Способ работы экранированной топки котельного агрегата и топка котельного агрегата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 238 А 19) С 11 00 1)5 ПИСАН ИПАТЕНТУ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(21) 4899783/06 (22) 08.01.91 (46) 07.01.93, Бюл. М 1 (71) Производственное обьединение энергетики и электрификации "Брестэнерго" (72) В.И.Потапов, Г.Н.Зайченко и Т.Г.Мироненко (73) Производственное объединение энергетики и электрификации "Брестэнерго" (56) Авторское свидетельство СССР Ь 996803, кл. Е 23 . 15/00, 1979.Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива, Л.: Недра, 1989, с. 222.Авторское свидетельство СССР Ь 1105728, кл, Е 23 С 9/00, 1979.Авторское свидетельство СССРМ 1636629, кл. Е 23 С 9/00, 1989.(54) СПОСОБ РАБОТЫ ЭКРАНИРОВАННОИ ТОПКИ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА И ТОПКА КОТЕЛ Ь НОГО АГРЕ ГАТА(57) Использование; в энергетических установках для сжигания жидкого и газообразного топлива. Сущность изобретения; в центральные горелочные устройства 3, 4 . подаются холодный воздух и охлажденные в рекуператорах 9, 10 газы рециркуляции. В пристеночные горелки 1, 2 подается подогретый в рекуператорах 9, 10 воздух. Это позволяет выравнить температурное поле в горизонтальном сечении топки и снизить концентрацию вредных примесей в продуктах сгорания, 2 с.п. ф-лы, 1 ил,Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в энергетических установках для сжигания преимущественно жидкого и газообразного топлива.Широко известен применяемый на практике способ работы топки, по которому с целью снижения оксидов азота в уходящих газах осуществляют ввод в высокотемпературные эоны факела охлажденных в хвостовых, поверхностях нагрева газов рециркуляции;Хотяэтбт способ и имеет большое распространение, применение его целесообразно лишь в случае комплексного воздействия на топочный процесс, например когда охлажденные газы рециркуляции необходимо подавать в топочное пространство для поддержания на заданном уровне температуры перегретого пара. Так как подача в топку охлажденных до 350-450 С в хвостовых поверхностях газов рециркуляции требует дополнит(льных затрат энергии на их транспортировку, а также потому, что ввод гэзЬв рециркуляции в топку приводит к росту температуры уходящих газов и, как следствие, увеличению потерь тепла с уходящими газами, КПД котла тепловой электростанции снижается в среднем на 0,02 О на один процен рециркуляции.Известен способ снижения оксидов азота путем выравнивания температурного поля в топке в ее горизонтальном сечении неравномерным рэсп еделением газов рециркуляции по ширине топки или по горелкам горизонтального ряда.Этот способ экономичнее описанного выше, но сложен в части регулирования потоков воздуха и газов рециркуляции особенно в переходных режимах,Также известны топки, оснаценные горелочными устройствами, в которых высокотемпературные газы рециркуляции поступают из топочного пространства к корню факела за счет разрежения, создаваемого на оси горелки закрученным потоком воздуха.В этих топкзх снижены затраты энергии нэ транспортировку газов рециркуляции, однако эффективность подачи газов рециркуляциистемперзтурсй 900-1000 С к корню факела в части снижения оксидов азота низка,Наиболее близким по технич еской сущности к предлагаемому способу является способ снижения содержания о сидов азота в продуктах сгорания путем подачи в центральные горелочные устройства воздуха с температурой меньшей, чем в пристеночные 4, 10 20 горизонтальном сечении топки для водогрейных котлов неприемлемо.Целесообразнее для устранения возникающего противоречия - высокая температура факела в центре топки, приводящая к повышенной генерации оксидов азота. и крайне низкая температура в районе боковых экранов, приводящая к появлению продуктов неполного сгорания в этом районе, - производить выравнивание температурного уровня в горизонтальном сечении топки водогрейного котла на более высоком температурном уровне, исключающем появление продуктов механического и химического недожога топлива.Целью изобретения является снижение содержания вредных примесей в продуктах сгорания.Цель достигается тем, что высокотемпературные газы рециркуляции предварительно охлаждают и подают только в центральные горелочные устройства, а воздух, подаваемый в пристеночные горелки, предварительно нагревают,В газомэзутной экранированной топке для реализации способа центральные горелочные устройства дополнительно содержат рекуператоры, входные .