RU2143639C1

RU2143639C1 - Furnace

Info

Publication number: RU2143639C1
Application number: RU98101019A
Authority: RU
Inventors: Н.С. Клепиков; Л.М. Сорокопуд; В.Е. Маслов; А.И. Балатов; Я.Н. Сколяров; А.А. Смышляев; В.Б. Галускин; В.З. Лейкин
Original assignee: Клепиков Николай Степанович; Сколяров Ян Николаевич; Маслов Виктор Ефимович
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 1999-12-27

Abstract

FIELD: thermal engineering and other industries. SUBSTANCE: furnace has vertical combustion chamber, hot- air duct connected through burners to combustion chamber, and nozzles arranged along one or two slopes of combustion chamber hopper and connected through undergrate-blast pipeline to pipelines carrying hot air, pulverized-coal system drying agent, boiler exit gases; ratio of distance between lower- row burners and undergrate-blast nozzles Δh_b-n to furnace height h_f is

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в других отраслях промышленности. The invention relates to the field of power engineering and can be used in other industries.

Известны топочные камеры парогенераторов с установленными на стенах камер горелками, содержащие наклонные воронки с наклонными скатами с размещенными вдоль последних соплами нижнего дутья [А.С. СССР N 813085 МКИ F 23 C 6/04]. Known furnace chambers of steam generators with burners mounted on the walls of the chambers containing inclined funnels with inclined ramps with lower blast nozzles placed along the latter [A.S. USSR N 813085 MKI F 23 C 6/04].

Недостатком этих устройств является неучет расстояния от сопел нижнего дутья до горелок, что повышает потери с механическим недожогом. The disadvantage of these devices is that the distance from the lower blast nozzles to the burners is not taken into account, which increases losses with a mechanical underburning.

Наиболее близким техническим решением к заявленному топочному устройству является топочная камера, у устья холодной воронки которой вдоль протяженных скатов установлены сопла нижнего дутья [А.С. СССР N 861847, МКИ F 23 C 7/02] . The closest technical solution to the claimed furnace device is a furnace chamber, at the mouth of a cold funnel of which along the long slopes are installed nozzles of the lower blast [A.S. USSR N 861847, MKI F 23 C 7/02].

Недостатком данной топочной камеры, как показали промышленные испытания, являются повышенные потери с механическим недожогом, обусловленные провалом части несгоревших частиц топлива из вихревой зоны в нижней части холодной воронки. Провал частиц несгоревшего топлива связан с тем, что в данном топочном устройстве имеет место большое расстояние от горелок до сопел нижнего дутья, что приводит к отрыву нижней вихревой зоны горения от основного факела, при этом резко снижается количество тепла от основного факела, поступающего в нижнюю вихревую зону. Это приводит к торможению горения в этой зоне и, как следствие, к накоплению в нижней части холодной воронки топлива, масса которого превышает аэродинамическую силу струй, выходящих из сопел нижнего дутья, что и приводит к выпадению части несгоревшего топлива в шлаковый комод и увеличивает потери с механическим недожогом. В случае же расположения сопел нижнего дутья на небольшом расстоянии от горелок происходит охлаждение нижней части основного факела относительно холодным воздухом (газом), что также приводит к повышению механического недожога топлива, но уже с золовым уносом из котла. The disadvantage of this combustion chamber, as shown by industrial tests, is the increased loss with a mechanical underburning caused by the failure of part of unburned fuel particles from the vortex zone in the lower part of the cold funnel. The failure of unburned fuel particles is associated with the fact that in this furnace device there is a large distance from the burners to the nozzles of the lower blast, which leads to the separation of the lower vortex combustion zone from the main flame, while the amount of heat from the main flame entering the lower vortex sharply decreases zone. This leads to inhibition of combustion in this zone and, as a result, to the accumulation of fuel in the lower part of the cold funnel, the mass of which exceeds the aerodynamic force of the jets leaving the nozzles of the lower blast, which leads to the loss of part of unburned fuel in the slag chest and increases losses with mechanical burnout. If the lower blast nozzles are located at a small distance from the burners, the lower part of the main flame is cooled by relatively cold air (gas), which also leads to an increase in the mechanical underburning of the fuel, but already with fly ash from the boiler.

Заявляемое решение позволяет повысить эффективность дожигания частиц несгоревшего топлива как от его провала в шлаковый комод, так и с золовым уносом из котла. The claimed solution allows to increase the efficiency of the afterburning of unburned fuel particles both from its failure in a slag chest and with fly ash from the boiler.

Предложено топочное устройство, включающее вертикальную камеру сгорания, трубопровод горячего дутья, соединенный посредством горелок с камерой сгорания, и сопла, расположенные вдоль одного или двух скатов холодной воронки камеры сгорания и соединенные посредством трубопровода нижнего дутья с трубопроводом горячего воздуха, или с трубопроводом сушильного агента пылесистемы, или с трубопроводом газов рециркуляции котельной установки, при этом отношение расстояния между горелками нижнего яруса и соплами нижнего дутья Δh_г-с к высоте топочной камеры h_т находится в пределах

При этом, в случае необходимости повышения устойчивости горения, скаты воронки могут быть выполнены утепленными.A furnace device including a vertical combustion chamber, a hot blast pipe connected by means of burners to a combustion chamber, and nozzles located along one or two slopes of a cold funnel of a combustion chamber and connected by means of a lower blast pipe to a hot air pipe, or to a pipeline of a drying agent for a dust system are proposed. or to the conduit recirculating gas boiler plant, wherein the ratio of the distance between the burners of the lower tier and lower blast nozzles Δh _d-c to the height of the h _r internal chamber is in the range

In this case, if it is necessary to increase the stability of combustion, the slopes of the funnel can be made insulated.

