Топка

 

Изобретение относится к области сжигания топлива и позволяет повысить экономичность. Ленточная решетка, образованная наклонными пластинами 6, установленными внахлестку с зазорами одна относительно другой, выполнена со скругленными угловыми участками 10, а примыкающие к скругленным участкам 9 желоба 4, участки камеры дожигания выполнены в виде воронок 11, снабженных патрубками 12 для вывода или ввода материала слоя, что позволяет осуществлять регулирование высоты слоя, состава материала слоя и его температуру. 8 з.п. ф-лы. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (sI)s F 23 С 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ! ЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I !

Ыг" "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOP C KOki . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- г,ч (21) 4333660/06 (22) 27.11.87 (46) 07,02.91. Бюл. М 5 (75) В.С.Моисеев (53) 662,187.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1185018, кл. F 23 С 11/02, 1983. (54) ТОПКА (57) Изобретение относится к области сжигания топлива и позволяет повысить экономичность. Ленточная решетка, обраА-А зованная наклонными пластинами 6. установленными внахлестку с зазорами одна относительно другой, выполнена со скругленными угловыми участками 10, а примыкающие к скругленным участкам 9 желоба 4, участки камеры дожигания выполнены в виде воронок 11, снабженных патрубками 12 для вывода или ввода материала слоя, что позволяет осуществлять регулирование высоты слоя, состава материала слоя и его температуру. S з.п. ф-лы, 4 ил.

1626042

Для выгрузки материала слоя с уровня решетки 5 под окнами 13 предусмотрены патрубки 27, вверху подключенные к кожуху

14, а внизу — к патрубкам 24 системы золоудаления. шетки 5, установленных с возможностью

55 дожигания, и на крупные частицы, выпадающие в периферийную зону желоба 4, Крупные частицы топлива при выпадении из камеры 1 дожигания в камеру 3 просеиваются через циркулирующий вдоль желоба 4 фонтанирующий слой и разносятся последним вдоль периметра воронкообразной нижней части 2 камеры 1 дожигания, что способствует снижению неравномерности при входе их в периферийную зону желоба 4 при малой зависимости от места ключены к патрубкам 25 подачи воздуха или к патрубкам 26 для подачи рециркулируе- ввода топлива в топку, по ширине последмых газообразных продуктов сгорания. ней, Изобретение относится к области сжигания топлива и может быть использовано в котельной технике.

Целью изобретения является повышение экономичности путем снижения недожога,шлакования и вредных выбросов, На фиг.1 изображена топка, продольный разрез; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4— разрез В-B на фиг.2.

Топка содержит вертикальную камеру 1 дожигания с воронкообразной нижней частью 2, примыкающей к расположенной под ней камере 3 сгорания кипящего слоя, выполненной в виде горизонтального трапециевидного кольцевого желоба 4 с окнами для выгрузки материала слоя, снабженного в нижнем меньшем основании ленточной газораспределительной решеткой 5, образованной наклонными пластинами 6, установленными внахлестку с зазорами 7 одна относительно другой, и подключенной к воздушному коробу 8.

Кольцевой желоб 4 и ленточная решетка

5 выполнены со скругленными угловыми участками 9 и 10, а примыкающие к участкам

9 участки камеры 1 дожигания выполнены в виде воронок 11, снабженных нижними патрубками 12 для ввода или вывода материала слоя, причем контуры окон 13 для выгрузки материала образованы частью пластин 6 реперемещения вдоль своей плоскости.

Нижняя часть желоба 4 с решеткой 5 заключена в кольцевой трапециевидный кожух 14 с образованием щелевых каналов 15, сообщающихся с воздушным коробом 8 и решеткой 5.

Верхняя часть желоба 4 снабжена козырьками 16, установленными с образованием щелевых каналов 17. сообщающихся с воздушным коробом 8, Щелевые каналы 17, образованные козырьками 16, снабжены лопатками 18, установленными с наклоном, противоположным наклону пластин 6 решетки 5, Камера 1 дожигания снабжена патрубком 19 ввода топлива.

Патрубки 12 воронок 11 могут быть подключены к источнику резервного топлива с бункером 20, к источнику инертного материала с бункером 21, к источнику сорбента с бункером 22, к устройству возврата выносимых частиц с бункером 23, а также к системе золоудаления с патрубком 24.

Инжекторные устройства указанных источников с бункерами 20-23 могут быть под5

Патрубки 12 как и патрубки 27 нижними участками могут быть подключены к патрубкам 24 системы золоудаления, а последняя может быть подключена к верхним участкам бункеров 21 и 23.

Топка работает следующим образом.

Предварительно в желобе 4 образуют циркулирующий вдоль последнего фонтанирующий слой из инертного материала, например кварцевого песка, нагретого до температуры, достаточной для воспламенения в нем твердого топлива, в частности до

450-550 С, путем подачи в желоб 4 вторичного воздуха иэ короба 8 соответственно одним потоком через щелевые каналы 15, зазоры 7 решетки 5 и другим потоком из-под козырьков 16 через щелевые каналы 17.

