RU2244211C1 - Low-temperature swirling-type furnace - Google Patents
Low-temperature swirling-type furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244211C1 RU2244211C1 RU2003121012/06A RU2003121012A RU2244211C1 RU 2244211 C1 RU2244211 C1 RU 2244211C1 RU 2003121012/06 A RU2003121012/06 A RU 2003121012/06A RU 2003121012 A RU2003121012 A RU 2003121012A RU 2244211 C1 RU2244211 C1 RU 2244211C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- nozzles
- burners
- blast
- blast nozzles
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к организации камерного сжигания топлива и может использоваться в промышленных и энергетических котлах при их реконструкции и разработке нового котельно-топочного оборудования.The invention relates to the organization of chamber combustion of fuel and can be used in industrial and energy boilers during their reconstruction and the development of new boiler and furnace equipment.
Известна применяемая в энергетике камерная топка с угловым расположением пылеугольных или газомазутных горелок [1, фиг.10, 11]. При этом могут использоваться простые по конструкции щелевые горелки. В топке создается вихрь с вертикальной осью вращения, обеспечивающий хорошее выжигание горючих и устойчивое воспламенение.Known used in the energy chamber furnace with an angular arrangement of pulverized coal or gas-oil burners [1, figure 10, 11]. In this case, slotted burners with a simple construction can be used. A vortex with a vertical axis of rotation is created in the furnace, providing good burning of combustibles and stable ignition.
Недостатками такой топки являются:The disadvantages of such a furnace are:
- сложная система разводки трактов подачи топлива и дутья, так как их нужно раздавать с резервированием трактов по всему периметру топки;- a complex system of wiring the fuel and blast supply paths, since they need to be distributed with redundant paths along the entire perimeter of the furnace;
- неэффективное использование нижней части экранов топки, так как факелы горелок расположены в верхней ее части, то, соответственно, для обеспечения требуемого уровня температур на выходе из топки требуется увеличение ее размеров.- inefficient use of the lower part of the furnace screens, since torch torches are located in its upper part, respectively, to ensure the required temperature level at the outlet of the furnace, an increase in its size is required.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству, выбранному в качестве прототипа, является вихревая низкотемпературная топка [2, рис.22], содержащая расположенные с наклоном вниз на фронтовом экране прямоточные горелки и установленные встречно под гибом заднего экрана сопла нижнего дутья. Струи горелок и нижнего дутья направлены тангенциально к условному телу с горизонтальной осью вращения и, действуя в паре, создают вихрь, заполняющий холодную воронку топки. При этом нижняя часть экранов топки включается в активный теплообмен, температура топочного процесса и эмиссия вредных оксидов азота, возгонка золы и шлакование топочных экранов снижаются.Of the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed device, selected as a prototype, is a vortex low-temperature furnace [2, Fig. 22], containing direct-flow burners located with an inclination downward on the front screen and installed opposite the bend of the back screen of the lower blast nozzle . The jets of the burners and the lower blast are directed tangentially to the conditional body with a horizontal axis of rotation and, acting in pair, create a vortex that fills the cold funnel of the furnace. In this case, the lower part of the furnace screens is included in the active heat transfer, the temperature of the furnace process and the emission of harmful nitrogen oxides, sublimation of ash and slagging of the furnace screens are reduced.
Недостатком прототипа является низкая экономичность, связанная с механическим недожогом топлива в провале и уносе, так как в топке не организовано удержание и дожигание уноса и провала, а так же повышенными избытками воздуха, так как при введении дутья не обеспечивается равномерное перераспределение топлива и воздуха.The disadvantage of the prototype is the low efficiency associated with the mechanical underburning of fuel in failure and entrainment, since the combustion chamber does not organize the retention and afterburning of entrainment and failure, as well as increased excess air, since the introduction of blast does not ensure uniform redistribution of fuel and air.
Пониженная экономичность из-за уноса и повышенного избытка воздуха связана с особенностями аэродинамики топки. Топливовоздушная смесь в прототипе истекает из горелок, проходит через топочный объем, натекает на задний экран и разделяется на два потока. Поток, [2, рис.22], устремляющийся в вниз, в холодную воронку, имеет повышенное время пребывания и хорошие условия для выгорания топлива. Однако поднимающийся вверх поток топливовоздушной смеси, не задерживаясь, покидает топку и не успевает выгореть даже при повышенных избытках воздуха. Именно уходящий вверх поток требует повышенных избытков воздуха, создает повышенный недожог топлива и снижает экономичность топки.Reduced profitability due to ablation and increased excess air is associated with the aerodynamics of the furnace. The air-fuel mixture in the prototype flows out of the burners, passes through the furnace volume, flows to the rear screen and is divided into two streams. The flow, [2, Fig. 22], rushing down into a cold funnel, has an increased residence time and good conditions for fuel burnout. However, the upward flow of the air-fuel mixture, without stopping, leaves the furnace and does not have time to burn out even with increased excess air. It is the upstream flow that requires increased excess air, creates increased underburning of fuel and reduces the efficiency of the furnace.
