Топочное устройство

 

ОПИСЛНИК

ИЗОБРЕТЕНИЯ о1@929О8

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (бт) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17 ° 02 ° 81 (21) 3247453/24-06 ($$) М. Кд.3 с присоединением заявки ¹F 23 С 6/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 3001.83.Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 30. 01. 83 (331УДК 662 ° 187. .8(088. 8) A. И. Гончаров, М. Я. Процайло, С. И. Сучков, Б. Н. Барбышев, Н. В. Павлов, A. A. Паршин, 3. C. анов, В. М. Иванников, 1

С. Н. Бояршинов, Б. П. Устименко. . . мчик, Е. А, Качалин, А, Л. Шварц, В. Я. итифецкиф, . ыжаков,, В. Е. Маслов, И. В. Распопов, С. . Козлов",-" А:;.- ;" (р Ва тель,,В. Н. Верзаков, P ° E ° Градзовский/И..Й.- А, ;Бу сман ъ .("ибйрский филиал Всесоюзного дважды орденй Жру@рвоФф

- Красного Знамени теплотехническоЬз. на чйо и следова ельского института им..ф. Э. Дзержинского (72) Авторы .изобретения (71) Заявитель (54) ТОПОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к сжигантйо топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях. . Известно топочное устройство, со.держащее вертикальную призматическую экранированную камеру сгорания с размещенными в ее нижней части прямо" точными горелками, подключенными к источнику высококалорийного топлива,. и размещенным выше последних газоотводящим окном, а также подключенный через под камеры сгорания экранированный предтопок со своими горелками, подключенными к источнику низкокалорийного топлива (1).

Недостатком данного топочного уст-. ройства является пониженная эффективность вследствие ухудшения горения в камере сгорания из-за балластирования Факелов ее горелок продуктами сгорания, поступающими из предтопка.

Известно также топочное устройство, содержащее вертикальную призматическую экранированную камеру сгорания с тангенциально размещенными в ее нижней части прямоточными горелками, подключенными к источнику высококалорийного топлива, и размещенным выше последних газоотводящим окном, а также заведенный в камеру сгорания через ее под экранированный предтопок со своими горелками, подключенными к источнику низкокалорийного топлива Г2 j.

Недостатком указанного устройства является пониженная эффективность вследствие низкой интенсивйости теплообмена и горения.

Цель изобретения — повышение эффективности.

Поставленная цель достигается тем, что предтопок на уровне пода камеры сгорания выполнен с пережимом и снабжен в зоне последнего окнами для подсоса газов, а его горелки размещены ниже пеззежима.

Кроме того, предтопок,з своей верхней части мож г быть экраниро".ан вертикальными водоохлаждаемыми ширмами, концы которых заведены в камеру сгорания.

На Фиг. 1 изображено топочное устройство, продольный разрезу на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1.

Топочное устройство содержит вертикальную призматическую экранированную камеру 1 сгорания с тангенциально размещенными в ее нижней части в один или несколько ярусов прямоточ992908 ными горелками 2, подключенными пылепроводом 3 к патрубку 4 для концентрированной аэросмеси пылеконцентратора 5 (источника низкокалорийного топлива), и размещенным выше горелок

2 газоотводящим окном б,перед которым 5 установлен пароперегреватель 7.Через под 8 камеры 1 сгорания в нее заведен экранированный предтопок 9 со своими горелками 10, подключенными пылепроводом 11 к сбросной трубе 12 пылеконцентратора 5. Предтопок 9 на уровне пода S камеры 1 сгорания выполнен с пережимом 13, снабженным окнами 14 для подсоса газов йз камеры 1 сгорания, а его горелки 10 размещены ниже пережима 13. Предтопок 9 в своей верхней части дополнительно экранирован вертикальными водоохлаждаемыми ширмами 15, концы которых заведены в камеру 1 сгорания и могут быть разведены с образованием пространственной решетки. Выходное окно 16 предгопка, 9 размещено выше горелок 2.

Пережим 13 выполнен с конфузорным и дифузорными участками, расположенными соответственно до и после окон

14. Ширмы 15 могут быть размещены так, что проекция каждой из них на горизонтальную плоскость касательна к окружности, проведенной в этой плоскости из центра предтопок 9. При О этом горелки 2 установлены так, что направление закрученного в камере 1 сгорания потока газа совпадает с . направлением хода по проекции ширм

15 на горизонтальную плоскость. Под 35

8 камеры 1 снабжен летками 17, размещенными в периферийной области камеры 1 сгорания.

Устройство работает следующим об- 4П разом.

Угольная пыль с отработавшим сушильным агентом пылесистемы поступает в пылеконцентратор 5, в котором разделяется на два потока: поток высококонцентрированной пыли и поток слабозапыленной аэросмеси. Первый поток поступает по пылепроводу 3 в прямоточные горелки 2, куда по трубопроводу подается горячий воздух. Далее высококалорийная пылевоздушная смесь поступает в каме у 1 сгорания с жидким шлакоудалением. Второй поток по пылепроводу 11 через горелки 10 поступает в нижнюю часть предтопка 9.. 55

Топливо в камере 1 сгорания сгорает при высоких температурах. При этом происходит расплавление минеральной части его, сбор жидкого шлака на шлаковом поде 8 с вытеканием <0 через шлаковые летки 17 в грануляторы с последующей эвакуацией за пределы котла. Высокотемпературный топочный факел фихревой структуры осуществляет подъемное движение, набегает $5 на ширмы 15 и отклоняется вдоль ширм к периферийной части топки.

