Вертикальная призматическая топка

 

Использование: в энергетике, в котлах для сжигания жидкого и газообразного топлива , для снижения окислов азота и окиси углерода в продуктах сгорания. Сущность: вертикальная призматическая топка содер/I 2 жит камеру 1 сгорания, в углах которой установлены воздушные сопла 4 прямоугольного сечения, а на стенах камеры размещены газовые сопла 7 и мазутные форсунки 9, причем все они направлены тайгенциально к условной окружности 6 в ° центре камеры 1 сгорания. Камера 1 сгорания имеет прямоугольное поперечное сечение с соотношением сторон 1,0:(1,1-1,6). Мазутные форсунки 9 расположены на стенах с меньшей длиной, газовые сопла 7 - на стенах с большей длиной. Оси газовых сопл 7 смещены вверх относительно нижнего среза воздушных сопл 4 на (0,5-0,8)Н, где Н - высота воздушных сопл. Оси мазутных форсунок смещены вверх относительно нижнего среза воздушных сопл 4 на

((9) (1 I) СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я>я F 23 С 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4851334/06 (22) 17.07.90 (46) 15.08.92. Бюл. М 30 (71) Киргизский научно-исследовательский отдел энергетики Министерства энергетики и электрификации СССР (72) В.В.Осинцев, А.К.Джундубаев, В.АЛанасенко и В.Н,Голиад (56) Авторское свидетельство СССР

М 1657862, кл. F 23 С 5/00, 1989. (54) ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПРИЗМАТИЧЕСКАЯ

ТОП КА (57) Использование: в энергетике, в котлах для сжигания жидкого и газообразного топ лива, д))я снижения окислов азота"и окиси углерода в продуктах сгоранйя. Сущность: вертикальная прйзматическая топка содер,4 жит-камеру 1 сгорания, в углах которой установлейы воздушные сопла 4 прямоугольного сечения, а "на стенах .камеры размещейы газ о вы е со iir* 7 и мазутн ые форсунки 9, причем все они направлейы тайгенциально к условной окружности 6 в центре камеры 1 сгорания. Камера 1 сгорания имеет прямоугольное поперечное сеченйе с соотношением сторон 1,0;(1,1-1,6).

Мазутные форсунки 9 расположены на стенах с меньшей длиной, газовые сопла 7— на стенах с большей длиной. Оси газовых сопл 7 смещены вверх относйтельно нижнего среза воздушных сопл 4 на (0,5-0,8)Н, где Н вЂ” высота воздушных сопл. Оси мазутных форсунок смещены вверх отйосительно нижнего среза воэдуш ных сопл 4 на (0,1-0,4)Н. 5 ил. ,4

1755007

Изобретение относится к энергетике и пребывания мазутных капель в горячей томожет быть использовано на котлах ТЗЦ, почмой среде, более полное выделениелесжигающих газообразное и жидкое топливо, тучих, более активное воспламенение

Известна вертикальная приэматиче- углерода и его выгорание при полном окисская топка, содержащая камеру сгорания, 5 лении (до вида C02). Одновременно отделегорелки с каналами для ввода воздуха с ние потоков природного газа от потоков встроенными в них форсунками для ввода . мазутных капель исключает взаимное влимазута и газовымй соплами для ввода газо- яние балластирования продуктами сгоравйх струй; причем;Хоре ки ориентйрованы ния, ухудшающее(затягивающее) процессы тангенциально rr условной окружности в 10 воспламенения-и торения. Диапазоны центре камерМ сгорания.. -.;: ., -: .. A>/Â -1,1-1,6; Hi/Н-0,1-0,4; Hz/Н=0,5-0,8, Недостатком этой топки является высо- являются оптимальными с точки зрения полкий уровень окйслов азота в отводимых про- :- учения сверхэкологического эффекта,:вырадуктах сгорания,:,:. - .. жающегося в снижемйи концентрации

Наиболее близким к предлагаемому 15 окислов азота и окиси углерода в продуктах техническйм решением является вертикаль- сгорания, Это вытекает из результатов исная призматическая-топка, содержащая ка- питаний, меру сгорания, s углах которой установлены .. Так, при Ат/Вт=1,5; Н1/Н=0,2; Н2/H=0,6 . воздушные Сопла прямоугольного сечения, . относительный уровень окислов азота а на стенах перпендикулярно плоскости со- 20 МОх МООх/NOxo =0,7, а относительный уроответствующей стены. размещены газовые вень окиси углерода CO=CO/СОо = О, где сопла и мазутные форсунки, причем форсум- NOx и СΠ— текущие значения соответствуки, газовые и воздушные сопла направлены ющих концентраций, мгlм; NOx u COo— з. тамгенциально к условной окружности в исходный уровень, характерный для сжигацентре топки. :.. :: . . 25 ния топлива в известном устройстве; для

Недостатком известного "топочного уст- условий топочной камеры, исследованной с ройства является высокий уровень концен- коэффициентом избытка воздуха в топке трации окислов азота; а также окиси а= 1,07, соотношение приведенных в ус- углерода (последнее снижает" экойомич- ловной теплоте сгорания (Онр 7000 ккал/кг) ность процесса горения, обуславливая низ- 30 расходов газа и мазута 1:1 (см. акт испытакуюстепеньвыгорания при высокойстепени ний), уровень МОхо=350 мг/м ; СОо =290 химйческого недожога топлива) при одно- — мг/м . При незначительных отклонениях от временном сжигании мазута и газа.::"..., ..: указанных выше значений Ат/Âr, Н1/Н;

Цель изобретения — снижение окислов Н2/Н в большую или меньшую стороны паазота и окиси углерода в продуктах сгора- 35 раметры NOx CO сохраняют свои значе ния.:.:....:::.:...:.:; .,:,:: ния. С достижением Ат/Bj=1,1; Ат/Br1,6;

Н1/Н-0,1; Hi/H=0,4; H2/Н=0,5; H2/Н=0,8

Поставленная цель достйгается тем, значение контролируемых параметров что вертикальная призматйческая топка,: NOx=0,73; СО 0,1, т.е, незначительно увесодержащая камеру сгорания, в углах ко- 40 личиваются. Если даже незначительно торой установлены воздушнйе сбпла"пря- AT/ÂT<1,1; Ат/Вт>1,6; Н1/Н<0,1; Н1/H>0,4; моугбльного сечения, а на стенах Н2/М<0,5; Hz/Н>0.8, параметры NOx=1,0; перпейдикулярно плоскости соответствую-- СО=1,0, т.е. резко скачкообразно теряется щей стены размещены газовые сопла и ма- сверхэкологический эффект, Отсюда оптизутные форсунки, причем форсунки, 45 мальные диапазоны, как иместоустановки

""газовые и воздушные сопла направлены форСунокисопл,являютсясущественными тангенциальнр к условной окружности в с точки зрения достижения цели изобрете центре топки, при выполнении топки пря- ния-сниженияконцентрацииокисловазомоугольного поперечного сечения с соотно- та и окиси углерода в продуктах сгорания. шением сторон 1,0:(1,1-1,6), мазутные 50 Необходиместь установки газовых форсунки размещены на стенах с меньшей сопл и мазутных форсунок на соответствудлиной, а газовые сопла — на стенках с боль- . ющих стенах под прямым углом обусловлешей длиной, при этом оси мазутных форсу- на тем, что при такой установке устройств нок смещены вверх относительйо нижнего ввода топлива в камеру сгорания резко среза воздушных сопл на (О;1-0,4)Н, а газо- 55 снижается вероятность прямого набровые сопла — на (0,5-0,8)Н, где H — высота са топливного реагента на экранные повоздушных collll, и оптимальной установкой верхности стен; это снижает во много раз мазутных форсунок ниже отметки ввода га- скорость протекания процесса их высокоэовых струй вдоль стен с большим разме- температурной коррозии. ром достигается увеличение времени

1755007

5 6

На фиг. 1 показана схематически топка, мовую трубу в атмосферу. Нагретая в экранпродольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А ных трубах 13 и конвективных пучках вода на фиг. 1; на фиг. 3-5 — виды воздушнйх (или пар) поступает в системутеплоснабжения или в турбину для выработки электроВертикальная призматическая тойка 5 энергий. Установкой в углах вертикальных содержит камеру 1 сгорания со стенами 2. " плоских воздушных сопл (фиг.3) и за ними меньшего размера в плане (В ) и стенами 3. (если смотреть на факел в направлении двибольшего размера (А ), воздушные сопла 4, .: жения в горизонтальной плоскости) мазутустановленные в углах камеры 1, с осями 5, ных форсунок и газовых сопл достигаются ориентированными тангенциально к услов- 10 благоприятные условйя работы труб экраной окружности 6 в центре топки (диамет- нов (13) с исключением- прямого наброса на.. ром 0y), газовые сопла 7 с осями 8, нихтопливйого реагента. Этомужеспособориентированйймй к той же окружнбсти 6, ствует установка газовых сопл 7 и мазутных и мазутные форсунки 9 с осями 10, ориенти- — форсунок 9 под прямыми углами к плоскорованными также к окружности 6. Сопла 15 сти стен (a =90; P =90 ; у =90 ; на фиг. 1 и могут быть выполнены в виде вертикальных . 2). Разьедийенный ввод топлива"и воздУха в плоских щелей (фиг.3), многоканальных камеру сгорайия"при условии выдерживакруглых 11 (фиг.4) или прямоугольных 12 ния конотруктивнйх" соотношений (фиг.5) насадков; 13 — экранные трубы. Для . А /Вr=1,1-1,6; H1/H=0,1-0,4; H2/H=0,5-0,8 .обеспечения надежной работы топочных эк- 20 обеспечивает минимальный уровень окйсранов определены шаги Hg=(1,05-1,25)0 лов азота и окиси углерода в отводимых для круглых насадок и Hg=1,05-1,25 Ви для продуктах сгоранйя прямоугольных насадков, где С4 — диа- ., Формула и з о б р е т е н и я метр насадок, м;  — высота насадка; м, Вертикальная призматическая топка, При выдерживании соотношений H /0 и 25 содержащая камеру сгорания, в углах коН /В исключается прямойконтакттоплив- торой установлейы. воздуаные сопла ных реагентов с экранами, что резко Сна@-.- .. прямоугольного сечения. а на ereAax герет скорость выСокОтемпературной коррозии пендикулярно плоСкости соответствующей и повышает надежность тойки в целом. Вы-:, : "стены размещены газовые сопла и мазутнйе ходное окно, 14 топки подключается к кон- 30 форсунки, причем форсунки. газовые и воэвективным поверхностям нагрева котла: -душные сопла направлены тангенциально к дымовые газы, проходя по этим поверхно- условнойокружности в центретопки, отл истям, отдают им свое тепло и сбрасываются . ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения через дымовую трубу в атмосферу. На фиг.1 окислов азота и окиси углерода в продуктах и 2:  — воздух, à — газ, М вЂ” мазут.. 35 сгорания, при выполнении:топки прямоВертикальная призматическая топка угольного поперечного сечения с соотношеработает следующим образом..:: нием сторон 1,0:(1,1-1,6) маэутнйе форсунки

Воздух через сопла 4, гаэ через Сопла 7 размещены на стенах с меньшей длиной, а и мазут через форсунки 9 вводятся под на- газовые сопла -- на стейах С большей длипором в. камеру сгорания, где вступают в 40 ной, при этом оси мазутных форсунок смехимическое взаимодействие с выделением щепы вверх отйосительно нижнего среза тепла. Тепло сгоревшего (окисленного) топ-: воздушнйх сойл"на (0,1-0,4)Н, а тазовые солива передается экраном в топке и койвек-" пла смещены вверх относительно нижнего тивным поверхностям нагрева кбтла (на срезавоздушныхсоплна(0,5-0,8)Н,где Нв фиг.1 и 2 не показаны). Охлажденные в кот- 45 высота воздушных сопл. ле продукты сгорания удаляются через ды-

1755007

Составитель Л.Ким

Техред М,Моргентал Корректор H.Тупица

Редактор А.Огар

Заказ 2880 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101