Задачей настоящего изобретения является повышение экономичности топки. Задача достигается тем, что в вихревой низкотемпературной топке, содержащей расположенные на фронтовом экране с наклоном вниз горелки и сопла нижнего дутья, направленные тангенциально к условному телу с горизонтальной осью вращения, по предлагаемому изобретению сопла нижнего дутья установлены под нижним гибом фронтового экрана, а на заднем экране расположены сопла верхнего дутья.The objective of the present invention is to increase the efficiency of the furnace. The task is achieved in that in a vortex low-temperature furnace containing burners and nozzles of the lower blast located on the front screen with a downward inclination, directed tangentially to a conditional body with a horizontal axis of rotation, according to the invention, the lower blast nozzles are installed under the lower bend of the front screen, and on the rear The screen contains nozzles of the upper blast.
Дополнительно сопла верхнего дутья могут быть разбиты группами по числу горелок и в плане ориентированы на соответствующие горелки.Additionally, the nozzles of the upper blast can be divided into groups according to the number of burners and in plan are oriented to the corresponding burners.
Также сопла нижнего дутья могут быть выполнены в виде эжекторов и установлены в бункерах, сформированных с помощью обмуровки и/или экранов в холодной воронке топки. Кроме того, в холодной воронке для дожигания и вывода провала может быть расположена, по крайней мере, одна охлаждаемая водой механизированная колосниковая решетка с шурующей планкой.Also, the lower blast nozzles can be made in the form of ejectors and installed in bunkers formed by lining and / or screens in a cold funnel of the furnace. In addition, in a cold funnel for afterburning and conclusion of the failure, at least one water-cooled mechanized grate with a screwing bar can be located.
В предлагаемой топке по сравнению с прототипом изменяется направление вращения вихря. Топливовоздушная смесь, причем весь поток движется сначала вниз, направляется нижним дутьем вверх, поднимается вдоль заднего экрана и отклоняется верхним дутьем в сторону горелок, формируясь в вихрь. Это увеличивает путь, время пребывания и эффективность выгорания топлива при пониженных избытках воздуха.In the proposed furnace, in comparison with the prototype, the direction of rotation of the vortex changes. The air-fuel mixture, with the entire flow moving first down, is directed upward by the lower blast, rises along the rear screen and is deflected by the upper blast towards the burners, forming a vortex. This increases the path, residence time and fuel burn efficiency with reduced excess air.
Нижнее дутье поддерживает в потоке крупные частицы, а верхнее дутье удерживает унос. Последовательное перемешивание топливовоздушной смеси с нижним и верхним дутьем создает равномерное перераспределение топлива и воздуха. Механический недожог с провалом снижается за счет сбора в бункерах и возврата крупных частиц провала в топку эжекторами нижнего дутья или дожиганием провала на механизированной колосниковой решетке. Таким образом, в предлагаемой топке, причем с минимальным избытком воздуха, обеспечивается дожигание провала, а также удержание и дожигание уноса.The lower blast maintains large particles in the flow, and the upper blast keeps ablation. Consistent mixing of the air-fuel mixture with the lower and upper blast creates a uniform redistribution of fuel and air. The mechanical underburning with a dip is reduced by collecting in the bunkers and returning large particles of the dip to the furnace with ejectors of the lower blast or afterburning the dip on a mechanized grate. Thus, in the proposed furnace, with a minimum excess of air, the afterburning of the failure, as well as the retention and afterburning of the entrainment, are provided.
На фиг.1 показано вертикальное А-А сечение предлагаемой вихревой низкотемпературной топки, а на фиг.2 - горизонтальное сечение Б-Б выполнения согласованной ориентации групп сопел верхнего дутья с горелками.Figure 1 shows a vertical AA section of the proposed vortex low-temperature furnace, and figure 2 is a horizontal section BB performing coordinated orientation of the groups of nozzles of the upper blast with burners.
