Вихревая камера сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 18 РЕСПУБЛИ 3 С 3/00 Нй АТЕНТУ н кого ечей, подГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОспАтент сссР) С)ПИСАНОЕ(73) К.К.Тюкин56) Авторское свидетельство СССРМ 1186893, кл. Р 23 С 5/32, 1982.Авторское свидетельство СССР(54) ВИХРЕВАЯ КАМЕРА СГОРАНИ(57) Использование: в топках котловв знерготехнологических агрегатах д готовки теплоносителя и термического обезвоживания жидких отходов, Сущность изобретения. воздух поступает в корпус 1, где распределяется по тангенциальным каналам 3, а также в смеситель 9 из атмосферы. Е смеситель 9 поступает также газ, который воспламеняется в закрученном потоке воздуха, поступающего через патрубок 10. Факел через пламепровод 11 выходит в циклонную камеру 2, куда подаетая также топливо через сопловой аппарат 8, Топливо ьвоспламеняется и выбрасывается через сопловой аппарат 8. 1 О ил.Тираж ственного комит 113035, МоскваПодписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС35. Раушская наб., 4/5Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при сжигании топлива в топках котлов и печей, в частности в энерготехнологических агрега. тах для подготовки теплоносителя и терми.ческого обезвреживания промышленных ОТХОДОВ.Целью изобретения является повышение эффективности сжигания.Поставленная цель достигается тем, что в вихревой камере сгорания, содержащей заключенную в корпусе циклонную камеру с боковыми входными тангенциальными каналами для воздуха и осевым выхлопным патрубком, а также узел подачи топлива с сопловым аппаратом и блоком розжига, имеющим снабженный тангенциальным входным патрубком смеситель, сообщенный пламепроводом с полостью циклонной камеры, согласно изобретению, в торцовой стенке циклонной камеры выполнено осевое окно, через которое введен пламепровод и в пределах которого размещен сопловой аппарат узла подачи топлива, причем диаметр упомянутого осевого окна равен 0,08.0,8 диаметра осевого выхлопного патрубка и связан с геометрическими параметрами циклонной камеры следующим соотношением; бо/бвых = 1/ф /(Ф/Я+ 1),где. Я =(бвых/бц) /(Евх/Рц):бо - диаметр осевого окна;бвых - диаметр осевого выхлопного патрубка;бц - диаметр поперечного сечения цик. лонной камеры;Ец - площадь поперечного сечения циклонной камеры;Ф - число Фибоначчи;Евх - суммарное сечение входных тангенциальных каналов,Кроме того, сопловой аппарат выполнен в виде кольцевого ряда отверстий, расположенных под углом к оси камеры.,причем величина угла рассчитывается изследующего соотношения;Щ О = (0,8,"5,0)(бо - дт) /1 ц,где бо - диаметр осевого окна;бт - диаметр кольцевого ряда отверстий;1 ц - длина циклонной камеры.Кроме того, сопловой аппарат выполнен в виде форсунки с углом раскрытия сопла, рассчитываемым из следующегОсоотношения:С 9 ф = (0,85,0)бо/1 ц,где бо - диаметр осевого окна1 ц - длина циклонной камерыКроме того, первая циклонная камера снабжена дополнительной циклонной камерой с большнм диаметром и своим осевым 5 окном, в которое введен выхлопной патруупомянутого выхлопного патрубка равен 0,40,5 диаметра дополнительной камеры,э боковая стенка кожуха снабжена патрубком золоудаления.Кроме того, на торцевой стенке дополнительной циклонной камеры, в пределах осевого окна дополнительно установлен со 15 пловой аппарат для подачи нейтрализующего раствора,20 . Кроме того, камера сгорания снабженадополнительным сопловьил аппаратом нейтрализующего раствора, размещенным вокруг патрубка дополнительной циклоннойкамеры. 25 Кроме того, обе циклонные камеры заключены в один воздухораспределительный корпус,Кроме того, диаметр выхлопного патрубка основной циклонной камеры равен 30 0,40,5 ее диаметра, а на боковой стенке дополнительно выполнен золоотводящий патрубок.Кроме того, торцевая стенка и выхлопной патрубок циклонной камеры выполнены в виде двух усеченных конусов, обращенных один к другому большими основаниями,35 причем по образующим конусов размещены входные тангенциальные каналы, а боковые стенки выполнены в виде спирали, кромки которой с одной стороны расположены навстречу потоку воздуха, а с другой стороны обращены к золоотводящему патрубку,Кроме того, тангенциальный патрубок смесителя блока розжига сообщен с поло 40 стью корпуса, причем отношение площади поперечного сечения упомянутого патрубкак площади поперечного сечения смесителяне превышает следующей величины:А = 0,17 бп/бкс,50 где бп - диаметр пламепроводэ;бкс - диаметр смесителя,Указанные соотношения геометрических размеров обеспечивают возможностьсжигания как стандартного (газообразного,55 жидкого, твердого) топлива, тэк и забалластированного инертными компонентами. отходы промышленного производства) свысокой эффективностью,т.