Топочное устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оЧ 992908(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 170281 (21) 3247453/24-06 И 1 М. Кл с присоединением заявки Нов Г 23 С 6/04 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(7) З я ел .СибиРский Филиал Всесоюз Красного Знамени теплоте института имФ. Э, Изобретение относится к сжигантйо топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях.. Известно топочное устройство, со.держащее вертикальную призматическую экранированную камеру сгорания с размещенными в ее нижней части прямо" точными горелками, подключенными к источнику высококалорийного топлива,. и размещенным выше последних газоотводящим окном, а также подключенный через под камеры сгорания экранированный предтопок со своими горелками, подключенными к источнику низкокалорийного топлива 11.Недостатком данного топочного уст". ройства является пониженная эффективность вследствие ухудшения горения в камере сгорания из-за балластирования Факелов ее горелок продуктами2 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 экранированныйпредтопок со своими горелками, подслюченными к источнику низкокалорийного топлива Г 23.Недостатком указанного устройстваявляется пониженная эффективностьвследствие низкой интенсивйости теплообмена и горения,Цель изобретения - повышение эфФективности,Поставленная цель достигается тем,что предтопок на уровне пода камерысгорания выполнен с пережимом иснабжен в зоне последнего окнамидля подсоса газов, а его горелки раз"мещены ниже пережима.Кроме того, предтопок,з своей верхней части можаг быть экваниро",ан вертикальными водоохлаждаемыми ширмами,концы которых заведены в камеру сгорания.На Фиг. 1 изображено топочноетройство, продольный разрез; наг, 2 - разрез А-А на Фиг, 1.Топочное устройство содержит вертикальную призматическую экранированную камеру 1 сгорания с тангенциально размещенными в ее нижней частив один или несколько ярусов прямоточ 992908ными горелками 2, подключенными пылепроводом 3 к патрубку 4 для концентрированной аэросмеси пылеконцентратора 5 (источника низкокалорийного топлива), и размещенным выше горелок 2 газоотводящим окном б,перед которым 5 установлен пароперегреватель 7.Через под 8 камеры 1 сгорания в нее заведен экранированный предтопок 9 со своими горелками 10, подключенными пылепроводом 11 к сбросной трубе 12 пыле- концентратора 5, Предтопок 9 на уровне пода 8 камеры 1 сгорания выполнен с пережимом 13, снабженным окнами 14 для подсоса газов йз камеры 1 сгорания, а его горелки 10 размещены ниже пережима 13, Предтопок 9 в своей верхней части дополнительно экранирован вертикальными водоохлаждаемыми ширмами 15, концы которых заведены в камеру 1 сгорания и могут быть разведены с образованием пространственной решетки, Выходное окно 1 б предгопка, 9 размещено выше горелок 2.Пережим 13 выполнен с конфузорным и дифузорными участками, расположенными соответственно до и после окон 14. Ширмы 15 могут быть размещены так, что проекция каждойиз них на горизонтальную плоскость касательна к окружности, проведенной в этой плоскости из центра предтопок 9. ПриО 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 35 8 камеры 1 снабжен летками 17, размещенными в периферийной области камеры 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 слабозапыленной аэросмеси. Первый поток поступает по пылепроводу 3 в прямоточные горелки 2, куда по трубопроводу подается горячий воздух, Далее высококалорийная пылевоздушная смесь поступает в камеу 1 сгорания с жидким шлакоудалением, Второй поток по пылепроводу 11 через горелки 10 поступает в нижнюю часть пред- топка 9., 55Топливо в камере 1 сгорания сгорает при высоких температурах. При этом происходит расплавление минеральной части его, сбор жидкого шлака на шлаковом поде 8 с вытеканием 60 через шлаковые летки 17 в грануляторы с последующей эвакуацией за пределы котла. Высокотемпературный топочный Факел фихревой структуры осуществляет подъемное движение, набегает 65 на ширмы 15 и отклоняется вдоль ширмк периферийной части топки.