Способ удаления золы и шлака из зоны горения и устройство для его осуществления

(19 50 Г 23 1 1/02 ТЕН 20 .ф. Коп исимов В.Т. До но иссл рин,Б,С. Рематовдоваорскийетики онструк и энерг(56) 1, Сты кая К,Л., С регаты, М, с,Кдтковсотельные агздат, 1958,кович М ов Е.П, осэнерг в М,М 2. Щегол ельные у атуры по е, 1953, 3. Автор 37317, кАвтор 6169, кл пливо топ М., изд-во ству и арх ототип). тельство С 1/16, 1969 тельство С /16, 1981 ко тановки. строител с. 73 (и кое свид ексл. Е 23ское свиГ 23 В то ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Центральный науч тельский и проектно-к институт механизации лесной промышленности (53) 621,187.322 (08(5 Й) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЗОЛЫ И ШЛАКАИЗ ЗОНЫ ГОРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1, Способ удаления золы и шлакаиз зоны горения потоком воздуха ипродуктов сгорания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью оптимизации процесса горения, удалениезолы и мелких частиц шлака осуществляют путем поддержания скорости этогопотока в нижней части зоны горения5-15 м/с,2. Устройство для удаления золы ишлака из зоны горения, содержащеезагрузочный канал, топочную камеру,колосниковую решеткус переменнымуглом наклона и поворотный колосник,отличающееся тем, чтоповоротный колосник установлен надколосниковой решеткой, шарнирно за"креплен в верхней части, а его нижнячасть выполнена с приливом в видецилиндрической поверхности с центромкривизны в точке шарнирного крепления колосника.Изобретение относится к способам удаления золы и шлака из. зоны горения топочных устройств слоевого типа,работающих преимущественно на мелком древесном топливе, и может быть применено для котлоагрегатов малой мощности, используемых в лесной промышленности.Известен способ удаления золы и. алака из зоны горения топки, заключаю. щийся в том, что скапливающиеся на колосниках золу и шлак переодически сбрасывают в зольник поворотом колос" ников. Этот способ устраняет ручной труд при удалении шлака 1 1.1.Недостатком данного способа является потеря топлива вследствие частичного провала его с золой и шлаком.Известен также способ удаления золы из зоны горения при сжигании топ" лива на колосниковых решетках путем непосредственного провала частиц золы и шлака через зазоры колосников, скорость воздуха в которых существенно ниже скорости витания частиц золы и шлака 21.Однако при этом способе даже при . подвижных колосниках часть золы и шлака не проваливается через зазоры и, находясь в зоне высоких темпера" тур, сплавляется, образуя крупные куски, постепенно нарушающие структуру слоя топлива и снижающие эффективность горения. При этом требуется периодическое удаление шлака, связанное со снижением теплопроизво" дительности топки и ее КПД.Применение известных цепных решеток существенно повышает сложность котлоагрегата, его стоимость, однако , при этом снижается надежность топок, так как подвижные металлические детали цепных решеток работают в зоне высокой температуры. По этам причинам цепные решетки вообще не применяются для котлоагрегатов с произ" водительностью ниже 4 тонн бара в час. Цель изобретения - оптимизация процесса горения.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу удаления золы и шлака из зоны горения потоком возду- ха и продуктов сгорания, удаление золы и мелких частиц шлака осуществляют путем поддержания скорости этого потока в нижней чУсти зоны горения 5-15 м/с. Способ удаления золы и шлака иэзоны горения основывается на следующем принципе; при сжигании древесноготоплива, торфа и других топлив этого 5 вида частички образующейся эолы имеютскорость витания 03 - 6-7 м/с. Скорость витания частиц топлива, напри"мер топливной древесной щепы, составляет величину порядка 8 - 20 м/с и О вышеТаким образом, если поддерживатьскорость воздуха и продуктов сгорания для древесного топлива в пределах 5 - 15 м/с, все частицы золы и 15 шлака будут выноситься из слоя топ-,лива, в то время как наиболее крупные частицы топлива будут удерживаться в слое и сгорать, Выносимыеиз слоя топлива наиболее мелкие час тицытоплива при этом будут сгоратьв факеле, образующемся за зажимающеи решеткои.Регулирование скорости воздуха и 25продуктов сгорания достигается изменением толщины слоя в месте выносаиз него частиц золы и шлакаПриуменьшении нагрузки на топку расстояние с (см. чертеж) уменьшается,а расстояние О остается прежним. Сле. З 0 довательно, в этом случае скоростьвоздуха в сечении О уменьшается, ав сечении С увеличивается благодарячему обеспечивается увеличение скорости витания частиц эолы и шлака и 35 осуществляется их вынос из слоя.Замеры скорости движения потокагаза по слою производятся трубкойПито"Прандтля за зажимающей решеткой.В серийных котлах КЕ и ДКВР преду смотрены "гляделки", дающие возможность наблюдать за зажимающей решеткой со стороны. Обслуживающий персонал должен периодически вести наблюдение за процессом горения с тем, 45 чтобы не допускать выноса крупных кус.ков топлива за зажимающую решетку.Если наблюдается вынос крупных частиц, то колосник необходимо повернутьпо часовой стрелке, Если мелкие части.50 цы топлива и золы не выносятся за решетку, колосник следует повернуть впротивоположную сторону.