Фонтанно-противоточная топка Советский патент 1993 года по МПК F23C5/32 

Изобретение относится к области проышленного сжигания пылевидного топлиа и может быть использовано В котельных грегатах тепловых электростанций.

Цель изобретения - повышение эффекивности сжигания путем интенсификации еплОрбмена и /снижения генераций оксиов &зога. . : -;,;,r;v: ;;/.. ;; -:- - .: На фиг.1 изображена фонтанно-проти- врточная топка, продольный разрез; на йг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фипЗ - разред Б-Б на фиг.1. . C V- . , :: фойт нно-гт(р6тивоточная топка содерит вертикальную призматическую камеру сгорания t с холодной воронкой 2 со ската- Ми 3. Верхняя часть камеры сгорания заужена пережимами 4, расположенными на пррт14бр;П|ЬлЬжных стенах, примыкакзщих к скатамхолодной воронки, на кОтррых смо н- ироваш воздушные сопла 5 и над ними основные горелки 6, смещенныеодна Относительно другой яа пол Шага МёжгорелЬчно- го расстояния, орИентированйые вниз вдоль стен и снабженные соплами аэросмег си 7 и втЬрмчнбгб воздуха 8. Под Основными 6 установлены дополнительные 9 горелки смещенные одна относительно другой на полушага межгорёлрчного расстояния оборудованные соплами аэросмёсй 10 и вторичного воздуха 1 1 и направленные вниз параллельно скатам 3 холодной воронки 2. Расстояние между дополнительными горелками 9 и верхним краем холодной воронки 2 составляет величину S, определяемую по формуле: - : :й--:.:; ,. .:.. ..-.;-: , . .

где Зт тлубин :т&г1кй; .;; rf: ; J: Л,: ; .-... b -гширина устья холодной воронки; и - угол наклона скатов, холодной ёо- pbHKw; V,v.-c-:; v :.,;С;-:;;.;.;;. : ;;. : ., : .. .-:,.: Отношения площадей поперечного сечения српёл вторичного воздуха и аэросме- Си Дополнительных 9 и основных 6 горелок составляет соответственно 0,6...0,7 и 1,0. Камера сгорания 1г подключена к каналу шлакоудаления 12 и оснащена дополйи- тельными воздушными соплами 18, расположенными в устье холодной воронки 2 и ориентированными вертикально вверх. Ср- .пла 13 выпрлйёны в виде щелей с шириной, равной ширине тогжи, примыкающих к стенам канала шлакоудаления 12 на расстоянии от устья хОлодной воронки 2, составляющем 0,6-0,87 от ширины последней.. - :., .. .. -. .. : . ./ .

Фрнтанно-противотОчная топка работает следующим образом, Пылеугольная смесь подается в камеру сгорания 1 через основные б и дополнительные 9 горелки,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

причем процесс сжигания осуществляется ступенчато, в основных горелках с избытками воздуха % 1,0-1,1, а в дополнительных с От 0,6-0,7, что достигается уменьшением площади выходных сечений сопел вторичного воздуха дополнительных горелок в О,б...0,7 раза площади выходных сечений сопел вторичного воздуха основных горелок. При этом в зонах, примыкающих к дополнительным горелкам образуются продукты не- пйлного сгорания СО, На, которые будут восстанавливать уже образовавшиеся в зо- нах основных горелок NOx до безвреднрго молекулярного азота. Снижению выхода оксидов азота способствует и внутренняя циркуляция тОпочных газов обусловленная встречно-с.мёщенной схемой расположения как основных, так и дополнительных горелок. W ;;. ;.;:Ч- ,; :v: - : : :;-:.v/-f

Топливо, поступающее из горелок 6, сгорая движется вниз вдоль стен топки, Образующиеся при этом высОкотемператур- ные газы попадают в Межгорелочные расстояния горелок 9 улучшают условия воспламенения и выгорания частиц угля, поступающих в топку через эти горелки. Полному выгоранию топливаi вусловиях ступенчатогЬ сжигания способствует увеличение траектории движения частиц угля от амбразуру го- релОк до выхода из камеры сгорания и за счёт Их активного взаимодействия с окислителем, который в виде воздуха подаётся вертикально вверх из устья холодной воронки.

Высокотемпературные газы, образующиеся в результате сгорания топлива двигаются вдоль стен камеры сгорания 1 и скатов 3 холодной воронки .2, Это способствует самообдувке экранов, лучшему заполнению обьема топки топОчными газами, повышает тепловосприятие экранных поверхностей ;нагрева, что позволяет резко интенсифицировать теплообмен и снизить температуру газов на выходе из топки, Кроме- того, встречно-смешенная схема установки основных 6 и дополнительных 9 горелок улучшает Массообмен между центральной ;и пристенными зонами, что устраняет неравномерность температур в сечениях топки.

