Топка кипящего слоя

(51)5 Г 23 С 11/02 ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ "ВИДЕТЕЛЬСТВУ дух(54) ТОПКА КИПЯЩЕГО СЛОЯ(57) Использование; в котлах ТЭС, промышленных и бытовых котельных, сжигающихтвердое топливо, Сущность: топка кипящего Ж , 1726900 А 1 слоя дополнительно содержит водяные сопла, тангенциально подключенные к выходному участку каждого из топливных патрубков 8, выполненному в виде конфузора, каждый воздушный патрубок 2 установлен на расстоянии, равном 28 его диаметра над пережимом, площадь сечения которого составляет 0,050,25 от площади сечения камеры дожигания 1, причем оси водяных сопл расположены по касательной к воображаемой окружности, диаметр которой составляет 0,80,2 диаметра выходного среза конфузора, а суммарная площадь проходного сечения водяных сопл составляет 0,050,65 от площади выходного среза конфузора 4. Как показали экспериментальные исследования, в топке наблюдается снижение вредных выбросов, 11 ил.Изобретение относится к знергетике иможет быть использовано на котлах ТЭС,промышленных и бытовых котельных, сжигающих твердые топлива.Известна топка, содержащая вертикальную камеру дожиганияс воздушнымисоплами и подключенные к ней газогенераторы кипящего слоя,Недостаток такой топки - высокий уровень абразивности рабочих поверхностейнагрева котла и вспомогательного оборудования при сжигании зольных топлив.Наиболее близко 1 к предлагаемой является топка, содержаая камеру сгорания сгазораспределительной решеткой, подключенную к камере дожигания посредствомпережима, в зоне которого установленытопливный и воздушный патрубки,Недостатком устройства является высокий уровень выбросов в атмосферу окисловазота и летучей золы.Цель изобретения - снижение вредныхвыбросов в атмосферу,Поставленная цель достигается тем, чтотопка кипящего слоя, содержащая камерусгорания с газораспределительной решеткой, подключенную к камере дожигания посредством пережима, в зоне которогоустановлены топливный и воздушный патрубки, дополнительные водяные сопла, тангенциально подклю енные к выходномуучастку каждого из опливных патрубков,выполненных в вйр: конфузора, каждыйвоздушный патрубок установлен на расстоянии, равном 28 его диаметра над пережимом, площадь сеченя которого составляет0,050,25 от площади сечения камеры рожигания, причем оси водяных сопл расположены по касательной к воображаемойокружности, диаметр которой составляет0,81,2 диаметра выходного среза конфузора, а суммарная площадь проходного сечения водяных сопл составляет 0,05,0,65 отплощади выходного среза конфузора.Введение дополнительно водяных сопл,тангенциально подключенных к выходному участку каждого из топливных патрубков, выполненных в видо конфузоров,обеспечивает снижение выбросов летучейзолы в атмосферу. Установка патрубков нарасстоянии, равном .8 его диаметра надпережимом и выполнение площади вводагазов генерации, равной 0,050,25 от площади сечения камеры дожигания, обеспечивает снижение окислов азота,Расположение водяных сопл по касательной к окружности, диаметр которой равен0,8.1,2 диаметра выходного среза конфузора, а суммарная площадь сечения водяныхсопл равной 0,05,0 65 от площади выход 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ного среза конфузора, является существенным отличительным признаком с точки зрения достижения положительного эффекта. В зтих пределах возникает новый качественный скачок в протекании процесса увлажнения топлива с активной конгломерацией наиболее мелких частиц вокруг крупных, В результате попадания конгломератов в высокотемпературную среду кипящего слоя происходит их спекание, резкое снижение выноса летучей золы из кипящего слоя и в дальнейшем в атмосферу,На фиг. 1 показана топка с камерой дожигания, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, имеющая воздушные сопла с завихрителями, на фиг. 3 - разрез А - А на фиг, 1; на фиг. 4 - узел на фи. 1 (схема сопла ввода топлива в топку кипящего слоя); на фиг, 5 - разрез Б - Б на фиг, 4; на фиг, б - топка с камерой дожигания, продольный разрез; на фиг. 7 - то же, оборудованная тангенциальными оздушными соплами; на фиг. 8 - разрез В-В на фиг, 6; на фиг, 9 - разрез Г - Г на фиг, 11; на фиг. 10 - разрез Д - Д на фиг. 11; нэ фиг, 11 - разрез Е - Е на фиг, 10,Топка (фиг. 1 - 5) имеет вертикальную камеру 1 дожигания с воздушными соплами 2 и подключенные к ее центральной подовой части предтопки газогенераторы 3 кипящего слоя с конфузорными соплами 4 забрасывания дробленого угля и системами 5 впрыска воды, В предтопке 3, оборудованном системами б подачи воздуха, решетками,7, сисгемами 8 ввода дробленого угля, системой 9 шлакоудаления, системы 5 впрыска воды оснащены тангенциальными соплами 10. Предтопки 3 подключены к камере 1 дожигания через окно 11,Диаметр воздушных сопл 2 равен Одв, а расстояние от окна 11 до места установки сопл 2 по высоте Н = (2 - 8)Одв Площадь сечения окна 11 Р =-. 0,05 - 0,25)Ркд, где Ркд - площадь сечения камеры дожигания.Диаметр окружности касания впрыскиваемых струй воды Ов = (0,8 1,2)Окв, где Окв - диаметр выхлопной кромки сопла 4 для ввода дробленого топлива; суммарная площадь сечения сопл 10 для впрыска воды Рв = (О 05 - 0 65)Ркв где Ркв площадь сечения выхлопной части конфузоров сопл 4, Камера 1 дожигания зкранирована системой водонагревательных и парообразующих труб 12,Работа топки осуществляется путем ввода в предтопки 3 дробленого угля, подаваемого со скребкового конвейера 8. Уголь, попадая на вход в конфузорные сопла 4, смачивается влагой, вводится через сопла ",О системы 5 подачи. Наиболее мелкие пылевые фракции налипают не более крупные куски 3 - 13 мм, образ уя конгломераты, которые, попадая в высокотемпературную среду слоя 13 кипения прочно скрепляются и по мере выгорания летучих и углеродного остатка топлива образуют единые крупные зольные конгломераты, удаляемые через систему 9 золошлакоудаления, Слой 13 кипения формируется под влиянием высокого напора воздуха (400-800 мм в. ст.), подаваемого через систему 6 под решетку 7. При этом воздух вводится в количестве, недостаточном для полного сжигания топлив (40-80;). Образующиеся газообразные продукты неполного сгорания через окно 11 направляются на дожигание в камеру 1, где через горелки 2 вводится остальной воздух для полнс го выгорания топлива, Камера сгорания экранирована трубами 12, в которые подается вода, В процессе работы тогки вода в камере 1 и поверхностях нагрева (не показаны) превращается в пар, направляемый в турбины для выработки электроэнергии. Нагрев воды осуществляется продуктами полногосгорания топлива, которые отводятся через дымовую трубу в атмосферу. В продуктах сгорания находится минимальное количество эолы и окислов азота, что обеспечивается оптимальными соотношениями предлагаемых параметров.Топка (фиг. 6 - 8) содержит аналогичные узлы и обозначения. Работа топки (фиг. 6 - 8) аналогична работе топки, представленной на фиг. 1 - 5,Топка (фиг. 9 - 11) включает в себя те жеузлы с аналогичными обозначениями и ееработа аналогична работе топки, представленной на фиг, 1 - 5.5 В сравнении с прототипом, предлагаемая топка имеет более низкие показателиконцентрации окислов азота и частиц летучей золы. По данным испытаний снижениеконцентраций окислов азота и летучей эолы10 в продуктах сгорания после внедрения топки на ТЭС составит соответственно 40 и80 Уф о р мул а и з обре те н ияТопка кипящего слоя, содержащая ка 15 меру сгорания с газораспределительной решеткой, подключенную к камере дожиганияпосредством пережима, в зоне которого установлены топливный и воздушный патрубки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью20 снижения вредных выбросов, она дополнительно содержит водяные сопла, тангенциально подключенные к выходному участкукаждого из топливных патрубков, выполненные в виде конфузора, каждый воздуш 25 ный патрубок установлен на расстоянии,равном 28 его диаметра над пережимом,площадь сечения которого составляет0,050,25 от площади сечения камеры дожигания, причем оси водяных сопл располо 30 жены по касательной к воображаемойокружности, диаметр которой составляет 0,8- 1,2 диаметра выходного среза конфузора,а суммарная площадь проходного сеченияводяных сопл составляет 0,030,065 от пло 35 щади выходного среза конфузора.1726900 2 ЕСоставитель В. Осинцеведактор С. Лисина, Техред М.Моргентал Корректор О, Ципл и ГКНТ СССР тиям роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1268 Ти ВНИИПИ Государственног 113035ж Подпис комитета по изобретениям и отк Москва, Ж, Раушская наб., 4/5