Топка котла

 

Использование: на тепловых электростанциях. Сущность изобретения: топка котла разделена двухсветным экраном на центральную и периферийную камеры сгорания. Под периферийных камер сгорания выполнен из двух скатов, расположенных под углом друг к другу и к горизонту по оси воздушного сопла. Верхние торцы скатов скреплены со смежными настенными экранами, образующими углы топки, а боковые торцы скреплены в двусветным экраном. Межподовое пространство подсоединено на всас размольного устройства и сообщается с центральной камерой сгорания через газозаборные окна, размещенные между скатами и подом центральной камеры сгорания на уровне экранов, под ними. Пыль подается из горелок в камеры, где коксуется, и полукокс соплом выбрасывается в камеру, чему способствует скаты, по которым стекает полукокс к соплу, что дает возможность подхватывать всю пыль из камер одним соплом. Нижний газозабор снижает высоту факела в топке, уменьшает шлакование и повышает вытекание шлака в топках с жидким шлакоудалением. Простота конструкции достигается за счет плоских экранов и скатов, не требующих больших затрат труда при изготовлении. Сжигание полукокса уменьшает образование окислов азота, так как азот выделяется в камерах в виде молекулярного азота. Устройство топки не требует существенных переделок в применяемых топках. 3 ил.

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

Известна вертикальная топка (авт. свид. СССР N 717493, кл. F 23 C 5/08, 1978), содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами на центральную и периферийные камеры, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двусветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода.

Недостатком известной топки является слабая циркуляция газов в периферийных камерах в виду отсутствия там горелок.

Известна вертикальная топка (авт. свид. СССР N 1298480, кл. F 23 С 5/08, 1985/), содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двусветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых размещены горелки, направленные внутрь периферийных камер сгорания и воздушные сопла.

Недостатком известной топки является сложность ее изготовления.

Известно топочное устройство, содержащее (авт. свид. СССР N 1740869, кл. F 23 C 5/08, 1990) настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухстенными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двусветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки, направленные внутрь периферийных камер сгорания, а подовое газозаборное окно подключено на всас мельницы-вентилятора.

Недостатком известного топочного устройства является отсутствие термоподготовки крупнодисперсной пыли.

Известна топка котла (авт. свид. СССР N 1379569, кл. F 23 C 23 5/08, 1986), содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двусветные экраны в верхней и нижней частях примыкают к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки, и возможные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных камер сгорания, каждая периферийная камера сгорания снабжена подом.

Недостатком известной топки котла является сложность ее изготовления.

Задача изобретения повышение эффективности термоподготовки пыли перед сжиганием и упрощение конструкции топки.

Задача решается тем, что в топке котла, содержащей настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двусветные экраны установлены с примыканием к смежным настенными экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания, а каждая периферийная камера сгорания снабжена подом, и размольное устройство, согласно изобретению под каждой периферийной камерой сгорания выполнена в виде двух скатов, установленных под углов друг к другу и к горизонту по оси воздушного сопла, размещенного на уровне стыка скатов, а межподовое пространство подсоединено на всас размольного устройства и сообщается с центральной камерой сгорания через газозаборные окна, выполненные между скатами и подом центральной камеры сгорания, при этом верхние торцы скатов скреплены со смежными настенными экранами, а боковые торцы с двусветными экранами.

Выполнение пода каждой периферийной камеры сгорания в виде двух скатов, установленных под углом друг к другу и к горизонту по оси воздушного сопла, размещенного на уровне стыка скатов, позволяет эффективно подхватить с помощью одного воздушного сопла всю пыль, прошедшую термоподготовку в периферийной камере сгорания. При отсутствии скатов, для подхвата пыли по всему сечению периферийной камеры сгорания потребовалось бы несколько воздушных сопел. Подсоединение межподового пространства на всас размольного устройства, при этом межподовое пространство сообщается с центральной камерой сгорания через газозаборные окна, выполненные между скатами и подом центральной камеры сгорания, позволяет снизить высоту факела центральной камеры сгорания за счет прижатия к поду, что снижает шлакование конвективных поверхностей, способствует вытеканию шлака в топках с жидким шлакоудалением, уменьшает недожог с уносом и расходы на сооружение дорогостоящих газозаборных шахт. Скрепление верхних и боковых торцов скатов со стенками камеры 4 сгорания исключает недожог с провалом.

