Способ сжигания пылеугольного топлива

 

Изобретение касается сжигания твердого топлива и предназначено для использования на тепловых электростанциях. Цель изобретения - повышение качества сжигания путем уменьшения образования оксидов азота. В вертикальной призматической

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 23 С 5/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

3E()j,") j,,", ;

М НН7® - 7 ",.,. л„-;.,"; ьиьа1 ъ1F

If=

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4806876/06 (22) 27.03,90 (46) 07.08.92, Бюл, % 29 (71) Московский энергетический институт (72) В,И.Черняев (56) Патент США М 4715301, кл. 110-347, . опублик. 1987.

Авторское свидетельство СССР

Q 1672118, кл. F 23 0 1/06, 1990, 5U» 1753186 А1 (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА (57) Изобретение касается сжигания твердого топлива и предназначено для использования на тепловых электростанциях. Цель изобретения — повышение качества сжигания путем уменьшения образования оксидов азота. В вертикальной призматической !

1753186

10

30 топке с несколькими ярусами горелок (Г) 1, образованных вертикальным рядом попарно наклоненных один к другим в горизонтальной плоскости основных и дополнительных каналов (К) 2 и 3, тангенциально направленных к условным окружностям 4 и 5 соответственно меньшего и большего диаметров, и сопел (С) 6, параллельных К 2, через С 6 подают аэросмесь, через К 2 и 3 — соответственно вторичный и третичный воздух. Отношение расходов третичного и вторичного воздуха в Г1 своего яруса устанавливают одинаковым, а величину этого отношения в Г1 каждого вышерасположенного яруса поддерживают большей, чем в Г1 предыдущего яруса. Потоки вторичного и третичного воздуха, вытекающие из К 2 и 3, пересекаются между

Изобретение относится к области сжигания твердого топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях.

Известен способ сжигания пыпеугопьного топлива в вертикальной призматической топке с ярусами горелок, образованных вертикальным рядом сопел и каналов, направленных тангенциапьна к условным окружностям соответственно меньшего и большего диаметров, путем подачи в горелки через сопла аэросмеси и вторичнога воздуха, а через каналы — третичного воздуха.

При этом способе сжигания перераспределение воздуха между соплами и каналами горелок, производимое в масштабе всей топки ипи поярусно, не позволяет эффективно регулировать теппаобмен в топочной камере (при перемене нагрузки котла, изменении свойств сжигаемого топлива и т.ii.), а также обеспечивать настройку режима на минимальные выбросы оксидов азота.

Это обусловлена тем, что траектории движе ния потоков вторичнага и третичного воздуха на начальных участках развития факелов во всех случаях остаются неизменными, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ сжигания пылеугапьнага топлива в вертикальной призматической топке с ярусами горелок, образованных вертикальными рядами попарно наклоненных навстречу один к другим в горизонтальной плоскости основных и дополнительных каналов, тангенциальна направленных к условным окружностям соответственна меньшего и большего диаметров, и сопел, параллельных основным каналам, путем подачи в roсобой с образованием результирующих воздушных струй, которые движутся в глубь топки па траекториям, образующим с траекториями потоков аэросмеси некоторый угол в горизонтальной плоскости, Создающееся начальное расслоение воздушных струй и потоков аэрасмеси ограничивает концентрацию кислорода в зоне выхода и горения летучих, что способствует подавлению образования оксидов азота. Усиление сносящего действия вихря на потоки аэросмеси в Г1 каждого вышерасположенного яруса компенсируется увеличением в этом ярусе величины отношения расходов третичного и вторичного воздуха, что обеспечивает более благоприятные условия дпя подавления оксидов азота в соответствующих зонах топки.

5 ил, репки через сопла аэрасмеси, а через основные и дополнительные каналы — соответственно вторичного и третичного воздуха и поддержания отношения расходов третичного и вторичного воздуха в горелках своего яруса одинаковым.

Сжигание пыпеугольного топлива па известному способу ведется в вихревом факеле с начальным расслоением гарелочных потоков аэросмеси и воздуха в каждом ярусе, что способствует подавлению образования оксидов азота в процессе горения.

Вместе с тем, поскольку масса продуктов сгорания, вращающихся в топке, нарастает

15 от яруса к ярусу, усиливающееся в каждом вышераспопаженном ярусе снасящее воздействие вихря на горелачные патоки может уменьшать время самостоятельного развития потоков аэросмеси и воздуха (время до начала активного втягивания этих потоков во вращательное движение в топке) и тем самым снижать качество сжигания за счет увеличения образования оксидов азота.

Целью изобретения является повышение качества сжигания путем уменьшения образования оксидов азота.

