Топка



Топка
Топка
Топка

 


Владельцы патента RU 2473010:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) (RU)

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций и промышленных котельных агрегатах, работающих на газообразном топливе. Топка содержит камеру сгорания с вертикальной плоскостью симметрии, боковые стены с экранными трубами, размещенные симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии, подовое и потолочное перекрытия, заднюю стену с окном выхода продуктов сгорания, фронтовую стену с двумя симметрично размещенными относительно вертикальной плоскости симметрии основными горелками, имеющими щелевые вертикальные сопла для подачи первичного воздуха и газа, размещенные со стороны вертикальной плоскости симметрии камеры, щелевые вертикальные сопла для ввода вторичного воздуха, размещенные со стороны боковых стен с экранными трубами, а также разделяющие эти сопла щелевые вертикальные простенки, на фронтовой стене под основными горелками установлена дополнительная горелка, имеющая размещенное со стороны пода щелевое горизонтальное сопло для подачи вторичного воздуха, размещенное со стороны основных горелок щелевое горизонтальное сопло для подачи первичного воздуха и газа, а также разделяющий эти сопла щелевой горизонтальный простенок. Изобретение позволяет снизить недожог газа при пониженном выходе оксидов азота. 3 ил.

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций и промышленных котельных агрегатах, работающих на газообразном топливе.

Известна топка, содержащая камеру сгорания с вертикальной плоскостью симметрии, боковые стены с экранными трубами, размещенные симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии камеры, подовое и потолочное перекрытия, заднюю стену с окном выхода продуктов сгорания, фронтовую стену с горелками (Л.Н.Сидельковский, В.Н.Юренев. Парогенераторы промышленных предприятий. М.: Энергия, 1978, с.185-187, рис.13-2). Недостаток устройства - высокий выход оксидов азота с продуктами сгорания и недожог топлива.

Известна топка, содержащая камеру сгорания с вертикальной плоскостью симметрии, боковые стены с экранными трубами, размещенные симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии топки, подовое и потолочное перекрытия, заднюю стену с окном выхода продуктов сгорания, фронтовую стену с двумя основными симметрично размещенными относительно вертикальной плоскости симметрии топки горелками, имеющими сопла для вывода в топку первичных и вторичных потоков воздуха и газа (патент РФ №2303193; F23C 1/12 от 10.04.2006 г.; БИ №20, 2007 г.). Топка обеспечивает пониженный выход оксидов азота. Недостаток устройства - повышенный недожог топлива при горизонтальном размещении топки с ограниченной высотой камеры сгорания.

Известна топка, содержащая камеру сгорания с вертикальной плоскостью симметрии, боковые стены с экранными трубами, размещенные симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии, подовое и потолочное перекрытия, заднюю стену с окном выхода продуктов сгорания, фронтовую стену с двумя симметрично размещенными относительно вертикальной плоскости симметрии основными горелками, имеющими щелевые вертикальные сопла для подачи первичного воздуха и газа, размещенные со стороны вертикальной плоскости симметрии камеры, щелевые вертикальные сопла для ввода вторичного воздуха, размещенные со стороны боковых стен с экранными трубами, а также разделяющие эти сопла щелевые вертикальные простенки (Осинцев К.В. Способ снижения теплового потока в направлении горелочных амбразур / К.В.Осинцев // Электрические станции, №11, 2009. - С.13-17). Устройство обеспечивает пониженный выход оксидов азота с продуктами сгорания. Недостаток топки - повышенный недожог газа при ограниченной высоте камер сгорания, используемых на котлах небольшой теплопроизводительности.

Задача изобретения - снижение недожога газа при пониженном выходе оксидов азота из горизонтальной топки с ограниченной высотой камеры сгорания.

Для решения обозначенной задачи в топке, содержащей камеру сгорания с вертикальной плоскостью симметрии, боковые стены с экранными трубами, размещенные симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии, подовое и потолочное перекрытия, заднюю стену с окном выхода продуктов сгорания, фронтовую стену с двумя симметрично размещенными относительно вертикальной плоскости симметрии основными горелками, имеющими щелевые вертикальные сопла для подачи первичного воздуха и газа, размещенные со стороны вертикальной плоскости симметрии камеры, щелевые вертикальные сопла для ввода вторичного воздуха, размещенные со стороны боковых стен с экранными трубами, а также разделяющие эти сопла щелевые вертикальные простенки, согласно изобретению на фронтовой стене под основными горелками устанавливается дополнительная горелка, имеющая размещенное со стороны пода щелевое горизонтальное сопло для подачи вторичного воздуха, размещенное со стороны основных горелок щелевое горизонтальное сопло для подачи первичного воздуха и газа, а также разделяющий эти сопла щелевой горизонтальный простенок.