На фиг. 1 изображена топка котла, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Топка котла содержит настенные экраны 1, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами 2 на центральную и периферийные камеры 3 и 4 сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами 5 и 6, при этом двусветные экраны 2 установлены с примыканием к смежным настенным экранам 1, образующим углы газохода. На настенные экрана 1, в углах газохода, установлены горелки 7, подсоединенные к источнику крупнодисперсной пыли, и воздушные сопла 8, направленные соответственно внутрь периферийных камер 4 сгорания и центральной камеры 3 и расположенных на уровне верхних и нижних перепускных окон 5 и 6. Каждая периферийная камера 4 сгорания снабжена подом, выполненным из двух скатов 9 и 10, установленных под углом друг к другу и к горизонту, по оси воздушного сопла 8, размещенного на уровне стыка 11 скатов 9 и 10, а межподовое пространство 12, расположенное между скатами 9 и 10 и подом 13 центральной камеры 3 сгорания, подсоединено на всас размольного устройства 14 через газозаборные окна 15, размещенные на стыке пода 13 с настенными экранами 1. Межподовое пространство 12 сообщается с центральной камерой 3 сгорания через вторые газозаборные окна 16, выполненные между скатами 9 и 10 и подом 13 центральной камеры 3 сгорания под двусветными экранами 2, на уровне их. Верхние торцы 17 скатов 9 и 10 соединены со смежными настенными экранами 1, образующими углы периферийных камер 4 сгорания. Угол наклона скатов 9 и 10 к горизонту больше угла естественного откоса и скаты выполнены экранированными. Боковые торцы 18 скатов 9 и 10, обращенные к центральной камере 3 сгорания, состыкованы с двусветными экранами 2.

Топка котла содержит также тангенциальные горелки 19 и воздушные сопла 20, установленные на настенных экранах 1, свободных от периферийных камер 4 сгорания, на уровне нижних и верхних перепускных окон 6 и 5, течку сырого топлива, пылеконцентратор 22, подсоединенный патрубком 23 концентрированной смеси к горелкам 7, а сбросной трубой 24 к горелкам 19. Стык 11 расположен под углом к поду 13 центральной камеры 3 сгорания и пристыкован к углу газохода, образованного смежными настенными экранами 1 выше газозаборного окна 15. Нижний торец 25 двусветного экрана 2 установлен выше воздушного сопла 8 и образует нижнее перепускное окно 6, ограниченное снизу скатами 9 и 10. 26 патрубок присадки холодных газов рециркуляции. В плане скаты 9 и 10 представляет собой плоские треугольные пластины.

Топка котла работает следующим образом.

Сырой уголь по течке 21 поступает на всас размольного устройства 14 /мельница-вентилятор/, куда одновременно из центральной камеры 3 сгорания через газозаборные окна 16 и 15 поступают горячие дымовые газы, температура которых регулируется путем присадки газов рециркуляции через патрубок 26. После измельчения и частичной подсушки, аэросмесь через пылеконцентратор 22 подается на горелки 7 и 19. Через горелки 7 концентрированная смесь поступает в периферийные камеры 4 сгорания, где воспламеняется за счет горячих дымовых газов, засасываемых в верхние перепускные окна 5 при работе горелок 7 и воздушных сопел 8, а также за счет разрежения, создаваемого в нижней части топки газозаборными окнами 16. За счет первичного воздуха, подаваемого в горелки 7, происходит выгорание мелкой пыли, образующееся при этом тепло расходуется на выгазовывание пыли более крупного гранулометрического состава и ее коксование. Образованный полукокс по скатам 9 и 10 пода камеры 4 сгорания стекает под струи вторичного воздуха, подаваемого из сопел 8, и выбрасывается через окно 6 в центральную камеру 3 сгорания, где подхватывается тангенциальными струями, выходящими из горелок 19 и совместно с мелкой пылью, подаваемой в горелки 19, догорает в струях третичного воздуха, подаваемого из сопел 20. В виду того, что газозаборные окна 16 находятся в нижней части топки, факел поджимается к поду 13 центральной камеры 3 сгорания, что улучшает условия вытекания шлака в котлах с жидким шлакоудалением и уменьшает недожог с уносом. Сжигание полукокса увеличивает температуру в факеле и уменьшает образование окислов азота, так как азот топлива выделяется в низкотемпературной зоне периферийных камер 4 сгорания в виде молекулярного азота. Образовавшиеся окислы могут восстанавливаться в струях газов, подаваемых из горелок 19, содержащих восстановительную среду (отработанный сушильный агент).

Таким образом, предлагаемая топка позволяет улучшить термоподготовку топлива за счет более эффективного прососа газов через периферийные камеры 4 сгорания при нижнем газозаборе, а также упростить конструкцию, так как экраны 2 и скаты 9 и 10 выполнены из плоских элементов, не требующих значительных затрат труда при изготовлении их.

Формула изобретения

Топка котла, содержащая размольное устройство и настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двусветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания, а каждая периферийная камера сгорания снабжена подом, отличающаяся тем, что под каждой периферийной камеры выполнен в виде двух скатов, установленных под углом друг к другу и к горизонту по оси воздушного сопла, размещенного на уровне стыка скатов, верхними торцами скрепленных со смежными настенными экранами, а боковыми торцами, обращенными к центральной камере сгорания с двусветными экранами, причем между скатами и пазом центральной камеры сгорания выполнены газозаборные окна, размещенные под двусветными экранами на уровне этих скатов и подключенные к центральной камере сгорания, а межподовое пространство подсоединено на всас размольного устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3