Топка Советский патент 1992 года по МПК F23C5/08 

Изобретение относится к технике сжигания топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях.

Известны топки, содержащиеэкраниро- ванную трубами камеру сгорания с основными горелками, размещенными встречно на ее боковых стенках,и дополнительными горелками, размещенными на фронтовой стенке выше основных горелок.

Известна также топка, содержащая экранированную трубами камеру сгорания с горелками -л соплами прямоугольного сечения для вторичного дутья, расположенными на стенке с горелками.

Однако данная топка не обеспечивает достаточное повышение экономичности котла и снижения концентрации вредных выбросов в продуктах сгорания

Цель изобретения - повышение экономичности работы котла и снижение выхода оксидов азота путем регулирования вторичного воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в топке, содержащей экранированную трубами камеру ргорания с горелками и соплами прямоугольного сечения для вторичного дутья, расположенными на стенке с горелками, сопла вторичного дутья расположены поярусно чередующимися с горелками и снабжены в верхней и нижней части плоскими шиберами, перфорированными продольными щелями с отношением суммарной площади щелей к площади шибера равным 0,2-0,3, причем шибера закреплены на своих осях в начале по ходу потока с возможностью поворота вокруг своих осей на угол 0-45°.

На фиг. 1 изображена топка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 -узел 1 на фиг. 1.

Топка содержит корпус 1. горелочные устройства 2, сопла вторичного дутья 3, в которых установлены в верхней и нижней части плоские шибера 4, закрепленные на своих осях 5 в начале по ходу потока и выполненными с возможностью поворота вокруг своих осей 5 на угол 0-45°, Горелочнов устройство 2 и сопла вторичного дутья 3 сообщены воздуховодами 6. Перед соплами

сл

с

XI О СО 00 О 00

вторичного дутья установлены завихрители 7.

Топка работает следующим образом. Топливо через горелочное устройство 2 поступает в топку. Воздух через воздуховод 6 поступает к горелочным устройствам 2 и соплам вторичного дутья 3. Вторичный воздух закручивается с помощью завихрителя 7 и подается через сопла вторичного дутья 3, изменяя направление с помощью поворотных шиберов 4, а далее поступает в топку. Часть воздуха поступает через перфорированные продольные щели в зону между стенкой сопл 3 и поворотными шиберами 4 и, охлаждая их, поступает в топку.

Экспериментальные данные позволили установить различные положения поворотных шиберов при сжигании газа и мазута.

Примеры конкретного выполнения.

При сжигании природного газа оптимальный угол наклона верхних плоских шиберов составил 20-35, а нижних 0е к горизонтальной оси сопл вторичного дутья. При этом горизонтальные оси верхних шиберов пересекаются с горизонтальной осью сопл вторичного дутья на расстоянии (0,25- 0,35)d от среза амбразуры, где d - диаметр амбразуры горелок, а горизонтальная ось нижних поворотных шиберов при этом параллельна горизонтальной оси сопла. Таким образом, формируя плоскими шиберами факела в топке на угол 20-35° к горизонтальной оси и отжимая факела вниз, создают условия торможения высокотемпературного ядра факелов в нижних частях топки и поддерживают температурный уровень в корне факела.

При повороте шиберов на угол 45° резко возрастает гидравлическое сопротивление воздушного тракта и сопл. Для преодоления гидравлического сопротивления приходится перегружать электродвигатель дутьевого вентилятора, что резко увеличивает расход электроэнергии на собственные нужды. Это приводит к снижению экономичности работы котла. При этом ухудшается качество горения, что приводит к увеличению вредных выбросов, таких как оксид углерода и бенз(а)-пирен.

При сжигании мазута оптимальный угол наклона нижних плоских шиберов составил 20-40°, а верхних 0° к горизонтальной оси сопла. При этом горизонтальные оси нижних плоских шиберов пересекаются с горизонтальной осью сопла вторичного воздуха, а горизонтальная ось верхних поворотных шиберов при этом параллельна горизонтальной оси сопла. В этом положении факела поднимаются и происходит отключения их вверх от горизонтальной плоскости и растягиваются по высоте топки. Таким образом, регулируя распределение

температурного уровня в топочном обьеме, достигается снижение поглощения теплоты экранных поверхностей и температура дымовых, газов на выходе из топочной камеры заметно увеличивается. Это приводит к поддержанию температурного уровня в топочном объеме в норме при сжигании мазута. При повороте нижних шиберов на 45° увеличивается температура дымовых газов на выходе из топочной камеры, вследствие

чего увеличиваются потери тепла с уходящими газами, уменьшается КПД котла и также резко увеличиваются концентрации оксидов азота.

Установка сопл вторичного дутья поярусно чередующимися с горелками и снабжение их в верхней и нижней части шиберами позволяет осуществить ступенчатое сжигание за счет регулирования расхода и направления вторичного воздуха, тем самым обеспечивается снижение концентрации оксидов азота, а также повышается экономичность котла при сжигании газа и мазута. Выполнение плоских шиберов перфорированными продольными щелями с отношением суммарной площади щелей к площади1 шибера равным 0,2-0,3, увеличивает срок службы сопл вторичного воздуха. Формула изобретения Топка, содержащая экранированную

трубами камеру сгорания с горелками и соплами прямоугольного сечения для вторичного дутья, расположенными на стене с горелками, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения выхода оксидов азота путем регулирования вторичного воздуха, сопла вторичного дутья расположены поярусно, чередующимися с горелками и снабжены шиберами, перфорированными продольными щелями с отношением суммарной площади щелей к площади шибера, равным 0,2-0,3, причем шиберы закреплены на своих осях с возможностью поворота на угол

0-45°.

Использование: на тепловых электростанциях. Сущность изобретения: топка содержит камеру сгорания, в которой поярусно чередуют горелки и сопла вторичного дутья прямоугольного сечения. В нижней и верхней части каждого сопла вторичного дутья закреплены плоские перфорированные продольными щелями шибера. Отношение суммарной площади щелей к площади шибера равно 0,2-0,3. Каждый шибер закреплен на своей горизонтальной оси с возможностью поворота на 0-45°. 3 ил.

Л//

SujJ

я г

/ 7

л

Фиг.З