Изобретение иллюстрируется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Топочное устройство включает вертикальную камеру 1, трубопровод горячего дутья 2, соединенный посредством горелок 3 с камерой сгорания 1, и сопла 4, расположенные вдоль одного или двух скатов холодной воронки 5 камеры сгорания 1 и соединенные посредством трубопровода нижнего дутья 6 с трубопроводами горячего воздуха 2, трубопроводом сушильного агента пылесистемы 7 и трубопроводом газов рециркуляции котельной установки 8. Отношение расстояния между горелками нижнего яруса 3 и соплами нижнего дутья 4 Δh_г-с к высоте топочной камеры 1 (h_т) находится в пределах

При этом, в случае необходимости повышения устойчивости горения, скаты воронки могут быть выполнены утепленными.The combustion device includes a vertical chamber 1, a hot blast pipe 2 connected by means of burners 3 to a combustion chamber 1, and nozzles 4 located along one or two slopes of a cold funnel 5 of a combustion chamber 1 and connected by a lower blast pipe 6 with hot air pipelines 2, conduit desiccant dust system 7 and the recirculation conduit 8. The gas boiler unit ratio of the distance between the burners 3 the lower tier and lower blast nozzles 4 Δh _d-c to the height of the combustion chamber 1 (h _r) is within

Топочное устройство работает следующим образом. В топочную камеру 1 посредством горелок 3 поступает пылевидное топливо с горячим воздухом. Крупные фракции топлива выпадают на скаты холодной воронки 5, которые обдуваются воздухом или газом, поступающим из сопел 4, соединенных посредством трубопровода нижнего дутья 6 с трубопроводами горячего воздуха 2, сушильного агента пылесистемы 7 и газов рециркуляции котельной установки 8, при этом струи, выходящие из сопел 4, достигают противоположного ската холодной воронки 5, расплющиваются и, подхватывая выпавшие на скаты воронки 5 частицы топлива, возвращаются в зону более высокого разрежения к оси факела. При этом в нижней части холодной воронки 5 образуется один (в случае расположения сопел вдоль одного ската воронки) или два вихря с опускным движением по оси факела. Такой аэродинамический эффект приводит к эжекции части горячих газов из основного факела, что интенсифицирует прогрев и воспламенение частиц топлива, осуществляющих циркулирующее движение в нижней части топочного объема, обеспечивая надежный и стабильный процесс горения в этой части топочной камеры, резко уменьшая при этом потери с механическим недожогом топлива. Как показали промышленные испытания на пылеугольном котле Омской ТЭЦ-2 с различным расположением сопел нижнего дутья по высоте холодной воронки котла, наименьшие потери с механическим недожогом топлива соответствуют диапазону отношения расстояния между горелками и соплами нижнего дутья к высоте топочной камеры, равным 0,1 - 0,5. В случае повышения относительного расстояния больше 0,5 возрастает провал частиц несгоревшего топлива в шлаковый комод, что увеличивает потери с механическим недожогом, а в случае расположения сопел нижнего дутья на относительном расстоянии меньше 0,1 происходит охлаждение нижней части основного факела и увеличение потерь с механическим недожогом золового уноса из котла. The furnace device operates as follows. Pulverized fuel with hot air enters the combustion chamber 1 through burners 3. Large fractions of fuel fall onto the slopes of the cold funnel 5, which are blown with air or gas coming from nozzles 4 connected via a lower blast pipe 6 to the pipelines of hot air 2, a drying agent for the dust system 7 and recirculation gases of the boiler unit 8, while the jets leaving nozzles 4, reach the opposite slope of the cold funnel 5, flatten and, picking up the particles of fuel deposited on the slopes of the funnel 5, return to the zone of higher rarefaction to the axis of the torch. Moreover, in the lower part of the cold funnel 5, one is formed (in the case of nozzles being located along one slope of the funnel) or two vortices with a downward movement along the axis of the torch. Such an aerodynamic effect leads to the ejection of part of the hot gases from the main flame, which intensifies the heating and ignition of fuel particles that circulate in the lower part of the furnace volume, providing a reliable and stable combustion process in this part of the furnace chamber, while dramatically reducing losses with mechanical underburning fuel. As industrial tests on the pulverized coal boiler of Omsk TPP-2 with a different arrangement of lower blast nozzles along the height of the cold funnel of the boiler showed that the smallest losses with mechanical underburning of fuel correspond to the range of the ratio of the distance between burners and lower blast nozzles to the height of the combustion chamber equal to 0.1 - 0 ,5. In the case of an increase in the relative distance of more than 0.5, the dip of unburned fuel particles in the slag chest increases, which increases losses with a mechanical underburning, and if the nozzles of the lower blast are located at a relative distance of less than 0.1, the lower part of the main flame is cooled and the losses with mechanical burned ash from the boiler.

Claims

1. A combustion device comprising a vertical combustion chamber, a hot air pipe connected through burners to a combustion chamber, and nozzles located along one or two slopes of a cold funnel of the combustion chamber and connected via a lower blast pipe to a pipeline of hot air, a drying agent for a dust system, gases recirculating boiler plant, characterized in that the ratio of the distance between the burners of the lower tier and lower blast nozzles Δh _d-c to the height h _t of the combustion chamber is a limit x

2. The furnace device according to claim 1, characterized in that the slopes of the funnel are made, for example, insulated.