Установка дополнительных горелок 9 на расстоянии от верхнего края холодной воронки 2:

S 0,5(ат - b)tg(«+ 14) - tg a предотвратит шлакование скатов 3 холодной воронки 2 и улучшит подавление МОх, образованных в основных горелках 6.

, Воздух, подаётся в камеру сгорания 1 через сопла 5. Этим устраняется опасность шлакования поверхностей нагрева камеры сгооания, так как вдоль них образуются воздушные завесы, которые создают локальную окислительную среду. Кроме того скоростной напор низкотемпературных струй способствует самоочйстке охлажденных частиц золы и кокса, препятствуя их закреплению на экранах топки;,

Необходимый для дожигания частиц угля воздух подается через дополнительные сопла 13, выполненные в виде щелей, в канале шлакоудаления 12 на расстоянии от устья холодной воронки 2, составляющем 6,6-0,87 от ширины последней, что позволит избежать их засыпки частицами золы, золовых отложений и шлака.

Формул а и з о б р е т е н и я 1.Фонтанно-прртивоточная топка, содержащая вёртикйльную призматическую камеру сгорания, подключенную к каналу шлакоудалёния, выполненную с пережимом и холодной воронкбй соответственно в верхней и нижней частях камеры, расположенные ни противоположных стенках последней воздушные сопла и над ними горелки; смещенные одна относительно дру- ,гой на гЛолщага межгорёлочного расстояния, ориентированные вниз вдоль стен и снабженные соттами аэррсмеси и вторичного воздуха, отличающая с я тем, что, с целью повышения эффективности сжигания п/гем интенсификации теплообмена и снижения генерации оксидов азота, она снабжена дополнительными горелками и воздушными соплами, первые из которых снабжены своими соплами аэросмеси и вторичного воздуха, расположены на стенках камеры со смещением одна относительно другой на полшага межгорёлочного расстЬ- яния и ориентированы вниз параллельно

скатам холодной воронки, а вторые расположены в устье холодной воронки и ориентированы вертикально вверх.

2.Топка по п. Т, отл и чаю ща яся тем, что расстояние между дополнительными горелками и верхним краем холодной воронки составляет величину, определяемую по формуле . -.-. . .. V , ...: . :-:,:..

S ОДат - bXtg(a+ 14) - tg a.

где S - расстояние между верхним краем холодной воронки и дополнительными гр- релками;: ; . .;;..-:: .:- .-: :: -.:.( -. : Эт- глубина топки; ,

Ь - ширина устья холодной воронки;

а - угол наклона скатов холодной вот

ронки.. v ....-: /;,..- ;.; ;,/;;,/ -;/ - ,: ----:VV:;-- ;y:

; З.Топка по п.1, отл и ч а ю щ а я с я тем,

что отношения площадей поперечного сеченйя сопл вторичного воздуха и аэросмеси дополнительных и основных горелок составляют соответственно ОД..0,7 и 1,0.

4.Топка по п. 1, о т л и Ч а 0 щ а я с я тем,

что дополнительные, воздушные сопла выполнены в виде щелей с шириной, равной

ширине топки, примыкающих к стенкам канала шлакоудалёния на расстоянии от устья холодной воронки, составляющем 0,6...0,87

от ширины последней. .; : V f. , ч.:

Использование: в котель.ных агрегатах тепловых электростанций. Сущность изобретения: фонтанно-противоточная топка содержит вертикальную призматическую камеру сгорания 1, подключенную к каналу 12 шлакоудаления, выполненную с пережимом 4 и холодной воронкой 2 (ХВ) соответственно в верхней и нижней частях камеры сгорания 1, расположенные на противоположных стенках последней воздушные сопла 5 и над ними основные горелки 6, смещенные одна относительно другой на полшага межгорелочного расстояния, ориентированные вниз вдоль стен и снабженные соплами азросмеси 7 и вторичного воздуха 8. Камера сгорания 1 снабжена дополнительными горелками 9 (ДГ) и воздушными соплами 13, первые из которых снабжены своими соплами 10,11 соответственно аэросмеси и вторичного воздуха, расположенными на стенах камеры сгорания 1 со смещением одна относительно другой на полшага межгорелочного расстояния и ориентированными вниз параллельно скатам ХВ 2, а вторые - в устье ХВ 2 и ориентированные вертикально вверх. Расстояние между ДГ 9 и верхним краем ХВ 2 составляет заданную величину. Отношения площадей поперечного сечения сопел 11 вторичного воздуха и аэросмеси ДГ 9 и основных горелок 6 составляют соответственно 0,6...0,7 и 1,0. Дополнительные воздушные сопла 13 выполнены в виде щелей с шириной, равной ширине топки, примыкающих к стенкам канала 12 шлакоудаления на расстоянии от устья ХВ 2, составляющем 0,6...0,87 от ширины последней. 3 з.п.ф-лы, 3 ил. ел С 00 СП 00 00

Е5Я сзя csacsa сяпя

6-6

ф(