Топка котла

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано на тепловых электростанциях и позволяет исключить недожог топлива с провалом и повысить эффективность выгорания пыли в центральной камере сгорания. Указанный технический результат достигается в топке котла, содержащей настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двухсветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания, а каждая периферийная камера сгорания снабжена подом, выполненным в виде двух скатов, установленных под углом друг к другу и к горизонту, верхними торцами соединенных со смежными настенными экранами, а боковыми торцами, обращенными к центральной камере сгорания, - с двухсветными экранами, причем скаты образованы выступами смежных настенных экранов внутрь периферийных камер сгорания, при этом между вершинами выступов, разведенных на угол раскрытия факела воздушных сопел, установленных под ними, образованы указанные нижние перепускные окна, лежащие в горизонтальной плоскости, и их оси в каждой периферийной камере сгорания тангенциально направлены к внутренней условной окружности центральной камеры сгорания, на которую также тангенциально направлены оси указанных воздушных сопел центральной камеры сгорания, при этом под указанными воздушными соплами установлены дополнительные воздушные сопла центральной камеры сгорания, направленные также тангенциально к внешней условной окружности центральной камеры сгорания. 4 ил.

 

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

Известно топочное устройство (патент РФ №1740869, МПК F23C 5/08, 1990), содержащее настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двухсветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки, направленные внутрь периферийных камер сгорания.

Недостатком известного топочного устройства является отсутствие термоподготовки крупнодисперсной пыли.

Известна топка котла (авт. свидетельство СССР №1379569, МПК F23C 5/08, 1986), содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двухсветные экраны в верхней части примыкают к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки, направленные внутрь периферийных камер сгорания, а под периферийной камеры сгорания выполнен в виде перегородки, в которой выполнены указанные перепускные окна.

Недостатком известной топки котла является сложность ее изготовления.

Известна топка котла (патент РФ №2113655, МПК F23C 5/08, опубл. 20.06.98 Бюл. №17), содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двухсветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания, а каждая периферийная камера сгорания снабжена подом, выполненным в виде двух скатов, установленных под углом друг к другу и к горизонту, верхними торцами соединенных со смежными настенными экранами, а боковыми торцами, обращенными к центральной камере сгорания, - с двухсветными экранами, причем скаты образованы выступами смежных настенных экранов внутрь периферийных камер сгорания, при этом между вершинами выступов, разведенных на угол раскрытия факела воздушных сопел, установленных под ними, образованы указанные нижние перепускные окна.

К недостаткам известной топки можно отнести возможность провала топлива на под центральной камеры сгорания и неэффективное выгорание пыли в центральной камере сгорания.

В основу изобретения положена задача - исключение провала топлива и повышение эффективности выгорания пыли в центральной камере сгорания.

Поставленная задача решается тем, что в топке котла, содержащей настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двухсветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания, а каждая периферийная камера сгорания снабжена подом, выполненным в виде двух скатов, установленных под углом друг к другу и к горизонту, верхними торцами соединенных со смежными настенными экранами, а боковыми торцами, обращенными к центральной камере сгорания, - с двухсветными экранами, причем скаты образованы выступами смежных настенных экранов внутрь периферийных камер сгорания, при этом между вершинами выступов, разведенных на угол раскрытия факела воздушных сопел, установленных под ними, образованы указанные нижние перепускные окна, согласно изобретению ось нижнего перепускного окна, лежащего в горизонтальной плоскости в каждой периферийной камере сгорания, тангенциально направлена к внутренней условной окружности центральной камеры сгорания, к которой также тангенциально направлены оси указанных воздушных сопел центральной камеры сгорания, при этом под указанными воздушными соплами установлены дополнительные воздушные сопла, тангенциально направленные к внешней условной окружности центральной камеры сгорания.

Размещение в каждой периферийной камере сгорания нижнего перепускного окна, лежащего в горизонтальной плоскости, ось которого тангенциально направлена к внутренней условной окружности центральной камеры сгорания, на которую также тангенциально направлены оси указанных воздушных сопел центральной камеры сгорания, при этом под указанными воздушными соплами установлены дополнительные воздушные сопла, тангенциально направленные к внешней условной окружности центральной камеры сгорания, позволяет исключить провал топлива и повысить эффективность выгорания пыли в центральной камере сгорания. Это достигается тем, что указанные воздушные сопла под нижним горизонтальным перепускным окном в каждой периферийной камере сгорания подхватывают всю пыль и направляют ее к внутренней условной окружности центральной камеры сгорания, формируя центральный вихревой жгут, а дополнительные воздушные сопла центральной камеры сгорания захватывают остатки пыли, провалившиеся через указанные воздушные сопла, и направляют ее к внешней условной окружности центральной камеры сгорания, при этом общее количество воздуха подается с недостатком, что снижает образование окислов азота. Полукокс в центральном пылевом жгуте за счет его вращения перемещается во внешнюю оболочку условной окружности, а безынерционный воздух - во внутреннюю, что ведет к эффективному перемешиванию горючего с окислителем и быстрому выгоранию пыли, чем и достигается выполнение задачи изобретения. Выполнение центральной камеры сгорания в виде восьмигранной вертикальной призмы из чередующихся равных граней настенных и двухсветных экранов позволяет увеличить время витания пыли, так как приближенная к кольцевой форма камеры с тангенциальными воздушными соплами вдоль двухсветных экранов обеспечивает принудительную циркуляцию пыли вдоль двухсветных экранов, создавая горизонтальное вращение пыли до ее полного выгорания.

На фиг.1 изображена топка котла, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1.

Топка котла содержит настенные экраны 1, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами 2 на центральную и периферийные камеры 3 и 4 сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами 5 и 6, при этом двухсветные экраны 2 установлены с примыканием к смежным настенным экранам 1, образующим углы газохода, на которых установлены горелки 7, направленные внутрь периферийных камер 4 сгорания, и воздушные сопла 8 и 9, направленные внутрь центральной камеры 3 сгорания, а каждая периферийная камера 4 сгорания снабжена подом, выполненным в виде двух скатов 10 и 11, установленных под углом друг к другу и к горизонту, верхними торцами соединенных со смежными настенными экранами 1, а боковыми торцами, обращенными к центральной камере 3 сгорания, - с двухсветными экранами 2, причем скаты 10 и 11 образованы выступами смежных настенных экранов 1 внутрь периферийных камер 4 сгорания, при этом между вершинами 12 выступов, разведенных на угол раскрытия факела воздушных сопел 8, установленных под ними, образованы указанные нижние перепускные окна 6, лежащие в горизонтальной плоскости, ось которых тангенциально направлена к внутренней условной окружности центральной камеры 3 сгорания, при этом указанные воздушные сопла 8, установленные под нижними горизонтальными окнами 6, также тангенциально направлены к внутренней условной окружности центральной камеры 3 сгорания, а дополнительные воздушные сопла 9, установленные под указанными соплами 8, тангенциально направлены к внешней условной окружности.

Топка котла содержит также тангенциальные горелки 13 и воздушные сопла 14, установленные на настенных экранах 1, свободных от периферийных камер 4 сгорания, между нижними и верхними перепускными окнами 6 и 5.

Каждый из двухсветных экранов 2 выполнен из двух вертикальных ширм 15 и 16, на входе и выходе которых установлены коллекторы 17, а сами ширмы заведены внутрь топки со стороны смежных настенных экранов 1 путем разводки или вырезки соответствующих труб в настенных экранах 1 и соединены между собой внутри топки, при этом центральная камера 3 сгорания выполнена в виде восьмигранной вертикальной призмы с равными гранями, образованной чередующимися настенными и двухсветными экранами 1 и 2.

Топка работает следующим образом.

Крупнодисперсная пыль подается в горелки 7 с первичным воздухом. Проходя через периферийные камеры 4 сгорания, пыль коксуется и через нижние перепускные окна 6 попадает в струи воздуха, подаваемого из сопел 8 и 9, и выносится в центральную камеру 3 сгорания, В тангенциальные горелки 13 центральной камеры 3 сгорания может подаваться мелкодисперсная пыль или воздух. Внутри восьмигранной центральной камеры 3 сгорания образуется вращающийся в горизонтальной плоскости вихрь, догорание которого обеспечивается воздухом, подаваемым в верхние тангенциальные сопла 14 центральной камеры 3 сгорания. Благодаря предварительному коксованию пыли в периферийных камерах 4 сгорания, выгорание частиц пыли в центральной камере 3 сгорания происходит быстрее, чем в случае подачи неподготовленного топлива: горение происходит в активной зоне на уровне двухсветных экранов 2, увеличивающих поверхность теплосъема за счет лучистой энергии. Факел не затягивается в газоход и не шлакует конвективные поверхности нагрева. Исключаются угловые застойные зоны, центральная камера 3 сгорания приближается к кольцевой, что увеличивает время витания пыли и способствует ее полному выгоранию. Установка 2-х ярусов воздушных сопел под перепускными окнами 6 исключает провал топлива, а направление сопел на разные условные окружности центральной камеры 3 сгорания позволяет повысить эффективность выгорания пыли за счет ее более интенсивного перемешивания с воздухом. Кроме того, создание тангенциальной крутки пыли и воздуха в горизонтальной плоскости вдоль двусветных экранов в центральной камере 3 сгорания усиливает теплообмен между экранами и горящей пылью.

Установка вертикальных ширм 15 и 16 двухсветных экранов 2 не требует значительных материальных затрат, так как ширмы заводятся внутрь топки путем разводки или вырезки соответствующих труб настенных экранов 1.

Таким образом, благодаря предлагаемым техническим решениям достигается выполнение задачи изобретения.

Топка котла, содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двухсветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания, а каждая периферийная камера сгорания снабжена подом, выполненным в виде двух скатов, установленных под углом друг к другу и к горизонту, верхними торцами соединенных со смежными настенными экранами, а боковыми торцами, обращенными к центральной камере сгорания, - с двухсветными экранами, причем скаты образованы выступами смежных настенных экранов внутрь периферийных камер сгорания, при этом между вершинами выступов, разведенных на угол раскрытия факела воздушных сопел, установленных под ними, образованы нижние перепускные окна, отличающаяся тем, что ось нижнего перепускного окна в каждой периферийной камере сгорания, лежащая в горизонтальной плоскости, тангенциально направлена к внутренней условной окружности центральной камеры сгорания, на которую также тангенциально направлены оси указанных воздушных сопел центральной камеры сгорания, при этом под указанными воздушными соплами установлены дополнительные воздушные сопла, направленные к внешней условной окружности центральной камеры сгорания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к топочным устройствам мощных энергоблоков, может быть использовано в теплоэнергетике и позволяет улучшить сжигание топлива, снизить образование оксидов азота NOx и уменьшить их выброс в атмосферу с одновременным уменьшением шлакования трубчатых экранов кольцевой камеры сгорания.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках паровых котлов при сжигании шлакующих углей. .

Топка // 2343347
Изобретение относится к области теплоэнергетики, может быть использовано на тепловых электростанциях в котлах с жидким шлакоудалением и позволяет произвести растопку котла, а после растопки обеспечить подсветку надподового пространства центральной камеры сгорания для увеличения эффективности вытекания жидкого шлака.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках паровых котлов при сжигании шлакующих углей. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках паровых котлов тепловых электрических станций при сжигании шлакующих бурых углей. .

Топка // 2317485
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электрических станциях для растопки котлов и прогрева факелом растопочного горелочного устройства надподового пространства с целью эффективной эвакуации жидкого шлака в котлах с жидким шлакоудалением.

Изобретение относится к реакционной печи. .

Топка // 2313034
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках котлов, работающих на углях. .

Топка // 2310127
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках котлов, работающих на углях. .

Топка // 2310126
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках котлов, работающих на углях. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано в топках паровых котлов тепловых электрических станций при сжигании шлакующих углей и при своем использовании обеспечивает повышение качества сжигания и эксплуатационной надежности путем устранения температурной неравномерности в зоне активного горения для предотвращения шлакования экранных поверхностей нагрева при отключении одной из горелок

Изобретение относится к топочным устройствам парогенераторов с пылевым сжиганием углей, может быть использовано в теплоэнергетике и позволяет повысить устойчивость воспламенения топлива, полноту его сгорания, снизить образование окисей азота NOx и уменьшить их выброс в атмосферу

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках паровых котлов при сжигании шлакующих углей

Топка // 2473010
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций и промышленных котельных агрегатах, работающих на газообразном топливе

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на паровых и водогрейных котлах, сжигающих природный газ и угольную пыль. Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке путем встречного ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания вдоль вертикальной плоскости симметрии топки параллельно фронтовой и задней стенам, нагрева с выделением влаги и летучих веществ и получением коксового остатка основными и дополнительными газовыми факелами, образованными основными и дополнительными потоками реакционной газовоздушной смеси, истекающими из основных и дополнительных горелок, сбора и продувки струями пара частиц с коксовым остатком в подовых накопителях, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках. Ввод основных потоков реакционной газовоздушной смеси над потоками с угольными частицами параллельно и симметрично вертикальной плоскости симметрии топки, подача дополнительных потоков реакционной газовоздушной смеси под потоками с угольными частицами вдоль вертикальной плоскости симметрии топки с массовым расходом газа (0,16-0,35)Go, где Go - массовый расход газа в основных потоках, кг/с. Изобретение позволяет снизить остаточное содержание горючих летучих веществ в коксовом остатке вводимых на активирование угольных частиц. 2 ил.

Изобретение относится к способу гомогенизации распределения тепла, а также снижения количества оксидов азота (NOx) в продуктах сгорания, при работе промышленной печи. Способ гомогенизации распределения тепла, а также снижения количества оксидов азота (NOx) в продуктах сгорания, при работе промышленной печи с одной горелкой с использованием воздуха в качестве окислителя. Через фурму в печь подают окислитель, включающий 50% газообразного кислорода. Общее количество подводимого кислорода согласуют с количеством топлива, подаваемого через воздушную горелку, при этом 40% от подаваемого кислорода вводят посредством дополнительного окислителя, фурму размещают на расстоянии от воздушной горелки 0,3 метра, обеспечивают поток дополнительного окислителя в печь через фурму со скоростью звука, дополнительный окислитель подают только тогда, когда воздушная горелка работает с определенной наименьшей или с более высокой мощностью. Технический результат заключается в обеспечении однородности температуры во всем объеме печи. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики, в частности устройствам топок паровых котлов со встречной компоновкой газомазутных горелок. Топка для сжигания газомазутного топлива включает под, свод, стены и экраны, повторяющие внутреннюю поверхность топки, выполненной в виде двух обращенных друг к другу большими основаниями усеченных пирамид, и встроенные в стены встречно расположенные горелки. В основу формообразования топки положены усеченные пирамиды, выполненные шестигранной правильной формы, причем горелки равномерно распределены по периметру стен нижней пирамиды, а угол между основанием и боковой гранью верхней пирамиды составляет 75÷80°, а у нижней пирамиды - 60÷70°. Технический результат - повышение надежности и увеличение срока службы экранных поверхностей нагрева топки. 4 ил.

Изобретение относится к области тепловой энергетики и может быть использовано на паровых котлах с прямым вдуванием угольной пыли. Пылеугольная топка содержит экранированные прямоугольную вертикальную камеру сгорания 1 и двускатную холодную воронку 2, шлаковый комод 3, установленные по встречно-смещенной схеме на противоположных стенах камеры сгорания 1 и наклоненные вниз прямоточные пылеугольные горелки 4-27 с растопочными горелками 28-39, размещенными под ними, воздушные сопла, установленные ниже узкого сечения холодной воронки 2 по встречно-смещенной схеме и направленные наклонно вверх. На больших вертикальных стенах шлакового комода 3 размещены рассредоточено воздушные сопла 40-90 в количестве, превышающем число пылеугольных горелок 4-27, а оси этих сопл направлены под острым углом по отношению к вертикальным стенам шлакового комода 3 с пересечением ими узкого горизонтального сечения холодной воронки 2, причем указанный угол меньше острого угла между скатами холодной воронки 2 и вертикальными стенами шлакового комода 3. Пылеугольные горелки 4-27 установлены в 2 ярусах в шахматном порядке на каждой стене, растопочные горелки 28-39 размещены под пылеугольными горелками нижнего яруса 4-15, над пылеугольными горелками верхнего яруса 16-27 установлены сопла третичного воздуха с наклоном вниз на угол, который больше угла наклона вниз пылеугольных горелок 4-27, а выходные участки горелок и сопл третичного воздуха 91-102 выполнены в виде блоков из нескольких расположенных друг над другом труб. Изобретение позволяет повысить надежность работы экранных труб холодной воронки, тепловую мощность топки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций при сжигании природного газа и угольной пыли. Вертикальная призматическая топка содержит фронтовую, заднюю и боковые стены, потолочное и подовое перекрытия, установленные на фронтовой стене в горизонтальных и вертикальных рядах с разделением вертикальной плоскостью симметрии топки на две симметричные группы многофункциональные горелки, имеющие по три вертикальных щелевых сопла с собственными вертикальными плоскостями симметрии соответственно, для подачи пылеуглевоздушной смеси, газовоздушной смеси и вторичного воздуха, разделенные простенками, размещенные с образованием вертикального ряда на каждой из боковых стен топки и с наклоном к задней стене дополнительные вертикальные щелевые сопла для подачи третичного воздуха, а также окна для вывода газообразных и твердых продуктов сгорания, причем каждая симметричная группа состоит из горелок двух соседних вертикальных рядов, примыкающих соответственно к боковым стенам и вертикальной плоскости симметрии топки, вертикальные плоскости симметрии сопл для подачи пылеуглевоздушной смеси горелок вертикальных рядов, примыкающих к боковым стенам топки, наклонены к вертикальной плоскости симметрии топки, в горелках вертикальных рядов, примыкающих к боковым стенам топки, сопла для подачи вторичного воздуха установлены со стороны боковых стен топки, а сопла для подачи газовоздушной смеси размещены со стороны вертикальной плоскости симметрии топки, в горелках вертикальных рядов, примыкающих к вертикальной плоскости симметрии топки, сопла для подачи вторичного воздуха установлены со стороны плоскости симметрии топки, а сопла для подачи газовоздушной смеси размещены со стороны боковых стен топки, сопла для подачи пылеуглевоздушной смеси во всех горелках установлены в центре соответственно между соплами для подачи вторичного воздуха и газовоздушной смеси. В каждой горелке вертикальные плоскости симметрии сопл для подачи вторичного воздуха и вертикальные плоскости симметрии сопл для подачи газовоздушной смеси наклонены к вертикальной плоскости симметрии сопл для подачи пылеуглевоздушной смеси на угол 3-12 град, угол наклона вертикальной плоскости симметрии сопл для подачи пылеуглевоздушной смеси в горелках вертикальных рядов, примыкающих к боковым стенам, к вертикальной плоскости симметрии топки, составляет 5-15 град, а угол наклона вертикальной плоскости симметрии сопл для подачи третичного воздуха к задней стене топки равен 10-25 град, расстояние между этой плоскостью симметрии на выходе из сопл для подачи третичного воздуха и задней стеной (0,10-0,25)C, где C - ширина боковой стены, м. Изобретение позволяет снизить расход воздуха на сдувание шлака с задней стены и концентрацию оксидов азота в продуктах сгорания. 9 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано на тепловых электростанциях и позволяет исключить недожог топлива с провалом и повысить эффективность выгорания пыли в центральной камере сгорания

Наверх