Топка содорегенерационного котлоагрегата Советский патент 1980 года по МПК F23C7/04 

(54) ТОПКА СОДОРЕГЕНЕРАЦИОННОГО КОТЛОАГРЕГАТА

1

Изобретение относится к топкам содорегенерационных котлоагрегатов, предназначенным для сжигания и регенерации отработанного щелока, получаемого в процессе сульфатной варки целлюлозы.

Известны топки, в которых сочетаются камерный и слоевой процессы сжигания и регенерации жидкого сульфатного щелока. При этом щелок и дутьевой воздух подводится в .топку рассредоточенно. Влажный щелок подается в топку форсунками механического распыла, расположенными на высоте 5-6 м от пода, а воздух, необходимый для горения, подводится посредством отдельно расположенных в 2-3 яруса на стенках топки сопел. Первичный воздух подается непосредственно на слой огарка, а остальная часть (вторичный воздух) - в топочный объем 1.

Недостатками таких топок являются низкая интенсивность горения и неполнота сгорания щелока, обусловленная тем, что при больщих сечениях топочных камер горизонтально направленные струи воздуха (даже при тангенциальной направленности) не проникают в центральные зоны топочного объема, а также неустойчивость процесса

воспламенения и горения щелока и, кроме того, больщой вынос минеральных солей из топки дымовыми газами.

Известна также топка содорегенерационного котлоагрегата с предтопком, с расположением воздущных сопел на потолочной части предтопка, в которой струя щелока направляется вверх, навстречу воздушным струям 2.

Недостатком этой топки является невозможность достижения устойчивого процесса 10 горения при встречной подаче воздуха, так как в этом случае подача свежего щелока осуществляется в область низких концентраций кислорода.

Наиболее близкой к предлагаемой по тех15 нической сущности и достигаемому эффекту является топка содорегенерационного котлоагрегата, содержащая камеру сгорания прямоугольного сечения с форсунками для подачи щелока, установленными на боковых 2Q. стенах камеры и сопла ввода первичного и вторичного воздуха 3.

Недостатками топки являются низкая интенсивность горения, неполнота сгорания щелока, неустойчивость процессов воспламепения и вынос минеральных частиц из топки. Цель изобретения - повышение эффективности процесса сгорания щелока. Указанная цель достигается тем, что в топке содорегенерационного котлоагрегата, содержащей камеру сгорания прямоугольного сечения с форсунками для подачи щелока, установленными на боковых стенках камеры, и сопла ввода первичного и вторичного воздуха, камера сгорания выполнена расширяющейся с образованием боковых выступов в ее нижней части, а сопла первичного воздуха выполнены продольными, щелевидными, размещены на боковых выступах и установлены под углом к горизонтали, причем угол установки сопел первичного воздуха составляет 65-75°. Такая топка позволяет осуществлять принципиально новую аэродинамическую схему сжигания щелока в пересекающихся струях с U-образным движением газотопливного факела и возникновением в вертикальной плоскости топочного объема вихревого движения продуктов сгорания и топливных частиц за счет эжектирующего действия воздушных струй. Угол установки сопел первичного воздуха, составляющий 65-75°, позволяет максимально снизить вынос твердых частиц щелока из топки. Уменьшение или увеличение угла установки сопел снижает сепарацию частиц. На фиг. 1 схематически изображена предлагае.мая топка, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане. Топка содорегенерационного котлоагрегата представляет собой экранированную камеру сгорания 1 прямоугольного сечения. Нижняя часть камеры сгорания расширена с образованием выступов 2 на боковых стенках. На боковых стенках камеры сгорания на расстоянии 4-5 м от пода расположены неподвижные горизонтальные механические форсунки 3 для подачи щелока в топку в виде струй. На наклонных плоскостях выступов 2 камеры сгорания под углом 65-75° к оси горизонтальных ц .елоковых форсунок 3 расположены продольные щелевидные сопла 4 первичного воздуха. В нижней части камеры сгорания по периметру расположены вспомогательные регулировочные сопла 5 для ввода вторичного воздуха, в которых расположены мазутные форсунки 6. Слив плава производится через летку 7. Топка работает следующим образом. Жидкий щелок подается в топочный объем в виде струй посредством неподвиж} ых механических форсунок 3, установленнь х горизонтально на боковых стенках камеры сгорания. Воздух, подаваемый в топку с помощью продольных щелевидных сопел 4, расположенных на боковых выступах 2 камеры сгорания, пересекает щелоковые струи и увлекает на,подтопки мелкие капли щелока не требующие длительного времени на под74 готовку к воспламенению. Крупные капли по инерции движутся в центральную зону топочного объема, где они медленно опускаются вниз в восходящем потоке газов под действием гравитационных сил. В пересекающихся струях щелока и воздуха происходит естественное целенаправленное регулирование времени нахол дения частиц щелока в топочном объеме в соответствии с их дисперсностью. Подача воздуха осуществляется непосредственно к корню топливных струй, что обеспечивает быстрое образование однородной топливной смеси и подготовку к воспламенению. Быстрому образованию однородной топливной смеси способствует также подсос нагретых продуктов сгорания из топочного объема за счет эжектирующего действия воздушных струй. При этом в вертикальной плоскости топочного объема возникает вихревое движение продуктов сгорания и топливных частиц, способствующее интенсификации процесса горения и полноте выжига горючих веществ. За счет поворота продуктов сгорания в нижней части топки создается. U-образное движение факела, в результате чего возникает сепарация мелких частиц щелока из газового потока и осаждение их на поверхности огарка, что приводит к существенному снижению выноса минеральных.солей из топочного объема. Такая аэродинамическая схема создает также благоприятные условия для восстановления сульфата в слое огарка, так как на его поверхности существенно снижается концентрация кислорода в газовоздущной среде. Использование изобретения позволяет снизить механический унос вследствие естественной сепарации частиц щелока в пересекающихся струях, а за счет эжектирующегося действия воздушных струй первичного дутья снизить как механический, так и химический недожег. Возникающее в вертикальной плоскости топочного объема вихревое движение продуктов сгорания способствует также полноте вижига горючих веществ. Кроме того, снижается вынос химикатов из топочного объема. Экономическая эффективность за счет повышения теплоиспользования щелока в расчете на один содорегенерационный котлоагрегат производительностью 780 тонн абсолютно сухого вещества в сутки составляет ориентировочно 100 тыс. руб. в год. Формула изобретения 1. Топка содорегенерационного котлоагрегата, содержащая камеру сгорания прямоугольного сечения с форсунками для подачи щелока, установленными на боковых стенках камеры и сопла ввода первичного и вторичного воздуха, отличающаяся тем, что с целью повышения эффективности процесса сгорания щелока, камера сгорания выполйена расширяющейся с образованием боковых выступов в ее нижней части, а сопла первичного воздуха выполнены продольными, пделевидными, размещены на боковых выступах и установлены под углом,к горизонтали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

rf. - , -4 #- - «1 tJtr

at

767454

X

/