Топка

 

1. ТОПКА, содержащая верти ,кальную прямоугольную камеру сгорания, на меньших стенках которой поярусно i размещены горелки, расположенные наклонно К поду и тангенциально к по .верхности условного вертикального тела вращения, и воздушные сопла, отличающаяс я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения содержания окислов азота, услов нее вертикальное тело вращения имеет диаметр D,, равный 0,3-0,5 ширины меньшей стенки камеры, а сопла размещены поярусно на больших стенках ка меры под углом 20-60° к поду на расстоянии от оси камеры, проходящей через эти стенки, не превышающем 0,5D , и установлены тангенциально к поверхности своего условного вертикального тела вращения, диаметр котоО ) рого равен 1-2,5D , тричем верхний С и НИ7КНИЙ ярусы сопел расположены на расстоянии от пода камеры, равном 0,7-1,0 расстояния от пода камеры соответственно до верхнего и нижнего ярусов горелок. о W о м

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

00IIIIIN

РЕСПУБЛИК з(я) F 23 С 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС РВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ COCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3529266/24 06 (22) 24. 12.82 (46) 15.07.84. Бюл. В 26 (72) А.М. Архипов, П.Н. Ваторинов, Э.П. Волков, В.Т. Жвакин, А.А. Канун" ников, А.К. Ларин, Ю.М. Липов, Ю.И. Скопцов, Н.И. Соловьев и Ф.Б.Фалкин (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетичес-. кий институт (53) 662. 187(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 805000, кл. Р 23 С 5/08, 1978.

2. Протопопов В.С. и др. Эффективность сжигания мазута в вертикальном прямоточно-вихревом факеле на котле

БК3-1.60-100 ГМ;-"Электрические станции", 1982, 9 10, с. 13-16. (54)(57) 1. ТОПКА, содержащая верти,кальную прямоугольную камеру сгорания, на меньших стенках которой поярусно.размещены горелки, расположенные наклонно к поду и тангенциально к по,верхности условного вертикального тела вращения, и воздушные сопла,отличающаяся тем, что ° с: целью повышения экономичности и снижения содержания окислов азота, условное вертикальное тело вращений имеет диаметр 3„, равный 0,3-0,5 ширины меньшей стенки камеры, а сопла размещены поярусно на больших стенках камеры под углом 20-60 к поду на расстоянии от оси камеры, проходящей через эти стенки, не превышающем

0,53„, и установлены тангенцнально к поверхности своего условного вертикального тела вращения, диаметр которого равен 1-2,53„, причем верхний и нижний ярусы сопел расположены на расстоянии от пода камеры, равном

0,7-1,0 расстояния от пода камеры соответственно до верхнего и нижнего ярусов горелок.

1103037

2. Топкапоп. 1, отличающ а я с я тем, что ярусы сопел размещены с одинаковым шагом, причем в каждом вышерасположенном ярусе сопла установлены с углом наклона, увеличи. вающимся на 8-12 по отношению к тем же углам нижерасположенного яруса.

3. Топка по пп. 1 и 2, о т л нч а ю щ а я с я тем, что на каждой стенке сопла в ярусах установлены по одной вертикали, а противолежащие сопла смещены в разные стороны от поперечной оси камеры, проходящей через большие стенки.

Изобретение относится к устрой ствам для сжигания топлива и может быть использовано на тепловых элект- ростанциях.

Известна топка, содержащая верти- р кальную прямоугольную камеру сгорания на меньших стенках которой поярусно размещены горелки, расположенные наклонно к поду и тангенциально к поверх-: ности условного вертикального тела вращения 1 g.

Недостатками данной топки являются пониженная экономичность и повышенное содержание окислов азота вследствие низкой эффективности сжигания топлива!3 при двухступенчатом сжигании из-за отсутствия вторичного воздуха, а также высокой концентрации факела в приосевой зоне топки и свободного выхода продуктов сгорания, содержащих 20 слой недогоревшего гоплива вдоль боль. ших стен.

Известна также топка, .содержащая, вертикальную прямоугольную камеру сго. рания, на меньших стенках которой 25 поярусно размещены горелки, рабполо-* женные наклонно к поду и тангенциально к поверхности условного вертикаль ного тела вращения, и воздушные сопла 2 J.

Ввод вторичного воздуха повышает эффективность сгорания, но недостаточно.

Целью изобретения является повышение экономичности и снижение содержа- 35 ния окислов азота.

Указанная цель достигается тем, что в топке, содержащей вертикальную прямоугольную камеру сгорания, на меньших стенках которой поярусно раз- 40 мещены горелки, расположенные наклонно к поду и тангенциально к поверхности условного вертикального тела вращения, и воздушные сопла, условное вертикальное тело вращения имеет диаметр Р„, равный 0,3-0,5 ширины меньшей стенки камеры, а сопла размещены.поярусно на больших стенках . камеры под углом 20-60 к поду на расстоянии от оси камеры, проходящей через эти стенки, не превышающем

0,5 91, и установлены тангенциально к поверхности своего условного вертикального тела вращения, диаметр которого равен 1-2,5Й, причем верхний и нижний ярусы сопел расположены на расстоянии от пода камеры, равном 0,7 1,0 расстояния от пода камеры до соответственно верхнего и нижнего ярусов горелок.