Низкотемпературная вихревая топка 1 образована фронтовым 2, задним 3 и боковыми 4 экранами котла. На фронтовом экране 2 с наклоном вниз расположены горелки 5, а под его нижним гибом - сопла 6 нижнего дутья. На заднем экране 3 расположены сопла 7 верхнего дутья, которые разбиты на группы (по числу горелок 5) и в плане (фиг.2) сопла 7 верхнего дутья в каждой группе ориентированы на соответствующие горелки 5.The low-
Горелки 5 подключены питателями топлива 8 к бункеру топлива 9. Воздуховодами 10 сопла 6, 7 и горелки 5 подключены к вентилятору 11. Все сопла и горелки направлены тангенциально к условному телу 12 с горизонтальной осью вращения. Этим в топке 1 обеспечивается вихревое движение горящего потока, отклонение уходящего из топки потока к фронтовому 2 экрану, равномерное, последовательное перераспределение и перемешивание горящих частиц с воздухом нижнего и верхнего дутья, дожигание уноса и выгорание топлива с минимальным избытком воздуха.
Сопла нижнего дутья 6 могут быть выполнены в виде эжекторов 13, установленных в сформированных с помощью обмуровки и/или экранов 2-4 в холодной воронке топки 1 бункерах 14. Кроме того, в холодной воронке может быть расположена, по крайней мере, одна охлаждаемая водой колосниковая решетка 15 с шурующей планкой 16, подключенная к системе 17 удаления золы и воздуховодом 10 к вентилятору 11. За счет сбора в бункерах 14 и возврата крупных частиц провала в топку 1 эжекторами 13 и/или дожиганием провала на механизированной колосниковой решетке 15 обеспечивается устранение механического недожога с провалом топлива.The nozzles of the lower blast 6 can be made in the form of ejectors 13 installed in the hoppers 14 formed in the cold funnel of the
Помимо экранов топка может включать поверхности 18 нагрева теплоносителя, дымосос и другие необходимые элементы.In addition to the screens, the firebox may include heating medium heating surfaces 18, a smoke exhauster, and other necessary elements.
Предлагаемая вихревая низкотемпературная топка работает следующим образом. Уголь из бункера 9 питателями 8 дозируется в горелки 5 и с первичным воздухом подается в топку 1. В топке 1 он воспламеняется, смешивается с потоками нижнего и верхнего дутья, нагнетаемыми через сопла 6, 7 по воздуховодам 10 вентилятором 11 и выгорает. Продукты сгорания отдают тепло экранам 2, 3, 4 и поверхностям 75 нагрева теплоносителя и после охлаждения выводятся из установки.The proposed vortex low-temperature furnace operates as follows. Coal from the hopper 9 is dosed by the feeders 8 into the
За счет того, что сопла 6, 7 и горелки 5 направлены тангенциально к условному телу 12 с горизонтальной осью вращения, в топке 1 формируется вихревое движение горящего потока. Этим обеспечивается равномерное, последовательное перераспределение и перемешивание горящих частиц с воздухом нижнего и верхнего дутья, дожигание уноса и выгорание топлива с минимальным избытком воздуха. Сопла 7 верхнего дутья отклоняют поднимающийся вдоль заднего экрана 3 горящий поток газов и уноса к фронтовому экрану 2 и горелкам 5, поддерживая воспламенение свежего топлива в горелках 5, заполнение и вовлечение верхнего угла на фронте топки 1 в активный топочный процесс. Группирование сопел 7 и подача верхнего дутья и горящего потока непосредственно на соответствующие горелки 5 усиливает воспламенение свежего топлива, удержание и дожигание уноса.Due to the fact that the
Вихревой поток и заполнение топки горящим потоком обеспечивают повышенную эффективность отвода тепла к экранам 2-4 и низкотемпературный топочный процесс.Vortex flow and filling the furnace with a burning stream provide increased efficiency of heat removal to the screens 2-4 and a low-temperature combustion process.
В предлагаемой топке, как и в прототипе [2, рис.22], может быть организовано сжигание не только пыли, но и дробленого топлива, с удержанием крупных частиц в вихре за счет нижнего дутья. Выполнение сопел 6 в виде эжекторов 13, установленных в бункерах 14 обеспечивает улавливание, выброс и удержание крупных частиц в топке при меньших расходах нижнего дутья. Кроме того, дожигание провала производится на механизированной колосниковой решетке 15 с удалением очаговых остатков в систему 17 удаления золы шурующей планкой 16. При этом обеспечивается устранение механического недожога с провалом топлива. Охлаждение водой колосниковой решетки 15 поддерживает ее надежную работу.In the proposed furnace, as in the prototype [2, Fig. 22], combustion of not only dust but also crushed fuel can be organized, with the retention of large particles in a vortex due to lower blasting. The implementation of the nozzles 6 in the form of ejectors 13 installed in the hoppers 14 provides for the capture, ejection and retention of large particles in the furnace with lower costs of the lower blast. In addition, the afterburning of the failure is carried out on a mechanized grate 15 with the removal of focal residues in the ash removal system 17 with a screwing strap 16. This ensures the elimination of mechanical underburning with a fuel failure. Water cooling of the grate 15 supports its reliable operation.
