Топка

 

Изобретение относится к топкам предназначенном для сжигания различных топ лив, можег быть использовано в энергетической , химической и металлургической промышленности . Цель изобретения - снижение содержания токсичных выбросов в продуктах сгорания. Топка содержит топочную камеру, разделенную охлаждаемой перегородкой , образующей в верхней части окно для прохода топочных газов и горегку В топочной части окна под углом 30 40 к его плоскости и на расстоянии от нее не превышающем 0.5 ширины окна, установлена воздушные сопла, причем точка пересечения осей наклонных воздушных сопл расположена на уровне нижнего края окна в вертикальной плоскости проходящей через продольную ось топки 2 ил

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ геспу. лик (я)s F 23 В 5/02

ГОСУДАРCTBEftt 1ЫИ KOMV,ТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! С

С)

О О (61) 1633221 (21) 4795729/06

;22) 26,02.90 (46) 30.12,91 Вюл. N. 48 (71) Научно-производственное обьединение по исследованию и п роек i ронанию энергетического оборудования им. И,И Ползунова и Ленинградское проиэьодственно техни ческое предприятие Греста "Энергочермет" (72) lO,Н.Степанов П. X.Ñàt:àðîâ, M,Н.Гуляев и О.P.Ìîæàðñå (53) 621.187.2 (088.8) (56) Авторское свидетельс тво СССР

N . 1633221, кг. F23,В 5/02, 1989. (";4) ТОПКА (57) Изобретение относится к топкам, предназначенн лм для сжигания различных топИзобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания жидкого, газообразного или пылевидното топлива, может быть использовано в энергетической, металлургическг>11, xttt tической и других отраслях промышленности и касается усовершенгтвования топки по авт. св. N. 1633221.

Известна топка, содержащая экранированну|о камеру сгорания, разделенную охлаждаемой поперечной перегородкой с окном в потолочной части, где под углом

30-40 к плоскости окна. на расстоянии от о укаэанной плоскости, не превышающем 0,5 ширины окна, установлены воздушные сопла, ориентированные встречно потоку горячих газов,,ширина окна при этом составляет 0,3-0,4 высоты топочной камеры.

Недостатком данной топки являются большие величины (до 1.5 $) содержания окиси углерода в дымовых газах. Это обьяснязтся недостаточно хорошо организован„„SU ÄÄ 1702091 А2 лив, может быть использовано в энергетической, химической и металлургической промышленности. Цель изобретения снижение содержания токсичных выбросов в продуктах сгорания. Топка содержит топочную камеру, разделенную охлаждаемой перегородкой, образующей в верхней части окно для прохода топочных газов, и го елку.

В топочной части окна под углом 30-40 к его плоскости и на расстоянии от нее, »е превышающем 0,5 ширины окна, установлен воздушные сопла, причем точка пересечения осей наклонных воздушных сопл расположена на уровне нижнего края окна в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось Ttflки. 2 ил. ным перемешиванием газифицировэн ного топлива с воздушным потоком, подаваеttt, л через сопла, расположенные в потолочной части топки над перегородкой.

Целью изобретения является уменьшение содержания в дымовых газах окиси»fлерода путем улучшения смесеобраэования в зоне расположения перегородки.

Поставленная цель достигается тем, что в топке, содержащей экранированную камеру сгорания, разделенную охлаждаемой поперечной перегородкой с окном в потолочной части, где под углом 30-40 к плоскости окна на расстоянии, не превыша ющем 0,5 ширины окна, установлены воздушные сопла, ориентированные встречно потоку горячих газов, ширина окна при этом составляет 0,3-0,4 высоты топочной камеры, продольные оси воздушных сопл образованы пересекающимися прямыми, точка пересечения которых расположена на уровне

1702091

10

25

40

55 нижней части окна в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось топки.

Эффект от применения изобретения достигается благодаря согласованию эпюр скоростей воздушного потока, подаваемого через сопла, и топочных газов в райоче перегородки.

Необходимость указанного обьясняется тем, что основная масса топочных газов, содержащих химически связанное тепло, течет в приосевой зоне топки с убыванием концентрации недогоревшего топлива по направлечию к периферии. Причиной описанного характера выгорания топлива служит использование в первой ступени

l орения вихревого воздухонаправляющего устройства (BHY). Подобный тип ВНУ обеспечивает кислородом только периферийные участки факела, выгорание которых приводит к газификации той части топлива, которая поступает в зону, примыкающую к приосевой, т.е. обеспечивается его подто овка для дожига в зоне второй ступени

-орения.

Анализ выгорания по сечению топки подтвердил изложенное, а именно изменение концентрации недогоревшей топливной фракции от практически нулевой на периферийных участках до максима lbHoA в

>1РИОСЕBOЙ 3OHP..

