Топка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЕ,ЛИН (д) 4 У 23 С 5/28

ll

1

О Й 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГООУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3768602/24-06 (22) 12.07.84 (46) 07.05.86. Вюл. Р 17 (71) Среднеазиатский филиал Всесоюз— ного научно-исследовательского института использования газа в народном хозяйстве, подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжнженных газов (72) Л.И. Цирульников, Р.А.Кадыров, А.А.Абрамов, В.II.Âàñèëüåâ, Ш.А.Абдуллаев, О.Г.Ерценкин и Г.П.Кащеев (53) 621.087(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 595587, кл. F 23 С 5/28, 1973.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1084531, кл. F 23 С 5/28, 1982 (54) (57) 1. ТОПКА, содержащая камеру сгорания с горелками, размещенными ярусами на ее фронтовой стенке, и воздушными соплами, размещенными на той же стенке над верхним ярусом го„„SU„„1229514 А1 релок и на задней стенке камеры сгорания, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения недожога и концентра-, ции окислов азота, воздушные сопла имеют прямоугольное сечение, сопла фронтовой стенки расположены горизонтально на расстоянии от верхнего яруса горелок, равном расстоянию между ярусами, и их количество равно количеству горелок в ярусе, а сопла задней стенки установлены вертикально между первым и вторым ярусами горелок и подключены к источнику газов рециркуляции.

2. Топка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что горелки снабжены центробежными водяными форсунками, а воздушные сопла фронтовой стенки— плоскофакельными щелевыми водяными форсунками, установленными горизонтально.

1? 295

t!=-Обретение с тносится к теплоэнергетике и мажеT Сыть использовано преимущественно для ступенчатого сжигания природного газа и мазута на тепловых электростанциях с минимальной генерацией окислон азота в факелах топочной камеры, Цель изобретения — повышение экономичности путем снгсжения недожага и концентрации окислов азота.

НЯ фиг. 1 1" эОбражена тапкЯ i IIpo дальный разрез; на фиг„2 — вид А на фиг.!; на фиг.3 -- совмещенные разреэь H-К 8--р . -а ф1- . .1; на фиг .. - — узел I на фиг.3.

Тапка сопержит камеру 1 сгорания и установле:иные на ее фронтовой стенке 2 ярусь1 горелок 3 и расположенные на задней стенке -l воздушнь1е сопла 5, связанные с системой питания воздуха в в11де воздушных коробов

6. и дымс сос 7 рециркуляции, Камера

1 сГарания и" 1ее1 также воздушные сОп ла 8 на фронтовой стенке 2 в количестве, равном количеству горелок 3, и распалсзкены о1ГИ выше верхнего ярусВ Горелок 3 на расстоянии pBHIIoM расстоянию между яруса.1и горелок 3, а воздушные сoпли 5 на задней стенке 4 размещены между первым и вторым ярусами горелок 3 и связаны с напор1Б1м участка11 " дьlмосаси 7 pPIJHpKi÷JIßции через коллектор 10, соединенный с воздушными короба1 и 6 при помощи перем11чки 11 с регулятором в вице шибера 12, П11И этом все сопла выполнены прямоугольными и у сопел 8 большая сторона расположена в гаризснтальной плоскости, а у сопел 5 — в вертикальной пла с:о c. i ÷ .

Кроке того сопла 8 и верхни"- ярусы горелок 3 допалпительно снабжены водяными форсункими 13, в соплах 0 установлены плоскофакелкн1ые щсз.евыс. форсунки, дели 14 которых расположены в гаризонтяль1зОй 1и10с ко сти,. а В горелках 3 центробежные форсунки 15 расположены в верхней половине -орелок 3.

Топка работает следующим образам.

Воздух через систему питания в виде воздушных коробов 6 поступает в горелки 3, расположенные по к1эайней мере в два яруса. .6 горелки 3 также падается топливо, на— пример гаэ или мазут, В результате на вьгходе из горелок в камере 1 образуются горящие факелы. Для реализации ступенчатого сжи гания топлива часть воздуха подается в Прямоугольные сопла 8, а часть по перемычке 11 поступает в коллектор 10, где образуется смесь воздуха с рециркулирую-. гцими дымовыми газами, поступаннцими с напорного участка 9 дымососа 7 рециркуляг,ии.

