Топка

, СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 2, 5/2(ям Р ПИСАНО АВТОРСКОМУ С сжигание преим ива на тепловых ость изобретен риэматичес кой ны пары вертик еси, установлен енциально к пов ертикального ков 4 вторичного лане соплам 3, В атрубки 4 распол Р 23 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(46) 30.07,92. Бал. М 28Р 1) Московский энергетический институт(56) Авторское свидетельство СССРЬ 787782, кл. Р 23 С 5/ОО, 1978.Авторское свидетельство СССР(54) ТОПКА (57) Использование: венно твердого топл ростанциях. Сущн боковых стенках 2 и 1 сгорания размеще рядов сопл 3 аэросм ризонтально и танг сти условного в вращения, и патруб ха, параллельных в и всех пар сопла 3 и и ущестэлеия: на камеры альных ных го- ерхнотела воздурядах ожены3 1751596 поярусно на одном уровне с зазором 5. Все патрубки 4 установлены с наклоном вниз от горизонтальной плоскости. По выходе в камеру 1 аэросмесь движется в каждом ярусе вначале горизонтально, не смешиваясь на начальном участке развития факела с вторичным воздухом, Поддержание повышенных значений соотношения топлива и воздуха в корневых зонах отдельных факелов до слияния их в общий вихревой факел способствует торможению процесса перехода топливного азота в оксиды азота, Закрутка газов вокруг вертикальной оси топки в глубине камеры 1 вызывает вовлечение пыли в вихрь. Поскольку потоки вторичного Изобретение относится к сжйганию преимущественно твердого топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях;Известны топки, содержащие вертикальную призматическую камеру сгорания, на боковых стенах которой размещены пары вертикальных рядов соответственно сопл аэросмеси и патрубков вторичного воздуха, причем в рядах всех пар сопла и патрубки расположены поярусно на одном уровне и с зазором.Недостатками известных топок, в которых сопла и патрубки в смежных рядах установлены под угломнавстречу друг к другу в горизонтальной плоскосм, являются пониженная экономичность сжигания, обусловленная затягивайием воспламенения смеси, а также высокое содержанйе в продуктах сгорания оксидов азота вследствие усиленного подмешивания в корневую зону факелов сразу всей массы необходимого для горения воздуха,Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является топка, содержащая вертикальную призматическую камеру сгорания, на боковых стенах которой размещены пары вертикальных рядов соответственно сопл аэросмеси, установленных горизонтально и тангенциально к поверхности условного вертикального тела вращения, и патрубков вторичного воздуха, параллельных в плайефазайным сОълам, Ильичем в рядах всех пар сопла и патрубкй расположены поярусно на одном уровне и с зазором,Однако качество сжигания топлива в данной топке недостаточно высоко. Это связано с тем, что одно направление движения аэросмеси и вторичного воздуха не позво воздуха, введенные в топку через патрубки 4 верхнего яруса, соскальзывают вниз, минуя пылевые потоки этого яруса, горение топлива, выходящего в топочный обьем Ф 3- рез сопла 3 верхнего яруса, правсходит в восстановительной атмосфере при коэффициенте избытка воздуха, меньшем, чем в нижней зоне факела, где сгорает примерно 75 всего топлива. Образующиеся в верхней восстановительной зоне факела продукты неполного сгорания восстанавливают часть образовавшихся в нижней части факела МО до молекулярного азота. 1 з.п,ф-лы, 2 ил. ляет получить высокую относителаауа скорость движения топливных частиц в зонеактивного горения, Кроме того, процесс горения сопровождается значительным выхо 5 дом оксидов азота, количество которых квыходу из топки нарастает из-за отсутствийвозможностей эффективного восстановления образовавшихся МО до молекулярногоазота й 2 непосредственно топочными сред 10 ствами,Цепь изобретения - повышение качества сжигания.Поставленная цель достигается тем, чтов топке, содержащей вертикальную призма 15 тическую камеру сгорания, на боковых стенках которой размещены пары вертикальныхрядов соответственно сопл аэросмеси, установленных горизонтально и тангенциальнок поверхности условного вертикального те 20 ла вращения, и патрубков вторичного воздуха, параллельных в плане указаннымсоплам, причем в рядах всех пар сопла ипатрубки расположены поярусно на одномуровне и с зазором, все патрубки вторично 25 го воздуха устанОвлены с наклоном вниз отгоризонтальной плоскости, а угол накюнаверхних патрубков в рядах может быть 6 ольше угла наклона остальных патрубков,Известны топки, на боковых стенках ко 30 торых поярусно расположены наклоненныевниз от горизонтальной плоскости патрубки, обьедйнные в вертикальные ряды, чтосходно с отличительным признаком предлагаемого решения, в котором патрубки вто 35 ричного воздуха в вертикальных рядахустановлены с наклоном вниз от горизонтальной плоскости.