Циклонная топка Советский патент 1980 года по МПК F23C3/00 

Изобретение относится к технике сжигания сульфатного щедока и может быть использовано в топках, предназначенных для сжигания черного щепока. Известны циклонные топки, содержа щие три последовательно установ1|енные камеры с тангенциально установленными патрубками для подачи воздуха в первые две из ник, причем первая снабжена патрубками для подачи, например, щелока и топлива, и горелкой, а третья - патрубками для отвода продуктов сгорания и удаления жидкого плава ij. Недостатком известных циклонных топок является невозможность получекия требуемой сульфидности плава. Цель изобретения - увеличение сульфмдности плава путем обеспечения контак та жидкого плава,с восстановителями, образовавшимися при сжигании щелока и топлива в первой камере. Указанная цель достигается тем, что в циклонной топке первая камера снабж& на ванной.для сбора жидкого плава с патрубками для подачн восстановителя и патрубками для удаления жидкого плава. Кроме того, первая я вторая камеры топ кн - футерованные, На фиг. I схег атичебки изображена предлагаемая топка, |продопьный разрез;, на фиг. 2 - то же, поперечньй разрез (сечение А-А на фиг. 1);на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг, JL; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1;на фиг. 5 - сечение Г-Г на фяг. I. . Предлагаемая топка состоит из трех последовательно установленных камер 1, 2 в 3. В камере 1 происходит неполное сгорание, в камере 2 - смешение продуктов неполного сгорания с воздгхом, в камере 3 - полное .. В камере I установлены тангенциально форсунки 4 и регулируемые сопла 5, служащие для подачи щелока и воздуха с целью Осуществления восстановительного неполного сжигания щелока с получением восстановительной среды, содержащей продукты неполного сгорания. Регулн735865ру&мые сопла 5 имеют внутренние повфотные стенки б и позволяют регулиро вать количество подаваемого воздуха, м& нять направление его разделенньис потоков и перераспределять количество возду ха по последним. . Камера I снабжена горелкой 7 и патрубком 8 для подвода воздуха служащими, как для пуска топки, так и для во13К ожности сжигания вспомогательного топлива - природного газа или мазута. В камере 1 имеется ванна 9 для жид кого плава, поверхность которого обозн чена позицией 10. Ванна 9 оборудована леткой 11 для удаления жидкого пяава Максимальный уровень жидкого плава в ванне 9 обеспечивается за счет cBt бодного перелива его через камеру 2 и камеру .3, что защищает форсунки 4.,и; регулируемые сопла 5 Йт заливания плавом при случайном несоблюдении контролй за уровнем плава и гарантирует нормальную работу топки. Камера 1 одновременно служит для . расплавления золы щелока, а также является и камерой восстановления сульфата натрия. В камере 2, служащей доя смешения продуктов неполного сгорания с воздухом таи)рёйциально установлены регулируемые сопла 12 для подачи воздуха в коли- - честве, необходимск для полного сжи, гания продуктов неполного сгорания, Регулируемые сопла 12 имеют внутренние поворотные стенки 13 и аналогичны по конструкции регулируемым соплам 5. Камера 3 с танге1Йциальным вводом имеет устройство fOis удаления жидкого плава - летку 14. В камере 3 установле на горелка 15 и патрубок 16 для подачи воздуха, служащие для вспомогательных эксплуатационных целей (пуска топки и т. д.). Камера 3 имеет проем 17, служа щий для удаления из нее продуктЪв полно го сгорания с последующим использованием их теплосодержания. В зависимости от конкретных решений ванна 9 оборудуется устройством 18 для подачи в плав восстановителя, например природного газа. Расположение устройства 18 с сопла ми 19 обеспечивает перемещение жидког плава в том же направлении, в каком эт осуществляет и вращающийся факел проf KTOB неполного сгорания, воздейству. на поверхность 10 жидкого плава в ванне 9, в результате чего происходит энергичное перемешивание жидкого плава Циклонная топка работает, следующим образом. В камеру I подается через форсунки 4 щелок, через регулируемые соп,ла 5 воздух, через горелку 7 - природньй газ а через патрубок 8 - воздух. В камере 1 происходит процесс восстановительного неполного сгорания этих компонентов с образованием восстановительной среды с продуктами неполного сгорания, которые содержат газообразные восстановители: водород, метан, окись углерода и твердый восстановитель - углерод. При этом в камере .1 будут нёпрерьгоно вырабатьгоаться продукты неполного сгорания - газообразные и твердый Bot становители. Причем их факел будет закручен по г оси камеры 1 вследствие тан- гейци льного расположения вводов форсунок 4 и регулируемых сопел 5. Эти /. продукты неполного сгорания будут непрерывно поступать в камеру 2. В камеру 2 под давлением непреры:эно поступает воздух через тангенциально расположенные регулируемые сопла 12, закрученный в том же направлении, что и поток продуктов неполногосгорания. Благодаря такому направлению посту пающих в камеру 2 про огктов неполного сгорания и воздуха и производамой регулировке соплами 12 продукты неполного сгорания хорошо перемешиваются с воздухом. Далее эта смесь непрерывно тангенциально поступает в камеру 3, в которой прЬ;укты неполного сгорания догора,ют, образуя продуктыполного crqpaHHH ДыМовые газы, которые через проем 17 удаляются из камеры 3 для последующего использования их теплосодержания. В камере I зола щелока образуетжидкйй . .