Топка котла

9) 5 Р 23 С 1/1 О НИ ЗОБ ТЕНИ ВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВ ся к области сжит повысить качестдержание окислов ия. Это достигаетеси и топливного иально кусловным оторых соответсти (0,69-0,92)0, где кружности сопла ится к энергетике и но на котлах теплоигающих газ и пыль ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССР ЛВ 687314, кл. Р 23 С 5/10, 1977.Энергохозяйство эа рубежом, 1989, В 2, с. 33-43. Изобретение относможет быть использовавых электростанций, сжтвердого топлива,Известна топка котла, содержащая.вертикальную. призматическую камеру сгорания с установленными в ее углахпылегазовыми горелками, оборудованными топливными и воздушными каналами,причем воздушные и топливные каналы ориентированы тангенциально к условной окружности в центре топки.Недостатком устройства является высо. кий уровень окислов азота в отводимыхпродуктах сгорания и низкая степень выгорания топлива при одновременномсжигании природного газа и пыли твердоготоплива.Известна также топка котла, содержащая вертикальную призматическую камерусгорания с установленными в ее углах пылегазовыми горелками, оборудованными газовыми, пылевыми и воздушными каналами,причем каналы воздуха ориентированы тан(54) ТОПКА КОТЛА (57) Изобретение относит гания топлива и позволяе во сжигания и снизить со азота в продуктах сгоран ся тем, что сопла аэросм газа направлены тангенц окружностям, диаметры к венно равны (0,25 - 0,68)0 О - диаметр условной о вторичного воздуха. 5 ил. генциально к условнои окружности у стен, а М каналы топлива - тангенциально к условной С окружности в центре топки,Топка имеет аналогичные недостатки: высокий уровень концентрации окислов азота в продуктах сгорания и низкая степень выгорания топлива при одновременном сжигании твердого пылеугольного и 0 газообразного топлива. ОЦель изобретения - повышение степе- Ц 1 ни выгорания топлива и снижение концентрации окислов азота в отводимых продуктах ( ) сгорания при одновременном сжигании пы леугольного и газообразного топлив.В топке котла, содержащей вертикальную призматическую камеру сгорания с установленными в ее углах пылегаэовыми ф горелками, оборудованными пылевыми, газовыми и воздушными каналами, причем топливные каналы ориентированы тангенциально к условной окружности в центре топки, а воздушная-тангенциально кусловной окружности у стен, Условные окружности пылевых потоков имеют диаметр Оп=: (0,25-0,68)О, а газовых - О =(0,69-0,92)0,где О - диаметр условной окружности касания воздушных струй, м,Настоящие диапазоны являются существенными с точки зрения получения положительного эффекта. Испытания показали,что степень выгорания топлива Ч=1-цз-р 4,где цз и ц 4 - степень химического и механического недожога топлива, и относительные значения концентрации окисловазота в отводимых продуктах сгоранияКОх=КОх/КОхо, где КОх, КОхо - текущее иисходное для случая Ог=Оп/О значения концентрации окислов азота, мг/м, очень3сильно зависят от соотношений Ог/О иО,/О. Так, при сжигании, в частности, природного газа и пыли Челябинского угля приОп/0=0,4 и Ог/О= 0,75 значения КОх = 0,6,а параметр Ч=0,992. При незначительныхотклонениях Ог/О и Оп/О в большую илименьшую стороны КОх =0,6 Ч=0,992, т,е.контролируемые параметры сохраняютсвои значения на прежнем уровне.С достижением Оп/0=0,25, Ог/0=0,68,Ол/0=0,69, т Ог/0=0,92 уровень Ох=0,625 -0,65, э параметр Ч= 0,988 - 0,989, т.е. незначительно ухудшаются. Как только Оп/0 0,25,О/О 0,68, Ог/О0,69,0 Г/О0,92 значенияКОх = 1,0, Ч=0,96, т.е, резко скачкообразноменяется качество процесса горения с увеличением концентрации окислов азота в отводимых продуктах сгорания и уменьшениемстепени выгорания топлива, Аналогичные результаты получаются для различных конфигураций топок, типов горелочных устройстввида сжигаемой угольной пыли, различныхсоотношений газа и пыли.