Далее образуемая смесь поступает в сопла 5, расположенные на задней стенке 4 камеры 1, Регулятором в виде шибера 12 на перемычке 11 регулируют расход подаваемого воздуха и в случае необходимости производят отключение подачи воздуха. С помощью щелевых форсунок через сопла 8 и

:центробежные форсунки 15 через верхнюю палсвину орелок 3 в факел впрыскивакт воду (например, замазученную, замасленную или техническую). При снижении нагрузки менее 0,7 номинальной в связи с необходимостью поддерживания на заданном уровне температуры промперегрева давление газов рециркуляции, создаваемое дымосасом 7 рецнркуляции, устанавливают вьппе давления воздуха в коробах 6 и в этом случае рециркулируюшие газы поступаmr в чистом виде в сопла 5 и в виде смеси с воздухсм через горелки 3 и сопла 8 в камеру 1 котлоагрегата.

При отключении дымососа 7 в сопла 5 . :-Одается только воздух (без добавки рециркулирующих газон) .

Таким образом, в предлагаемой топке реализуется трехступенчатое сжига— ние топлива с возможностью в широком диапазоне нагрузок котла добиться снижения концентрации окислов азота в уходяших тазах. Сопла 8 расположены по высо ге топки на расстоянии, равном расстоянию между нижерасполоKciHHblMH яр y сами ГopeJIQK Зу и в кОли честве, равном количеству горелок 3 в ярусе. .31"о позволяет более глубоко снизить образование окислов азота в факеле горелок 3 за счет того, что именнэ на этом расстоянии и на участках пид горелками по высоте идет интенсивная их генерация. В результате расположения третичных сопел 8 на расстоянии,, равном расстоянию между ярусами. горелок 3, на всем участке резко го образования окислов азота коэффициент избытка воздуха будет меньше 1, Ближе этого расстояния подача третично:."а воздуха преждевременна и об3 12295 разование окислов азота будет проходить также интенсивно. Удаление сопел 8 на расстояние, больше чем расстояние между ярусами нижерасположенных горелок 3, нецелесообразно в связи с тем, что выше этого расстояния генерация окислов азота практически закончилась и подача третичного воздуха на образовании окислов азота не скажется. Выполнение сопел 8 прямо- 10 угольной формы с большей стороной, расположенной в горизонтальной плоскости, способствует захвату по ширине топки всех зон интенсивной генерации окислов азота над горелками 3, 15 так как факелы горелок распространяются вверх, и выполнение сопел 8 в горизонтальной плоскости позволяет отсечь и охватить воздухом по ширине топки все восходящие зоны факелов го- 20 релок 3. Расположение сопел 5 на задней стенке 4 камеры 1 сгорания по высоте между первым и вторым ярусами горелок 3 способствует большему уров— ню снижения окислов азота по сравне- 25 нию со случаем подачи вторичного воздуха навстречу факелам горелок 3, так как факелы горелок 3 первого яруса развиваются в этом случае при недостатке кислорода, что в совокупности g0 с разбавлением вторичного воздуха рециркулирующими дымовыми газами более эффективно сказывается на снижении окислов азота. При этом такая подача воздуха через сопла 5 и 8 способству- З ет более мягкой ступенчатости процесса горения в общем случае по сравнению с известным двухступенчатым сжиганием топлива.

Использование предлагаемой топки 40 позволяет выполнить трехступенчатое сжигание топлива. Первая ступень в

14 4 горелках 3, вторая через сопла 5 задней стенки 4, третья через сопла 8 фронтовой стенки 2. Это позволит при более глубоком снижении концентрации окислов азота добиться хороших показателей по горению топлива, т,е, работы котла с минимальными топочными потерями от химического и механического недожога. Этому также способствует впрыск влаги через горелки 3 и сопла 8 с помощью водяных форсунок

13, так как обычно многоступенчатое сжигание топлива сопровождается некоторым Heäoæîãом топлива, а впрыск влаги через форсунки 13 способствует более интенсивному выгоранию топлива особенно при горении с критическим избытком воздуха.

Выполнение форсунок 13 плоскофа кельными с щелью 14, расположенной в горизонтальной плоскости, способствует лучшему орошению водяными каплями воздушных струй, вытекающих из сопел 8. Сопла 5 на задней стенке 4 выполнены в количестве, превышающем количество горелок 3, и с большей стороной, расположенной в вертикальной плоскости. Это также способствует лучшему выгоранию топлива в объеме топочного пространства, так как в данном случае происходит равномерное душирование факелов первого яруса горелок 3, что позволяет чередовать зоны со свободным развитием факелов с зонами пересекающихся струй смеси воздуха и рециркулирующих дымовых газов с факелами горелок 3. Встречное движение факелов и струй интенсифицирует сжигание топлива в ядре факела и снижает образование окислов азота.

12295lh

1229514

Составитель В. Круглянская

Техред M. Ходанич Корректор А.Знмокосав

Редактор Н.Тупица

Заказ 2440/36 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4