ТОПОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В ПЫЛЕВИДНОМ СОСТОЯНИИ Советский патент 1942 года по МПК F23C11/04 

Изобретение относится к поточным устройствам для сжигания топлива в пылевидном состоянии.

Известны топочные устройства для сжигания топлива в пылевидном состоянии, содержащие топочную камеру, разделенную по ширине продольными перегородками.

Сжигание пылевидного топлива в таких устройствах не может быть признано удовлетворительным, т.к. достигнутые в них тепловые напряжения объема очень низки, вследствие чего такие пылесжигающие топки громоздки, дороги и недостаточно экономичны. Кроме того, они нуждаются в защите поверхностей обмуровки экранами, что усложняет устройство и приводит к частым авариям.

Изучение процессов горения показали, что особое значение в нем имеет воспламенение топлива, т.е. та подготовительная стадия, во время которой происходит нагрев, газификация и перемешивание топлива с кислородом. Эту стадию наиболее трудно организовать, чтобы получить полное и интенсивное горение.

Целью изобретения является создание такого топочного устройства, в котором обеспечивалась бы экономичная и бесперебойная эксплуатация при высокой тепловой нагрузке и интенсивном горении.

Сущность изобретения состоит в том, что в топочном устройстве во внутренней полости его установлены насадки в поперечном направлении к факелу, заполняющие камеру горения и перекрывающие ее сверху.

Целесообразно эти насадки выполнить в виде керамических труб, расположенных по меньшей мере в один ряд.

На фиг. 1 изображено предлагаемое топочное устройство, вид спереди в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид сбоку в разрезе.

В топочном устройстве пылевоздушный поток после выхода из форсунки 1 попадает в отдельные камеры, замкнутые с трех сторон; с боковой - разделительными продольными перегородками 2 или одной из разделительных продольных перегородок 2 и стенкой 3 обмуровки, а снизу - подом 4. Сверху камеры закрыты рядами пустотелых огнеупорных труб 5, выполненных из керамики. Это способствует уменьшению коэффициента лучеиспускания камеры горения на радационную поверхность котла, и, следовательно, повышает среднюю температуру в топочной камере.

Применение огнеупоров, имеющих высокую каталитическую способность, например, глиноземистого бетона с наполнителем из хромита, как для оштукатуривания стенки 3 обмуровки и перегородок 2, так и для изготовления керамических труб 5, и использование ударного действия газовоздушного потока о раскаленную керамическую поверхность дадут возможность уменьшить избытки воздуха в камере горения. Это значительно повысит температуру в топочном пространстве.

Расплавленная зола улавливается стенками 3 обмуровки, а также керамическими трубами 5 и стекает вниз в лотки 6, имеющие уклон для стока шлака.

В описании рассматривается вариант выполнения пылевой топки под паровым котлом. Принят V-образный факел, который входит в пространство, ограниченное перегородками 2 и стенкой 3 обмуровки, а сверху - керамическими трубами 5, вдоль которых скользит верхний контур факела.

На траектории факела в верхней его части установлена насадка в виде керамической трубы 7, о которую производится удар потока, следующие аналогичные трубы 7′ к 7′′ располагаются ниже, пересекая поток. Все упомянутые трубы устанавливаются между перегородками 2 или между перегородками и стенкой 3 обмуровки.

При встрече потока с трубами 7, 7′ и 7′′ происходит его воспламенение. Возникший процесс горения способствует расширению подготовительной стадии в недогоревшей части факела.

При подъеме факел снова встречает группу пустотелых керамических труб 8, которые способствуют догоранию топлива и улавливанию золы, оседающей на их поверхности. Предполагается, что к моменту подъема факела твердые частицы топлива полностью выгорают и в соответствии с этим выбирается траектория факела.

Перед впуском пыли топка разогревается на газе или жидком топливе.

Верхние ряды труб 5 защищают факел от излучения на радиационную поверхность котла.

Оптимальные условия для расположения керамических труб 5, 7, 7′, 7′′, 8 выясняются опытным путем, при этом должна обеспечиваться минимальная сепарация частиц топлива.

Предлагаемое топочное устройство способствует интенсификации процесса горения, что вызывает уменьшение эксплуатационных расходов, а также способствует уменьшению избытков воздуха и, следовательно, потерь с уходящими газами, уменьшению котельной поверхности и повышению теплопередачи.

1. Топочное устройство для сжигания топлива в пылевидном состоянии, в котором топочная камера разделена по ширине продольными перегородками, отличающееся тем, что во внутренней полости топочной камеры установлены насадки в поперечном направлении к факелу, заполняющие камеру горения и перекрывающие ее сверху, для повышения интенсивности процесса горения.

2. Топочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что насадки представляют собой керамические трубы, расположенные, по меньшей мере, в один ряд.