Экранированная вертикальная топочная камера Советский патент 1980 года по МПК F23C5/08 

(54) ЭКРАНИРОВАННАЯ ВЕРТИКАЛЬНАЯ ТОПОЧНАЯ

КАМЕРА

1

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к топочным камерам мощных парогенераторов, работающих на жидком и газообразном топливе.

Известна экранированная топочная камера с горелками, расположенными на вертикальных стенах на расстоянии ,5rf относительно друг друга, где d - калибр горелки, причем крайние горелки относительно стен камеры расположены на расстоянии ,15rf, т. е. расстояние от горелок до стен меньше расстояния между горелками

по Недостатком этого устройства является большая неравномерность тепловосприятия по высоте топочной камеры и наброс факелов крайних в ряду горелок на экранированные стены.

Известна также экранированная вертикальная топочная камера с горелками, размещенными в поду 2.

Недостатками этой конструкции являются обусловленные большими расстояниями между горелками неравномерность тепловыделения по ширине экранов и температуры дымовых газов на выходе из топки, приводящие к снижению надежности поверхностей нагрева.

Целью изобретения является повышение эффективности сжигания и надежности.

5 Указанная цель достигается тем, что горелки расположены друг от друга на расстоянии 1,5-2,3 калибра горелки. Кроме того, расстояние от горелок до экранов равно 2,3-4 калибрам горелки.

10 На фиг. 1 показан общий вид топочной камеры; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Экранированная вертикальная топочная камера содержит стены 1 и горелки 2, размещенные в поду 3 камеры. Горелки 2 рас15 положены друг от друга на расстоянии Sr

(1,5-2,3) cf, а расстояние от горелок 2

до экранов 5ст (2,3-4) d, где d - калибр

горелки.

Такое взаимное расположение подовых

20 горелок относительно экранов было выбрано экспериментальным путем при изотермических исследованиях моделей и при сжигании в опытных топочных камерах жидкого и газообразного топлива. Исследования

25 показали, что при поддержании одинаковых умеренных напоров воздуха перед горелками, равных 140-160 кгс/м и одинаковом минимально возможном уровне тоночных потерь, равном (3 + 4) 0,1%, изменение расстояния между горелками в опытных топочных камерах приводило к изменению избытка воздуха на выходе из топки. Причем было установлено, что при расстояниях Sf, не превышающих 1,5-2,3 калибра горелки, за счет интенсификации тепло- и массообмена между факелами горелок, образующими единый фронт пламени, выдерживается минимальный уровень избытка воздуха. С увеличением 5г, при прочих равных условиях, наблюдается ухудшение горения, приводящее к необходимости повыщения напора воздуха перед горелками за счет увеличения выходных скоростей или за счет роста избытка воздуха и снижению экономичности. Исходя из этого, за оптимальное расстояние между горелками было принято расстояние 5г(1,5-2,3) калибра горелки. При этом за счет компактного размещения горелок в поду топочной камеры достигается не только повышение эффективности горения, но и возможность применения большего количества горелок меньшей мощности. Мощность горелки существенно влияет на длину факела, необходимую для полного выгорания топлива, а уменьшение длины факела подовых горелок позволяет повысить надежность поверхностей нагрева, расположенных на выходе из топочной камеры, с одновременным уменьшением высоты топки даже при применении прямоточных горелок с малым углом раскрытия факела.

Кроме того, такое компактное размещение подовых горелок в топочной камере позволяет существенно повысить надежность ее экранов за счет увеличения расстояния экранов от близлежащих горелок, исключения при этом наброса факела на экранированные стены и значительного снижения величины локальных падающих тепловых потоков.

В ходе исследований было установлено, что расстояние экранированных стен 1 до горелок 2 должно быть больше оптимальных расстояний между горелками, так как даже при малом угле раскрытия мазутного

факела (fx35°, характерном для прямоточно-вихревых горелок, только при ,3 исключается возможность наброса факела на стены. Для эффективного применения вихревых горелок с умеренными напорами воздуха перед горелкой и углом раскрытия факела 60-65° это расстояние должно составлять н.е менее 3,5 калибров горелки. Расстояние от экранированной стены до

близлежащей горелки, равное (2,3-4) калибра горелки, является оптимальными и с точки зрения максимального снижения локальных подающих тепловых потоков на экраны. Исследования показали, что при

последующем увеличении расстояния уменьшения локального падающего теплового потока практически не наблюдается как для прямоточных, так и для вихревых горелок. Экранированная топочная камера работа«т следующим образом.

Тепловоздушная смесь поступает через расположенные в поду 3 горелки 2 и сгорает в объеме, ограниченном стенами 1.

Формула изобретения

повышения эффективности сжигания и надёжности, горелки расположены друг от друга на расстоянии 1,5-2,3 калибра горелки. 2. Камера по п. 1, отл ичаю щаяся

тем, что расстояние от горелок до экранов равно 2,3-4 калибрам горелки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

- +Ф-:--,:г

Фиг. 2