RU2013692C1 - Aerofountain furnace - Google Patents

Aerofountain furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2013692C1
RU2013692C1 SU4947644A RU2013692C1 RU 2013692 C1 RU2013692 C1 RU 2013692C1 SU 4947644 A SU4947644 A SU 4947644A RU 2013692 C1 RU2013692 C1 RU 2013692C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plates
ribs
chamber
disk
axis
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Черняев
М.А. Ларюшкин
Original Assignee
Московский энергетический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский энергетический институт filed Critical Московский энергетический институт
Priority to SU4947644 priority Critical patent/RU2013692C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2013692C1 publication Critical patent/RU2013692C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

Abstract

FIELD: thermal power generating plants. SUBSTANCE: furnace has vertical combustion chamber 1 with combustion stabilizer in its top portion made up of radially extending ribs 3 spaced from the axis and joined together by wall 2, central horizontal disk 4, and plates 5 located between ribs 3 with an inclination to the axis of chamber 1. The plates 5 are grouped into concentric rows to form a grate. Disk 4 is positioned over ribs 3 to bear on top edges 7 of plates 5 of the row closest to the axis of chamber 1. Gas is forced against disk 4 and adjacent plates 5 for suspended fuel particles to change direction into radially descending. As gas is evacuated through spaces between plates 5, the flow is subjected to inertia forces for the fuel particles to be thrown toward wall 1 and enter the descending flow. Disk 4 and ribs 3 are separately expanded as they are heated in the course of operation of the furnace. EFFECT: improved design, enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области сжигания твердых топлив и может быть использовано на тепловых электростанциях. The invention relates to the field of solid fuel combustion and can be used in thermal power plants.

Известны аэрофонтанные топки, содержащие вертикальную камеру сгорания со стабилизатором горения в верхней ее части, выполненным в виде завихрителя с радиально установленными лопатками. Air-fired furnaces are known, containing a vertical combustion chamber with a combustion stabilizer in its upper part, made in the form of a swirler with radially mounted blades.

Недостатком известных топок является пониженная экономичность сжигания. A disadvantage of the known furnaces is the reduced efficiency of combustion.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой аэрофонтанной топке является аэрофонтанная топка, содержащая вертикальную камеру сгорания со стабилизатором горения в верхней ее части, состоящим из радиально установленных с зазором относительно оси камеры и скрепленных со стенкой последней ребер, центрального горизонтального диска и размещенных между ребрами с наклоном к оси камеры пластин, имеющих горизонтально расположенные верхнюю и нижнюю кромки и сгруппированных в концентрические ряды с образованием жалюзийной решетки. Closest to the technical nature of the claimed aero-fountain firebox is an aero-fountain firebox containing a vertical combustion chamber with a combustion stabilizer in its upper part, consisting of radially mounted with a clearance relative to the axis of the chamber and fastened to the wall of the last ribs, the central horizontal disk and placed between the ribs with an inclination to the axis of the chamber of the plates having horizontally located upper and lower edges and grouped in concentric rows with the formation of a louvre grille.

Однако из-за недостаточно высокого сепарирующего действия стабилизатора горения топка работает с повышенным выносом недосгоревшего топлива, что снижает экономичность сжигания. Кроме того, топка имеет пониженную эксплуатационную надежность, что связано с короблением элементов стабилизатора горения в результате недостаточной компенсации термических расширений скрепленных между собой ребер и диска. However, due to the insufficiently high separating effect of the combustion stabilizer, the furnace works with increased removal of unburnt fuel, which reduces the efficiency of combustion. In addition, the furnace has a reduced operational reliability, which is associated with warping of the elements of the combustion stabilizer as a result of insufficient compensation of thermal expansions of the ribs and disk bonded to each other.

Целью изобретения является повышение экономичности сжигания и эксплуатационной надежности. The aim of the invention is to increase the efficiency of combustion and operational reliability.

В аэрофонтанной топке, содержащей вертикальную камеру сгорания со стабилизатором горения в верхней ее части, состоящим из радиально установленных с зазором относительно оси камеры и скрепленных со стенкой последней ребер, центрального горизонтального диска и размещенных между ребрами с наклоном к оси камеры пластин, имеющих горизонтально pасположенные веpхнюю и нижнюю кpомки и сгpуппиpованных в концентрические ряды с образованием жалюзийной решетки, поставленная цель достигается тем, что нижние кромки пластин каждого ряда расположены от оси камеры на большем расстоянии, чем верхние кромки этих пластин, ребра установлены под углом к горизонту с наклоном вверх, а диск размещен сверху ребер со свободным опиранием на них и верхние кромки пластин ближайшего к оси камеры ряда. In an aero-fountain firebox containing a vertical combustion chamber with a combustion stabilizer in its upper part, consisting of radially mounted plates with a horizontal horizontal top mounted between the ribs installed with a gap relative to the chamber axis and fastened to the wall of the last ribs, a central horizontal disk and placed between the ribs with an inclination to the chamber axis and lower edges and grouped in concentric rows with the formation of a louvre lattice, this goal is achieved by the fact that the lower edges of the plates of each row are located from the camera axis at a greater distance than the upper edges of these plates, the ribs are mounted at an angle to the horizon with an upward slope, and the disk is placed on top of the ribs with free support on them and the upper edges of the plates of the row closest to the camera axis.