На фиг. 1 показана схема топочной камеры; на фиг. 2 и 3 - вид А на фиг. 1 (варианты 1 и 2 горелки); на фиг, 4 и 5 - разрезБ-Б на фиг. 1 (варианты 1 и 2),Топка котла содержит вертикальнуюпризматическую камеру 1 сгорания с установленными в ее углах пылегазовыми горелками 2. Горелки имеют воздушный 3,пылевой 4, газовый 5 каналы для ввода соответственно воздуха, пыли, газа. Оси 12воздушных каналов 3 ориентированы по касательным к окружности 6 у стен 9 топки сэкранами 10, а оси 14 и оси 13 соответственно пылевых 4 и газовых 5 каналов - по касательным к окружностям 8 и 7 в центре топки. Диаметр окружности 6 касания воздушных струй равен О, диаметр окружности 7 касания газовых струй равен Ог, диаметр окружности касания пылевых струй равен Оп. Для обеспечения эффективного горения пылевые каналы ориентируют к окружности касания с Оп=(0,25-0,68)0, а газовые каналы - к окружности Ог=(0,69-0,92)0, Выходное окно 11 топки подключено кконвективному газоходу с поверхностями5 нагрева (не показаны),Работа топки котла осуществляется путем ввода через горелки 2 потоков воздуха,пыли и газа, Потоки воздуха вводятся черезканалы 3, газа - через каналы 5, пыли -10 через каналы 4. Истекающие из каналов 3струи воздуха направляются вдоль касательных (тангенциально) к окружности 6 устен 9 топки, а струи газа и пыли, истекающие из каналов 5 и 4, направляются вдоль15 касательных(тангенциально) к окружностям7 и 8 в центре топки, Потоки воздуха, прижимаясь к стенам 9, движутся вдоль трубэкранов 10 к выходному окну 11, защищаяих от коррозии и шлэкования,20 Топливные потоки, оказываясь в центретопки, также движутся к выходному окну 11.Под влиянием диффузионно-турбулентногомеханизма перемешивания топливные ивоздушные потоки на горизонтальном уча 25 стке вступают в химическую реакцию с выделением тепла в стадию инициированияпроцесса горения), на вертикальном участкепроисходит постепенное догорание вводимых потоков топлива.30 Геометрические соотношенияОг/0=0,25 - 0,68 и Ог/0=0,69 - 0,92 обеспечивают аэродинамические характеристики факела с максимальной степенью выгорания иминимальной концентрацией окислов азота35 в отводимых продуктах сгорания через газоходы с поверхностями нагрева и дымовуютрубу в атмосферу. В сравнении с прототипом достигается прямой экономическийэффект с экономией топлива не менее, чем40 на 1 ,При сжигании на котле паропроизводительностью Опп=200 т/ч топлива с расходомВ=20 т/ч (условного топлива) экономия топлива составляет Л В=0,2 т/ч. При цене Ц=2645 руб/т и числе часов работы котла за год7500 ч годовой экономический эффект составляетЭгод= Ь В Ц г =0,2267500==39000 руб/год (1)50 При количестве котлов 4 шт, планируемых на предлагаемую технологию сжигания, годовой экономический эффект отмаксимального использования составитЭмакс.год=39000 4= 156000 руб/год.55Формула изобретения Топка котла, содержащая вертикальнуюпризматическую камеру сгорания с угловыми пылеугольными горелками, снабженны1695036 В 4 А 1д 7 У 12 г 7 ФигЮ ектор Т,К хред М.Моргентал Редакт исин Заказ 4149 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 ми соплами азросмеси, вторичного воздуха и топливного газа, установленными тангенциально к своим условным окружностям, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества сгорания и снижения 5 содержания окислов азота в продуктах сгорания, диаметры условных окоужностей сопл аэросмеси и топливного газа, составляют соответственно(0,25-0,68)О и (0,69 - 0,92)О,где О - диаметр условной окружности сопла вторичного воздуха. фг13