RU2566548C1 - Пылеугольная топка - Google Patents
Пылеугольная топка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2566548C1 RU2566548C1 RU2014147852/06A RU2014147852A RU2566548C1 RU 2566548 C1 RU2566548 C1 RU 2566548C1 RU 2014147852/06 A RU2014147852/06 A RU 2014147852/06A RU 2014147852 A RU2014147852 A RU 2014147852A RU 2566548 C1 RU2566548 C1 RU 2566548C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- burners
- nozzles
- angle
- coal
- pulverised coal
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области тепловой энергетики и может быть использовано на паровых котлах с прямым вдуванием угольной пыли. Пылеугольная топка содержит экранированные прямоугольную вертикальную камеру сгорания 1 и двускатную холодную воронку 2, шлаковый комод 3, установленные по встречно-смещенной схеме на противоположных стенах камеры сгорания 1 и наклоненные вниз прямоточные пылеугольные горелки 4-27 с растопочными горелками 28-39, размещенными под ними, воздушные сопла, установленные ниже узкого сечения холодной воронки 2 по встречно-смещенной схеме и направленные наклонно вверх. На больших вертикальных стенах шлакового комода 3 размещены рассредоточено воздушные сопла 40-90 в количестве, превышающем число пылеугольных горелок 4-27, а оси этих сопл направлены под острым углом по отношению к вертикальным стенам шлакового комода 3 с пересечением ими узкого горизонтального сечения холодной воронки 2, причем указанный угол меньше острого угла между скатами холодной воронки 2 и вертикальными стенами шлакового комода 3. Пылеугольные горелки 4-27 установлены в 2 ярусах в шахматном порядке на каждой стене, растопочные горелки 28-39 размещены под пылеугольными горелками нижнего яруса 4-15, над пылеугольными горелками верхнего яруса 16-27 установлены сопла третичного воздуха с наклоном вниз на угол, который больше угла наклона вниз пылеугольных горелок 4-27, а выходные участки горелок и сопл третичного воздуха 91-102 выполнены в виде блоков из нескольких расположенных друг над другом труб. Изобретение позволяет повысить надежность работы экранных труб холодной воронки, тепловую мощность топки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Заявляемая пылеугольная топка относится к области тепловой энергетики и может быть использована на паровых котлах с прямым вдуванием угольной пыли.
Известна топка, содержащая экранированные прямоугольную вертикальную камеру сгорания и двускатную холодную воронку, шлаковый комод, поярусные прямоточные пылеугольные горелки, установленные на противоположных стенах камеры сгорания и направленные тангенциально по отношению к вертикальной условной поверхности тела вращения с некоторым наклоном вниз (аналог: рис. 1, 2, стр. 124, 125 в сборнике: «Паровые котлы большой мощности», изд. НПО ЦКТИ, Л., 1982 г.). Недостаток топки-аналога заключается в стехиометрическом режиме сжигания и чрезмерной концентрации факелов горелок в приосевой зоне топки с увеличением в этой зоне температуры, в результате чего удельный выброс оксидов азота в 2-3 раза превышает нормативную величину. Кроме того, недостаточно эффективно используется объем холодной воронки, т.к. при увеличении угла наклона горелок вниз происходит шлакование скатов холодной воронки и возрастают потери с мехнедожогом из-за увеличения содержания горючих в шлаке.
Наиболее близкой к заявляемой пылеугольной топке является известная топка, содержащая экранированные прямоугольную вертикальную камеру сгорания и двускатную холодную воронку, две прямоточные пылеугольные горелки, установленные на противоположных стенах камеры сгорания по встречно-смещенной схеме и направленные тангенциально по отношению к вертикальной условной поверхности тела вращения с наклоном вниз, два воздушных сопла, установленные ниже узкого сечения холодной воронки по встречно-смещенной схеме и направленные наклонно вверх (прототип: патент на изобретение №:2087798 РФ. «Способ сжигания твердого топлива с твердым шлакоудалением и вихревая топка для его осуществления», опубл. 20.08.1997 г., фиг. 3, 4»). Недостаток топки-прототипа заключается в том, что она предназначена для котла сравнительно небольшой мощности, т.к. содержит всего две горелки. Кроме того, поскольку нижние стены воздушных сопл выполнены заподлицо со скатами холодной воронки, происходят сепарация и отложение золы и шлака на ее трубах и эрозионный износ экранных труб.