В просмотренных источниках информации признаки, сходные с отличительными признаками заявляемой топки, не обнаружены, что дает основание сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "существенные отличия". In the reviewed sources of information, signs similar to the distinguishing features of the inventive firebox were not found, which gives reason to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 изображена аэрофонтанная топка; на фиг. 2 - стабилизатор горения, вид сверху. In FIG. 1 shows an airborne firebox; in FIG. 2 - combustion stabilizer, top view.

Аэрофонтанная топка содержит вертикальную камеру 1 сгорания со стабилизатором горения в верхней ее части, состоящим из радиально установленных с зазором относительно оси и скрепленных со стенкой 2 камеры 1 ребер 3, центрального горизонтального диска 4 и размещенных между ребрами 3 с наклоном к оси камеры 1 под углом 45-60о трапецеидальных пластин 5, сгруппированных в концентрические ряды с образованием жалюзийной решетки. Ребра 3 установлены под углом 15-30о к горизонту с наклоном вверх. Нижние горизонтальные кромки 6 пластин 5 каждого ряда расположены от оси камеры 1 на большем расстоянии, чем верхние горизонтальные кромки 7 этих пластин. Диск 4 размещен сверху ребер 3 со свободным опиранием на них и верхние кромки 7 пластин 5 ближайшего к оси камеры 1 ряда. Для предотвращения возможности отложений зольных частиц на диске 4 он заключен в конический обтекатель 8. Камера 1 снабжена выпускным патрубком 9 и подключенной к ней снизу через разгонно-транспортный участок 10 камерой 11 воспламенения, имеющей патрубки 12, 13, 14 подвода топлива, воздуха и холодного инертного материала. The aero-fountain firebox contains a vertical combustion chamber 1 with a combustion stabilizer in its upper part, consisting of ribs 3 radially mounted with a clearance relative to the axis and fastened to the wall 2 of the chamber 1, the central horizontal disk 4 and placed between the ribs 3 with an angle to the axis of the chamber 1 45-60 ° trapezoidal plates 5, grouped in concentric rows with the formation of a louvre grille. Ribs 3 are installed at an angle of 15-30 ° to the horizon with an inclination up. The lower horizontal edges 6 of the plates 5 of each row are located from the axis of the chamber 1 at a greater distance than the upper horizontal edges 7 of these plates. The disk 4 is placed on top of the ribs 3 with free support on them and the upper edges 7 of the plates 5 of the row closest to the axis of the chamber 1. To prevent the possibility of deposits of ash particles on the disk 4, it is enclosed in a conical fairing 8. The chamber 1 is equipped with an exhaust pipe 9 and an ignition chamber 11 connected to it from below through the accelerating transport section 10, which has fuel, air and cold nozzles 12, 13, 14 inert material.

Аэрофонтанная топка работает следующим образом. Aero fountain firebox works as follows.

В камеру 11 подают по патрубку 12 нагретое до температуры воспламенения твердое топливо и по патрубку 13 воздух. Наиболее крупные частицы топлива, скорость витания которых больше скорости транспортирующей среды, накапливаются в камере 11, где происходит их возгорание и истирание в фонтанирующем слое. По мере выгорания крупных фракций топлива, их дробления и истирания они вместе с мелкими фракциями топлива выносятся из камеры 11 и попадают в разгонно-транспортный участок 10. На участке 10 наиболее мелкие частицы топлива полностью выгорают, а средние и крупные частицы продолжают гореть, приобретая скорость, необходимую для устойчивого фонтанирования в камере 1. Аэроструктура камеры 1 характеризуется наличием центрального восходящего ядра фонтана и периферийных опускных потоков. Ударяясь о диск 4 и примыкающие к нему пластины 5 ближайшего к оси камеры 1 ряда, газ и топливные частицы меняют направление на радиально-опускное. Поскольку эвакуация газа через жалюзийную решетку, образованную пластинами 5, происходит с изменением направления при обтекании нижних кромок 6 пластин, взвешенные в газе частицы топлива под действием инерционных сил отбрасываются к стенке 2 камеры 1 и попадают в зону опускного движения. Происходит многократная циркуляция частиц в объеме камеры 1, в процессе которой топливо выгорает. The solid fuel heated to the ignition temperature through the pipe 12 is fed through the pipe 12 and air is supplied through the pipe 13. The largest fuel particles, the speed of which is greater than the speed of the transporting medium, accumulate in the chamber 11, where they ignite and wear in the gushing layer. As large fuel fractions burn out, crush and abrade, they, together with small fuel fractions, are removed from the chamber 11 and enter the accelerating and transport section 10. In section 10, the smallest fuel particles burn out completely, and medium and large particles continue to burn, gaining speed necessary for stable gushing in chamber 1. The aerostructure of chamber 1 is characterized by the presence of a central ascending core of the fountain and peripheral lowering flows. Hitting the disk 4 and the adjacent plates 5 of the row closest to the axis of the chamber 1, the gas and fuel particles change direction to the radial-lowering direction. Since gas evacuation through the louvre lattice formed by the plates 5 occurs with a change in direction when flowing around the lower edges of the 6 plates, the fuel particles suspended in the gas under the action of inertial forces are thrown to the wall 2 of the chamber 1 and fall into the zone of lowering movement. There is a repeated circulation of particles in the volume of the chamber 1, during which the fuel burns out.