Ширмы 15 увеличивают радиальную составляющую полного вектора скорости потока газов, уменьшают танген- . циальную (а следовательно, уменьшает. ся закрутка потока) и увеличивают осевую составляющие. Поток после ширм 15 входит в периферийные зоны камеры 1 сгорания с уменьшенной круткой, при этом он дополнительно смещен к наружным ограждающим стенам камеры. Ширмы 15 турбулизируют поток, однако при этом доминирует тангенциальная составляющая поперечных турбулентных пульсаций, поскольку ширмы 15 препятствуют продвижению потока в тангенциальном направлении. Радиальные пульсации потoKB возрастают незначительно, так как ширмы 15 не только не препятствуют смещению потока в радиальном направлении, но и способствуют ему.

Топливовоздушная смесь, поступающая в предтопок 9, воспламеняется в верхней его части за счет излучения из камеры 1 сгорания через окна 14

Наличие пережима 13 предтопка 9 обеспечивает зжекцию и переток высокотемпературных дымовых газов из камеры 1 сгорания в предтопок 9 и улучшает воспламенение низкокалорийной топливовоздушной смеси в зоне окон

14 и выше их (за счет сноса фронта воспламенения вверх потоком топливовоздушной смеси, поступающей снизу).

Поскольку ширмы 15 создают дополнительное сопротивление потоку газов, выходящих из камеры 1 сгорания, то в нижней части камеры 1 давление газов увеличивается, что обеспечивает дополнительный переток газов из камеры 1 сгорания в предтопок 9 и интенсифицирует воспламенение и выгорание низ кокалорийной топливовоздушной смеси. Топливо в верхней части пред.".оп-ка 9 сгорает полностью или частично, а продукты сгорания поступают в центральную (приосевую) зону камеры 1 сгорания.

Таким образом, в верхней части камеры 1 сгорания осуществляется восходящее движение двух потоков газа: в периферийных зонах в непосредственной близости от топочных экранов перемещаются высокотемпературные топочные газы — продукт сжигания высокока. — . лорийной смеси, а в центральной зоненизкотемпературные газы — продукт сжигания низкокалорийной смеси, что обеапечивает минимальное перемешивание центрального и периферийного потоков. В результате устраняется общее снижение температуры газов изза перемешивания потоков. Кроме того, обеспечивается хорошее выгорание как высококалорийной, так и низкокалорийной смесей, так как высокотемператур992908

1. Авторское

9 557230, кл.

2, Авторское

Р 714094, кл,:,F свидетельство СССР

22 В 33/00, 1972. свидетельство СССР

23 С 5./08, 1977.

ВНИИПИ Заказ 41 /48- Тираж 581 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä,óë.Ïðoåêòíà÷,4 ные газы движутся вблизи от стен камеры 1 и лучистый теплообмен в камере 1 протекает интенсивно, а также возрастает конвективная составляющая теплообмена.

Наличие относительно "холодных" газов в приосевой зоне камеры 1 на начальном участке ее уменьшает "горб" температурного поля в центральной зоне выходного сечения топки, что снижает температурные развертки по газам в газоотводящем окне б и уменьшает шлакование паролерегревателя 7 и последующих поверхностей нагрева.

Установка предтопка 9 с расчетом, чтобы верхняя граница его ограждающих стен находилась не ниже уровня верхнего яруса горелок 2 камеры .1 сгорания, исключает перемешивание. высоко- и низкотемпературных газов в зоне активного горения камеры 1 сгорания и обеспечивает высокий нирометрический уровень факела в ней..

Это улучшает выгорание топлива, сохраняет высокий коэффициент шлакоулавливания в камере сгорания и устойчивый выход жидкого шлака, что также уменьшает шлакование поверхностей нагрева и повышает эффективность предлагаемого устройства.

Формула изобретения

1. Топочное устройство, содержащее вертикальную призматическую экранированную камеру сгорания с тангенциально размещенными в ее нижней части прямоточными горелками, подключенными к источнику высококалорийно го топлива, и размещенным. выше последних газоотводящим окном, а также заведенный в камеру сгорания через ее под экранированный предтопок со своими горелками, подключенными к источнику низкокалорийного топлива, ®0 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности путем интенсификации теплообмена и горения, предтопок на уровне пода камеры сгорания выполнен с пережимом

IS и в зоне последнего снабжен окнами для подсоса газов, а его горелки размещены ниже пережима.

2. Устройство по п. 1, о т л и20 ч а ю щ е е с я тем, что предтспок в своей .верхней части дополнительно экранирован вертикальными водоохлаждаемыми ширмами, концы которых заведены в камеру сгорания.

25, Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе