RU2597346C1 - Пылегазомазутная топка - Google Patents
Пылегазомазутная топка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2597346C1 RU2597346C1 RU2015120234/06A RU2015120234A RU2597346C1 RU 2597346 C1 RU2597346 C1 RU 2597346C1 RU 2015120234/06 A RU2015120234/06 A RU 2015120234/06A RU 2015120234 A RU2015120234 A RU 2015120234A RU 2597346 C1 RU2597346 C1 RU 2597346C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- burners
- gas
- vertical planes
- combustion chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
Заявляемая пылегазомазутная топка относится к области тепловой энергетики и может быть использована на паровых котлах, снабженных шаровыми барабанными мельницами. Она содержит экранированные вертикальную прямоугольную камеру сгорания 1 и двускатную холодную воронку 2, шлаковый комод 3, группы из пылеугольных 4 и расположенных под ними газовых горелок 5, а также из мазутных горелок 6 и расположенных под ними сопл сбросного агента пылесистем 7, установленных на больших стенах камеры сгорания 1 в общих вертикальных плоскостях. Горелки и сопла каждого наименования установлены на противоположных стенах по встречно-смещенной схеме, направлены с наклоном вниз и тангенциально относительно горизонтальной поверхности цилиндрического условного тела вращения 9, а сопла сбросного агента пылесистем 7 повернуты в горизонтальной проекции в одну сторону относительно указанных вертикальных плоскостей на угол arctg2S/B, где S - среднее расстояние между вертикальными плоскостями размещения горелок и сопл, В - расстояние между большими стенами камеры сгорания. На больших стенах шлакового комода 3 в вертикальных плоскостях размещения горелок и сопл дополнительно установлены комбинированные сопла воздуха и газов рециркуляции 8 с направлением их осей наклонно вверх и тангенциально относительно горизонтальной поверхности цилиндрического условного тела вращения 9. Использование данной пылегазомазутной топки обеспечит повышение надежности, экономичности и экологической безопасности ее работы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Заявляемая пылегазомазутная топка относится к области тепловой энергетики и может быть использована на паровых котлах, снабженных шаровыми барабанными мельницами.
Известна пылегазомазутная топка, содержащая экранированные вертикальную камеру сгорания и двускатную холодную воронку, шлаковый комод, прямоточные пылеугольные горелки, направленные тангенциально и установленные поярусно с небольшим наклоном вниз, причем пылеугольные горелки нижних ярусов могут быть совмещены с растопочными горелками газа и мазута (аналог - фиг. 1, 2 на стр. 124, 125 в сб. «Паровые котлы большой мощности», изд. НПО ЦКТИ, Л., 1982 г.). Недостаток топки-аналога заключается в неэффективном использовании объема холодной воронки, в результате чего возрастает мехнедожог в золе уноса. При увеличении угла наклона горелок вниз с целью устранения этого недостатка увеличиваются мехнедожог в золе шлака и опасность шлакования скатов холодной воронки. Сосредоточение факелов отдельных горелок в приосевой зоне топки повышает в указанной зоне температуру факела, что с учетом стехиометрического режима сжигания приводит к повышенному образованию оксидов азота. Кроме того, топка-аналог предназначена только для котлов с прямым вдуванием угольной пыли.
Снижение образования оксидов азота обеспечено в топке, содержащей экранированные прямоугольную камеру сгорания и двускатную холодную воронку, шлаковый комод, группы, состоящие из установленных на одной стене камеры сгорания пылеугольных горелок, направленных наклонно вниз, с размещенными под ними горизонтально направленными газовыми горелками, а также из установленных на противоположной стене камеры сгорания горизонтально направленных сопл третичного воздуха с размещенными под ними соплами сбросного агента пылесистем, направленными наклонно вверх (прототип - фиг. 1, 2 патента РФ №2116563 «Топка», зарегистрирован в 1998 г.). Недостатки топки-прототипа заключаются в слабом использовании объема холодной воронки, в результате чего возрастают мехнедожог и температура газов на выходе из топки с возможностью шлакования пароперегревателя, особенно на мощных котлах.