Твердое топливо полифракционного со- става вводят в камеру 1 дожигания через патрубок 19 с соответствующим потоком первичного воздуха, где топливо отвеивают на мелкие частицы, витающие в камере 1 дожигания, и на крупные частицы, выпадающие в периферийную зону желоба 4 камеры 3, непосредственно или через наклонные скаты воронкообразной нижней части 2 камеры 1 дожигания, Кроме того, топливо, например резервное, может быть введено в топку через патрубки 12 воронок 11 при пневмотранспорте его из бункера 20 подачей первичного воздуха по натрубку 25 или подачей рециркулируемых продуктов сгорания по патрубку

26 при подаче первичного воздуха через патрубок 19.

При этом в воронке 11 образуют фонтанирующий слой, в фонтане которого топливо забрасывается в камеру 1 дожигания по крайней мере на высотный уровень расположения патрубка 19, где оно отвеивается на мелкие частицы, витающие в камере 1

1626042

При входе в периферийную зону желоба

4 крупные частицы топлива вовлекаются в поперечную циркуляцию фонтанирующего слоя, а поскольку фонтан последнего еще и перемещается вдоль желоба 4, то они вов- 5 лекаются и в продольную циркуляцию слоя, в результате чего они в среде вторичного воздуха интенсивно смешиваются с нагретым материалом слоя, воспламеняются и горят в режиме газификации, термически и 10 пневмомеханически иэмельчаются и выносятся в фонтане по крайней мере на высотный уровень расположения патрубка 19 камеры 1 дожигания, где он и выносимые продукты газификации продолжают гореть 15 в среде первичного воздуха и тем самым способствуют воспламенению и устойчивому горению мелких частиц и термической подготовке крупных частиц топлива, вводимого через патрубок 19 или патрубки 12. 20

Выносимый в фонтане материал слоя имеет полифракционный состав частиц и в зависимости от скоростей витания последних одни из них с просеиванием выпадают в периферийную зону желоба 4 с образова- 25 нием внутритопочных контуров циркуляции частиц и только те частицы, скорость витания которых оказывается меньше скорости восходящего потока топочной среды в камере 1 дожигания, выносятся из последней, 30 например, в сепаратор (не показан), сепарированный унос из которого собирается в бункере 23 и возвращается в топку через патрубок 12 и воронку 11 с помощью пневмотранспорта воздухом иэ патрубка 25 или 35 газообразными продуктами сгорания, предварительно охлажденными до 300 — 400 С из патрубка 26 с образованием внешнего контура циркуляции материала слоя.

Избыточное количество уноса частиц 40 может быть выведено из внешнего контура циркуляции, например, из бункера 23 через патрубок 24 системы эолоудаления.

Когда сжигают серосодержащее топливо, в эоле которого содержится недостаточ- 45 ное количество сорбента, тогда последний, например известняк, может быть введен в топку через патрубки 12 и воронки 11 с помощью пневмотранспорта его из бункера

22, подачей первичного воздуха по патрубку 50

25 или подачей рециркулируемых продуктов сгорания по патрубку 26.

При этом в воронке 11 образуют фонтанирующий слой, в фонтане которого сорбент забрасывают в камеру 1 дожигания по 55 крайней мере на уровень чуть выше расположения патрубка 19, где он отвеивается на мелкие частицы, витающие в камере 1 дожигания, и на выпадающие и просеивающиеся через восходящие и циркулирующий вдоль желоба 4 фонтанирующий слой крупные частицы, разносимые последним вдоль периметра устья воронкообразной нижней части

2 камеры 1 до игания при входе в периферийную зону желоба 4.

Крупные частицы сорбента, как и крупные частицы топлива, в желобе 4 вовлекаются в поперечную и продольную циркуляции фонтанирующего слоя, интенсивно измельчаются в последнем и поглощают вредные окислы серы, а затем в фонтане они вместе с материалом слоя выносятся в камеру

1 дожигания, где, в зависимости от их фракционности, они вовлекаются в контуры внутритопочной и внешней циркуляции, в результате чего наименьшие иэ них выводятся иэ внешнего контура, а остальные возвращаются в желоб 4 и, таким образом, многократно подвергаясь измельчению в последние сорбент оказывается способным поглощать вредные окислы серы до полного своего насыщения, а при соответствующем избыточном его количестве по отношению к окислам серы из топочной среды могут быть поглощены все вредные окислы серы и выведены из топки через внешний контур циркуляции, например, в виде твердого гипса, из которого не вымываются дождевой и грунговой водами вредные окислы серы.

Инертный материал вводится в топку иэ бункера 21 либо при растопке, либо при работе топки, когда сжигают малозольное топливо, как древесная кора.