е, при высокихудельных тепловых нагрузках и с малойэмиссией вредных веществ,бок первой циклонной камеры.Кроме того, дополнительная циклоннаякамера снабжена своим выхлопным патрубком, установленным в кожухе с образовани ем кольцевого зазора, причем диаметрПредложенное технические решениеиспользовано при разработке типового ряда горелочно-топочных устройств мощностью от 0,1 до 30 МВт,Высокие удельные тепловые нагрузки вихревой камеры сгорания обеспечиваются равномерным распределением распыленного топлива в активной зоне горения, которая имеет цилиндрическую кольцевуюформу и наружным своим диаметром не 10превышает 0,8 диаметра выхлопного патрубка, что установлено экспериментально(см, фиг.9) в широком диапазоне изменениягеометрической характеристики (8) циклонной камеры. Подача топлива в закрученный 15 воздушный поток на диаметре большем указанного предела приводит к выпадению капель жидкого топлива на стенку и коксованию. Подключение со стороны входного торца аналогичной циклонной камеры с выхлопным патрубком больше указанного 20 предела приводит к прорыву потока из нижней (по потоку) в верхнюю камеру и погасанию из-эа нарушения устойчивости.При подключении к циклонной камере блока розжига с плампроводомрасположенным по оси камеры, экспериментально 25 установлено, что диаметр пламепровода,) равный 0,08 диаметра выхлопного патрубкациклонной камеры, есть та предельная величина, при которой происходит эффективный розжиг топлива. При дальнейшемуменьшении диаметра плампровода резковозрастает время индукции, приводящее кзаполнению камеры невоспламенившимся 35топливом, С увеличением диаметра плампровода против указанного предела (0,08)воСпламенение остается устойчивым вплотьдо верхнего предала (0,8),Блок розжига, присоединенный к циклонной камере больших размеров при максимальном пределе (0,8) подсоединения,представляет собой фактически предвключенную циклонную камеру меньшего диаметра, Таким образом,в указанных 45пределах обеспечивается устойчивое воспламенение как от подключенного пламепровода, так и от камеры меньшего размера.Выполнение в торцовой стенке циклонной камеры осевого окна в пределах 0,08 50бойвых 0,8 обеспечивает возможность эффективного подключения через него плампровода, блока розжига или аналогичнойциклонной камеры, а также соплового аппарата узла подачи топлива, равномерно распределенного в пределах осевого окна,Как видно из графика (фиг.9) максимальный диаметр активной зоны (или осевогоокна) в заявленных пределах изменяется взависимости от геометрической характеристики (Я) циклонной камеры, Эта зависимость для облегчения конструктивных расчетов аппроксимируется эмпирической формулойОдо/бвых = lФ 4(ф/Я + 1),Простая зависимость с применением числа Фибоначчи ("золотое сечение") свидетельствует о выявленной гармоничности взаимодействующих структур потоков в циклонной камере, что является доказательством эффективности выбора верхнего предела относительно диаметра осевого окна.При Я = во знаменатель становится равным единице и формула упрощается до бо/двых ЧФ .-. 0,786 или округлено 0,8.узел подачи гоплива, расположенный на торцевой стенке, может быть выполнен в виде коаксиального ряда отверстий или виде одиночной форсунки, В обоих случаях топливные струи должны попадать в зону ограниченную с одной стороны диаметром, определяемым по указанной выше формуле, а с другой стороны линейными размерами вдоль оси ат 0,1 до 0,6 длины циклонной камеры (фиг,3). Пределы устанавливались экспериментально в циклонной камередлиной, равной ее диаметру посредством установки трех типов форсунки, При осевом расположении соплового выпуска минимальный угол раскрытия факела Ъь иссле- довался с помощью пневматической форсунки по авт. св, Ь 1027473 с постоянным углом раскрытия факела 55(2 у) при изменении диаметра выхлопного патрубка. При увеличении последнего увеличивался внешний диаметр активной зоны горения и тем самым увеличивалось относительное расстояние соприкосновения факела с внешним диаметром активной зоны горения (максимум окружной составляющей скорости), При увеличении этого расстояния более 0,6 ц факел открывался от границы максимума окружной составляющей скорости и горел в виде изолированного прецессирующего конуса, не распространяясь по всей длине цилиндрической активной зоны, появлялся механический недожог. Максимальный угол раскрытия факела уЪвх исследовался с помощью пневматической форсунки со стержневым акустическим излучателем. Посредством изменения в ней расстояния сопло - резонатор изменялся угол раскрытия факела от 40 до 180 2 гр (вплоть до опрокидывания) за счет перераспределения потока пара (при распылении мазута). При уменьшении расстояния соприкосновения. факела с границей максимума окружной, составляющей скорости менее 0,1 1 ц происходит заброс мазута наторцевую стенку, коксование и ее перегрев,Изменение диаметра и угла наклонаосей коаксиального ряда отверстий выполнялось посредством приваривания трубок квыходным отверстиям исходного вариантафорсунки и выгибания трубок под различными углами, При этом попутно можно отметить, что присоединение трубок котверстиям при ухудшении качества распыливания приводило к повышению равномерности распределения топлива взакрученном потоке воздуха. Последняя серия испытаний подтвердила полученные наодиночном сопловом отверстии пределы соприкосновения топливных струй с границеймаксимума окружной составляющей скорости 10,10,6) ц Причем, при расположениисопловых выпусков на границе максимумаокружной составляющей скорости (бт = бо)установлено, что концы трубок, являющиесясопловым выпуском, должны быть направлены вдоль оси циклонной камеры. Изменение направления выхода на 510 противуказанного(по потоку вращения, против потока вращения, в сторону стенок камеры, всторону оси камеры) приводило к забросутоплива либо на боковую, либо на торцевуюстенку, В обобщенном виде оптимальныепределы угла раскрытия факела или топливных струй, полученные экспериментальнона камере ц = бц, не могут быть представлены в градусах, поскольку длина камеры может изменяться в довольно широкихпределах (ц = 0,5.2)бц. Поэтому пределыпредставлены в виде тангенса угла р, который для одиночной (с осевым расположением) форсунки равен 0,85 отношениядиаметра осевого окна к длине циклоннойкамеры, а для коаксиального ряда отверстий в том же численном диапазоне разности значений диаметра осевого окна икоаксиального ряда отверстий, отнесеннойк длине циклонной камеры,Численные значения пределов получены следующим образом:для одиночного соплового отверстия19 Рппп = - = О 833 бо/цбо 12 О,б цбо 119 Ьах = -- = 5,0 бо/ц2 01 цдля коаксиального ряда отверстийбо бт 1Сд спип51015 бвых 21 бцг 1 О е 2= Г,7 р; Геометрические размеры проточной ча 25 30 35 40 45 50 55 б - диаметр коаксиального ряда отверстий соплового выпуска,Присоединение к основной циклонной камере дополнительной циклонной камеры, в осевое окно которой введен выхлопной патрубок основной камеры, существенно расширяет технологические возможности вновь созданного агрегата. Главное достоинство заключается в том, что факел, выходящий из основной камеры расширяется до размеров, обусловленных геометрическими размерами проточной части дополнительной циклонной камеры в соответствии с найденной экспериментально закономерностью бОг/бвыхг= Уф /(ф/Яг+ 1),сти и активной зоны горения в дополнительной камере связаны однозначно с режимными параметрами: расходом, скоростью, давлением, в также через сботношения величины этих потоков, проходящих через основную и дополнительную циклонные камеры, с концентрацией реагирующих компонентов и температурой среды в активной зоне,При подаче в основную камеру воздуха и топлива, а в дополнительную газообразных отходов(через индивидуальный распределительный корпус) обеспечиваются наилучшие условия взаимодействия факела горящего топлива и отходов в зоне максимума окружной составляющей скорости,В процессе экспериментальных исследований вихревых камер установлено, что диаметр выхлопного патрубка бвых, отнесенный к диаметру циклонной камеры бц, оказывает существенное влияние на способность вихревого потока удерживать во взвешенном состоянии определенное количество дисперсных частиц, находящихся в процессе тепломассообмена с окружающей средой,На фиг.1 приведена зависимость удельной несущей способности закрученного потока д в граммах в секунду на один квадратный метр попегоечного сечения циклоннной камеры (г/с.м ), Из графика видно, что несущая способность потока возрастает с увеличением диаметра выхлопного патрубка бвых. При относительном диаметре выхлопного патрубка бвых/бц О.5 ыг сущая способность потока при увеличениипомет рической характеристики (5) ипи при, пеличении Гвх/Ец (при бых/с 1 , г.и 1 ивозрастает, а даже несколько снижается, т,е, возрастает сепарация частиц из потока.С уменьшением величины двых/оц этот эффект еще более заметен, но при этом, естественно, возрастает аэродинамическое сопротивление, Если принять отношение Евх/Ец = 1 для дополнительной камеры газообразных отходов, пропускающей поток в отношении от 5/1 до 10/1 (к потоку продуктов сгорания), критическую скорость на входе 10 м/с (для обеспечения автомодельного процесса Ввхр0,5 105) при температуре отходов в пределах 273373 К, а плотность потока рвх = 1 кг/м., то число е = 4,4 (двых/бц) , а аэродинами-г,7ческое сопротивление ( ЛР, КПА):Если при бвыхйц = 0,4. 0,5 еще имеется возможность преодолеть указанное сопротивление с помощью вентиляторов общего назначения, то при живых/с 1 ц0,4 сопротивление возрастает настолько, что реализация конструкции становится экономически нецелесообразной. Высаженные из потока на стенку кожуха дисперсные частицы золы накапливаются в кольцевом зазоре между боковыми стенками кожуха и выхлопного патрубка и удаляются через патрубок золоудаления за счет перепада давления естественного или создаваемого, например, эжектором пневмотранспорта, Несложное устройство в агрегате с использованием остаточной крутки потока продуктов сгорания в отдельных случаях позволяет отказаться от специальных пылеуловителей на тракте продуктов сгорания. При организации впрыска нейтрализующих реагентов аналогично сопловому тракту топлива в виде коаксиального ряда отверстий в основной камере по диаметру днвх в пределах осевого окна Оог имеется возможность эффективного воздействия на процесс дожига при достаточно высокой температуре (в начале дополнительной циклонной камеры) с последующим переводом вредных составляющих продуктов сгорания, таких как например, оксиды серы и азота, в твердое состояние и вывода из их цикла совместно с золой. Еще больший положительный эффект в части кондиционирования выбросов обеспечивает раздельная подача реагентов на входе в дополнительную циклонную камеру в начальной стадии дожигания и с рас 40455055 тельное количество металлических включений, целесообразно золу выводить непосредственно в процесса двухстадийного сжигания. На первой стадии в закрученном потоке основной камеры происходит быстрое выгорание легких фракций до образования мелкодисперсных коксовых частиц. На второй стадии в дополнительной циклонной камере требуется значительно большее время пребывания горючих частиц, котороеможет быть обеспечено при отношении диаметра выхлопного патрубка 0,40,5 диаметра камеры, Низкотемпературное горение (9001000 К) происходит уже во всем обьеме циклонной камеры, поскольку в этом диапазоне соотношений удерживающая способность закрученного потока низка (фиг.10). Оставшаяся от сгорания коксовых частиц зола не выносится из камеры через выхлопной патрубок, а вращаетсявдоль боковой стенки и выносится через ловушку и эоловой выпуск, Поскольку длявыгорания коксовых частиц требуется мало воздуха, но много времени, в дополнительную циклонную камеру подается воздух чеположением соплового выпуска на выходе,например по кромке воротника, после завершения процессов окисления, когда снижение температуры среды эа счет впрыска5 не повлечет за собой "закалки" вредныхкомпонентов,Размещение двух последовательно соединенных циклонных камер в едином, охватывающем их, воздухораспределительном10 корпусе помимо упрощения конструкции (всравнении с двумя корпусами) позволяетосуществлять двухступенчатый процесссжигания топлива в наиболее оптимальныхсоотФЬшениях. Предложенная конструкция15 позволяет не только рассчитать и обеспечить расчетное соотношение, но и обеспечить простоту управления процессомгорения при переменной подаче топлива засчет изменения лишь давления воздуха. Ес 20 ли при сжигании, например, природного газа в одной основной циклонной камереудается получить минимальный выход оксидов азота при а 1 =0,2 , 0,8 и абщ= 1,021,04 и более.1,35 (ИОх = 10 мг/м"), то есть25 в определенном диапазоне, из которого выпадает а,бщ= 1,041,35, то при совмещении двух циклонных камер в одном корпусепутем соответствующего подбора сеченийпроточной части удается устранить этот су 30 щественный недостаток.При сжигании тяжелого жидкого топлива с высокой эольностью, например, нефтемаслоотходов очистных сооружений ремонтных цехов, в которых содержится помимо минеральных солей и окислов значирез ограниченное сечение тангенциальных каналов на большем радиусе, с большим моментом количества движения по сравнению с осйовной циклонной камерой.При сжигании водных горючих растворов, например кубовых остатков отделения регенерации растворителей производства пенициллина, содержащих наряду с растворителями, влагой, горючими веществами большое количество (до 20% на рабочую массу) минеральных веществ, также целесо- образно выводить золу непосредственно в процессе двухстадийного сжигания.На первой стадии в основной камерепри отношении диаметра выхлопного патрубка к диаметру камеры в пределах 0,40,5 происходит быстрое испарение влаги и длительное выгорание твердых горючих веществ во всем объеме камеры, Поскольку в основную камеру воздуха подается недостаточно для полного сгорания органики, но достаточно для обеспечения циркуляции дисперснь 1 х частиц, в ней происходит низкотемпературный (9001000 К) процесс газификации. Продукты неполного сгорания поступают в дополнительную циклонную камеру и дожигаются в ней, обеспечивая одновременно подвод тепла вдоль оси в основную камеру для испарения влаги и воспламенения твердых частиц, По мере еыгорания органических составляющих твердые частицы приближаются к боковой стенке циклонной камеры и выносятся иэ нее через эоловой выпуск. Исполнение торцевой стенки и выхлопного патрубка циклонной камеры в виде двух усеченных конусов, обращенных большими основаниями друг к другу, по образующим которых размещены входные тангенциальные каналы, обеспечивают образование внутри камеры двух встречно вращающиеся торообраэных вихрей, которые выбрасывают твердые частицы к оси в центре камеры.Частицы падают на конические стенки и сползают по ним в сторону тангенциальных каналов подачи воздуха, Такая многократная циркуляция способствует истиранию частиц и интенсивному тепломассообмену.По рассмотренному принципу целесообразно осуществлять также двухступенчатое сжигание твердого топлива, когда в основной камере происходит газификация дисперсных частиц, например угля, сланца или древесных отходов,и вывод эолы через ф ловушку и радиальный выпуск, а в дополнительной циклонной камере горение продуктов газификации.Принципиально вихревая камера сгорания может работать при любом давлении е выхлопном патрубке, если на входе обеспечивают давление воздуха большее на величину расчетного перепада в проточной части, Однако, несмотря на то, что у стенкисмесительной камеры блока давление всег 5 да ниже, чему стенки циклонной камеры,воздуха в блок розжига может поступать эасчет самовсасывания лишь до определенного уровня давления в циклонной камере.При работе вихревойкамеры сгорания10 без противодавления блок розжига при самовсасывании воздуха работает, как правило, не в атомодельном режиме (малыйперепад давления, составляющий 50 . 100Па), что практически не сказывается на ус 15 тойчивости воспламенения запального факела в нем. Но при наличии достаточнобольшого противодавления эа вихревой камерой воздух в тангенциальный патрубокблока розжига должен уже подаваться при 20 нудительно, При неопределенных соотно. шениях геометрических размеров блокарозжига на устойчивость розжига давлениеподаваемого воздуха оказывает большоевлияние. С повышением давления устойчи 25 вость снижается.