Техническая задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в повышении надежности работы экранных труб холодной воронки, повышении тепловой мощности топки и повышении экологической эффективности топки. Технический эффект, состоящий в форсированном обеспечении холодной воронки и шлакового комода факелом и интенсификации процесса горения угольной пыли, достигается тем, что в известной пылеугольной топке, содержащей экранированные прямоугольную вертикальную камеру сгорания и двускатную холодную воронку, шлаковый комод, установленные по встречно-смещенной схеме на противоположных стенах камеры сгорания и наклоненные вниз прямоточные пылеугольные горелки с растопочными горелками, размещенными под ними, воздушные сопла, установленные ниже узкого сечения холодной воронки по встречно-смещенной схеме и направленные наклонно вверх, согласно изобретению на больших вертикальных стенах шлакового комода размещены рассредоточено воздушные сопла в количестве, превышающем число пылеугольных горелок, а оси этих сопл направлены под острым углом по отношению к вертикальным стенам шлакового комода, причем указанный угол меньше острого угла между скатами холодной воронки и вертикальными стенами шлакового комода.
Кроме того, пылеугольные горелки установлены в 2 ярусах в шахматном порядке на каждой стене, растопочные горелки размещены под пылеугольными горелками нижнего яруса, над пылеугольными горелками верхнего яруса установлены сопла третичного воздуха с наклоном вниз на угол, который больше угла наклона вниз пылеугольных горелок, а выходные участки горелок и сопл третичного воздуха выполнены в виде блоков из нескольких расположенных друг над другом труб.
Заявляемая топка иллюстрирована фиг. 1 и 2, где схематически представлены продольный и горизонтальный ее разрезы соответственно. В изображенном варианте топка содержит экранированные камеру сгорания 1, двускатную холодную воронку 2, шлаковый комод 3, размещенные на противоположных стенах камеры сгорания 1 по встречно-смещенной схеме и направленные с наклоном вниз прямоточные пылеугольные горелки 4-15 в первом ярусе и 16-27 - во втором. В отличие от прототипа на больших стенах шлакового комода 3 установлены рассредоточено воздушные сопла 40-90 в количестве, превышающем число пылеугольных горелок 4-27, а оси этих сопл направлены под острым углом γ по отношению к вертикальным стенам шлакового комода 3 с пересечением ими узкого горизонтального сечения холодной воронки 2, причем угол γ меньше острого угла δ между скатами холодной воронки 2 и вертикальными стенами шлакового комода 3. Кроме того, в варианте исполнения пылеугольной топки пылеугольные горелки 4-27 установлены в 2 ярусах в шахматном порядке на каждой стене, растопочные горелки 28-39 размещены под пылеугольными горелками нижнего яруса 4-15, над пылеугольными горелками верхнего яруса 16-27 установлены сопла третичного воздуха 91-102 с наклоном вниз на угол α, который больше угла наклона вниз β пылеугольных горелок 4-27, а выходные участки горелок 4-27 и сопл третичного воздуха 91-102 выполнены в виде блоков из нескольких расположенных друг над другом труб.