При установке на фронтовой стене под основными горелками дополнительной горелки, оборудованной щелевым горизонтальным соплом для ввода вторичного воздуха, размещенным со стороны пода, и щелевым горизонтальным соплом для ввода первичного воздуха и газа, размещенным со стороны основных горелок, а также разделяющим эти каналы щелевым горизонтальным простенком, обеспечивается необходимое для полного выгорания газа время пребывания реагентных компонентов в топке при пониженном уровне температуры, активном радиационном теплообмене и минимальном уровне активности образования вредных оксидов азота, то есть решается поставленная задача изобретения.

Предлагаемая топка схематично представлена на чертежах.

На фиг.1 показана топка с камерой сгорания, имеющей вертикальную плоскость симметрии, параллельную боковым стенам, вид на фронтовую стену с горелками из топки; на фиг.2 - продольный разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - горизонтальный разрез по Б-Б на фиг.1.

Топка на фиг.1, 2, 3 содержит камеру сгорания 1, ограниченную боковыми стенами 2, 3, фронтовой стеной 4, задней стеной 5, подовым перекрытием 6, потолочным перекрытием 7; камера сгорания 1 имеет вертикальную плоскость симметрии γ, а боковые стены 2, 3 - экранные трубы 8, 9 соответственно, причем стены 2, 3 с трубами 8, 9 симметричны относительно плоскости γ; в задней стене 5 выполнено окно 10 выхода продуктов сгорания, а на фронтовой стене 4 установлены симметрично относительно вертикальной плоскости γ две основные горелки 11, 12, а также одна дополнительная горелка 13; основные горелки 11, 12 имеют щелевые вертикальные сопла 14, 15 соответственно для подачи первичного воздуха и газа, размещенные со стороны вертикальной плоскости симметрии у, а также щелевые вертикальные сопла 16, 17 соответственно для подачи вторичного воздуха, размещенные со стороны боковых стен 2, 3 с экранными трубами 8, 9; при этом сопла 14, 15 разделены с соплами 16, 17 вертикальными щелевыми простенками 18, 19 соответственно; дополнительная горелка 13 размещена под основными горелками 11, 12, при этом она имеет горизонтальное щелевое сопло 20 для подачи вторичного воздуха, размещенное со стороны пода 6 камеры сгорания 1, а также щелевое горизонтальное сопло 21 для подачи первичного воздуха и газа, размещенное со стороны основных горелок 11, 12; внутри горелки 13 сопла 20 и 21 разделены простенком 22; трубы 8, 9 выведены в коллекторы 23, 24, 25, 26 соответственно.

Работа топки на фиг.1, 2, 3 осуществляется путем подачи в камеру сгорания 1 потоков первичного воздуха и газа, а также потоков вторичного воздуха; ввод реагентных потоков в камеру 1 производится через основные горелки 11, 12 и дополнительную горелку 13, причем через основные горелки 11. 12 первичный воздух и газ вводят через горелочные сопла 14, 15 вдоль вертикальной плоскости симметрии γ, а вторичный воздух через сопла 16, 17 вдоль боковых стен 2, 3 с экранными трубами 8, 9; через дополнительную горелку 13 вторичный воздух подают через сопло 20 вдоль пода, а потоки первичного воздуха и газа через сопло 21 со стороны основных горелок 11, 12. При взаимодействии топливных компонентов газа с кислородом воздуха происходит реакция окисления с выделением теплоты; последняя за счет радиационного теплообмена отводится к трубам 8, 9 и рабочей среде, в частности, воде и пару, циркулирующим в трубах 8, 9. Рабочая среда поступает в трубы 8, 9 через коллекторы 23, 24, отводится через коллекторы 25, 26; при этом вода и пар нагреваются, а образующиеся продукты сгорания охлаждаются и отводятся из камеры сгорания 1 через окно 10 в задней стене 5. В дальнейшем продукты сгорания охлаждаются в конвективных поверхностях нагрева и отводятся через дымовые трубы в атмосферу (эти элементы на фиг.1, 2, 3 не показаны). Вода в конвективных поверхностях нагрева догревается до необходимой температуры либо превращается в пар и подается потребителю (на фиг.1, 2, 3 не показан).