Экспериментально установлено, чтопри геометрической характеристике блокарозжига Я6 давление воздуха уже практически не сказывается на устойчивости30 воспламенения. Если геометрическая хабп бксрактаристико блока розжига Б - - 7 - , тотп кспри Я = 6 максимальная площадь поперечного сечения тангенциального патрубка35 А = Гпт/Гкс = 0,17 бп/бкс,где Ртп - площадь поперечного сечения тангенциального патрубка блока розжига;Е - площадь поперечного сечения смесителя,40 Диаметр пламепровода, отнесенный кдиаметру камеры смещения блока розжига,обычно находится в йределах0 4бп/бкс1,0,Предел 0,4 обусловлен большим аэро 45 динамическим сопротивлением блока, а 1,0соответствует бп = бкс, При уменьшенииРпт/Гкс менее 0,17 бп/бкс устойчивость теоретически возрастает, но при этом возрастает и аэродинамическое сопротивление50 блока,При увеличении Гпт/Екс более 0;17бп/бкс устойчивость розжига снижается, адля его поддержания требуется снижениедавления в тангенциальном патрубке,55 На фиг,1 показан продольный разрезвихревой камеры сгорания с сопловым аппаратом узла подачи топлива в виде коаксиального ряда отверстий и блоком розжига,На фиг,2 - поперечный разрез А-А пофиг.1.На фиг.3 - продольный разрез циклонной камеры с сопловым аппаратом в виде коаксиального ряда отверстий и одиночной центральной форсунки, с указанием предельных значений угла раскрытия сопла 5 одиночной форсунки и направлением отверстий коаксиального ряда при максимальномего диаметре.На фиг.4- продольный разрез вихревой 10 камеры с узлом подачи топлива в виде одиночной форсунки и блоком розжига, воздух в который поступает иэ корпуса основной циклонной камеры, а к выхлопному патрубку подсоединена дополнительная циклон 15 ная камера с сопловым аппаратом для подачи нейтрализационного раствора по кромке осевого окна. Выхлопной патрубок дополнительной камеры размещен в кожухе с образованием кольцевого зазора, осна 20 щенного патрубком золоудаления, а боковая стенка выхлопного патрубка оснащена дополнительным сопловым аппаратом для подачи нейтрализующего раствора.На фиг.5 - продольный разрез двух последовательно соединенных циклонных камер, заключенных в единый охватывающий их воздухораспределительный корпус;На фиг.6 - продольный разрез двух последовательно соединенных циклонных ка 30 мер а общем корпусе с патрубкомзолоудаления из дополнительной камеры,На фиг.7 - поперечный разрез. Б-Б пофиг.б.На фиг,8 - продольный разрез двух помер в общем корпусе с патрубком золоудаленйя из основйой камеры и подачей твердого топлива посредством шнека,На фиг,9 - зависимость диаметра осевого окна, отнесенного кдиаметру выхлопного 40патрубка, от геометрической характеристики циклонной камеры.На,фиг.10 - зависимость несущей способности потока от геометрической характеристики и диаметра выхлопного патрубка, отнесенного к диаметру циклонной камеры.Вихревая камера сгорания содержит корпус 1, циклонную камеру 2 с боковыми входными тангенциальными каналами 3 и осевым выхлопным патрубком 4. На торцевой стенке 5 размещен узел подачи топлива, выполненный в виде одинбчной центральной форсунки 6 или коаксиальной камеры 7. Узел подачи топлива оборудован сопловым 50 аппаратом 8 в виде одиночного отверстия, коаксиального ряда отверстий или кольцевого выпуска (фиг.8) в пределах осевога окна.Сопловый аппарат относительно оси камеры раскрыт на угол (от рмин до Ъакс),следовательно соединенных циклонных ка тангенс которого равен 0,8 .5 отношениа диаметра осевого окна к длине циклонной камеры (бо/1 ц) для одиночного центрального отверстия или разности значений диаметров осевого окна и коаксиального ряда отверстий, отнесенной к длине циклонной камеры (бо - бт)/ц для коаксиального ряда отверстий.Узел подачи топлива оснащен также блоком розжига, который состоит из смесителя 9 с тангенциальным патрубком 10 и пламепроводом 11. В торцевой стенке 5 выполнено осевое окно 12, диаметр которого Щ составляет 0,0808 диаметра выхлопного патрубка (бх).