Размещение диска 4 сверху ребер 3 со свободным опиранием на них и верхние кромки 7 пластин 5 ближайшего к оси камеры 1 ряда дает возможность обеспечить независимое расширение диска 4 и ребер 3 при нагреве их в процессе эксплуатации топки. Placing the disk 4 on top of the ribs 3 with free support on them and the upper edges 7 of the plates 5 of the row closest to the axis of the chamber 1 makes it possible to independently expand the disk 4 and ribs 3 when they are heated during operation of the furnace.

По сравнению с топкой-прототипом предлагаемая аэрофонтанная топка позволяет повысить экономичность сжигания за счет создания в объеме камеры сгорания аэроструктуры, способствующей вовлечению частиц топлива в многократную циркуляцию, а также повысить эксплуатационную надежность путем обеспечения независимого расширения диска и ребер при нагреве их в процессе эксплуатации топки. Compared to the prototype firebox, the proposed aero-fountain firebox allows to increase combustion efficiency by creating an aerostructure in the volume of the combustion chamber that facilitates the involvement of fuel particles in multiple circulation, as well as increase operational reliability by providing independent expansion of the disk and fins when they are heated during operation of the firebox.

Claims (1)

АЭРОФОНТАННАЯ ТОПКА, содержащая вертикальную камеру сгорания, в верхней части которой размещен стабилизатор горения, выполненный из горизонтального диска, радиальных ребер, установленных с зазором относительно оси камеры и скрепленных с ее стенкой, а также расположенных между ребрами наклонных пластин с горизонтальными нижними и верхними кромками, сгруппированных в концентрические ряды с образованием жалюзийной решетки, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности сжигания и эксплуатационной надежности, ребра и пластины установлены наклонно от стенок топки к оси камеры, а диск установлен со свободным опиранием на ребра и верхние кромки пластин первого от оси камеры ряда. AEROFONTANEOUS HEATER containing a vertical combustion chamber, in the upper part of which there is a combustion stabilizer made of a horizontal disk, radial ribs installed with a gap relative to the axis of the chamber and fastened to its wall, as well as inclined plates located between the ribs with horizontal lower and upper edges, grouped in concentric rows with the formation of a louvre grille, characterized in that, in order to increase the efficiency of combustion and operational reliability, ribs and plates are mounted obliquely from the walls of the furnace to the axis of the chamber, and the disk is mounted with free support on the ribs and upper edges of the plates of the first row from the axis of the chamber.
SU4947644 1991-06-21 1991-06-21 Aerofountain furnace RU2013692C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4947644 RU2013692C1 (en) 1991-06-21 1991-06-21 Aerofountain furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4947644 RU2013692C1 (en) 1991-06-21 1991-06-21 Aerofountain furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2013692C1 true RU2013692C1 (en) 1994-05-30

Family

ID=21580429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4947644 RU2013692C1 (en) 1991-06-21 1991-06-21 Aerofountain furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2013692C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS59112113A (en) Waste incinerator
JPH08503540A (en) Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed system
EP0302883A1 (en) Fluidized bed combustor having integral solids separator.
US4951611A (en) Fluidized bed reactor utilizing an internal solids separator
US1739594A (en) Furnace protection
RU2013692C1 (en) Aerofountain furnace
US4480557A (en) Steam generator with integral down-draft dryer
KR20060090250A (en) Gasification boiler for solid fuels, in particular for bales of straw, with optimised exhaust gas values
US2276659A (en) Wet refuse furnace and system
RU2573078C2 (en) Swirling-type chamber furnace
US4515088A (en) Burner for pellets
WO1981002057A1 (en) Spouted and fluidised bed combustors
US4176623A (en) Fluidized bed boiler
JP3140180B2 (en) boiler
RU2272218C1 (en) Method of burning fuel
JPH08254301A (en) Furnace wall structure for fluidized bed boiler
RU2244873C2 (en) Furnace for burning wood wastes in fluidized bed
SU1442788A1 (en) Boiler
JPH09310835A (en) Hopper structure of coal fired boiler
SU1633236A1 (en) Hot-water boiler
JPS6324201B2 (en)
RU2039908C1 (en) Boiler furnace with circulating layer
SU1666863A1 (en) Furnace with fluidized bed
RU15772U1 (en) BOILER
US842845A (en) Air-feeding device.