Ширмы 15 увеличивают радиальную составляющую полного вектора скорости потока газов, уменьшают танген-. циальную (а следовательно, уменьшается закрутка потока) и увеличиваютосевую составляющие. Поток послеширм 15 входит в периферийные зоныкамеры 1 сгорания с уменьшенной круткой, при этом он дополнительно смещен к наружным ограждающим стенамкамеры, Ширмы 15 турбулизируют поток,однако при этом доминирует тангенциальная составляющая поперечных турбулентных пульсаций, поскольку ширмы 15препятствуют 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 вамеры 1 сгорания через окна 14Наличие пережима 13 предтопка 9 обеспечивает эжекцию и переток высокотемпературных дымовых газов из камеры 1 сгорания в предтопок 9 и улучшает воспламенение низкокалорийной топливовоздушной смеси в зоне окон 14 и выше их (за счет сноса фронта воспламенения вверх потоком топливо- воздушной 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 обеспечиваетдополнительный переток газов из камеры 1 сгорания в предтопок 9 и интенсифицирует воспламенение и выгораниенизкокалорийной топливовоздушной смеси. Топливо в верхней части пред.".оп ка 9 сгорает полностью или частично,а продукты сгорания поступают в центральную (приосевую) зону камеры 1сгорания,Таким образом, в верхней частикамеры 1 сгорания осуществляется восходящее движение двух потоков газа:в периферийных зонах в непосредственной близости от топочных экранов перемещаются высокотемпературные топочные газы - продукт сжигания высокока;. порийной смеси, а в центральной зоненизкотемпературные газы - продукт сжигания низкокалорийной смеси, что обеапечивает минимальное перемешивание центрального и периферийного потоков. В результате устраняется общее снижение температуры газов изза перемешивания потоков, Кроме того, обеспечивается хорошее выгорание как высококалорийной, так и низкокалорийной смесей, так как высокотемператур992908 1, Авторское Р 557230, кл. Г2. Авторское Р 714094, кл,:,Г свидетельство СССР22 В 33/00, 1972.свидетельство СССР23 С 5./08, 1977. ВНИИПИ Заказ 41/48- Тираж 581 Подписное Филиал ППП. "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 ные газы движутся вблизи от стен камеры 1 и лучистый теплообмен в камере 1 протекает интенсивно, а также возрастает конвективная составляющая теплообмена.Наличие относительно "холодных" газов в принсевой зоне камеры 1 на начальном участке ее уменьшает "горб" температурного поля в центральной зоне выходного сечения топки, что снижает температурные развертки по газам в газоотводящем окне б и уменьшает шлакование паролерегревателя 7 и последующих поверхностей нагрева. Установка предтопка 9 с расчетом, чтобы верхняя граница его ограждающих стен находилась не ниже уровня верхнего яруса горелок 2 камеры .1 сгорания, исключает перемешивание высоко- и низкотемпературных газов в зоне активного горения камеры 1 сгорания и обеспечивает высокий нирометрический уровень факела в ней,. Это улучшает выгорание топлива, сохраняет высокий коэффициент шлакоулавливания в камере сгорания и устойчивый выход жидкого шлака, что также уменьшает шлакование поверхностей нагрева и повышает эффективность предлагаемого устройства.Формула изобретения1, Топочное устройство, содержащее вертикальную призматическую эк- и ранированную камеру сгорания с тангенциально размещенными в ее нижнейчасти прямоточными горелками, подклю.ченными к источнику высококалорийного топлива, и размещенным. выше последних газоотводящим окном, а такжезаведенный в камеру сгорания черезее под экранированный предтопок сосвоими горелками, подключенными кисточнику низкокалорийного топлива,10 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения эффективности путем интенсификации теплообмена и горения, предтопок на уровне пода камеры сгорания выполнен с пережимом15 и в зоне последнего снабжен окнамидля подсоса газов, а его горелки размещены ниже пережима,2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что предтопокв своей верхней части дополнительно экранирован вертикальными водоохлаждаемыми ширмами, концы которых заведены в камеру сгорания.25,Источники информации,принятые во. внимание при экспертизе