плав, который центробежными силами . закрученного факела 0удет отбрасываться на поверхность 10 жидкого плава в ванне 9 и на внутреннюю поверхность камеры 1, с которой будет стекать в ванну 9. В результате этого в камере 1 будет эффективно осу ществляться пленочное улавливание жилкого плава квк НбПйсредственно поверхностью 10 жидкого плава в ванне 9, так и внутренней поверхностью камеры 1, с которой жидкий плав будет стекать в ванну 9 и собираться в ней. При этом за время стёкания жидкого плава (и за время его отбрасывания), а также за бремя нахождевия его на поверхности 10 плава в ванне 9 заключенный в плаве сульфат натрия будет энергично взаимодействовать с газообразными и твердыми восстановителями, находящимися в восстановительной газовой вреде камеры I. В результате этого сульфат натрия дет интенсивно восстанавливаться в сульфид натрия , Одновременно в жидком плаве будут происходить и другие: хи мические процессы, включая и восстанови ление сульфата натрия. Вследствие интенсивного соприкосновения закрученного по оси камеры 1 фа кела продуктов неполного сгорания с п« верхностью 10 жидкого плава в ванне 9 образуется энергичное перемешивание , плава в последней с об{ азова1гаем кру гового вращения плава в ванне 9 с по- следовательным соприкосновением всей, массы плава с факелом продуктоь непояного сгорания, которые также воет станавливать сульфат натрия в плаве. Кро ме того, наличие ванны 9 с жидким пла- вом обеспечивает необходимое время вь держки его, требующееся дан полного осу ществле аия всех химических процессов, протекающих в жидком плаве, в том числ и дня процесса регенерадии сульфата HBTIрня.. Устройство 18, установленное в ванне 9, позволит интейсифшировать восстановление сульфата натрия в жидком nrtase как в результате организации непосредственного восстановления в нем сульфата натрия подаваемым восстановителем, в данном случае природным газом, так и в резуль тате увеличения интенсивности перемешивания плава в ванне 9. Это, в свою оч&редь, увеличит интенсивность восстанов ления сульфата натрия во всей массе жидкого плава в ванне 9 в результате энергичного соприкосновения по его поверхности 10 с вращакяцимся факелом продуктов неполного сгорания в камере 1 Находящийся в ванне 9 жидкий плав, содержащий восстановленный сульфат натрия через летку 11 будет удаляться из в€ш- ны 9 по назначению. Из закрученного факела смеси щюруктов сгорания с воздухом в камере 2 . под действием центробежной силы факела на внутреннюю поверхность этой камеры будет отбрасьтаться часть незначитеЯьно оставшегося количества жидкого плава, содержащегося в продуктах неполного сгорания. Этим осуществляется пленочное улавливание и этой части жидкого плава, которая из камеры 2 будет стекать в камеру 3. Из закрученного по оси камеры 3 (вследствие тангенциальной подачи в нее смеси продуктов неполного сгорания с воздухом) факела продуктов полного сгорания под действием цент1эобежной силы факела на внутреншсяо поверхность кам& ры 3 будет отсасываться часть еще бо лее незначительного количества жидкого плава, в результате чего осуществится пленочное улавливанце и этой части жидкого плава, которая затем совместно с плавом, поступающим нз камеры 2, бу дет удаляться из камеры 3 через летку 14. ..: - . - - . Пре/шагаемая топка обеспе 1вает последовательное трехступенчатое циклонного типа пленочное улавлнванне жидкого Плава, осуществляемое в ее трех камерах, и очистку дымовьсс газов, а также повышает надежность и ресурс работы содорегенерационных котлоагрегатов, исключает их взрыв оопасность, что дает существенный экономический эффект. Формула изобретения .,, 1. Циклонная ToifiKa, преимущественно для сжигания щелока, содержащая три последовательно соединенные камеры с тангенциально устансжленными патру&ками ;щя подачи воздуха в первые две из них, причем первая снабжена патрубками для подачи щелока и топлива, например природного газа, и горелкой, - а третьяпатрубками для отвода продуктов сгорания и удаления жидкого плава, отличающаяся тем, что, с. целью уве- личени;я сульфидности плава путем обеспечения контакта жидкого плава с восстановителями, образовавшимися щзи сжигании щелсжа и топлива в первой камере, последн5Ш снабжена ванной дая сбора жидкого плава с патрубками для подачи в негр восстановителя, например, природного газа, и патрубками для удаления жидкого плава. . 2. Топка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что ее первая и вторая камеры - футерованные. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Циклонные топки. Под ред. Г. Ф. Кнорре и М. А. Нафиарова. l95fe, с. 16, рис. 2-1.. Ц / а 1 .

Д-Л

Фил.1

111

Фие-З

Фиг А -

«г/ 9 Щ