Способ работы топки Советский патент 1981 года по МПК F23C5/24 F23C9/06 

(54) СПОСОЬ РАБОТЫ ТОПКИ

1

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на электростанциях, сжигающих органическое топливо.

По основному авт. св. № 483559 известен способ работы топки с установленными в верхней части горелкой и в нижней части соплом для подачи вторичного воздуха путем создания горизонтального вихревого потока, причем соотношение скоростных характеристик потоков, выходящих из горелки и сопла, изменяют для обеспечения заданного распределения топлива по высоте топки 1.

Недостатком известного способа является низкая эффективность сжигания при изменении нагрузки топки, обусловленная увеличением потерь топлива из-за механического недожога.

Цель изобретейия - noBbiiiieime эффективности сжигания при изменении нагрузки топки.

Указанная цель достигается тем, что через горелку спутно с .аэросмесью подают газы рециркуляции ,

На чертеже схематично изображена топка, в которой осуществляется предлагаемый способ.

Топка содержит горелку 1 и сопло 2 для подачи вторичного воздуха. В горелку 1 ветре-, еио сопло 3 для подачи газов рециркуляции.

При работе топки в ней образуется две зоны горения - факельная 4 и вихревая 5. При номинальной нагрузке топки мелкие частицы топлива размером меньше 200-300 мкм сгорают в факельнйй зоне 4, а крупные и средние частицы под действием инерционных и гравитационных сил сепарирую1ся в струю згоркчного воздуха и сгорают в вихревой зоне 5 в результате многократной циркуляции.

Оптимальное соотношение скоростных характеристик потоков топливо-воздушной смеси и вторичного воздуха в зависимости от вида топлива при номинальной нагрузке топки позволяет обеспечить такую загрузку топливом вихревой зоны 5, при которой достгается заданная температура на выходе из топки.

При снижении нагрузки TOIIKH уменьщается общее количество воздуха, подаваемого в топку , уменьщается скорость потока аэросмеси, выходящей из горелкк 1. Подачей газов рециркуляции через сопло 3 спутно с аэросмесью

восстанавливают скорость потока, выходящего из горелки 1 до значений скорости, соответствующей номинальной нагрузке для данного вида сжигаемого топлива, в результате повышения скорости потока, выходящего из горелки 1, до первоначального уровня, увеличивается инерционная сепарация крупных частиц грубодиспергированного топлива в вихревую зону. Соответственно, в факельную зону 4 попадают и сгорают в ней самые мелкие частицы топлива, что сокращает потери топлива, с уносом топочными газами. Попавшие в вихревую зону 5 сред11ие и крупные частицы размером более 300 мк многократно в ней циркулируют до нолиого выгорания. Увеличение загрузки этой зоны топливом при понижении нагрузки топки требует увеличения количества вторичного воз|духа, подаваемого через еолло 2, т.е. увеличения его скорости при постоянном выходном сечении. Предлагаемый способ позволяет уве-. лнчить количество вторичного воздуха за счет уменьшения количества первичного воздуха, при этом уменьшение скорости последнего компенсируют увеличением степени рециркуляции газов. yBejm4emie скорости вторичного воздуха выше ее значений, соответствующих номинальной натрузке топки, позволяет ликвидировать провал топлива в холодную воронку, повысив эффективность его сжигания. Это является особенно актуальным при сжига1ши немолотого топлива.

Необходимая степень рециркуляции топочных газов, подаваемых через горелку 1, определяется из условия равенства скоростей потоков, выходящих КЗ горелки при номинальной нагрузке топки и при измененной нагрузке.

Кроме С1шжения потерь топлива с уносом предлагаем, способ работы стабилизирует воспламенение грубодиспергированного топлива во всем даапазопе нагрузок. Усиление инерционной

сепарации увеличивает количество топлива, циркулирующего и полностью сгорающего в вихревой зоне, вследствие чего к корню факела подается увеличенное по объему количество горящих частиц, которые улучшают воспламенение грубодиспергированного топлива. При зтом традационное отрицательное воздействие газов .рециркуляции на вьпорание топлива компенсируется увеличением кратности циркуляции горяших полукоксовых частиц в вихревой зоне. Все это в целом повышает эффективность сжигания грубодислергированного топлива на пониженных нагрузках.

Кроме того, использование газов рециркуляции расширяет диапазон регулирования скоростных характеристик потоков, выходящих из горелки и сопла, при сохранении стехиометрического соотношения топливо-воздух. Появляется возможность увеличения скорости воздуха, выходящего из сопла при угрублении помола топлива, до значений, при которых будет полностью ликвидирован провал топлива через холодную воронку, вьшавшее в вихревую зону топливо будет многократно циркулировать в ней до полного выгорания. Ликвидация провала через холодную воронку при сжига1ши грубодиспергированного топлива в условиях соблюдения стехиометрического соотношения топливовоздух повышает эффективность его сжигания. Формула изобретения

Способ работы топки по авт. св. № 483559, отличающийся тем, что, с целью повыше1шя эффективности сжигания при изменении нагрузки топки, через горелку спутно с аэросмесью подают газы рециркуляции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 483559, кл. F 23 С 5/12, 1973.