Техническая задача предлагаемого технического решения заключается в повышении надежности, экономичности и экологической безопасности работы топки. Технический эффект, обеспечивающий решение поставленной задачи за счет увеличения траектории движения горящей пыли в вихревых потоках, достигается тем, что заявляемая пылегазомазутная топка, как и прототип, содержит экранированные прямоугольную вертикальную камеру сгорания и двускатную холодную воронку, шлаковый комод, группы из пылеугольных и расположенных под ними газовых горелок, а также из мазутных горелок и расположенных под ними из сопл сбросного агента пылесистем и мазутных горелок, установленных на противоположных стенах камеры сгорания в общих вертикальных плоскостях. В отличие от прототипа горелки и сопла каждого наименования установлены на противоположных стенах по встречно-смещенной схеме, направлены с наклоном вниз и тангенциально относительно горизонтальной поверхности цилиндрического условного тела вращения, а сопла сбросного агента пылесистем, повернуты в горизонтальной проекции в одну сторону относительно указанных вертикальных плоскостей на угол arctg 2S/B, где S - среднее расстояние между вертикальными плоскостями размещения горелок и сопл, В - расстояние между большими стенами камеры сгорания.
Кроме того, в варианте исполнения пылегазомазутная топка отличается тем, что на больших стенах шлакового комода в вертикальных плоскостях размещения горелок и сопл установлены комбинированные сопла воздуха и газов рециркуляции с направлением их осей наклонно вверх и тангенциально относительно горизонтальной поверхности цилиндрического условного тела вращения.
Заявляемая пылегазомазутная топка иллюстрирована фиг. 1, 2, 3. На фиг. 1 и 2 схематически показаны группы горелок и сопл, расположенные соответственно в сечениях а-а, б-б фиг. 3, причем на фиг. 3 представлен горизонтальный разрез пылегазомазутной топки. Она содержит камеру сгорания 1, холодную воронку 2, шлаковый комод 3, а также установленные на противоположных стенах камеры сгорания 1 в общих вертикальных плоскостях а-а, б-б группы, состоящие из пылеугольных горелок 4 с расположенными под ними газовыми горелками 5, сопл сбросного агента пылесистем 7 с расположенными над ними соплами третичного воздуха 6, в которые встроены мазутные форсунки. Отличие пылегазомазутной топки состоит в том, что горелки и сопла одноименных наименований установлены на стенках камеры сгорания 1 с наклоном вниз и по встречно-смещенной схеме, направлены тангенциально относительно горизонтальной поверхности цилиндрического условного тела вращения 9, а сопла сбросного агента пылесистем в горизонтальной проекции повернуты в одну сторону относительно указанных плоскостей на угол arctg 2S/B, где S - среднее расстояние между вертикальными плоскостями размещения горелок и сопл, В - расстояние между большими стенами камеры сгорания 1. В варианте исполнения отличие пылегазомазутной топки состоит также в том, что на больших стенах шлакового комода 3 в вертикальных плоскостях размещения горелок и сопл дополнительно установлены комбинированные сопла воздуха и газов рециркуляции 8 с направлением их осей наклонно вверх и тангенциально относительно горизонтальной поверхности цилиндрического условного тела вращения 9.
Пылегазомазутная топка может работать в семи режимах: а) при сжигании трех видов топлива, б) при сжигании газа и мазута, в) при сжигании мазута и угольной пыли, г) при сжигании газа и угольной пыли, д), е), ж) - соответственно при сжигании одного вида топлива: мазута, газа, угольной пыли. В режимах б), в), г), д), е), ж) горелки отключенных видов топлива превращаются в дополнительные воздушные сопла. Индивидуальные шиберы перед горелками и соплами отсутствуют. Положение общих шиберов перед соответствующими коллекторами определяется при наладке и остается неизменным в любых (а-ж) режимах. Нижнее размещение газовых 5 и верхнее размещение мазутных 6 горелок способствует выравниванию температуры продуктов сгорания на выходе из топочной камеры 1 при сжигании указанных видов высокореакционного топлива с сильно отличающимися излучательными свойствами продуктов сгорания (у мазута они значительно выше). Верхнее размещение пылеугольных горелок 4 с их наклоном вниз обеспечивает повышенную траекторию движения горящих угольных пылинок, что способствует полному их выгоранию. Установка комбинированных сопл 8 на больших стенах шлакового комода 3 с наклоном их осей вверх обеспечивает уменьшение содержания горючих в шлаке за счет выталкивающего и перемешивающего действия струй комбинированных сопл 8, каждое из которых выполнено в виде коаксиальных труб. Центральная труба предназначена для ввода в холодную ворону 2 газов рециркуляции, которые снижают температурный уровень продуктов сгорания в холодной воронке 2, обеспечивая бесшлаковочный режим ее работы, а также способствуют повышению температуры промежуточного пара на сниженных нагрузках котла. При отключении газов рециркуляции центральные трубы комбинированных сопл 8 охлаждаются снаружи воздухом. Аналогичную коаксиальную конструкцию имеет каждое комбинированное сопло сбросного агента пылесистем 7, в котором по центральному каналу в камеру сгорания 1 поступает сбросная угольная пыль, а по периферийному - воздух, который охлаждает центральный канал при отключении углеразмольных мельниц.