При установке на фронтовой стене 4 под основными горелками 11, 12 дополнительной горелки 13, оборудованной щелевым горизонтальным соплом 20 для ввода вторичного воздуха, размещенным со стороны пода 6, и щелевым горизонтальным соплом 21 для ввода первичного воздуха и газа, размещенным со стороны основных горелок 11, 12, а также разделяющим эти каналы щелевым горизонтальным простенком 22, обеспечивается необходимое для полного выгорания газа время пребывания реагентных компонентов в камере сгорания 1 при пониженном уровне температуры, активном радиационном теплообмене и минимальном уровне активности образования вредных оксидов азота, то есть решается поставленная задача изобретения.

Положительный эффект со снижением недожога газа и концентрации вредных оксидов азота и углерода достигается также в устройствах, имеющих дополнительные экранные трубы на фронтовой и задней стенах, потолочном и подовом перекрытиях.

Работа этих устройств аналогична работе топки на фиг.1, 2, 3.

Практическое применение изобретения - паровые и водогрейные котлы типа ДКВР с различной паро- и теплопроизводительностью (в частности, от 2 до 25 т пара в час). В сравнении с существующими топками улучшаются экологические характеристики котлов за счет снижения выбросов оксидов углерода и азота, снижается расход топлива.

Топка, содержащая камеру сгорания с вертикальной плоскостью симметрии, боковые стены с экранными трубами, размещенные симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии, подовое и потолочное перекрытия, заднюю стену с окном выхода продуктов сгорания, фронтовую стену с двумя симметрично размещенными относительно вертикальной плоскости симметрии основными горелками, имеющими щелевые вертикальные сопла для подачи первичного воздуха и газа, размещенные со стороны вертикальной плоскости симметрии камеры, щелевые вертикальные сопла для ввода вторичного воздуха, размещенные со стороны боковых стен с экранными трубами, а также разделяющие эти сопла щелевые вертикальные простенки, отличающаяся тем, что на фронтовой стене под основными горелками установлена дополнительная горелка, имеющая размещенное со стороны пода щелевое горизонтальное сопло для подачи вторичного воздуха, размещенное со стороны основных горелок щелевое горизонтальное сопло для подачи первичного воздуха и газа, а также разделяющий эти сопла щелевой горизонтальный простенок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках паровых котлов при сжигании шлакующих углей. .

Изобретение относится к топочным устройствам парогенераторов с пылевым сжиганием углей, может быть использовано в теплоэнергетике и позволяет повысить устойчивость воспламенения топлива, полноту его сгорания, снизить образование окисей азота NOx и уменьшить их выброс в атмосферу.

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано в топках паровых котлов тепловых электрических станций при сжигании шлакующих углей и при своем использовании обеспечивает повышение качества сжигания и эксплуатационной надежности путем устранения температурной неравномерности в зоне активного горения для предотвращения шлакования экранных поверхностей нагрева при отключении одной из горелок.

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано на тепловых электростанциях и позволяет исключить недожог топлива с провалом и повысить эффективность выгорания пыли в центральной камере сгорания.

Изобретение относится к топочным устройствам мощных энергоблоков, может быть использовано в теплоэнергетике и позволяет улучшить сжигание топлива, снизить образование оксидов азота NOx и уменьшить их выброс в атмосферу с одновременным уменьшением шлакования трубчатых экранов кольцевой камеры сгорания.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках паровых котлов при сжигании шлакующих углей. .