Сопоставление свойств известной ипредлагаемой топок показывает следую 40 щее. Наклон патрубков вниз в известнойтоке поэволяет удлинить траектории пылевоэдушных струй и обеспечить в целом низкую посадку факела в топочном обьеме, Отмеченный эффект сохраняется и в предлагаемом решении однако в последнем при наличии пар вертикальных рядов горизонтальных сопл аэросмеси и наклоненных вниз патрубков вторичного воздуха появляются также дополнительные свойства. Эти свойства связаны с качественно новым механиюбм перекрестно скользящего взаимодействия пылевымии воздушных потоков в вертикальной плоскости, обеспечивающим большую турбулизацию факела и не- стационарный режим движения угольных частиц при перемене их направления, а также с образованием в верхней части активной зоны факела газов-восстановителей, восстанавливающих образовавшиеся на более низких уровнях в топке МО до молекулярного азота К 2,Таким образом, присутствие в данной топке известного, но нового для данной совокупности отличительного признака дает возможность получить сверхсуммарный эффект,На фиг. 1 изображена топка, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.3.Топка содержит вертикальную призматмческую камеру 1 сгорания, на боковых стенках 2 которой размещены пары вертикальных рядов сопл 3 аэросмеси, установленных горизонтально и тангенциально к поверхности условного вертикального тела вращения, и патрубков 4 вторичного воздуха, параллельных в плане соплам 3. В рядах всех пар сопла 3 и патрубки 4 расположены поярусно на одном уровне с, зазором 5. Все патрубки 4 установлены с наклоном вниз от горизонтальной плоскости, Величина углов наклона вниз для патрукбов 4 разных ярусов может быть одинаковой или разной. Целесообразно величииуэтого угла для верхних патрубков 4 в рядах принимать большей, чем для нижерасположенных патрубков 4 и равной 20-25, Величину угла. наклона всех остальных патрубков 4 рекомендуется выбирать равной 12-17. Сома 3 (пвтрубки 4) в рядах могут устанавливаться с одинаковым вертикальным шагом между ярусами(фиг,2) или разным. Камера 1 сгорания снабжена также патрубками 6 третичного воздуха, расположенными выше верхнего яруса сопл 3 и патрубков 4Топка работает следующим образом, Ааросмесь в виде угольной пыли и первичного воздуха подают через сопла 3, вторичный,воздух - через патрубки 4, По аых(ще в камеру 1 аэросмесь движется вкаждом ярусе вначале горизонтально, не смешиваясь на начальном участке развития факела с вторичным воздухом благодаря наличию зазоров 5 между соплами 3 и патрубками 4, На этом участке происходит возгонка, воспламенение и сгорание летучих, а также воспламенение пыли, Поддержание повышенных значений соотношениятоплива и воздуха в корневых-зонах отдель 50 ных факелов до слияния последних в общийвихревой факел, способствует торможению процесса перехода топливйого азота в оксиды азота МО. Закрутка газов вокруг верти 5510 15 202530 35 40 кальной оси топки вызывает по мере продвижения пыли в глубь камеры 1 вовлечение ее в вихрь. При этом пылевые частицы, поступившие в топочный объем через сопла 3 первого-третьего ярусов, попадаютв потоки вторичного воздуха, вводимые через патрубки 4 первого-четвертого ярусов, интенсивно смешиваются с этим воздухом, одновременно изменяя направление своего движения с горизонтального на наклоненное вниз, и сгорают а нижней зоне вихревогофакела при коэффициенте избытка воздуха в ней, равном 0,85-1,0. Потоки вторичного воздуха, введенные в топку через патрубки4 верхнего яруса, соскальзывают вниз, минуя пылевые потоки этого яруса, поэтому горение топлива, выходящего в топочный объем через сопла 3 верхнего яруса, происходит в восстановительной атмосфер при коэффициенте избытка воздуха, меньшем, чем в нижней зоне факела, где сгорает примерно 75/, всего топлива. Образующиеся в верхней восстановительной зоне факела продукты неполного сгорания (СО, Н 2 и др.) восстанавливают часть образовавшихся в нижней части факела МО до молекулярного азота Мг, поэтому общее количество оксидов азота ЯОх на выходе из топки меньше, чем в активной зоне факела. Выше восстановительной зоны факела в топку через патрубки 6 подается третичный воздух в количестве 15-20 от теоретически необходимого для горения. Этот воздух служит для дожигания непрореагировавших с ИО продуктов неполного сгорания.Таким образом, данная топка позволяет повысить качество сжигания за счет интенсификации горения основной массы топлива в нижней вихревой зоне факела, а также эа счет снижения выбросов в атмосферу оксидов азота путем восстановления части образующихся в топке ИО до молекулярного азота И 2.Формула изобретения 1. Топка, содержащая вертикальную призматическую камеру сгорания, на боко1751596 вых стенках которой размещены пары вертикальных рядов соответственно сопл азросмеси, установленных горизонтально и тангенциально к поверхности условного вертикального тела вращения, и патрубков 5 вторичного воздуха, параллельных.в плане соплам, причем в рядах всех пар сопла и патрубки расположены поярусно на одном уровнеисзазором отл ича ю щая с ятем, что, с цела повышения качества сжигания, все патрубки установлены с наклономониз от горизонтальной плоскости,2.Топкапоп,1,отличагощаясятем, чтоугол наклона верхних патрубков в рядах больше угла наклона остальных патрубков,7 рглодьью Составитель В.Черняевова Техред М,Моргентал Корректор Н,Король. Редакт зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2684 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5