Топка котла Советский патент 1993 года по МПК F23C5/28 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано преимущественно для ступенчатого сжигания природного газа и мазута в топочных камерах котлов электростанции с мини мальной генерацией оксидов азота.

Целью изобретения является повышение эффективности двухступенчатого сжигания топлива и уменьшение выброса оксидов азота.

На фиг. 1 изображена топочная камера, .продольный разрез; на фиг.2,3,4,5 - вид на амбразуры горелок и сопла ввода вторичного воздуха при наиболее часто встречающихся компановках горелок в 1,2 и 3 яруса соответственно. у f : . ; ;: : : .;,;.:: Топочная камера 1 включает уЬтанбв- ленные на фронтовой стенке 2 яруса горелок 3 и расположенные от уровня расположения горелок на расстоянии 1,25- 3,0 диаметра амбразуры сопла для ввода вторичного воздуха 4.- -;-;

Воздух на горелки 3 и сопла 4 подается из общего воздушного короба 5, общий рас- хрд воздуха на котел поддерживается направляющим аппаратомi б дутьевого вентилятора 7. Перед подачей в короб 5 воздух подогревается в воздухоподогрёва- . теле 8. ,;;-; ;./.-Я: - , v. ;- -х;- ;-. - / ../

Топочная камера работает следующий образом. Воздух через систему воздуховодов поступает в воздушный короб 5, откуда подается в горелки 3 и сопла вторичного дутья 4. В горелки 3 также подается топливо, например, газ или мазут. В результате отвода части необходимого для горения воздуха В сопла 4 на выходе из горелок 3 образуются горящие факела с избытком Топлива, т.е. с коэффициентом расхода воздуха а менее 1. Подача спутньго потоки вторичного воздуха через сопла 4 позволяет реализовать ступенчатое сжигание топлива с постепенным Доведением а до единицы, а для полного выгорания топлива до уровня несколько более единицы, что определяется в процессе окончательной наладки топочного устройства.

Подача вторичного воздуха на расстоянии менее 1,25 диаметра амбразуры от ближайших горелок преждевременна и не позволяет осуществить двухступенчатое сжигание топлива из-за быстрого переме- .шивания вторичного воздуха с основным топливо-воздушным потоком. Подача же вторичного воздуха на расстоянии более 3,0 диаметра амбразуры от ближайших горелок ухудшает условия перемешиваний вторичного воздуха с основным потоком топливо- воздушной смеси, что приводит к

появлению значительного недожога топлива и ухудшения экономичности топочного устройства.

Известно, что при осуществлении ступенчатого сжигания количество вторичного воздуха, подаваемого в соответствующие сопла может составлять при сжигании мазута 10-20%. а при сжигании мазута 20-30% от общего количества воздуха, подаваемого

в топку. В случае установки в топке вихревых газомазутных горелок и прямоточных сопл для ввода 30% вторичного воздуха от его-общего расхода в топку достаточно, чтобы отношение суммарной площади амбразур горелок было равно 0,1. В случае

использования сопл с завихривающими устройствами, установка которых может потребоваться для интенсификации процесса ступенчатого сжигания газа и мазута, указанное отношение можно увеличить до 0,2, причем дальнейшее увеличение этого отног шения нецелесообразно как из-за увеличения расхода вторичного воздуха, так и. в особенности, из-за затруднений в размещений сопл в ограниченном объеме зоны максимального тепловыделения топки.

Технико-экономическая эффективность данной топочной камеры: ,

простота регулирования соотношения

топливо-воздух без усложнения схемы автоматического регулирования по сравнению с одноступенчатым сжиганием топлива;

обеспечение эффективности сжигания топлива при ступенчатой подаче воздуха в

топку; . , ... . ..;. .. -. более глубокое Снижение концентраций окислов азота и других токсичных управляемых выбросов по сравнению с прототипом; обеспечение возможности поддержания температуры перегрева пара на одном уровне в широком диапазоне изменения нагрузок.

...Ф о рмул а изобретён и я Топка котла, содержащая горелки, уста. новленные в один или более ярусов на одной или двух противоположных стенках, и воздушные сопла для подачи вторичного воздуха, расположенные на тех же стенках, отличаю щ а я с я тем, что, с целью

повышения качества сжигания топлива и

уменьшения выброса оксидов азота, сопла

подачи вторичного воздуха расположены

между осями горелок на вершинах равноv бедренных треугольников, основанием которых являются отрезки, соединяющие оси соседних по ярусам горело к, высота треугольника равна 1,25-3,0 диаметра амбразуры горелок, а отношение суммарной площади амбразур г.орелок равно 0.1-0,2.

,% WQcti

h W+Mb,

Использование: для ступенчатого сжигания природного газа и мазута в топочных камерах котлов электростанций. Сущность изобретения: воздух через систему воздуховодов поступает в воздушный короб 5, откуда подается в горелки 3 и сопла вторичного дутья 4, В горелки 3 также подается топливо. В результате отвода части необходимого для горения воздуха в сопла 4 на выходе из горелок 3 образуются горящие факела с избытком топлива, т.е. с коэффициентом расхода воздуха «менее 1. Подача вторичного воздуха через сопла 4 позволяет реализовать ступенчатое сжигание топлива с постепенным доведением а. до единицы, а для более полного выгорания топлива до уровня несколько более единицы, что увеличивает качество сжигания топлива. 5 ил. с VO w ел с

-Ф-: .

%

/.

kttfS+MOdb

k h

fa

фиг. Ь

Я

- -ф- -ф- -$- -ф-4- + -4- -f/

фМ.$

/irtfStMDdb

k h

k

4- .-4- -4фиг.5