Устройство для сжигания топлива в кипя-щЕМ СлОЕ Советский патент 1981 года по МПК F23C10/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В КИПЯШЕМ СЛОЕ

Изобретение относится к устройствам для топлива в кипящем слое и может быть использовано в качестве топки котлоагрегатов в промышленной энергетике.

Наиболее близки-м к описываемому устройству является устройство для сжигания топлива в кипящем слое, содержащее камеру сгорания с газораспределительной решеткой и поверхностями нагрева, погруженными в кипящий слой, разделенную верти кальнымн перегородками на отсеки, сообщенные между собой по горячим газам и камеру дожигания продуктов газификации, расположенную над одним из упомянутых отсеков, а также патрубок подачи вторичного воздуха и питатель топлива 1.

Недостатки этого устройства:

непосредственно в слой требует большого числа точек ввода (примерно одна точка ввода на 1--4 м площади слоя).

Целью изобретения является повышение КПД устройства.

Это достигается тем, что на входе в камеру дожигания установлен направляющий аппарат, образованный завихривающими полыми лопатками, подключенными соответственно к патрубку вторичного воздуха и камере дожигания, и образующий со стенками последней карман сбора уноса, соединенный с одним из отсеков камеры сгорания через дополнительный эжектор, а питатель топлива выполнен автономным для каждого отсека камеры сгорания.

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез устройства; на фиг. 2 разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - сечение лопатки. Устройство содержит камеру сгорания I с газораспределительной решеткой 2, разделенную вертикальными перегородками 3 и 4 на отсеки 5, 6, 7, и камеру дожигания 8, расположенную над отсеком 6, а также патрубок 9 подачи вторичного воздуха U автономные питатели топлива 10, II, 12 каждого из отсеков 5, 6, 7. На входе в камеру дожигания 8 установлен нанравляющий аппарат 13, образованный завихривающими лопатками 14 и образующий со стенками камеры дожигания 8 карман 15 сбора уноса, соединенный с отсеком 7 камеры сгорания 1 через дополнительный эжектор 16, установленный на линии возврата 17. Отсек 7 имеет линию возврата уноса от

осадителеи,, расположенных за котлоагрегатом (на чертежах не показано).

Кипящий слой имеет линии слива дисперсного материала (на чертежах не показано).

Устройство для сжигания топлива в кипящем слое работает следующим образом. В кипящих слоях отсеков 5, 6, 7 камеры сгорания 1 горит твердое топливо, которое подается автономными питателями топлива 10, 11, 12. Одновременно в отсек 7 для снижения потерь от механического недожога возвращают унос, осажденный в камере дожигания 8 и в осадителях, которые установлены за котлоагрегатом.

Если в топливе содержится сера, то вместе с ним в камеру сгорания 1 подают содержащие кальций минералы (известняк, доломит),- что обеспечивает связывание серы с образованием CaSO4. Первичный воздух поступает в кипящий слой отсеков 5, 6, 7 камеры сгорания 1 через газораспределительную решетку 2. Расход воздуха через камеру сгорания 1 ниже стехиометрического. Продукты неполного горения отсеков 5, 6, 7 перемещаются в надслоевом пространстве преимущественно в горизонтальном направлении, так как вход в камер; дожигания 8 расположен над одним из оттеков 6, а перегородки 3, 4 делят камеру сгорания 1 так, что ее отсеки сообщаются по газу только у одного торца. Преимущественно горизонтальное движение газов в надслоевом пространстве приводит к выпаданию из потока в кипящий слой части унесенного из слоя дисперсного материала. В данном случае частиц выпадает больше, чем при восходящем движении газов по той причине, что для поддержания одних и тех же частиц во взвешенном состоянии необходимая минимальная скорость вертикального потока в несколько раз меньше, чем горизонтального при прочих равных условиях.

Для поддержания уровня кипящего слоя в камере сгорания 1, особенно при сжигании высокозольных топлив, часть твердой фазы

могут вводиться дымовые газы.

В камере дожигания 8 благодаря интенсивной закрутке потока происходит осаждение части дисперсного материала, вынесен-.

ного из кипящего слоя камеры сгорания.1. Этот дисперсный материал выпадает в кармане 15 сбора уноса, откуда он по линии 17 подается в отсек 7. Так как в камере дожигания 8 давление ниже, чем в отсеке 7, то для обеспечения транспорта твердой фазы

по линии 17 на ней установлен эжектор 16. В описываемом устройстве повышение КПД обеспечивается как за счет осаждения части уноса из надслоевого пространства и в нижней части камеры дожигания, так и за счет улучшения смешения всех газовых потоков. Применение направляющего аппарата и дожигание продуктов неполного горения в факеле позволяют снизить гидравлическое сопротивление газового тракта и увеличить гибкость регулирования нагрузки, благодаря возможности перераспределения нагрузки между камерами сгорания и дожигания. Применение питателей топлива позволяет упростить систему подачи топлива.

Формула изобретения

Устройство для сжигания топлива в кипящем слое, содержащее камеру сгорания с газораспределительной решеткой и поверхностями нагрева, погруженными в кипящий слой, разделенную вертикальными перегородками на отсеки, сообщенные между собой по горячим газам, и камеру дожигания продуктов газификации, расположенную над одним из упомянутых отсеков а также патрубок подачи вторичного воздуха и питатель топлива, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, на входе в камеру дожигания установлен направляющий апггарат, образованный завихривающими полыми лопатками, подключенными соответственно к патрубку вторичного воздуха и камере дожигания, и образующий со стенками последней карман сбора уноса, соединенможет выпускаться из слоя по сливной линии. Газы из камеры сгорания 1 поступают в камеру дожигания 8 через горелочное устройство с направляющим аппаратом 13. Через патрубок 9 вторичного воздуха и полости лопаток 14 в направляющий аппарат 13 вводится вторичный воздух.. Такой ввод воздуха обеспечивает его хорошее смешение с продуктами неполного горения, воспламенение центральной зоны факела, охлаждение лопаток 14, усиление закрутки потока (плоская струя, вытекающая из внутренней полости лопаток 14, как бы «удлиняет лопатки). Для предотвращения чрезмерного повышения температуры в ядре факела, например при повышенных нагрузках, во г.., -вторичный воздух по линии рециркуляции