Вертикальная призматическая топка для сжигания древесных отходов



Вертикальная призматическая топка для сжигания древесных отходов
Вертикальная призматическая топка для сжигания древесных отходов
Вертикальная призматическая топка для сжигания древесных отходов

 


Владельцы патента RU 2451240:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет" (С(А)ФУ) (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики, может быть использовано для сжигания отходов переработки древесной биомассы и позволяет при его использовании обеспечить эффективное сжигание высоковлажных отходов лесопиления без подсветки мазутом с низкими значениями эмиссии оксидов азота (ЭNOx<100 мг/МДж) и оксида углерода. Указанный технический результат достигается в вертикальной призматической топке, содержащей горелки и сопла прямоугольного сечения для подачи аэросмеси и воздуха, причем сопла подачи воздуха установлены на противоположных стенах на одном уровне с равным шагом и со смещением на полшага относительно сопел противоположной стены. Топка дополнительно снабжена каналами подвода воздуха, один из которых расположен вдоль продольной оси топки, закрыт сверху колосниками, оси отверстий которых направлены в сторону задней стенки топки под углом 30-40° к горизонтали, а другие каналы расположены вдоль боковых и задней стен топки и ограждены от нее колосниками, установленными под углом 45°, оси отверстий в колосниках параллельны поду топки, горелки с водоохлаждаемыми рассекателями расположены на фронтальной стене топки, а сопла подачи воздуха на фронтальной и задней стенах наклонены под углом 10-18° к нижней части топки, выполненной в виде горизонтального пода. 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для сжигания отходов переработки древесной биомассы и может найти применение в теплоэнергетике.

Известны вертикальные призматические топки, содержащие горелки с соплами подачи аэросмеси и воздуха прямоугольного поперечного сечения, установленные на противоположных стенах на одном уровне горизонтальными рядами с равным шагом и со смещением на полшага относительно горелок противоположной стенки [Хзмалян Д.М. и др. Теория горения и топочные устройства. М.: Энергия, 1976, с.438-443].

Известна вертикальная призматическая топка, у которой в каждой горелке сопло подачи аэросмеси размещено над соплом подачи воздуха, а их оси расположены в одной вертикальной плоскости [Авторское свидетельство СССР №879141, М.кл. F23С 5/28, 1981]. Данное устройство принято за прототип.

Однако данные топки предназначены для сжигания подсушенных и размолотых в системах пылеприготовления до пылевидного состояния топлив, сжигание древесных отходов в топках этого типа невозможно.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание высокоэффективного низкоэмиссионного топочного устройства для сжигания отходов лесопиления с влажностью на рабочую массу до 60%.

Это достигается тем, что вертикальная призматическая топка, содержащая горелки и сопла прямоугольного сечения для подачи аэросмеси и воздуха, причем сопла подачи воздуха установлены на противоположных стенках на одном уровне с равным шагом и со смещением на полшага относительно сопел противоположной стенки, дополнительно снабжена каналами подвода воздуха, один из которых расположен вдоль продольной оси топки, закрыт сверху колосниками, оси отверстий в которых направлены в сторону задней стены топки под углом 30-40° к горизонтали, а другие каналы расположены вдоль боковых и задней стен топки, ограждены от топки колосниками, установленными под углом 45°, оси отверстий в колосниках параллельны поду топки; горелки с водоохлаждаемыми рассекателями расположены на фронтальной стене топки, а сопла подачи воздуха на фронтальной и задней стенах и наклонены под углом 10-18° к нижней части топки, выполненной в виде горизонтального пода.

На фиг.1 изображена предлагаемая топка, продольный разрез; на фиг.2 - горизонтальный разрез А-А по фиг.1, на фиг.3 - разрез В-В колосников продольного канала подвода воздуха.

Топка содержит горизонтально расположенные на фронтовой стене горелки 1 прямоугольного поперечного сечения с водоохлаждаемыми рассекателями 2, в нижней части топки над горизонтальным подом 3, выполненным из огнеупорного материала, установлены сопла 4, 5 подачи вторичного воздуха прямоугольного поперечного сечения. Сопла вторичного воздуха, установленные на одном уровне ниже горелок 1, с одинаковым шагом на фронтовой и задней стенах топки, на расстоянии от пода, направлены вниз под углом 10-18°. Сопла 4 задней стены смещены на половину шага относительно фронтовых сопел 5, продольные оси которых расположены в одних вертикальных плоскостях с осями горелок 1. Вдоль продольной оси топки в массиве пода выполнен канал 6 подвода воздуха, закрытый сверху чугунными колосниками 7, оси отверстий в которых направлены в сторону задней стены топки под углом 30-40° к горизонтали. Вдоль боковых и задней стен топки в зоне пода 3 расположены каналы подвода воздуха, огражденные от топки колосниками 8, установленными под углом 45°, оси отверстий в колосниках 8 параллельны поду топки. Живое сечение для прохода горячего воздуха у колосников 7, 8 составляет 4…8% и определяется гранулометрическим составом сжигаемого топлива.