и выходные коллекторы которых по нагреваемой среде соединены соответственно с воздухопроводом холодного воздуха и воздушными тру бами пристеночных горелок, входные и выходные патрубки по греющей среде сое 30 35 40 45 50 55 Однако применение этого способа ограничено котельными установками, в конструкции которых имеется воздухоподогреватель. Вместе с тем в эксплуатации находится большая группа тепловых агрегатов, например водогрейных котлов, в которых воздухоподогреватели отсутствуют, В этих (водогрейных) котлах приотносительно низком уровне температур втопочном пространстве существует проблема захолаживания факелов в крайних пристеночных горелках, приводящая к появлению продуктов химического недожогэ, и сажи при нормативных избытках воздуха. С целью недопущения появленияхимического и механического недожога в районах установки крайних горелок в конструкции некоторых котлов, например ПТВМ, применен разворот крайнихгазомззутных горелок в сторону центра 10- 15 О. Это, в свою очередь, приводит к увеличению температуры в центре топочногообъема и повышенной генерации оксидовазота. Поэтому применение метода снижения генерации оксидов азота путем подачи. газов рециркуляции в центральные горелки для снижения разницы уровня температур в1787238 Составитель В,ПотаповТехред М,Моргентал Корректор С.Юско Редактор Заказ 271 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, ЖРаушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 динены соответственно с топкой и осевыми трубами центральных горелочных устройств,На чертеже представлена газомазутная топка для реализации описываемого способа.Газомазутная топка содержит расположенные в горизонтальной плоскости топки пристеночные горелки 1, 2, а также центральные горелочные устройства 3, 4, амбразуры которых подключены соответствующими магистралями 5, 6 к окнам 7 и 8 для забора высокотемпературных газов из топочного пространства, На подводах газов рециркуляции в центральные горелочные устройства 3, 4 установлены рекуператоры 9, 10 для подогрева воздуха, поступающего на смещение с топливом в пристеночные горелки.При работе топки для выравнивания температурного поля в ее горизонтальном сечении в центральные горелочные устройства 3, 4 для сжигания топлива подаются холодный воздух и охлажденные в рекуператорах 9, 10 газы рециркуляции. В пристеночные горелки 1, 2 подается подогретый в рекуператорах высокотемпературными газами рециркуляции воздух.Расчеты, проведенные применительно к водогрейному котлу теплопроизводительностью 30 Гкал/ч, оснащенному четырьмя газомазутными горелками, при сжигании мазута с а. = 1,15 и подачей 25% газов рециркуляцйи в центральные горелочные устройства показывают .возможность снизить калориметрическую температуру факела в центре горизонтального сечения топки на 280 ОС с одновременным повышением температуры факела пристеночных горелок на 100 С. Таким образом, реализация способа ра.боты топки позволит снизить уровень генерации оксидов азота с одновременным снижением содержания продуктов непол ного сгорания при фиксированной величинекоэффициента избытка воздуха на выходе из топки. Формула изобретения 10 1. Способ работы экранированной топки котельного агрегата с центральными и пристенными горелочными устройствами, расположенными в горизонтальный ряд, путем подачи через горелки подогретого топ лива, воздуха и газов рециркуляции, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения концентрации вредных примесей в продуктах сгорания, воздух, подаваемый в пристенные горелочные устройства, 20 предварительно подогревают, а газы рециркуляции предварительно охлаждают и подают в центральные горелочные устройства.2. Экранированная топка, содержащаярасположенные в горизонтальный ряд при стенные и центральные горелочные устройства с трубами для подачи воздуха и газов рециркуляции, а также воздухопровод холодного воздуха, отл и ча ю ща я с ятем, что, с целью снижения концентрации вред ных примесей в продуктах сгорания, топкадополнительно снабжена рекуператорами с входными и выходными коллекторами по греющей и нагреваемой средам, причем коллектора по греющей среде соединенц 35 соответственно с топкой и трубами для под.ачи газов рециркуляции центральйых горелочных устройств, а по нагреваемой среде с воздухопроводом холодного воздуха и воздушными трубами пристенных горелок.40