RU1777637C - Топка дл сжигани твердого топлива в кип щем слое - Google Patents

Abstract

Использование: в металлургической и химической отрасл х промышленности, на тепловых электростанци х и в котельных. Сущность изобретени : в топке дл  сжигани  твердого топлива в кип щем слое, содержащей вертикальную кольцевую камеру сгорани  (I) с газораспределительной решеткой (2) и верхним патрубком (И) дл  вывода газов, сепарационную шахту (4) и узел вторичного дуть , подключенный к воздуховоду . Сепарационна  шахта (4) расположена между верхним патрубком (II) дл  вывода газов и узлов вторичного дуть  с наружнбй стороны вертикальной кольцевой камеры сгорани  (I). На внутренней стенке шахты (4) под углом к ней установлены вертикальные панели, образующие полости дл  захвата уносимого из кип щего сло  твердого топлива . Верхний патрубок (II) установлен тангенциально к корпусу вертикальной кольцевой камеры сгорани , а узел вторичного дуть  выполнен в виде патрубков (10), расположенных по периметру вертикальной кольцевой камеры сгорани  (I). 1 з. п. ф-лы, 3 ил. i л VeDCQco з -; -2 ч VI VI Os CJ VI СА)

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  сжигани  твердого топлива, а именно к устройствам с кип щим слоем и может быть использовано в металлургической и химической отрасл х промышленности, на тепловых электростанци х и в котельных.

Известна конструкци  топки с циркули- рующим,кип щим слоем, котора  содержит вертикальную камеру кип щего сло  дл  сжигани  твердого топлива с экранными поверхност ми нагрева, установленными по периметру камеры, сопла вторичного дуть , расположенные в нижней ее части, циклон дл  улавливани  уносимой из вертикальной камеры мелочи, выносной теплообменник, регулирующий температуру частиц, уловленных в циклоне и их долю, возвращаемую через пневматический затвор в кип щий слой, причем экранные поверхности нагрева расположены выше сопел вторичного Дуть  (I).

Недостатком данной конструкции  вл етс  то, что она многокорпусна  и громоздка , что усложн ет ее эксплуатацию.

Известна также топка дл  сжигани  твердого топлива в кип щем слое, представл юща  собой вертикальную кольцевую камеру сгорани  с газораспределительной решеткой и сепарационную шахту, образованную внутренней общей стенкой камеры сгорани . Сепарационна  шахта снабжена осевым верхним патрубком дл  вывода газа и сообщена с камерой сгорани  посредством тангенциальных перепускных окон, размещенных в верхней части камеры на общей стенке. В средней части камеры сгорани  на общей стенке наклонно вниз установлено кольцевое воздушное сопло, подключенное к воздуховоду, размещенному в сепараци- онной шахте. Сепарационна  шахта снабжена двум  поперечными перегородками, установленными соответственно над и под воздушным соплом с образованием ради- альнокольцевого канала, сообщающегос  с воздуховодом, установленным по оси шихты и, воздушным соплом, выполненным кольцевым, причем верхн   поперечна  перегородка установлена с образованием с общей стенкой сепарационной шихты кольцевого зазора (2).

Недостатком известной конструкции  вл етс  то, что Сепарационна  шахта находитс  внутри кам.еры сгорани  в зоне высоких температур, что приводит к снижению срока службы и необходимости за- мены всего корпуса сепарационной шахты. 8 св зи с внутренним расположением сепарационной шахты усложн етс 

ее обслуживание и увеличиваетс  диаметр корпуса камеры сгорани .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к за вл емой  вл етс  топка дл  сжигани  твердого топлива в кип щем слое (3). Топка содержит размещенные в вертикальном корпусе камеру сгорани  с установленной в ее нижней части газораспределительной

0 решеткой, снабженной центральным патрубком вывода золы и сепарационную шахту с нижней и верхней кольцевыми полками. Над верхней кольцевой полкой расположен тангенциальный патрубок вы5 вода газов, а также узел вторичного дуть , выполненный в виде подключенных к воздуховоду и тангенциально к камере сгорани  патрубков.

Недостатком данной конструкции  в0 л етс  то, что Сепарационна  шахта расположена внутри камеры сгорани , что вызывает трудность эксплуатации, т. к. нет доступа к ней и в случае прогара необходимо замен ть весь корпус сепарацион5 ной шахты. Таким образом усложн етс  ее обслуживание. Кроме того, при внутреннем расположении сепарационной шахты увеличиваетс  диаметр корпуса камеры сгорани , следовательно и габариты топ0 ки-

Цель данного изобретени  - упрощение эксплуатации и уменьшение габаритов при неизменной тепловой мощности,

Поставленна  цель достигаетс  тем,

5 что в топке дл  сжигани  твердого топлива в кип щем слое, содержащей размещенные в вертикальном корпусе камеру сгорани  с установленной в ее нижней части газораспределительной решеткой, снабQ женной центральным патрубком вывода золы и По периферии камеры сгорани  - сепарационную шахту с нижней и верхней кольцевыми полками, над последней из которых расположен тангенциальный патру5 бок вывода газов, а также узел вторичного дуть , выполненный в виде подключенных к воздуховоду и тангенциально к камере сгорани  патрубков, согласно изобретению она снабжена панел ми, установленными в сепарационной шахте вертикально и под углом к стенке с примыканием боковыми кромками к последней, верхними кромками - к верхней кольцевой полке, при этом нижние кромки панелей образуют торцевой зазор с нижней кольцевой полкой сепарационной шахты, в зоне которого по периметру камеры сгорани  расположены патрубки узла вторичного дуть , оси которых ориентированы противоположно ориентации панелей сепарацион0

5

ной шахты, а угол, образованный каждой панелью и касательной, проход щей через точку примыкани  панели к стенке сепарационной шахты, составл ет 30,..60°.

Установка в сепарационной шахте па- нелей вертикально и под углом к стенке обеспечивает упрощение эксплуатации топки , т. к. при выходе из стро  одной или нескольких панелей они легко демонтируютс  и замен ютс  на новые. Вертикальные панели выполн ют одновременно две функции: обеспечивают улавливание частиц топлива и возвращение их на дожигание в камеру кип щего сло  и  вл ютс  экранными поверхност ми нагрева, обеспечиваю- щими интенсивный теплообмен с газами, в результате которого достигаетс  возможность уменьшить габариты топки при сохранении тепловой мощности. Расположение патрубков вторичного дуть  по периметру камеры сгорани  в торцевом зазоре между нижними кромками панелей и нижней кольцевой полкой сепарационной шахты обеспечивает закрутку газов в вертикальной камере сгорани , рециркул цию газового потока из верхней части сепарационной шахты в ее нижнюю часть и интенсифицирует теплообмен газов с вертикальными панел ми . Все это повышает степень выгорани  газообразных горючих компонентов и по- звол ет при сохранении тепловой мощности уменьшить габариты топки. Расположение осей патрубков вторичного дуть  противоположно ориентации панелей сепарационной шахты, угол наклона кото- рых к внутренней стенке корпуса сепараци- онной шахты составл ет 30...60°, обеспечивает закрутку газового потока в сепарационной шахте, перемещение частиц за счет центробежных сил к корпусу сепара- ционной шахты и попадание их в полости, образованные этими панел ми.

Установка вертикальных панелей к внутренней стенке корпуса сепарационной шахты под углом 30° уменьшает площадь захвата частиц топлива и, следовательно, эффективность улавливани  частиц топлива . При угле наклона 60° снижаетс  эффективность улавливани  частиц, т. к. в углах

многогранника по вл ютс  застойные зоны , затрудн ющие попадание частиц в полости и способствующие их выносу с потоком воздуха из топки,

На фиг. 1 изображен продольный разрез топки дл  сжигани  твердого топлива в кип щем слое; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Топка дл  сжигани  твердого топлива в кип щем слое содержит вертикальную камеру сгорани  1, газораспределительную

5 10 15 20 5 о 5 п

.,-

0

5

решетку 2, патрубок вывода золы 3, сепара- ционную шахту 4, расположенную с наружной стороны вертикальной камеры сгорани 

I.На внутренней стенке сепаозционной шахты 4 под углом к ней, равном 30°, вертикально установлены двенадцать панелей 5, образующих полости 6 дл  захвата уносимого из кип щего сло  твердого топлива, ограниченные верхней 7 и нижней 8 кольцевыми полками. Между нижними кромками панелей 5 и нижней кольцевой полкой 8 сепарационной шахты имеетс  торцевой зазор 9, в зоне которого по периметру камеры сгорани  1 установлены патрубки 10 дл  ввода вторичного дуть . Над верхней кольцевой полкой 8 установлен тангенциальный патрубок вывода газов 11.

Топка дл  сжигани  твердого топлива в кип щем слое работает следующим обра- зом.

Через газораспределительную решетку 2 в вертикальную камеру сгорани  1 снизу подают часть необходимого дл  горени  топлива воздуха, который псевдоожижает частицы топлива. Газообразные продукты неполного сгорани  топлива и часть твердых частиц (кокосовый остаток топлива, зола ) выноситс  из кип щего сло  в сепарационную шахту 4, где они смешиваютс  с потоком вторичного воздуха, подаваемого через патрубки 10, и догорают. Зола, образованна  .при сгорании твердого топлива , выводитс  через патрубок 3. Вторичный воздух, подаваемый через патрубки 10, образует закрученный восход щий поток газа, крутка которого дополнительно усиливаетс  тангенциальным отсосом газообразных продуктов сгорани  через верхний патрубок

I1.Уносимые из кип щего сло  частицы недогоревшего топлива (коксовый остаток), попада  в закрученный газовый поток, вовлекаютс  во вращающеес  движение вокруг оси сепарационной шахты 4. Такое движение частиц приводит к возникновению центробежных сил, под действием которых частицы отбрасываютс  в периферийную зону сепарационной шахты 4,-где они попадают в полости б, образованные панел ми 5. После попадани  в полости 6 частицы под воздействием силы т жести, а также сопутствующих нисход щих потоков части газов. движутс  вниз по кольцевому зазору 9, где образуетс  разрежение благодар  эжекти- рующему эффекту, создаваемому воздухом вторичного дуть . После прохода через кольцевой зазор 9 частицы вновь попадают в камеру сгорани  1 в зону кип щего сло , откуда с помощью восход щего и закрученного газового потока вновь вынос тс  в сепарационную шахту 4. Тем самым

осуществл етс  рециркул ци  несгоревших частиц коксового остатка в высокотемпературной зоне камеры сгорани  1. Рециркул ци  частиц коксового остатка продолжаетс  до тех пор, пока в результате сгорани  и уменьшени  их размеров центробежные силы уменьшатс  настолько, что сепараци  в периферийную зону в пределах камеры сгорани  1 будет невозможной.

Использование за вл емой топки дл  сжигани  твердого топлива в кип щем слое обеспечивает в сравнении с прототипом следующие преимущества:

-упрощение эксплуатации;

-увеличение межремонтных периодов;

-уменьшение габаритов топки при сохранении тепловой мощности.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Топка дл  сжигани  твердого топлива в кип щем слое, содержаща  размещенные в вертикальном корпусе камеру сгорани  с установленной в ее нижней части газораспределительной решеткой, снабженной патрубком вывода золы, и по периферии камеры сгорани  - сепарационную шахту с

   нижней и верхней кольцевыми полками, над последней из которых расположен тангенциальный патрубок вывода газов, а также узел вторичного дуть , выполненный в виде

   подключенных к воздуховоду и тангенциально к камере сгорани  патрубков, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  эксплуатации и уменьшени  габаритов при неизменной тепловой мощности, она снабжена панел ми, установленными в сепара- ционной шахте вертикально и под углом к стенке с примыканием боковыми кромками к последней, верхними кромками - к верхней кольцевой полке, при этом нижние

   кромки панелей образуют торцевой зазор с нижней кольцевой полкой сепарационной шахты, в зоне которого по периметру камеры сгорани  расположены патрубки узла вторичного дуть , оси которых ориентированы противоположно ориентации панелей сепарационной шахты.
2. 2. Топка по п. 1, отличающа с  тем, что угол, образованный каждой панелью и касательной, проход щей через

   точку примыкани  панели к стенке сепарационной шахты, составл ет 30-60°.

   Б-Ј

   А±

   Фиг. 2

   Ю