RU2117865C1

RU2117865C1 - Boiler furnace

Info

Publication number: RU2117865C1
Application number: RU96109909/06A
Authority: RU
Inventors: А.И. Щелоков; В.С. Ревизов; В.А. Богомолов
Original assignee: Самарский государственный технический университет
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 1998-08-20

Abstract

FIELD: boiler furnaces; burning gas hot-water boilers and liquid heating units. SUBSTANCE: boiler furnace includes refractory combustion chamber, burner with pulsating one-sided supply of gas; burner is mounted complete with stabilizing device widening to bottom forming shoulder between vertical wall of furnace and base whose height is equal to diameter of burner; refractory hearth is made horizontally over entire area of boiler base in parallel with burner axis. EFFECT: improved heat exchanger and reduced content of NO_x in combustion products. 1 dwg

Description

Изобретение относится к топкам и может быть использовано для сжигания газа в водогрейных котлах и теплотехнологических установках для нагрева жидкостей. The invention relates to furnaces and can be used for burning gas in hot water boilers and heat engineering installations for heating liquids.

Известны топки газофицированных котлов, содержащие под, футерованный огнеупорным материалом и имеющим шамотную наброску у стены, противоположной установленным горелкам. Known furnaces of gas-fired boilers containing under, lined with refractory material and having a fireclay outline against the wall opposite the installed burners.

Недостатком таких топок является то, что под топки не играет роль вторичного излучателя, так как факел горелок не является настильным, и таким образом, не используется теплота вторичного излучателя. Кроме того, отсутствуют аэродинамические зоны топочных газов, содержащих активные продукты горения, которые, вступая в реакции с NO_x и CO, участвуют в подавлении выбросов вредных веществ в атмосферу.The disadvantage of such furnaces is that under the furnaces it does not play the role of a secondary emitter, since the torch of the burners is not flat, and thus, the heat of the secondary emitter is not used. In addition, there are no aerodynamic zones of flue gases containing active combustion products, which, when reacting with NO _x and CO, are involved in suppressing emissions of harmful substances into the atmosphere.

Сущность изобретения заключается в том, что топка котла, содержащая огнеупорную камеру горения, горелку, последняя имеет односторонний пульсирующий подвод газа и установлена в комплекте со стабилизирующим устройством, имеющим расширение книзу и образующим уступ между вертикальной стенкой топки и основанием, равный по высоте диаметру горелки, а горизонтально по всей площади основания котла параллельно оси горелки выполнен под из огнеупорного материала. The essence of the invention lies in the fact that the boiler furnace containing a refractory combustion chamber, a burner, the latter has a one-way pulsating gas supply and is installed complete with a stabilizing device having an extension downward and forming a step between the vertical wall of the furnace and the base, equal in height to the diameter of the burner, and horizontally over the entire area of the base of the boiler parallel to the axis of the burner is made under of refractory material.

Изобретение позволит повысить эффективность тепловой работы, улучшить теплообмен в топке котла и снизить выбросы вредных газообразных веществ в атмосферу. The invention will improve the efficiency of thermal work, improve heat transfer in the furnace of the boiler and reduce emissions of harmful gaseous substances into the atmosphere.

На чертеже изображена нижняя часть топки котла. Топка содержит горелочное устройство типа ГСАУ с односторонним пульсирующим подводом газа 1, которое крепится к фронтовой плите амбразуры 2, расширяющейся книзу на 20 - 25^o. В стенке котла под амбразурой по всей фронтальной стенке выполнен уступ 3, а основание имеет сплошной плоский под 4.The drawing shows the lower part of the boiler furnace. The furnace contains a burner type GSAU with a one-sided pulsating gas supply 1, which is attached to the front plate of the embrasure 2, expanding downward by 20 - 25 ^o . In the wall of the boiler under the embrasure, a ledge 3 is made along the entire front wall, and the base has a solid flat one under 4.

При сжигании топлива благодаря настильному факелу газовый поток образует за уступом 3 зону рециркуляции, в которой при отсутствии кислорода за счет теплоты от фронта горения происходит термическое разложение углеводородов на углеводородные радикалы и углеродные комплексы. Воздух, необходимый для горения, общим потоком подается в топку, при этом на границе раздела воздушного потока и газа, рециркулирующего в зоне, образуется фронт горения, разделяющий газовый и воздушный потоки. В этом случае во фронте горения образуются продукты полного горения и оксиды азота. Продукты термического разложения из зоны рециркуляции могут попасть в воздушный поток только проходя через фронт горения. При этом углеводородные радикалы, углеродные комплексы, атомарный водород в высокотемпературной зоне окисляются образовавшимися во фронте горения оксидами азота, так как кислород воздуха успел прореагировать с углеводородами. При этом благодаря поду 4, выложенному из огнеупорного материала, настильность факела сохраняется на большой длине. When fuel is burned due to the flare, the gas flow forms a recirculation zone behind ledge 3, in which, in the absence of oxygen, thermal decomposition of hydrocarbons into hydrocarbon radicals and carbon complexes occurs due to heat from the combustion front. The air required for combustion is fed into the furnace by a common stream, and at the same time, a combustion front is formed at the interface between the air stream and the gas recirculating in the zone, separating the gas and air flows. In this case, complete combustion products and nitrogen oxides are formed in the combustion front. Thermal decomposition products from the recirculation zone can get into the air stream only passing through the combustion front. In this case, hydrocarbon radicals, carbon complexes, atomic hydrogen in the high-temperature zone are oxidized by nitrogen oxides formed in the combustion front, since air oxygen has managed to react with hydrocarbons. In this case, thanks to the hearth 4, laid out of refractory material, the flatness of the torch is maintained over a long length.

За фронтом горения контакт промежуточных продуктов горения кислородом воздуха происходит на достаточно большой длине, что приводит к нагреву огнеупорного пода 4. Так как степень черноты огнеупорна лежит в пределах 0,75 - 0,8, то разогретый под излучает тепловой поток на поверхности нагрева топки котла. Этим создается дополнительный перенос теплоты за счет излучения, а благодаря большой площади теплообмен излучения характеризуется большой равномерностью. Beyond the combustion front, the contact of the intermediate products of combustion with oxygen in the air takes place over a sufficiently long length, which leads to heating of the refractory hearth 4. Since the degree of blackness of the refractory is in the range 0.75 - 0.8, the heated one emits a heat flux on the heating surface of the boiler furnace . This creates additional heat transfer due to radiation, and due to its large area, the heat transfer of radiation is characterized by great uniformity.

Claims

A boiler furnace containing a refractory combustion chamber, a burner, characterized in that the gas burner has a one-way pulsating gas supply and is installed complete with a stabilizing device having a downward extension and forming a ledge between the vertical wall of the furnace and the base, equal in height to the diameter of the burner, and horizontally over the entire area of the base of the boiler parallel to the axis of the burner is made under of refractory material.