Работа вертикальной призматической топки для сжигания древесных отходов осуществляется следующим образом.

Полифракционные отходы лесопиления из бункеров шнековыми питателями подаются в течки и поступают в сопла-смесители горелок 1, через которые первичным воздухом вдуваются в объем вертикальной призматической экранированной топки. Водоохлаждаемый рассекатель 2 делит поток на две части, между которыми образуются вихревые потоки горячих топочных газов, стабилизирующие процесс воспламенения. Мелкие фракции топлива сгорают в факеле во взвешенном состоянии, крупные и средние фракции сепарируют в подовую область топки, где сгорают в системе вихрей, образующихся при взаимодействии встречносмещенных потоков, выходящих из сопел вторичного воздуха 4, 5. Вихревые потоки, образующиеся в нижней части топки, имеют вертикальные оси вращения, а их профиль зависит от геометрии топки и величины импульсов струй. Наличие системы вихревых потоков в надподовой области топки интенсифицирует тепломассообменные процессы не только в нижней части топки, но и на восходящем участке факела над горелками 1. Подача части горячего воздуха в подовую область через систему отверстий в чугунных колосниках 7, 8 в количестве 10…20% от организованно подаваемого в топку, а также вихревые потоки в надподовой области позволяют исключить образование зон с кучевым горением древесных отходов, генерирующих большое количество оксида углерода, и устранить спекание очаговых остатков. По мере накопления очаговых остатков на поду 3 топки котлоагрегат останавливают для расшлаковки топки.

Исследования показали, что данная топка позволяет обеспечить эффективное сжигание высоковлажных отходов лесопиления без подсветки мазутом с низкими значениями эмиссии оксидов азота (ЭNOx<100 мг/МДж) и оксида углерода (ЭCO≤220 мг/МДж). Кампания работы котла мощностью 30 МВт при сжигании отходов лесопиления составляет не менее двух месяцев.

Вертикальная призматическая топка, содержащая горелки и сопла прямоугольного сечения для подачи аэросмеси и воздуха, причем сопла подачи воздуха установлены на противоположных стенках на одном уровне с равным шагом и со смещением на полшага относительно сопл противоположной стенки, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена каналами подвода воздуха, один из которых расположен вдоль продольной оси топки, закрыт сверху колосниками, оси отверстий в которых направлены в сторону задней стены топки под углом 30-40° к горизонтали, а другие каналы расположены вдоль боковых и задней стен топки, ограждены от топки колосниками, установленными под углом 45°, оси отверстий в колосниках параллельны поду топки, горелки с водоохлаждаемыми рассекателями расположены на фронтальной стене топки, а сопла подачи воздуха на фронтальной и задней стенах наклонены под углом 10-18° к нижней части топки, выполненной в виде горизонтального пода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при получении диоксида серы. .

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано при конструировании котлов, в которых сжигаются твердые топлива, состоящие из небольших по размерам частиц, обладающих низким удельным весом, таких как: лузга подсолнечника, риса, гречихи и тому подобные растительные отходы.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в производстве фанеры с замкнутым паромеханическим циклом. .

Изобретение относится к переработке бытовых и промышленных углеродсодержащих отходов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве для утилизации мусора с получением полезных продуктов, таких как жидкие топливные и масляные фракции.

Изобретение относится к переработке бытовых и промышленных углеродсодержащих отходов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве для утилизации мусора с получением полезных продуктов, таких как жидкие топливные и масляные фракции.

Изобретение относится к устройствам сжигания различных видов топлив, особенно для термического расщепления различного вида отходов и использования в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано при создании котлов, в топках которых сжигается топливо, обладающее большой парусностью, в частности лузга семян подсолнуха, гречихи, риса, содержащая в себе некоторое количество ядер семян и прочих растительных отходов.

Изобретение относится к способам переработки твердых бытовых и мелкодисперсных промышленных отходов и может быть использовано в металлургии и коммунальном хозяйстве.

Изобретение относится к устройствам огневого обезвреживания промышленных жидких, газообразных и твердых отходов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам для одновременного или попеременного сжигания жидкого и газообразного топлива, а именно к циклонным предтопкам для сжигания жидкого топлива и/или газа в различных котельных установках и позволяет повысить эффективность сжигания газа, а также надежность его работы и увеличить срок службы.

Изобретение относится к области энергетики и, в частности, к топочным устройствам котельных агрегатов. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к топочным устройствам, и может использоваться в теплоагрегатах различного применения. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в других отраслях промышленности. .

Топка // 2095685
Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в других отраслях промышленности. .
Наверх