К основной циклонной камере 2 (фиг,4) присоединена дополнительная циклонная камера 13 с торцевой стенкой 23, тангенциальными каналами 16 и выхлопным патрубком 17. В торцевой стенке 23 выполнено осевое окно 14, в которое введен выхлопной патрубок 4,основной камеры 2, Осевое окно 14 также, как и в основной камере идет диаметр (бо 2), который составляет 0,080,8 диаметра выхлопного патрубка (бвцх 2). По кромке. осевого окна 14 (фиг.4) диаметром бог размещен сопловый аппарат 8 для нейтралиэующего раствора в виде коаксиального ряда отверстий, расположенных по диаметру бнвых. Камера 13 заключена в индивидуальный корпус 15, а кожух 17 оснащен выхлопным патрубком 18 с осевым проходом 19; Стенка кожуха 17 оснащена патрубком золоудаления 20. Диаметр осевого прохода 19 (с 4 а) равен 0,40,5 диаметра (Оц) дополнительной циклонной камеры 13. На боковой стенке выхлопного патрубка 18 размещен сопловый аппарат 8 для подачи нейтрализующего раствора,На фиг,6,7 торцевая стенка 23 и выхлопное сопло 17 циклонной камеры 13 выполнены в виде двух усеченных конусов, обращенных друг к другу большими основаниями, по образующим которых размещены входные тангенциальные каналы 16. Каналы 16 выполнены виде межлопаточных пароходов или индивидуальных сопл, направленных в сторону закрутки потока. Боковая стенка камеры 13 выполнена по спирали, с одной стороны расположены навстречу потоку воздуха через ловушку 22, а с другой стороны обращены к эолоотводящему патрубку 20По фиг,8 аналогично выполнена основная циклонная камера 2, в которой коаксиальная камера 7 представляет собой шнек с бункером для подачи твердого топлива, В полом валу шнека размещен пламецровод 11 блока розжига, Сопловой аппара 1 8 вы5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 полнен в виде кольцевого прохода равного диаметру осевого окна 12, В последовательно соединенных циклонных камерах 2 и 13 диаметр осевого окна изменяется по закону для основной камде ы;001/Овых 1 = 1/ф (Ф/31+ 1) И ДЛЯ ДОПОЛ- нительной камеры002/овых 2 = Я (Ф/32+1), причем бвых 1 =б 02Последовательно соединенные циклониые камеры 2 и 13 (фиг.5) заключены в единый охватывающий их корпус 21. Тайгенциальный патрубок 10 сообщен с полостью корпуса 1 трубопроводом 22, Максимальная площадь поперечного сечения патрубка 10,отнесенная к площади поперечного сечения смесительной камеры 9, не должна превышать величины 0,17 отношения диаметра пламенепровода 11 к диаметру смесительной камеры 9,Вихревая камера сгорания работает следущим образом. Воздух поступает в корпус 1 (и 21 по фиг.5), где распределяется по тангенциаль ным каналам 3 (и 16 по фиг.5). Нэ выходе в циклонную камеру 2 (и 13 по фиг,5) воздух закручивается. Воздух также поступает в смеситель 9 блока розжига из атмосферы за счет разрежения, создаваемого закрученным, потоком при отсутствии противодавления в выхлопном патрубке, 4, 17 (или из корпуса 1 посредством трубопровода 22 по фиг.4 при наличии противодавления в выхлопном патрубке 4, 17), В смеситель 9 подают гаэ(не показано), который поджйгают запальной свечой (не показано), Газ воспламеняется в закрученном потоке воздуха, поступающего через патрубок 10, запальный факел через пламепровод 11 выходит в полость циклонной камеры 2. Топливо подается в полость циклонной камеры 2 через сопловый аппарат 8. Топливо воспламеняется от запального факела. Факел горящего основного топлива выходит из выхлопного патрубка 4 (по фиг,1 - 3 в присоединяемый топочный объем не показан) или попадает в следующую дополнительную циклонную камеру 13 (по фиг,4 - 8) где раскрывается до размера, обусловленного геометрическими размерами присоединенной дополнительной циклонной камеры. По фиг,4 в корпус 15 подают газообразные отходы, которые, проходя тангенциальные каналы 16, закручиваются в полосги циклонной камеры 13 и приходят во взаимодействие в активной зоне горения с факелом, выходящим иэ выхлопного патрубка 4 циклонной камеры 2. На начальном участке дополнительной камеры 13 (фиг.4) в активную зону дожигания вводится через сопловый аппарат 8 нейтрализующий раствор, например известковое молоко, Закрученный поток продуктов сгорания в выхлопном патрубке 17 благодаря СООТНОШЕНИЮ бвых 2 йц 2 = 0,4 , 0,5 ВЫДЕЛЯЕТ из потока основную часть золы и связанные нейтрализующим раствором вредные оксиды, Дополнительной коагуляции твердые частицы в закрученном потоке подвергаются на выходе из выхлопного патрубка 17 за счет дополнительного впрыска нейтрализующего раствора через сопловый аппарат 8, размещенный на основной стенке выхлопного патрубка 18, Зола и связанные оксиды собираются в кольцевом зазоре между боковой стенкой кожуха 17 и патрубка 18 и отводятся через осевой проход 19,В циклонной камере 13 (фиг,6) и 2 (фиг,8) воздух, поступающий соответственно, через тангенциальные каналы 16 и 