Многокамерная циклонная топка Советский патент 1955 года по МПК F23C5/32 

Недостатком известных циклонных топок, предназначенных для сжигания разнообразных твердых топлив и снабженных объединенными в одно топочное устройство циклонной камерой горения и камерой для термообработки топлива и его дробления, является то, что они не обеспечивают эффективной подготовки топлива к его полному сгоранию и сложны по конструкции.

Описываемая многокамерная циклонная топка с управляемым пневмотермическим размолом, состоящая .нз камеры дроб пения, сушки и термической подготовки топлива и камеры горения и удаления гилака в жидком виде, более эффективно подготовляет топливо к полному его сжиганию и проста по конструкции.

Особенностью топки является то, что камера термической подготовки топлива и его дробления выполнена из двух смежных циклонных камер, одна сторона которых для обеих камер является обн1ей и несет дроби.льную плиту.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез топки; на фиг. 2 - ее продольный разрез.

Для термической подготовки топлива и дробления его в описываемой топке прил1енеиы две смежные циклонные камеры / и 2, представляющие собой ОДНУ ч т нную отливку. Верхняя камера / имеет большие размеры, чем нижняя камера 2.

Камера 3 горения и удаления шлака в жидком виде имеет удлиненную цилиндрическую форму п диаметр несколько меньший, чем диаметр верхней большой камеры /. Для обеспечения достаточно быстрого удаления жидкого шлака из камеры 3 все камеры наклонены к горизонту на 7°.

Верт 1кальная ось нижней циклонной камеры 2 несколько сдвинута по отношению к такой же оси 1зерхней камеры / для того, чтобы обш,ая сторона 4 (стенка) обеих камер, касательная к их цилиндрическим поверхностям, была наклонена к горизонту под углом порядка 55.

Сопряжение противоположных стороне 4 сторон камер г, 2 выполнено в виде закругленного мыса 5. несколько вдающегося внутрь топочного объема камер 1 и 2. 1-Тижняя боковая сторона мыса 5 на небольшом протяжении участка 6 выполнена плоской и совпадаюп1ей с плоскостью 7, касательной к цилиндрической поверхности 8 верхней камеры }, а верхняя боковая сторона мыса 5 па небольшом протяжени1Г участка 9 совпадает с плоскостью, касательной к цилин.т.р1 ческой поверхности 10 нижней камеры 2 и перпендикулярной к стороне 4. Верхпяя

часть общей стороны 4 KaiMCp / и 2 снабжена дробильной плитой //.

Для тангенциального ввода частл (5-7%) первичного воздуха вместе с мелкодробленым топливом в верхнюю часть камеры 1, в ее стенке, прнменена щель 12, но длине равная длине камеры /.

Со стороны, противоположной мысу 5, в ниж1пою часть камеры 2 тангенциально вводится остальная часть первичного («разгонного) воздуха, протекающая но трубе 13, количество которого рег улнруется прн помоЩ { охламсдаемой водой чугунное поворотной заслонки 14.

Снизу камера 2 снабжена ох.таждасмым водой чугунным затворо.м 15, служапсим для аварий|юго сброса с гасительную камеру jiacKaлениого тонлнва и очаговых остатков.

Фронтовая стегка 16 камер 1 и 2 и задняя стенка 17 нижней камеры 2 плоские.

Но оси верхней циклонной камеры / фронтовая стенка 16 снабжена прямоугольиьнм окном, предназначенным для введения в камеру щелевой горелки 8, слуукйтеА для сжигания во время растопки жи.гкого, газообразного или ггылеп гдиого топл1 ва в соответстви с местными

УСЛО ЗИЯМИ.

в зависимости от стеиенн влажности сжигаемого топлива стенки камер / н 5 выполняются охлаждаемыми НЛП пеохлаждаемыми.

Для сжигания в тонке тощих углей и антрацитов стенки камер / и 2 снабжены снарулси охлаждаюнцимн экранал.ти, а для сжигания влажных углей, зысоковлажного торфа и сллацез они имеют внутри ке|,1амическое нокрытне.

Между камераЛЩ 1 и 3 устроен порог 19 в виде кольцевой панели, за которым в верхнюю часть циклонной камеры 3 тангенциально ввод.чтся весь вторичный воздух через несколько щелезндных отверстий 20 пря.:оугольного сечення. Камера 3 горения заканчнпается охлаледаемой водой кольцевой панелью 21, под которой расположен наклонный канал 22, служащий для отвода из камеры-- Лчндкого ишака.

Стенка камеры 3 охлаждается водой; внутрн она покрыта нластической хромовой рудой, служащей основой для образовання жидкой шлаковой пленки, образующейся из сгоревших частиц тонлнва нри высокол темиератзфном режнмс топки.

Описанная тонка предназначена для эффективного и органнзоваиногг) сжигания в ней разнообразного тонлнва без предварительной обработки, т. е. без применения шахтных мельниц и т. п. средств, установленных вне тонки.

Дробленое топливо попадает с частью подогретого до температуры 350-450°С воздуха в верхнюю часть циклонной камеры /. Ме.якие фракции топлива, омываемые движущимся с большой скоростью горячим , попадая из зоиы повышенного давления в зону разрежения, разрываются и быстро подсушиваются н интенсивно сгорают в растопочном факеле, поддерживая высокую температуру в камере /.

Вначале процесс сгорания топлнва в камере 1 протекает с достаточным избытком воздуха и высокой температурой. Однако, когда к устью пде.ти подойдет большое количество мелко измолотого, подсушенного и частично горящего тоилива, отвеивае.мого газовоздушиым вихрем от ;тробильной плиты //, процесс сгора1И-1я топлива в верхней камере / будет происходить по так называемому «п;)лугазовому режим .

Крупная топливная крошка с нодсун1енным поверхностным слоем ВНИЗУ камеры / попадает в «разгонный поток горячего воздуха, подаваемого тангенцнал но в низкнюю часть циклонной камеоы 2. Этот оток дви;кется с огромной скоростью и отбрасывает иочти все куски топлива со значительной силой на дробильиую нлиту //, 5азрушаюп1,ую на кусках топлива подсушенный поверхностный слой. Мелкие фракции топлива, отвеянные с плиты // газовоздушным нотоком, как указано выше, выносятся к устью щели 12.

Мельчайшие частицы топлива при этом сгорают, повышая температуру топки, а более крупная топлпвпая крошка циркулирует в верхней камере / до тех пор, пока не пропзойдет

пирогенетическое разложение топлива, в результате которого мелкие частицы будут вынесены газовым потоком в камеру 5.

Неразмолотая на плите 11 крупная топливная крошка скатывается по наклонной стороне 4 в нижнюю циклонную камеру 2, вторично подхватывается «разгонным воздухом и вновь с еще большей силой, чем раньше, отбрасывается на дробильную плиту /, повторяя этот круговорот до степени измельчения, обеспечиваюпхей вынесение их газовоздушным вихрем в камеру /.

Вместе с крупной топливной крошкой в камеру 2 заносятся в незначительном количестве и мелкие горяп ие частицы топлива, многократно циркулирующие в центральном слое замкнутого вихря до полного сгорания. Продукты сгорания выносятся «разгонным воздухом в верхнюю большу о камеру /.

В нижней циклонной камере 2 процесс разгона крупно : тоилигм-гой крошки сопровождается интенсивной ее подсушкой, пнрогеиетнческнм разитожеинсм, воспламенением и горением налету мелких фрак.цнй топлива, образующихся в результате протекания процесса на высоком пирометрическом уровне.

Степень нзме. топлива и регулирование в широких пределах скорости его сгорания осуществляется путем изменения скорости «разгонного воздуха. Поток «разгонного воздуха в нижней 2 не замкнут, так как он покигтает эту камеру в тангенциальном направлении, а образование циклонного вихря в этой камере происходнт от эжектирующего действия ocHoisiioro потока «разгонного воздуха.

В камере / поток «разгонного воздуха вместе со озвсигенпымн частпцами топлива меняет направление у дробильной плнты //, отклоняется к оси камеры / топливовоздушным потоком из щели 12 и потоком «разгонного воздуха, поступающим из камеры 2. Газовоздушный вихрь в циклонной камере 1 движется по снирали, закручиваясь от периферии к оси камеры и приобретая наибольшую закрутку на оси камеры 1 у фронтовойстенки 16. По мере удаления от этой стенки закрутка газовоздушного вихря в камере / убывает под влияпием циклонного вихря, образующегося в камере 5 от потока вторичного воздуха.

Из камеры 1 газотопливный поток направляется в циклонную камеру 3 в виде расходящегося конического вихря. По мере его передвижения вдоль камеры 5 мелкие чаетицы топлива отбрасываются центробежной силой на жидкую шлаковую пленку внутренней поверхности камеры 3 и быстро сгорают, омываемые с большой екоростью вторичным воздухом.

Предмет и з о б р е т е н и я

1.Многокамерная циклонная топка с управляемым пневмотермическим размолом, состоящая из камеры дробления, сушки и термической подготовки топлива и камеры горения и удале П1л И1лака в жидком 15нде, о тл и ч а ю и; а я с я тем. что камера термической подготовки топлива и его дробления выполнена из двух смежных циклонных камер, одна сторона которых для обеих камер является обн1ей и -:есущей дробильную плиту.

2.Топка по п. 1, о т л и ч,, а ю щ а я, ся тем, что дробильная плита выполнена ступепчатой пли волнообразной.

3.Топка по п. 1, о т л и ч а ю тц а яс я тем. что в случае сжигання в пей тоимх углей и антрацитов она снабжена по всей поверхности камеры дробления и термообработки снаружи охлаждаюпщми экранами, а г, случае сжигания влажных углей отп имеет внутри керамнческое покрытие.