Кроме того, ярусы сопел могут быть размещены с одинаковым шагом, причем в каждом вышерасположенном ярусе сопла установлены с углом наклона, увеличивающимся на 8-12 по отношению к тем же углам нижерасположенного яруса. ф

На фиг. 1 изображена топка, продольный разрез на фиг.2 — разрез А-А на фиг.11 на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Топка содержит вертикальную прямоугольную камеру сгорания 1, на меньших стенках 2 которой поярусно размещены горелки 3, 4 и 5, расположенные наклонно к поду 6 и тангенциально к поверхности условного вертикального тела вращения с диаметром Я, равным

0,3-0,5 ширины (С) стенки 2, и воздушные сопла 7, 8 и 9, размещенные поярусно на больших стенках 10 камеры

1 под углом (oL) 20"60 к поду 6 на расстоянии В от оси 6-ц„ проходящей .через стенки 10, не превышающем 0,5

9„, и установлены тангенциально к поверхности csoего условного вертикаль3 ного тела вращения с диаметром 9 равным 1-2,5 9 . Верхний и нижний ярусы сопел 7 и 9 расположены на ра стоянии Ъ и Ъ„ от пода 6 камеры 1, равном 0,7-1 0 расстояния от пода 6 камеры 1 соответственно до верхнего и нижнего ярусов горелок 3 и 5. Яру са сопел 7, 8 и 9 могут быть размефены с, одинаковым шагом, причем в каждом вышерасположенном ярусе сопла

8 и 9 установлены с углом и о, увеличивающимся на 8-12" по отношен соответственно к углам и . и a(ниже расположенного яруса.

Топка работает следующим образом

Факелы топливовоздушных струй, вытекающих из горелок 3, 4 и 5, име в корне избыток воздуха 0,75-0,8 от стехиометрического количества. На участке их движения до места встре с воздухом, вытекающим из сопел 7, 8 и 9 дутья, происходит растянутое горение топлива при недостатке возд ха. Вследствие этого в значительной степени подавляется образование в ф келе вредных окислов (90: и 80). По ле встречи горящих топочных газов с воздухом происходит своевременное дожигание топлива, в основном до уровня верхнего яруса горелок 5 или несколько выше.

Проведенные исследования показал что движение потоков в ней оптимизи руется при установке горелок 3, 4 и

5 с направлением их осей тангенциал но к условной поверхности вертикаль ного тела вращения с диаметром

31 (0,3-0,5) С. При выполнении ука занного размера струйные факелы гор лок 3, 4 и 5 одной стенки 2 достиг свежих струй горелок 3, 4 и 5 проти воположной стенки 2, чем обеспечи1103037 4 вается растянутость горения вдоль больших стен 10 и значительная принудительная внутренняя рециркуляция продуктов горения (в том числе непол5 КОГО) В свежие. Струи с последующим вовлечением их в нижнюю часть камеры

1 и дожиганием несгоревшего в них топлива. Несмотря на то, что горелочф ные струи искривляются под действием вихря и йрнжимаются к большим стенкам

10, их динамическое воздействие на ию эти стенки ослабляется отжимающим динамическим усилием струи воздуха.

Эффективность сгорания повышается при размещении сопел 7, 8 и 9 поярусно на больших стенках 10 под углом ют 20-60 к поду 6 на расстоянии (В) от оси м-а, не превышающим 0,53„и тангенциально к поверхности своего чи 0 условного вертикального тела вращения с диаметром Э, равным 1 -2,53, так

1 1 как при этом повышается надежность у- смешения топлива с воздухом. При размещении нижнего и верхнего ярусов соа- пел 7 и 9 на расстоянии %ни Ъв от с- пода 6 камеры 1, равном 0,7-1,0 расстояния от пода 6 камеры 1 соответственно до нижнего и верхнего ярусов горелок 3 и 5, достигаются оптимальные значения избытка воздуха, что позволяет снизить содержание окислов и, азота в дымовых газах.

Смешение топлива с воздухом опти-, мизируется при размещении сопел 7, 35 ь- 8 и 9 с одинаковым шагом между ярусами с углом наклона (е(), увеличиваю-,:. щимся в каждом вышерасположенном о ярусе на 8-12 по отношению к тем же е- углам нижерасположенного яруса. ают

Таким образом, изобретение обеспечивает повышение экономичности и снижение содержания окислов азота.

1103037

Составитель В. Круглянский

Редактор Л. Повхан ТехредЛ. Коцюбняк Корректор

l»

Заказ 4931/27 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4