Топка котла

 

Изобретение относится к топкам и может быть использовано для сжигания газа в водогрейных котлах и теплотехнологических установках для нагрева жидкостей. Топка котла, содержащая огнеупорную камеру горения, горелку, последняя имеет односторонний пульсирующий подвод газа и установлена в комплекте со стабилизирующим устройством, имеющим расширение книзу и образующим уступ между вертикальной стенкой топки и основанием, равным по высоте диаметру горелки, а горизонтально по всей площади основания котла параллельно оси горелки выполнен под из огнеупорного материала. Технический результат заключается в улучшении теплообмена и снижении NO_x в продуктах сгорания. 1 ил.

Изобретение относится к топкам и может быть использовано для сжигания газа в водогрейных котлах и теплотехнологических установках для нагрева жидкостей.

Известны топки газофицированных котлов, содержащие под, футерованный огнеупорным материалом и имеющим шамотную наброску у стены, противоположной установленным горелкам.

Недостатком таких топок является то, что под топки не играет роль вторичного излучателя, так как факел горелок не является настильным, и таким образом, не используется теплота вторичного излучателя. Кроме того, отсутствуют аэродинамические зоны топочных газов, содержащих активные продукты горения, которые, вступая в реакции с NO_x и CO, участвуют в подавлении выбросов вредных веществ в атмосферу.

Сущность изобретения заключается в том, что топка котла, содержащая огнеупорную камеру горения, горелку, последняя имеет односторонний пульсирующий подвод газа и установлена в комплекте со стабилизирующим устройством, имеющим расширение книзу и образующим уступ между вертикальной стенкой топки и основанием, равный по высоте диаметру горелки, а горизонтально по всей площади основания котла параллельно оси горелки выполнен под из огнеупорного материала.

Изобретение позволит повысить эффективность тепловой работы, улучшить теплообмен в топке котла и снизить выбросы вредных газообразных веществ в атмосферу.

На чертеже изображена нижняя часть топки котла. Топка содержит горелочное устройство типа ГСАУ с односторонним пульсирующим подводом газа 1, которое крепится к фронтовой плите амбразуры 2, расширяющейся книзу на 20 - 25^o. В стенке котла под амбразурой по всей фронтальной стенке выполнен уступ 3, а основание имеет сплошной плоский под 4.

При сжигании топлива благодаря настильному факелу газовый поток образует за уступом 3 зону рециркуляции, в которой при отсутствии кислорода за счет теплоты от фронта горения происходит термическое разложение углеводородов на углеводородные радикалы и углеродные комплексы. Воздух, необходимый для горения, общим потоком подается в топку, при этом на границе раздела воздушного потока и газа, рециркулирующего в зоне, образуется фронт горения, разделяющий газовый и воздушный потоки. В этом случае во фронте горения образуются продукты полного горения и оксиды азота. Продукты термического разложения из зоны рециркуляции могут попасть в воздушный поток только проходя через фронт горения. При этом углеводородные радикалы, углеродные комплексы, атомарный водород в высокотемпературной зоне окисляются образовавшимися во фронте горения оксидами азота, так как кислород воздуха успел прореагировать с углеводородами. При этом благодаря поду 4, выложенному из огнеупорного материала, настильность факела сохраняется на большой длине.

За фронтом горения контакт промежуточных продуктов горения кислородом воздуха происходит на достаточно большой длине, что приводит к нагреву огнеупорного пода 4. Так как степень черноты огнеупорна лежит в пределах 0,75 - 0,8, то разогретый под излучает тепловой поток на поверхности нагрева топки котла. Этим создается дополнительный перенос теплоты за счет излучения, а благодаря большой площади теплообмен излучения характеризуется большой равномерностью.

Формула изобретения

Топка котла, содержащая огнеупорную камеру сгорания, горелку, отличающаяся тем, что газовая горелка имеет односторонний пульсирующий подвод газа и установлена в комплекте со стабилизирующим устройством, имеющим расширение книзу и образующим уступ между вертикальной стенкой топки и основанием, равный по высоте диаметру горелки, а горизонтально по всей площади основания котла параллельно оси горелки выполнен под из огнеупорного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1