Пылеугольная топка работает следующим образом. Угольная пыль в смеси с первичным воздухом поступает в камеру сгорания 1 из пылеугольных горелок 4-27 наклонно вниз под углом β. В выходном сечении пылеугольных горелок 4-27 избыток организованного воздуха существенно меньше 1, т.к. помимо горелок 4-27 воздух подается в топку через сопла 40-90 шлакового комода 3 и сопла третичного воздуха 91-102. Поэтому угольная пыль быстро прогревается и загорается. Раннему загоранию угольной пыли способствует повышенный периметр непосредственного контакта высокотемпературных топочных газов и пылевоздушной смеси на выходе из горелок 4-27 и встречный характер движения взаимодействующих потоков. Выполнение выходных участков горелок 4-27 и сопл третичного воздуха 91-102 в виде блоков из расположенных друг над другом труб (в данном случае четырех труб вместо одной) существенно (в данном случае в два раза) увеличивает периметр непосредственного контакта топочных газов и корней струй горелок 4-27 и сопл третичного воздуха 91-102. Таким образом, в 2 раза интенсифицируется зажигание пыли и перемешивание продуктов сгорания с третичным воздухом. Примерно на уровне границы холодной воронки 2 и камеры сгорания 1 происходит перемешивание факела с вторичным воздухом, вытекающим из растопочных горелок 28-39. Благодаря инерционности движущегося наклонно вниз факела, содержащего значительную долю недогоревших угольных пылинок, часть факела поступает в среднюю и даже нижнюю части холодной воронки 2. Здесь продукты сгорания взаимодействуют с движущимися с повышенной скоростью наклонно вверх струями воздуха, вытекающими из большого количества рассредоточенных сопл 40-90 шлакового комода 3. Выполнение большого количества сопл 40-90 на неэкранированных вертикальных стенках шлакового комода 3 не может вызвать конструктивных затруднений. В результате указанного взаимодействия происходит дальнейшее выгорание угольных пылинок в процессе их многократного выталкивания из узкой части холодной воронки и обратного движения вниз пылинок большого размера и шлаковых конгломератов. Аэродинамически процесс горения в объеме холодной воронки 2 напоминает горение частиц в кипящем слое, но без использования традиционно устанавливаемой под ним колпачковой решетки, представляющей элемент пониженной надежности. В процессе наладки котла с заявляемой пылеугольной топкой может быть комплексно эффективным угрубление помола угольной пыли в мельничных системах прямого вдувания. Интенсивность перемешивания реагентов в зоне действия струй третичного воздуха на выходе из сопл 91-102 обусловлена высокой скоростью истечения третичного воздуха, их встречно-смещенной компоновкой, повышенным углом их наклона вниз (α>β) и выполнением сопл 91-102 в виде блоков, состоящих из нескольких расположенных друг над другом труб. Надежность работы экранных труб нижней части холодной воронки 2 против шлакования и эрозионного износа обеспечивается рассредоточением и большим количеством сопл 40-90 шлакового комода 3 и соотношением углов: δ>γ.
Благодаря режиму ступенчатого сжигания, рассредоточению факела по ширине, глубине и высоте камеры сгорания 1 и холодной воронки 2, а также интенсивному перемешиванию реагентов ожидается повышение надежности, экономичности и экологической безопасности работы заявляемой пылеугольной топки.
Claims (2)
1. Пылеугольная топка, содержащая экранированные прямоугольную вертикальную камеру сгорания и двускатную холодную воронку, шлаковый комод, установленные по встречно-смещенной схеме на противоположных стенах камеры сгорания и наклоненные вниз прямоточные пылеугольные горелки с растопочными горелками, размещенными под ними, воздушные сопла, установленные ниже узкого сечения холодной воронки по встречно-смещенной схеме и направленные наклонно вверх, отличающаяся тем, что на больших вертикальных стенах шлакового комода размещены рассредоточено воздушные сопла в количестве, превышающем число пылеугольных горелок, а оси этих сопл направлены под острым углом по отношению к вертикальным стенам шлакового комода, причем указанный угол меньше острого угла между скатами холодной воронки и вертикальными стенами шлакового комода.