В зависимости от вида сжигаемого топлива через патрубки 12 в топку постоянно вводят либо первичный воздух, либо рециркулируемые газообразные продукты сгорания топлива, причем с такими скоростями восходящего потока, при которых в воронке

11 образуется фонтанирующий слой из материала, переливающегося из желоба 4, а при резком увеличении аэродинамического сопротивления слоя в желобе 4, например, от соответствующего увеличения доли крупных частиц. выпадающих в последний, и соответствующего увеличения высоты слоя, расход воздуха или продуктов сгорания через патрубки 12 уменьшают до таких величин, при которых переливающийся в воронки 11 материал слоя иэ желоба 4 сливается через патрубки 12 в патрубки 24 системы эолоудаления, а из последней в бункеры 21 или 23.

При уменьшении высоты слоя в желобе

4, например, до уровня ниже нормального на 50 мм, что обнаруживают по соответствующему уменьшению перепада давления в указанном слое вторичного воздуха, вводимого через ленточную решетку 5, материал иэ бункеров 21 или 23 возвращают в желоб

4, доводя уровень слоя до нормального.

1626042

При аварийных ситуациях, когда продолжается рост аэродинамического сопротивления слоя в желобе 4 и слив материала последнего через патрубки 12 не обеспечивает снижения сопро1ивления до нор гального, тогда путем перемещения, например, одной пластичы 6 вдоль своей плоскости (ф лг.3, показано пунктиром) образуют в решетке 5 окно 13. через которое и патрубок

27 осуществляют выгрузку слоя из желоба 4 в патрубок 24 системы золоудаления, а из последней в бункеры 21 или 23. После снижения аэродинамического сопротивления слоя в желобе 4 до нормального рабочего окно 13 закрывают путем перемещения пластины 6 в первона 1льное ее положение в решетке 5.

При останове топки слой материала из желоба 4 можег (. ыть сл т через окно 13 и патрубки 27 в бункеры 21 или 23, например на период освидетельствования или ремон1а топки, э перед запуском топки в работу слитый материал может быть возвращен в желоб 4 через патрубки 12 и воронки 11 из указанных бункеров 21 или 23.

Температуру топочной среды в топке поддерживают на уровне 750-850 С, когда сжигают древесную кору и на 200 — ЗОО (ниже температуры размягчения золы топлива, когда сжигают уголь, а при сжигании серосодержащего топлива — на уровне 800 900 С, Указанный температурный уровень обеспечиваю с; ответствующим перераспределением первичного и г оричного всздуха, вводимого упомянутым спос"бом в камеру 1 дожигания и камеру 3, а также соответствующим изменением количества возвращаемых в топку вынесенных частиц из камеры 1 дожигания сливаемого материала и рециркулируемых газообразных продуктов сгорания.

Формула изобретения

1. Топка, содержащая вертикальную камеру дожигания г. воронкообразной нижней частью, примыкающей к расголоженной под ней ка :ере сгорания кипящего слоя, выполненной в виде горизонтального трапециевидного кольцевого желоба с окнами для выгрузки материала слоя, снабженного в нижнем меньшем основании ленточной газораспределительной решеткой, образованной наклонными пластинами, установ5 ленными внахлестку r; зазорами одна от .оси тельно другой, и подключенной к воздушному коробу, отличающаяся тем, что, сцель,ю повышения экономичности пугем снижения недожога, шлакования и

10 вредных выбросов, кольцевой желоб и ленточная решетка выполнены со скругленными угловыми участками, а прил ыкающие к последним участкам камеры дожи)ания выполнены в виде воронок. снабженных ниж15 ними патрубками для ввода или вывода материала слоя, причем контуры окон для выгрузки мзгериала образованы частью

I1л гт!1!! решетvè, установленныx с возможное пло перме цения вдоль своей плоскости.

20 2. 1опка поп.1, отл ичающаясятем, ч;о нижняя часть желоба с решеткой заключена в кольцевой трапециевид ый кожух с образованием ш"левых каналов, сообщающихся с воздушным коробом и решеткой.

25 3. Топка llo пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что вгчхняя часть желоба снабжена козырьками, установле. чыми г: бразован ем щелевь х каналов, сообщанв ивася с воздушным кс побом.

ЗО 4. Гопка по п.3, отличающаяся тем, что щелевыс канал „образпванн !e козырьками, снабжены лопатками, установленными с i!àKënном, противоположным наклону пластин реп! е ки, 35 5. Топка по пп, 1 — 4, о т л и ч а ю щ а яс ч т г, «то па грубки воронок камеры дожигания подключены к источнику резервного топлива.

6. Топка по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ а я40 с я тем что па грубки воронок подключены к источнику инертного материала.

7. Tnni э по пп. 1 — 4, о т л и ч а ю щ а яс я iем, что патрубки воронок подключены к источнику сорбента.

45 H.Топкапопп.1 — 4,отличающая с я тем, чiî патрубки «эр"нок подключены к у тройству возврата выносимых частиц, 9. Топка nQ пп. 1-4, 0 T л и 4 а ю щ а с я тем, что патрубки воронок подключены к

50 системе золоудаления.

1626042

1626042

Составитель В.Круглянский

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор M. Демчик

Редактор Б. бобкова

Произгодственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 268 Тираж 341 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113935, Москва, Ж-".5, Раушская наб., 4/5