Топочное устройство Советский патент 1983 года по МПК F23C6/04 

Изобретение относится к сжиганию Iтоплива и может быть использовано :На тепловых электростанциях.

. Известно топочное устройство, со.держащее вертикальную призматическую экранированную камеру сгорания с размещенными в ее нижней части прямоточными горелками, подключенными к источнику высококалорийного топлива,, и размещенным выше последних газоотводящим окном, а также подключенный через под камеры сгорания экранированный предтопок со своими горелками, подключеннЕЛМи к источнику низкокалорийного топлива Cl.

Недостатком данного топочного уст-, ройства является пониженная эффективность вследствие ухудшения горения в камере сгорания из-за балластирова ния факелов ее горелок продуктами сгорания, поступающими из предтопка.

Известно также топочное устройство, содержащее вертикальную призматическую экранированную камеру сгорания с тангенциально размещенными в ее нижней части прямоточными горелками, подключенными к источнику высококалорийного топлива, и размещенным выше последних газоотводящим окном, а также заведенный в камеру сгорания через ее под экранированный предтопок со своими горелками, под.ключенными к источнику низкокалорийного топлива Г2 .

Недостатком указанного устройства является пониженная эффективность вследствие низкой интенсивности теплообмена и горения.

to

Цель изобретения - повышение эффективности.

Поставленная цель достигается тем, что предтопок на уровне пода камеры сгорания выполнен с пережимом и

15 снабжен в зоне последнего окнами для подсоса газов, а его горелки размещены ниже пережима.

. Кроме того, предтопЪк «в своей верхней части можетбыть экраниропан вер20тикальными водоохлаждаемыми ширмами, концы которых заведены в камеру сгорания.

На фиг. 1 изображено топочное устройство, продольный разрез; на

25 фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Топочное устройство содержит вертикальную призматическую экранированную камеру 1 сгорания с тангенциально, размешенными в ее нижней части

30 в один или,несколько ярусов прямоточными горелками 2, подключенными пылепроводом 3 к патрубку 4 для концентрированной аэросмеси пылекоицен ратора 5 (источника низкокалорийног топлива) , и размещенным вьоше горело 2 газоотводящим окном б,перед которьпу установлен пароперегреватель 7.Через под 8 камеры 1 сгорания в нее заведен экранированный предтопок 9со своим горелками 10, подключенными пылепро водом 11 к сбросной трубе 12 пылеконцентратора 5. Предтопок 9 на уро . не пода 8 камеры 1 сгорания выполне с пережимом 13, снабженным окнами 1 для подсоса газов из камеры 1 сгора ния, а его горелки 10 размещены- ниже. пережима 13. Предтопок 9 в своей верхней части дополнительно экранирован вертикальными водоохлаждаемым ширмнми 15, концы которых заведены в камеру 1 сгорания и могут быть Ра ведены с образованием пространствен ной решетки. Выходное окно 16 предгопка ,9 размещено выше горелок 2. Пережим 13 выполнен с конфузорным и дифузорными участками, расположен ными соответственно до и после окон 14. Ширмы 15 могут быть размещены так, что проекция каждойиз них на горизонтальную плоскость касательна к окружности, проведенной в э,той плоскости из центра предтопок 9. Пр этом горелки 2 установлены так, что направление закрученного в камере 1 сгорания потока газа совпадает с направлением хода по проекции ширм 15 на горизонтальную плоскость. - Под 8 камеры 1 снабжен лefкaми 17, размещенными в периферийной области камерьа 1 сгорания. Устройство работает следующим образом. ,Угольная пыль с отработавшим сушильным агентом пылесистемы поступает в пылеконцентратор 5, в котором разделяется на два потока: поток высококонцентрированной пыли и поток слабозапьшенной аэросмеси. Первый поток поступает по пылепроводу 3 в прямоточные горелки 2, куда по трубо проводу подается горячий воздух. Далее высококалорийная пьдлевоздушная смесь поступает в камеру 1 сгорания с жидким шлакоудалением. Второй поток по пылепроводу 11 через горелки 10 поступает в нижнюю часть предтопка 9. ,. Топливо в камере 1 сгорания сгорает при высоких температурах. При этом происходит расплавление минеральной части его, сбор жидкого шлака на шлаковом поде 8 с вытеканием через шлаковые летки 17 в грануляторы с последующей эвакуацией за пределы котла. Высокотемпературный топочный факел фихревой структуры осуществляет подъемное движение, набегает на ширмы 15 и отклоняется вдоль ширм к периферийной части топки. Ширмы 15 увеличивают радиальную составляющую полного вектора скорости потока газов, уменьшают танген-. ,циальную (а следовательно, уменьшается закрутка потока) и увеличивают осевую составляющие. Поток после ширм 15 входит в периферийные зоны камеры 1 сгорания с уменьшенной круткой, при этом он дополнительно смещен к наружным ограждающим стенам камеры, гаирмы 15 турбулизируют поток, однако при этом доминирует тангенциальная составляющая поперечных турбулентных пульсаций, поскольку ширглы 15 препятствуют продвижению потока в тангенциальном направлении. Радиальные пульсации потока, возрастают незначительно, так как ширмы 15 не только .не препятствуют смещению потока в радиальном направлении, но и способствуют ему. Топливовоздушная смесь, поступающая в предтопок 9, воспламеняется в верхней его части за счет излучения из камеры 1 сгорания через окна 14, Наличие пережима 13 предтопка 9 обеспечивает эжекцию и переток высокотемпературных дымовых газов из камеры 1 сгорания в предтопок 9 и улучшает воспламенение низкокалорийной топливово.здушной смеси в зоне окон. 14 и выше их (за счет сноса фронта воспламенения вверх потоком топливовоздушной смеси, поступающей снизу). Поскольку ширмы 15 создают дополнительное сопротивление потоку газов, выходящих из камеры 1 сгорания, то в нижней части камеры 1 давление газов увеличивается, что обеспечивает дополнительный переток газов из камеры 1 сгорания в предтопок 9 и интенсифицирует воспламенение и выгорание низкокалорийной топливовоздушвой смеси. Топливо в верхней части предтоп- ка 9 сгорает полностью или частично, а продукты сгорания поступают в центральную (приосевую) зону камеры 1 сгорания. Таким образом, в верхней части камеры 1 сгорания осуществляется восходящее движение двух потоков газа: в периферийных зонах в непосредственной близости от топочных экранов перемещаются высокотемпературные топочные газы - продукт сжигания высокока,лорийной смеси, а в центральной зоненизкотемпературные газы - продукт сжигания низкокалорийной смеси, что обеспечивает минимальное перемешивание центрального и периферийного потоков, В результате устраняется общее снижение температуры газов ;азза перемешивания потоков. Кроме того, обеспечивается хорошее выгорание как высококалорийной, так и низкокалорийной смесей, так как высокотемператур