Использование предлагаемой вихревой низкотемпературной топки позволяет повысить экономичность по сравнению с прототипом [2, рис.22]. В прототипе [2, п.4.5] из-за прямого выноса части пылевоздушного потока вдоль заднего экрана требуются повышенные избытки воздуха и сжигание топлива сопровождается значительным механическим недожогом.The use of the proposed vortex low-temperature furnace allows to increase efficiency compared to the prototype [2, Fig. 22]. In the prototype [2, clause 4.5], due to the direct removal of part of the dusty air stream along the rear screen, increased excess air is required and the combustion of fuel is accompanied by a significant mechanical underburning.
ЛитератураLiterature
1. Котлы большой мощности. Каталог-справочник. - М.:НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1970, фиг.10, 11.1. High power boilers. Directory. - M.: NIIINFORMTYAZHMASH, 1970, Fig. 10, 11.
2. Котлер В.Р. Специальные топки энергетических котлов. - М.: Энергоатомиздат, 1990, рис.22.2. Kotler V.R. Special furnaces of power boilers. - M .: Energoatomizdat, 1990, Fig. 22.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003121012/06A RU2244211C1 (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Low-temperature swirling-type furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003121012/06A RU2244211C1 (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Low-temperature swirling-type furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003121012A RU2003121012A (en) | 2005-01-10 |
RU2244211C1 true RU2244211C1 (en) | 2005-01-10 |
Family
ID=34881592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003121012/06A RU2244211C1 (en) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Low-temperature swirling-type furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2244211C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2573078C2 (en) * | 2014-02-28 | 2016-01-20 | Евгений Михайлович Пузырёв | Swirling-type chamber furnace |
RU197085U1 (en) * | 2020-01-14 | 2020-03-30 | Михаил Евгеньевич Пузырев | Low temperature swirl furnace |
RU198069U1 (en) * | 2020-01-14 | 2020-06-17 | Михаил Евгеньевич Пузырев | Solid fuel low temperature swirl furnace |
-
2003
- 2003-07-08 RU RU2003121012/06A patent/RU2244211C1/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2573078C2 (en) * | 2014-02-28 | 2016-01-20 | Евгений Михайлович Пузырёв | Swirling-type chamber furnace |
RU197085U1 (en) * | 2020-01-14 | 2020-03-30 | Михаил Евгеньевич Пузырев | Low temperature swirl furnace |
RU198069U1 (en) * | 2020-01-14 | 2020-06-17 | Михаил Евгеньевич Пузырев | Solid fuel low temperature swirl furnace |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003121012A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU86277U1 (en) | Vortex furnace | |
RU2244211C1 (en) | Low-temperature swirling-type furnace | |
US3559597A (en) | Incinerator | |
RU2377466C1 (en) | Furnace | |
RU2573078C2 (en) | Swirling-type chamber furnace | |
RU2716961C2 (en) | Air heating unit | |
RU38041U1 (en) | BOILER FOR COAL BURNING IN A BOILING LAYER | |
RU86705U1 (en) | LOW TEMPERATURE VORTEX FURNACE | |
RU49602U1 (en) | SMALL POWER CAST IRON BOILER WITH A HEAT OF A HIGH-TEMPERATURE BOILER LAYER | |
RU2723268C1 (en) | Hot-water boiler | |
RU2116563C1 (en) | Furnace | |
RU2373457C2 (en) | Steam generator furnace | |
RU2648314C2 (en) | Boiler with chamber furnace | |
CN206803124U (en) | A kind of gasification combustion system | |
RU2627757C2 (en) | Layer boiler with vertical swirling-type furnace | |
RU45807U1 (en) | Vortex chamber furnace | |
RU2154234C1 (en) | Furnace | |
RU15772U1 (en) | BOILER | |
RU208091U1 (en) | Boiler for the incineration of solid municipal waste in a fluidized bed | |
EA016606B1 (en) | Method for combined and separate burning fine carbon and biopellets | |
RU2032125C1 (en) | Primary furnace | |
RU41837U1 (en) | COMBINED BOILER FOR COAL BURNING IN A HIGH-TEMPERATURE BOILING LAYER | |
RU2132016C1 (en) | Swirling-type low-temperature furnace | |
RU198069U1 (en) | Solid fuel low temperature swirl furnace | |
RU41838U1 (en) | TWO DRUM BOILER OF SMALL POWER WITH A HEAT OF A HIGH-TEMPERATURE BOILING LAYER |