Цель достигается тем, что при способе сжигания пыпеугольнаго топлива в вертикальной призматической топке с ярусами горелок, образованных вертикальными рядами попарно наклоненных один к другим в горизонтальной плоскости основных и дополнительных каналов, тангенциально направленных к условным окружностям соответственно меньшего и большего диаметров, и сопел, параллельных основным каналам, путем подачи в горелки через сопла аэросмеси, а через основные и дополни1753186 тельные каналы — соответственно вторичного и третичного воздуха и поддержания отношения расходов третичного и вторичного воздуха в горелках своего яруса одинаковым отношением расходов третичного и вторичного воздуха в горелках каждого вышерасположенного яруса поддержйвают большим, чем в горелках предыдущего яруса.

На фиг.1 изображена вертикальная призматическая топка, в которой реализуется предлагаемый способ сжигания пылеугольного топлива; на фиг.2 — разрез А — А на фиг,1; на фиг.3 — вид Б на фиг.2, варианты выполнения горелки.

Вертикальная призматическая топка содержит три яруса горизонтально установленных на ее стенках горелок 1, образованных вертикальным рядом попарно наклоненных навстречу один к другим в горизонтальной плоскости основных и дополнительных каналов 2 и 3, тангенциально направленных к условным окружностям 4 и

5 соответственно меньшего d и большего 0 диаметров, и сопел 6, параллельных основным каналам 2, Каналы 2 и 3 и сопла 6 горелок 1 могут быть наклонены вниз от горизонта.

Способ сжигания пылеугольного топлива осуществляюг следующим образом.

В горелки 1 через сопла 6 подают азросмесь, через основные и дополнительные каналы 2 и 3 — соответственно вторичный и . третичный воздух, Азросмесь во все горелки подают в одинаковом колйчестве, обеспечивая величины коэффициента избытка воздуха в нижнем, среднем и верхнем ярусах равными соответственно 0,9;1,15 и 1,4. При этом отношение расходов третичного и вторичного воздуха в горелках своего яруса устанавливают одинаковым, а величину этого отношения в горелках каждого вышерасположенного яруса поддерживают большей, чем в горелках предыдущего яруса..

На выходе иэ горелок потоки вторичйого и третичного воздуха, вытекающие из каналов 2 и 3, пересекаются между собой с образованием результирующих воздушных струй, которые движутся вглубь топки по траектории, образующим с траекториями потоков азросмеси некоторый угол в горизонтальной плоскости. Величина этого угла зависит от величины отношения расходов третичного и вторичного воздуха в горелке, но всегда меньше величины угла ймежду осями сопел 6 и дополнительных каналов 3.

Создающееся начальное расслоение воздушных струй и потоков аэросмеси ограничивает концентрацию кислорода в зоне выхода и горения летучих; что способствует подавлению образования оксидов азота и одновременно улучшает воспламенение смеси, По мере продвижения топливных частичек вглубь топки они испытывают все большее сносящее воздействие набегающе10 го потока дымовых газов и перемещаются по направлению крутки факела, смешиваясь с воздухом.

Масса вращающихся в топке дымовых газов возрастает от нижнего яруса к верхнему, поэтому сносящее действие вихря на поступающие в топочный объем потоки аэросмеси в каждом вышерасположенном ярусе проявляется сильнее, чем в предыдущем ярусе. Поддержаййе согласно предлагаемому способу сжигания отношения

20 расходов третичного и вторичного воздуха в горелках каждого вышерасположенного яруса больше, чем в горелках предыдущего яруса, позволяет предотвратить преждевре25 менный снос топлива в воздушные струи под действием вихря и тем самым обеспечить оптимальные в соответствующем ярусе условия для подавления образования оксидов азота.

По сравнению по способом-прототипом предлагаемый способ, сжигания пылеугольного топлива обеспечивает повышение качества сжигания путем уменьшения образования оксидов азота. Благодаря этоФормула изобретен и я

Способ сжигания пылеугольного топлива в вертикальной призматической топке, 40 оборудованной угловыми многоярусными щелевыми горелками, путем подачи из горелок каждого яруса третичного воздуха под острым углом к потокам аэросмеси и вторичного воздуха и тангенциально к соответствующим большим и малым условным окружностям при поддержании одинаковым расходом вторичного и третичного воздуха в горелках соответствующего яруса, отличающийся тем, что, с целью снижения образования в топке оксидов азо50 та, отношение расхода третичного и вторичного воздуха в горелках каждого вышерасположенного яруса поддерживают

55. большим, чем в горелках предыдущего яруса.

35 му снижаются выбросы в атмосферу вред. ных для окружающей среды веществ.

1753186 б +4

1753186

Вид б

Вид Е

Составитель В. Чернов

Редактор С. Патрушева Техред М.Моргентал Корректор H. Слободяник

Заказ 2754 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открМтиямт при ГКНТ СССР

3 33035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Произаодстаанно-издательский комринрт Патент", г. уигород, ул.Гвгарина. 101