3, образует циркуляцию двух вращающихся навстречу друг другу торообразных вихрей, в которых подвергаются интенсивному механическому истиранию и тепломассообмену твердые горючие частицы, а эола во вращающемся кольцевом потоке по мере утяжеления (вьгорания углерода) переносится на боковую поверхность камер и через ловушку 22 и патрубок 20 выводится из цикла. Камеры 13 (фиг,6) и 2 (фиг.8) эффективно работают при горении твердых частиц в низкотемпературном режиме беэ перехода золы в жидкое состояние, когда частицы не прилипают к коническим стенкам камер,Формула изобретения 1, Вихревая камера сгорания, содержащая заключенную в корпус циклонную камеру с боковыми входными тангенциальными каналами для воздуха и осевым выхлопным патрубком, а также узел подачи топлива с сопловым аппаратом и блоком розжига, имеющим снабженный тангенциальным входным патрубком смеситель, сообщенный пламепроводом с полостью циклонной камеры, о тли ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности сжигания, в торцевой стенке циклонной камеры выполнено осевое окно, через которое введен пламепровод и в пределах которого размещен сопловой аппарат узла подачи топлива, причем диаметр осевого окна равен 0,08 - 0,8, диаметра осевого выхлопного патрубка и связан с геометрическими параметрами циклонной камеры следующим соотношекием:до/бвых = /ф /(Ф/5+1),Где Я = (бвыхйц)/(Рех/Рц),бо - диаметр осевого окна;двух - диаметр осевого выхлопного патрубка;с 1 ц - диаметр поперечного сечения циклонной камеры;Ец - площадь поперечного сечения циклонной камеры;Ох - суммарное "ечение входных тамгенциальных каналов;Ф - число Фибоначчи.2. Камера сгорания по п.1. отл и ч а ющ а я с я тем, что сопловой аппарат выполнен в виде кольцевого ряда отверстий, рэсположенных под углом р к оси камеры,причем величина угла р рассчитывается изсоотношения:Щ у = (0,85,0 Хбо - бт/1 ц)где б - диаметр кольцевого ряда отверстий;.1 ц - длина циклонной камеры.3. Камера сгорания по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что сопловой аппарат выполнен в виде форсунки с углом р раскрытия 20сопла, рассчитываемым из соотношения;Я 9=(0,80,5) до/1 цгде бо - диаметр осевого окна1 ц - длина циклЬнной камеры,4. Камера сгорания по пп,1 - 3, о т л и - 25ч а ю щ а я с я тем, что онэ снабжена дополнительной циклонной камерой с брльшимдиаметром и своим осевым окном, в котороевведен выхлопной патрубок первой циклонной камеры. 305. Камера сгорания по пп,1 - 4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что дополнительнаяциклонная камера снабжена своим выхлопным патрубком, установленным в кожухе с- образованием кольцевого зазора, причем 35диаметр выхлопного патрубка равен 0,4 -0,5 диаметра дополнительной циклоннойкамера, а боковая стенка кожуха снабженапатрубком золоудаления,6. Камера по пп.1 и 5, отл йча юща яс я тем, что на торцевой стенке дополнительной циклонной камеры, в пределах ее осевого окна дополнительно установлен сопловый аппарат для подачи нейтрализующего раствора,7, Камера сгорания по пп,1 - 6, о т л ич а ю щ а я с я тем. что она снабжена дополнительным сопловым аппаратом для подачи нейтрализующего раствора, размещенным вокруг выхлопного патрубка дополнительной циклонной камеры.8, Камера сгорания по пп.1 - 4, о т л ич а ю ща я с ятем, что обе циклонные камеры заключены в один воздухораспределительный корпус.9. Камера сгорания по пп,1 и 8, о т л ич а ю щ а я с я тем, чтодиаметр выхлопного патрубка основной циклонной камеры равен 0,4 - 0,5 ее диаметра, а на боковой стенке дополнительно выполнен золоотводящий патрубок.10, Камера сгорания по пп.1 и 9, о т л ич а ю щ а я с я тем, что торцевая стенка и выхлопной патрубок циклонной камеры выполнены в виде усеченных конусов, обращенных один к другому большими основаниями, причем по образующим конусов размещены входные тангенциальные каналы, а боковые стенки выполнены в виде спирали, кромки которой с одной стороны расположены навстречу потока воздуха. а с другай стороны обращены к золоотводящему патрубку.11; Камера сгорания по пп.1 - 9, о т л ич а ю щ а я с я тем, что тангенциэльный патрубок смесителя блока розжига сообщен с полостью корпуса, причем отношение площади поперечного сечения А.= 0,17 дпйкс,где бп - диаметр пламепровода; бкс - диаметр смесителя,