Предлагаемый способ. заключаетсяв том, что в нижней части слоя топли ва обеспечивают скорость подаваемоговоздуха и образующихся продуктов сгорания 5- 15 м/с (в зависимости от раз"мера образующихся частиц золы и шлака) с таким расчетом, чтобы эта ско07074 5 30 15 20 25 ЗОв Э 5 40 45 50 55 3 102рость превышала скорость витания шлаковых и зольных частиц и они выно.сились потоком газов эа пределы эоныгорения. При этом регулирование скорости потока газов по нижнему сечению слоя топлива достигается изменением толщины слоя топлива только внижней.его части.При выносе частиц эолы и шлака сгазовым потоком неизбежен вынос та"ких мелких частиц топлива, размеры имасса которых соизмеримы с размерамичастиц золы и шлака. Эти частицы топлива сгорают в Факеле, образующемсяза зажимающей решеткой в топочнойкамере, куда подается вторичный воздух.Предлагаемый способ обеспечиваетнепрерывное надежное и своевременное.удаление частиц золы и щлака из зоныгорения, ликвидирует в ней условиядля образования крупных частиц алакав результате .чего достигается надежная работа слоя, а также повышаетсякоэффициент полезного действия топкии оптимизируется процесс сжигания топлива,.Устройство для осуществления предлагаемого способа относится к топочным устройствам и может быть исполь"зовано в лесной промышленности, аименно там, где изобилует мелкое древесное топливо.Известна топка для сжигания древесных бтходов, содержащая наклонную колосниковую решетку из отдельных профилированных плит, установленную нараме 1.33.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является топочное устройство, которое включаетзагрузочный канал, топочную камеру,колосниковую решетку с переменнымуглбм наклона и поворотный колос"ник 4,1.Недостатками известных устройствявляется то, что они не обеспечиваютсвоевременного удаления золы и шлакаиз зоны горения, что снижает эффективность горенияЦель изобретения " оптимизацияпроцесса горения.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для удаления золыи шлака из зоны горения, содержащемзагрузочный канал, топочную камеру,колосниковую решетку с переменнымуглом наклона и поворотный колосник,последний установлен над колосниковой решеткой, шарнирно закреплен в верхней части, а его нижняя часть выполнена с приливом в виде цилиндрическойповерхности с центром кривизны вточке шарнирного крепления колосника.На чертеже схематически изображенопредлагаемое устройство,Устройство содержит зажимающую решетку 1, наклонную беспровальнуюрешетку 2, ограничивающую слой топли"ва снизу 1 и поворотный колосник 3,ограничивающий слой топлива со стороны противоположной зажимающей решетке.Поворотный колосник 3 шарнирно закреплен в верхней части, а в нижнейчасти имеет прилив 4, снабженный цилиндрической поверхностью с радиусомкривизны иэ точки шарнирного крепления колосника 3 так, что зазор междунижним обрезом колосника 3 и беспро"вальной колосниковой решеткой 2 приизменении положения колосника 3 остается постоянным. Положение поворотного колосника 3 изменяется посредством привода 5. Устройство содержиттакже неподвижные пережимы 6, выгрузное приспособление 7, шнек 8 для удаления остаточных шлаков и золы итрубку Пито-Прандтля 9 для замеровскорости потока газов.Устройство работает следующим об"разом.Топливо загружают в шахту, образованную зажимающей решеткой 1, неподвижными,пережимами 6, поворотным колосником 3 и беспровальной колосниковой решеткой 2. Воздух для горенияподводится под колосниковую решетку2, и в пространстве выше нее обеспечивают такую скорость воздушногойотока (порядка 5-15 м/с), чтобы онабыла выше скорости питания частиц образованной золы и шлаков (любых видов)При этом необходимо изменитьтолщину слоя топлива в нижней частизоны горения (этого требует предлагаемый способ) путем изменения положе"ния поворотного колосника 3 посредст"вом привода 5. Прилив 4 в нижней части поворотного колосника 3 обеспечивает постоянный зазор между бвспровальной колосниковой решеткой 2 и нижней по" верхностью прилива 4 независимо от того, на какой угол повернется колосник 3, Это обеспечивает равномерный сход шлака в выгрузное при" способление 7,ВНИИПИ Заказ 3880/35 Тираж 583 писно атент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лиа 5 1020Предлагаемые способы удаления зо" лы и шлака иэ зоны горения и уст" ройство для его осуществления .способствуют интенсификации процесса го" рення и тем самым повышают КПД топки.П р и м е р. Способ удаления золы и шлака из зоны горения осуществляют в топке скоростного горения. Воздух 1 одается тангенциально поверхности 10 )еспровальной колосниковой решетки 1 о направлению к зажимающей решетке, корость воздуха и продуктов сгораия вдоль беспровальной решетки преышает скорость витания частиц золы 5шлака. Последние выносятся газовым отоком за зажимающую решетку и уда-, яются эа пределы топочного устройст" а. УОУ 6При сжигании опилок с зольностьюне более 1"2 Ф образуется. зола с частицами менее 0,5 мм со скоростью витаниядо 5 и/с, Скорость газового потокав этом случае должна быть ) 5 м/с длятого, чтобы обеспечить унос эолы сбеспровальной решетки.При сжигании топливной щепы с размером частиц 5-20 мм и зольностью20 образуются зола и шлак со скоростью витания до 5 м/с, Скоростьгазового потока при этом Ъ 7 м/с,При сжигании крупной топливнойщепы ( размеры частиц основной массысвыше 20 мм) скорость газового потока равна 15 м/с,Скорость газового потока изменяет-ся путем изменения толщины слоя топлива поворотом колосника.