2. Пылеугольная топка по п. 1, отличающаяся тем, что пылеугольные горелки установлены в 2 ярусах в шахматном порядке на каждой стене, растопочные горелки размещены под пылеугольными горелками нижнего яруса, над пылеугольными горелками верхнего яруса установлены сопла третичного воздуха с наклоном вниз на угол, который больше угла наклона вниз пылеугольных горелок, а выходные участки горелок и сопл третичного воздуха выполнены в виде блоков из нескольких расположенных друг над другом труб.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014147852/06A RU2566548C1 (ru) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | Пылеугольная топка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014147852/06A RU2566548C1 (ru) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | Пылеугольная топка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2566548C1 true RU2566548C1 (ru) | 2015-10-27 |
Family
ID=54362304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014147852/06A RU2566548C1 (ru) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | Пылеугольная топка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2566548C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615556C1 (ru) * | 2016-04-25 | 2017-04-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Пылеугольный котел |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2006740C1 (ru) * | 1991-06-27 | 1994-01-30 | Московский энергетический институт | Пылеугольная топка |
RU2052714C1 (ru) * | 1993-05-14 | 1996-01-20 | Московский энергетический институт | Комбинированная топка и способ ее работы |
RU2087798C1 (ru) * | 1993-07-05 | 1997-08-20 | Малое государственное внедренческое предприятие "Политехэнерго" | Способ сжигания твердого топлива с твердым шлакоудалением и вихревая топка для его осуществления |
RU2348861C1 (ru) * | 2008-01-09 | 2009-03-10 | Закрытое акционерное общество "НЕВЭНЕРГОПРОМ" (ЗАО "НЕВЭНЕРГОПРОМ") | Вихревая топка для сжигания твердого топлива |
RU2349835C2 (ru) * | 2007-03-05 | 2009-03-20 | Закрытое акционерное общество "НЕВЭНЕРГОПРОМ" (ЗАО "НЕВЭНЕРГОПРОМ") | Способ сжигания твердого топлива в вихревой топке и вихревая топка для его реализации |
-
2014
- 2014-11-27 RU RU2014147852/06A patent/RU2566548C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2006740C1 (ru) * | 1991-06-27 | 1994-01-30 | Московский энергетический институт | Пылеугольная топка |
RU2052714C1 (ru) * | 1993-05-14 | 1996-01-20 | Московский энергетический институт | Комбинированная топка и способ ее работы |
RU2087798C1 (ru) * | 1993-07-05 | 1997-08-20 | Малое государственное внедренческое предприятие "Политехэнерго" | Способ сжигания твердого топлива с твердым шлакоудалением и вихревая топка для его осуществления |
RU2349835C2 (ru) * | 2007-03-05 | 2009-03-20 | Закрытое акционерное общество "НЕВЭНЕРГОПРОМ" (ЗАО "НЕВЭНЕРГОПРОМ") | Способ сжигания твердого топлива в вихревой топке и вихревая топка для его реализации |
RU2348861C1 (ru) * | 2008-01-09 | 2009-03-10 | Закрытое акционерное общество "НЕВЭНЕРГОПРОМ" (ЗАО "НЕВЭНЕРГОПРОМ") | Вихревая топка для сжигания твердого топлива |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615556C1 (ru) * | 2016-04-25 | 2017-04-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Пылеугольный котел |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2518772C1 (ru) | Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой для сжигания древесных отходов | |
RU2455561C1 (ru) | Слое-вихревая топка для сжигания древесных отходов | |
RU2566548C1 (ru) | Пылеугольная топка | |
RU2348861C1 (ru) | Вихревая топка для сжигания твердого топлива | |
RU2389948C1 (ru) | Устройство для сжигания водоугольного топлива | |
RU182137U1 (ru) | Котлоагрегат для сжигания твердого топлива в кипящем слое | |
RU2591070C2 (ru) | Твердотопливный котел с вихревой топкой | |
US5311829A (en) | Method for reduction of sulfur oxides and particulates in coal combustion exhaust gases | |
RU2573078C2 (ru) | Вихревая камерная топка | |
RU2627757C2 (ru) | Слоевой котел с вертикальной вихревой топкой | |
RU2162566C1 (ru) | Установка для сжигания твердого топлива | |
RU2648314C2 (ru) | Котел с камерной топкой | |
EA008690B1 (ru) | Вихревая топка | |
RU2474758C1 (ru) | Способ регулирования температуры газов на выходе из камеры сгорания вихревой топки и вихревая топка | |
RU86705U1 (ru) | Низкотемпературная вихревая топка | |
RU2354886C1 (ru) | Циклонный предтопок | |
RU2253801C1 (ru) | Вихревая топка | |
WO2020120828A1 (en) | Method for burning fuel, burner and boiler | |
SU483559A1 (ru) | Способ работы топки | |
Kirichkov et al. | Investigation of the interaction of turbulent jets in furnaces with direct-flow burners for high-power boilers | |
RU2597346C1 (ru) | Пылегазомазутная топка | |
RU122750U1 (ru) | Вихревая топка (варианты) | |
RU2244211C1 (ru) | Вихревая низкотемпературная топка | |
RU2756712C1 (ru) | Комбинированное топочное устройство для сжигания кородревесного топлива | |
RU2032125C1 (ru) | Предтопок |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191128 |