Топка // 2343347
Изобретение относится к области теплоэнергетики, может быть использовано на тепловых электростанциях в котлах с жидким шлакоудалением и позволяет произвести растопку котла, а после растопки обеспечить подсветку надподового пространства центральной камеры сгорания для увеличения эффективности вытекания жидкого шлака.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках паровых котлов при сжигании шлакующих углей. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках паровых котлов тепловых электрических станций при сжигании шлакующих бурых углей. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на паровых и водогрейных котлах, сжигающих природный газ и угольную пыль. Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке путем встречного ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания вдоль вертикальной плоскости симметрии топки параллельно фронтовой и задней стенам, нагрева с выделением влаги и летучих веществ и получением коксового остатка основными и дополнительными газовыми факелами, образованными основными и дополнительными потоками реакционной газовоздушной смеси, истекающими из основных и дополнительных горелок, сбора и продувки струями пара частиц с коксовым остатком в подовых накопителях, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках. Ввод основных потоков реакционной газовоздушной смеси над потоками с угольными частицами параллельно и симметрично вертикальной плоскости симметрии топки, подача дополнительных потоков реакционной газовоздушной смеси под потоками с угольными частицами вдоль вертикальной плоскости симметрии топки с массовым расходом газа (0,16-0,35)Go, где Go - массовый расход газа в основных потоках, кг/с. Изобретение позволяет снизить остаточное содержание горючих летучих веществ в коксовом остатке вводимых на активирование угольных частиц. 2 ил.

Изобретение относится к способу гомогенизации распределения тепла, а также снижения количества оксидов азота (NOx) в продуктах сгорания, при работе промышленной печи. Способ гомогенизации распределения тепла, а также снижения количества оксидов азота (NOx) в продуктах сгорания, при работе промышленной печи с одной горелкой с использованием воздуха в качестве окислителя. Через фурму в печь подают окислитель, включающий 50% газообразного кислорода. Общее количество подводимого кислорода согласуют с количеством топлива, подаваемого через воздушную горелку, при этом 40% от подаваемого кислорода вводят посредством дополнительного окислителя, фурму размещают на расстоянии от воздушной горелки 0,3 метра, обеспечивают поток дополнительного окислителя в печь через фурму со скоростью звука, дополнительный окислитель подают только тогда, когда воздушная горелка работает с определенной наименьшей или с более высокой мощностью. Технический результат заключается в обеспечении однородности температуры во всем объеме печи. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики, в частности устройствам топок паровых котлов со встречной компоновкой газомазутных горелок. Топка для сжигания газомазутного топлива включает под, свод, стены и экраны, повторяющие внутреннюю поверхность топки, выполненной в виде двух обращенных друг к другу большими основаниями усеченных пирамид, и встроенные в стены встречно расположенные горелки. В основу формообразования топки положены усеченные пирамиды, выполненные шестигранной правильной формы, причем горелки равномерно распределены по периметру стен нижней пирамиды, а угол между основанием и боковой гранью верхней пирамиды составляет 75÷80°, а у нижней пирамиды - 60÷70°. Технический результат - повышение надежности и увеличение срока службы экранных поверхностей нагрева топки. 4 ил.

Изобретение относится к области тепловой энергетики и может быть использовано на паровых котлах с прямым вдуванием угольной пыли. Пылеугольная топка содержит экранированные прямоугольную вертикальную камеру сгорания 1 и двускатную холодную воронку 2, шлаковый комод 3, установленные по встречно-смещенной схеме на противоположных стенах камеры сгорания 1 и наклоненные вниз прямоточные пылеугольные горелки 4-27 с растопочными горелками 28-39, размещенными под ними, воздушные сопла, установленные ниже узкого сечения холодной воронки 2 по встречно-смещенной схеме и направленные наклонно вверх. На больших вертикальных стенах шлакового комода 3 размещены рассредоточено воздушные сопла 40-90 в количестве, превышающем число пылеугольных горелок 4-27, а оси этих сопл направлены под острым углом по отношению к вертикальным стенам шлакового комода 3 с пересечением ими узкого горизонтального сечения холодной воронки 2, причем указанный угол меньше острого угла между скатами холодной воронки 2 и вертикальными стенами шлакового комода 3. Пылеугольные горелки 4-27 установлены в 2 ярусах в шахматном порядке на каждой стене, растопочные горелки 28-39 размещены под пылеугольными горелками нижнего яруса 4-15, над пылеугольными горелками верхнего яруса 16-27 установлены сопла третичного воздуха с наклоном вниз на угол, который больше угла наклона вниз пылеугольных горелок 4-27, а выходные участки горелок и сопл третичного воздуха 91-102 выполнены в виде блоков из нескольких расположенных друг над другом труб. Изобретение позволяет повысить надежность работы экранных труб холодной воронки, тепловую мощность топки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх