RU1787238C - Способ работы экранированной топки котельного агрегата и топка котельного агрегата - Google Patents

Abstract

Использование: в энергетических установках дл  сжигани  жидкого и газообразного топлива. Сущность изобретени : в центральные горелочные устройства 3, 4 подаютс  холодный воздух и охлажденные в рекуператорах 9,10 газы рециркул ции. В пристеночные горелки 1. 2 подаетс  подогретый в рекуператорах 9. 10 воздух. Это позвол ет выравнить температурное поле в горизонтальном сечении топки и снизить концентрацию вредных примесей в продуктах сгорани . 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к энергетике и ожет быть использовано в энергетических становках дл  сжигани  преимущественно идкого и газообразного топлива.

Широко известен примен емый на рактике способ работы топки, по которому целью снижени  оксидов азота в уход щих азах осуществл ют ввод в высокотемпераурные зоны факела охлажденных в хвостовых ,;„ поверхност х нагрева газов реЦиркул ции,

Хот$Гэт6т способ и имеет большое распространение , применение его целесообразно лишь в случае комплексного воздействи  на топочный процесс, например когда охлажденные газы рециркул ции необходимо подавать в топочное пространство дл  поддержани  на заданном уровне температуры перегретого пара. Так как подача в топку охлажденных до 350-450°С в хвостовых поверхност х газов рециркул ции требует дополнительных затрат энергии на их транспортировку, а также потому, что ввод газов рециркул ции в топку приводит к росту температуры уход щих газов и, как следствие, увеличению потерь тепла с уход щими газами, КПД котла тепловой электростанций снижаетс  в среднем на 0,02% на один процент рециркул ции.

Известен способ снижени  оксидов азота путем выравнивани  температурного пол  в топке в ее горизонтальном сечении неравномерным распределением газов рециркул ции по ширине топки или по горелкам горизонтального р да.

Этот способ экономичнее описанного выше, но сложен в части регулировани  потоков воздуха и газов рециркул ции особенно в переходных режимах.

Также известны топки, оснащенные го- релочными устройствами, в которых высо- котемпёратурные гг.зы рециркул ции поступают из топочного пространства к кор- ню факела за счет разрежени , создаваемого на оси горелки закрученным потоком воздуха.

В этих топках снижены затраты энергии на транспортировку газов рециркул ции, однако эффективность подачи газов рециркул ции с температуре и 900-1000°С к корню факела в части снижени  оксидов азота низка , .

Наиболее близким по техни - еской сущности к предлагаемому способ/  вл етс  способ снижени  содержани  oi сидов азота в продуктах сгорани  путем подачи в центральные горелочные устройства воздуха с температурой меньшей, чем в пристеночные 4.

Однако применение этого способа ограничено котельными установками, в конструкциикоторых имеетс  воздухоподогреватель. Вместе с тем в эксплуатации находитс  больша  группа тепловых агрегатов, например водогрейных котлов, в которых воздухоподогреватели отсутствуют . В этих (водогрейных) котлах при относительно низком уровне температур в

0 топочном пространстве существует проблема захолаживани  факелов в крайних пристеночных горелках, привод ща  к по влению продуктов химического недожога , и сажи при нормативных избытках воз5 духа. С целью недопущени  по влени  химического и механического недожога в районах установки крайних горелок в конструкции некоторых котлов, например ЛТВМ- 50. применен разворот крайних

0 газомазутных горелок в сторону центра 10- 15°. Это, в свою очередь, приводит к увеличению температуры в центре топочного объема и повышенной генерации оксидов азота. Поэтому применение метода сниже5 ни  генерации оксидов азота путем подачи - газов рециркул ции в центральные горелки дл  снижени  разницы уровн  температур в горизонтальном сечении топки дл  водогрейных котлов неприемлемо.

0 Целесообразнее дл  устранени  возникающего противоречи  - высока  температура факела в центре топки, привод ща  к повышенной генерации оксидов азота, и крайне низка  температура в районе боко5 вых экранов, привод ща  к по влению продуктов неполного сгорани  в этом районе, - производить выравнивание температурного уровн  в горизонтальном сечении топки водогрейного котла на более высоком тем0 пературном уровне, исключающем по вление продуктов механического и химического недожога топлива.

Целью изобретени   вл етс  снижение содержани  вредных примесей в продуктах

5 сгорани .

Цель достигаетс  тем, что высокотемпературные газы рециркул ции предварительно охлаждают и подают только в центральные горелочные устройства, а воз0 дух, подаваемый в пристеночные горелки, предварительно нагревают.

.В газомазутной экранированной топке дл  реализации способа Центральные горелочные устройства дополнительно содер5 жат рекуператоры, входные и выходные коллекторы которых по нагреваемой среде соединены соответственно с воздухопроводом холодного воздуха и воздушными трубами пристеночных горелок, входные и выходные патрубки по греющей среде соединены соответственно с топкой и осевыми трубами центральных горелочных устройств .

На чертеже представлена газомазутна  топка дл  реализации описываемого спосо- ба.

Газомазутна  топка содержит расположенные в горизонтальной плоскости топки пристеночные горелки 1,2, а также центральные горелочные устройства 3, 4, амбразуры которых подключены соответствующими магистрал ми 5, 6 к окнам 7 и 8 дл  забора высокотемпературных газов из топочного пространства. На подводах газов рециркул ции в центральные горелочные устройства 3, 4 установлены рекуператоры 9, 10 дл  подогрева воздуха, поступающего на смещение с топливом в пристеночные горелки.

При работе топки дл  выравнивани  температурного пол  в ее горизонтальном сечении в центральные горелочные устройства 3, 4 дл  сжигани  топлива подаютс  холодный воздух и охлажденные в рекуператорах 9, 10 газы рециркул ции.В пристеночные горелки 1, 2 подаетс  подогретый в рекуператорах высокотемпературными газами рециркул ции воздух.

Расчеты, проведенные применительно к водогрейному котлу теплопроизводитель- ностью 30 Гкал/ч, оснащенному четырьм  газомазутными горелками, при сжигании мазута с ат - 1,15 и подачей 25% газов рециркул ции в центральные горелочные устройства показывают возможность снизить калориметрическую температуру факе- ла в центре горизонтального сечени  топки на 280°С с одновременным повышением температуры факела пристеночных горелок на 100°С.

.

Таким образом, реализаци  способа работы топки позволит снизить уровень генерации оксидов азота с одновременным снижением содержани  продуктов неполного сгорани  при фиксированной величине коэффициента избытка воздуха на выходе из топки.

Claims (2)

1. Способ работы экранированной топки котельного агрегата с центральными и пристенными горелочными устройствами, расположенными в горизонтальный р д, путем подачи через горелки подогретого топлива , воздуха и газов рециркул ции, отличающийс  тем, что, с целью снижени  концентрации вредных примесей в продуктах сгорани , воздух, подаваемый в пристенные горелочные устройства, предварительно подогревают, а газы рециркул ции предварительно охлаждают и подают в центральные горелочные устройства.

2. Экранированна  топка, содержаща  расположенные в горизонтальный р д пристенные и центральные горелочные устройства с трубами дл  подачи воздуха и газов рециркул ции, а также воздухопровод холодного воздуха, отличающа с  тем, что, с целью снижени  концентрации вредных примесей в продуктах сгорани , топка дополнительно снабжена рекуператорами с входными и выходными коллекторами по греющей и нагреваемой средам, причем коллектора по греющей среде соединен соответственно с топкой и трубами дл  под ачи газов рециркул ции центральных горе/ лочных устройств, а по нагреваемой среде с воздухопроводом холодного воздуха и воздушными трубами пристенных горелок.