Для обеспечения полного выгорания оплива до входа топочных газов в некон- е::тивнук1 часть котла необходима и сооТ ветствующая органиэация подвода воздуха

НТороА ст пени горения, а именно ориента:|ия воздушных сопл в направлении про;-:ольной оси топки.

Оптимальным вариантом, обеспечива .. щим наиболее эффективные условия сме, .еобразования, является расположение оздушных сопл таким образом, что их продольны=, ос образуют пересека ощиеся (перекрещивающиеся) прямые с расположением точки пересечения (плоскости перекрещивания) на уровне нижней чаг,ти окна в вертикальной плоскости (в районе вертикальной плоскости), проходящей через продольную ось топки, В этом случае обеспечивается не только ориентация воздушных масс в направлении эоны с наибольшей концентрацией недогоревшей

;азифицирсванной фракции топлива, но и повышается степень сплошной воздушной завесы, создаваемой воздушными соплами, что также является важным фактором, определяющим степень полноты выгорания.

Иными словами, наибольший эффект достигается тогда, когда воздушные сопла ориентированы в точку, лежащую на уровне нижней части окна и на вертикальной l loскости, через которую проходит продольная ось топки.

Благодаря этому достигается максимально сплошное пеоекрытие плоскости окна воздушной завесой, течение которой происходит не только встречно газовому потоку, но и поперек ему с ориентацией основ" ной масы воздуха в центральную часг, топки, содержащую основную часть н .догоревшей окиси углерода.

Таким образом, изобретение озволяет повысить эффективность выгорания топлива и уменьшить содержание в дымовь х газах окиси углерода, На фиг. 1 изображена топка, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Топка содержит экранированную камеру 1 сгорания и камеру 2 дожигачия, разделенные охлаждаемой поперечной перегородкой 3 с окном 4 в пптолочнсй асти, и горелоч :пе устройство 5, В окне-. 4 ус. тановлены воздушные сопла 6 под углам

30-40 к плоскости окна 4 навстречу потоку продуктов сгорания на расстоянии "К" оТ указанной плоскости, не превышающел половины ширины "В" окна, равной в свою очередь 0,3 — 0,4 высоты "В" одной из камер

1, 2. Продсл чые оси 7 сопл 6 образованы пересекающил1ися прямыми. точка 3 пересече.-ия которых расположена нз уоовне нижней части окна 4 в вертикальной плоскс:сти, прсходящей черсз продольную ocь топки. Аналс: ично распсчoлкены oпл1 9.

Тспка работает следующим с . рэ ом.

Топливо и часть воздуха гоаютсr. в горелку 5, где происходят их перемешивание и розжиг смеси. В резульгате «ыгорания наиболее мелкой топливной фракции выделяется тепло, которое обеспечивает прогрев и газификацию основной массы топлива, Топочные газы с продуктами неполно .. сгорания омывают перегородку 3 и по.тупак т в окно 4, где набегают на воздушную завесу, создаваемую воздушным потоком, подаваемым из сопл 6.

При встрече двух потоков происходит торможение одного из них, сопровождаемое ростом статического давления в потоке.

Как только величина давления в потоке превысит величину давления в прегрэде, происходит "прорыв" завесы и течение потока возобновляется. Далее цикл повторяется, т.е. начинается пульсационный режим работы тапки, сопровождаемый излучением ударных волн, распространяющихся в объеме топки. В ближайшей зоне окна 4, перед и эа ним происходит догорание гаэифицированной части топливэ.

17020»1

Благодаря том,, чго продольные оси 7

oflfl 6 образованы пересекающимися прямыми, точка 8 пеоесечения которых расположена на уровне н1жней часги окна 4 в 5 вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось топки, достигается сплошность течения воздун ного потока с его ориента 1ией в направлении центральчой части -10 топки, а которой -азовый поток имеет наибольшую концентрацию недогоревшей фракции топлива. Этим достигается согласояание эпюры скорос.гей яозду оного потока второй ступени горения с .арактером 15 распределения недогоревшей топливной фракции по сечению топки. Следствием указанного является обеспечение работы топки без хим- и мехнедожсга.

Результатом игпользсвания иэобрете- 20 ния явлгется достижение полноты выгорания топлива при работе в широком диапазоне регулирования тепловой мощности.

Решение, заложенное в изобретении, проходит в настоящее время опробование в котельной Бердичевского винзавода, По предварительной оценке результаты опробования подтверждают эффективность использования данного изобретения.

Формула изобретения

Топка по авт. св. M 1633221, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью снижения содержания токсичных выбросов в продуктах сгорания путем улучшения смесеобраэования, оси наклонных воздушных сопл имеют точку пересечения. расположенную на уровне нижнего края окна в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось топки.

1702091

Составитель А.Костарев

Техред М,Морген-,ал

Корр -:ктор М Шароши

Редактор А.Маковская

Проиэводстве но-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина. 10

Заказ 4530 Тираж 398 Подписное

ВНИИПИ Гогударстеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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