Топка

 

Использование: на тепловых электростанциях . Сущность изобретения: топка содержит камеру сгорания, в которой поярусно чередуют горелки и сопла вторичного дутья прямоугольного сечения. В нижней и верхней части каждого сопла вторичного дутья закреплены плоские перфорированные продольными щелями шибера . Отношение суммарной площади щелей к площади шибера равно 0,2-0,3. Каждый шибер закреплен на своей горизонтальной оси с возможностью поворота на 0-45°. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (53)5 F 23 С 5/08

ГО СУДА Р СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ТОПКА (21) 4845348/06 (22) 02.07.90 (46) 15,10.92. Бюл. N 38 (71) Научно-производственный хозрасчетный центр "Атмосфера" (72) Л,M. Цирульников, Р.А. Саидахмедов, B.Ï. Васильев, Н,В. Тимошин, А.И. Иванов и С.В, Удинцев (56) Авторское свидетельство СССР

N 136786, кл. F 23 С 5/08, 1986.

Изобретение относится к технике сжигания топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях.

Известны топки, содержащиеэкранированную трубами камеру сгорания с основными горелками, размещенными встречно на ее боковых стенках,и дополнительными горелками, размещенйыми на фронтовой стенке выше основных горелок.

Известна также топка, содержащая экранированную трубами камеру сгорания с горелками и соплами прямоугольного сечения для вторичного дутья, расположенными на стенке с горелками.

Однако данная топка не обеспечивает достаточное повышение экономичности котла и снижения концентрации вредных выбросов s продуктах сгорания.

Цель изобретения — повышение экономичности работы котла и снижение выхода оксидов азота путем регулирования вторичного воздуха, Поставленная цель достигается тем, что в топке, содержащей экранированную трубами камеру сгорания с горелками и сопла Ы 1768868 А1 (57) Использование: ка тепловых электростанциях, Сущность изобретения: топка содержит камеру сгорания, в которой поярусно чередуют горелки и сопла вторичного дутья прямоугольного сечения. 8 нижней и верхней части каждого сопла вторичного дутья закреплены плоские перфорированные продольными щелями шибера. Отношение суммарной площади щелей к площади шибера равно 0,2-0,3. Каждый шибер закреплен на своей горизонтальной оси с возможностью поворота на 0-45 . 3 ил. ми прямоугольного сечения для вторичного дутья, расположенными на стенке с горелками, сопла вторичного дутья расположены. поярусно чередующимися с горелками и снабжены в верхней и нижней части плоскими шиберами, перфорированными продольными щелями с отношением суммарной площади щелей к площади шибера равным

0,2 — 0,3, причем шибера закреплены на своих осях в начале по ходу потока с возможнасть1о поворота вокруг своих осей на угол

0-450.

На фиг. I изображена топка, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 1.

Топка содержит корпус 1, горелочные устройства 2, сопла вторичного дутья 3, в которых установлены в верхней и нижней части плоские шибера 4, закрепленные на своих осях 5 в начале по ходу потока и выполненными с возможностью поворота вокруг своих осей 5 на угол 0-45 . Горелочноо устройство 2 и сопла вторичного дутья 3 сообщены воздуховодами 6. Перед соплами

1768868 вторичного дутья установлены завихрители

7.

Топка работает следующим образом.

Топливо через горелочное устройство 2 поступает в топку. Воздух через воздуховод 6 5 поступает к горелочным устройствам 2 и соплам вторичного дутья 3. Вторичный воздух закручивается с помощью эавихрителя

7 и подается через сопла вторичного дутья

3, изменяя направление с помощью пово- 10 ротных шиберов 4, а далее поступает в топку. Часть воздуха поступает через перфорированные продольные щели в зону между стенкой сопл 3 и поворотными шиберами 4 и, охлаждая их, поступает в топку. 15

Экспериментальные данные позволили установить различные положения поворотных шиберов при сжигании газа и мазута.

Примеры конкретного выполнения. 20

При сжигании природного газа оптимальный угол наклона верхних плоских ши- беров составил 20-35", а нижних 0 к горизонтальной оси сопл вторичного дутья.

При этом горизонтальные оси верхних ши- 25 беров пересекаются с горизонтальной осью сопл вторичного дутья на расстоянии (0,250,35)d от среза амбразуры, где d — диаметр амбразуры горелок, а горизонтальная ось нижних поворотных шиберов при этом па- 30 раллельна горизонтальной оси сопла. Таким образом, формируя плоскими шиберами факела в топке на угол 20-35 к горизонтальной оси и отжимая факела вниз, создают условия торможения высокотемпературно- 35

ro ядра факелов s нижних частях топки и поддерживают температурный уровень в корне факела.

При повороте шиберов на угол <45О резко возрастает гидравлическое сопротивле- 40 ние воздушного тракта и сопл. Для преодоления гидравлического сопротивления приходится перегружать электродвигатель дутьевого вентилятора, что резка увеличивает расход электроэнергии на соб- 45 ственные нужды. Это приводит к снижению экономичности работы котла. При этом ухудшается качество горения, что приводит к увеличению вредных выбросов, таких как оксид углерода и бенз(а)-вирен; БО

При сжигании мазута оптимальный угол наклона нижних плоских шиберов составил

0 Ф

20-40, а верхних 0 к горизонтальной аси сопла. При этом горизонтальные оси нижних плоских шиберов пересекаются с горизонтальной осью сопла вторичного воздуха, а горизонтальная ось верхних поворотных шиберов при этом параллельна горизонтальной оси сопла. В этом положении факела поднимаются и происходит отключения их вверх от горизонтальной плоскости и растягиваются по высоте топки. Таким образом, регулируя распределение температурного уровня в топочном объеме, достигается снижение поглощения теплоты экранных поверхностей и температура дымовых газов на выходе из топочной камеры заметно увеличивается. Это и риводит к поддержанию температурного уровня в топочном объеме в норме при сжигании мазута.

При повороте нижних шиберов на <45О увеличивается температура дымовых газов на выходе из топочной камеры, вследствие чего увеличиваются потери тепла с уходящими газами, уменьшается КПД котла и также резко увеличиваются концентрации оксидов азота.

Установка сопл вторичного дутья поярусно чередующимися с горелками и снабжение их в верхней и нижней части шибе рами позволяет осуществить ступенчатое сжигание за счет регулирования расхода и направления вторичного воздуха, тем самым обеспечивается снижение концентрации оксидов азота, а также повышается экономичность котла при сжигании газа и мазута. Выполнение плоских шиберов перфорированными продольными щелями с отношением суммарной площади щелей к площади шибера равным 0,2-0,3, увеличивает срок службы сопл вторичного воздуха. .Формула изобретения

Топка, содержащая экранированную трубами камеру сгорания с горелками и соплами прямоугольного сечения для вторичного дутья, расположенными на стене с горелками, о т п и ч в ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения выхода оксидов азота путем регулирования вторичного воздуха, сопла вторичного дутья расположены поярусно, чередующимися с горелками и снаб>кены шиберами, перфорированными продольными щелями с отношением суммарной площади щелей к площади шибера, равным

0,2-0,3, причем шиберы закреплены на своих осях с возможностью поворота на угол

-450.

1768868

Составитель Л.Цирульников

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.ÏåòðoBà

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 1Î1

Заказ 3633 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4(5