При сжигании угольной пыли топка работает следующим образом. Через пылеугольные горелки 4 в объем камеры сгорания 1 вдувается смесь первичного воздуха и угольной пыли. Она сначала движется в образующихся вихрях 9 с большим наклоном вниз. В приведенном на фиг. 1 случае этот угол составляет повышенную величину - порядка 70°. Благодаря этому в выходном сечении горелки периметр непосредственного контакта пылевоздушной смеси с высокотемпературными (1550-1600°С) продуктами сгорания является повышенным. Он более чем в 2,2 раза, превышает указанный периметр в случае, когда угол наклона вниз корпуса горелок 4 равен 0. Поэтому угольная пыль, подаваемая в камеру сгорания 1 с малым избытком воздуха, быстро и надежно загорается. Пылеугольные факелы при движении наклонно вниз перемешиваются в образующихся вихрях 9 с вторичным воздухом, поступающим в камеру сгорания 1 из отключенных по топливу газовых горелок 5 и с воздухом вместе со сбросной пылью, поступающими из комбинированных сопл 7. При движении продуктов сгорания с горящей угольной пылью в подъемных ветвях вихрей 9 горящая угольная пыль перемешивается с третичным воздухом, поступающим в камеру сгорания 1 из отключенных по топливу мазутных горелок 6. При этом значительная доля горящей пыли вовлекается во второй оборот движения в вихрях 9 (фиг. 1 и 2). По ходу движения факелов к ним подмешивается сбросная пыль и избыточный воздух из малых сопряженных вихрей с вертикальными осями вращения (поз. 10 на фиг. 3). Верхние сопряженные вихри образуются в результате взаимодействия воздушных струй друг с другом, поступающих в камеру сгорания 1 из отключенных по топливу мазутных горелок 6. Нижние сопряженные вихри вращаются в противоположные стороны по отношению к верхним, причем нижние вихри образуются в результате взаимодействия воздушных струй, поступающих в камеру сгорания 1 из отключенных по топливу газовых горелок 5, и подмешанной к ним горящей угольной пыли, а также струй сбросного агента пылесистем, поступающих в камеру сгорания 1 из сопл сбросного агента пылесистем 7. Топочный процесс оптимизируется, когда избыток воздуха на выходе из сопл третичного воздуха составляет 0,25-0,35 от теоретического количества воздуха, а скорость его истечения составляет 70-90 м/с. Указанные высокие скорости могут быть обеспечены, например, за счет установки вентиляторов третичного воздуха, подключенных по всасывающей стороне к воздуховодам горячего воздуха.
При использовании на котлах мазута в качестве второго растопочного топлива газовые горелки 5 могут быть преобразованы в газомазутные горелки за счет установки в них мазутных форсунок. В этом случае мазутные горелки 6 превращаются в сопла третичного воздуха.
В любых возможных комбинациях сжигаемых топлив обеспечивается ступенчатый режим сжигания, что наряду с рассредоточением ядра факела и значительной внутренней рециркуляцией продуктов сгорания, способствует снижению образования опасных оксидов (NOx и SO3) в факеле. Это имеет место даже при сжигании трех видов топлива, поскольку при избытке организованного воздуха порядка 1,1-1,15, его часть - с избытком не менее 0,2 поступает в холодную воронку 2 через комбинированные сопла 8. Тем не менее, несмотря на ступенчатый характер сжигания топлив, своевременное перемешивание реагентов, т.е. низкий избыток организованного воздуха (не более 1,15), обеспечивается за счет взаимодействия друг с другом движущихся в противоположных направлениях любых двух соседних вертикальных 9 и соприкасающихся по высоте топки сопряженных горизонтальных вихрей 10. Это значительно увеличивает турбулентное перемешивание продуктов сгорания в топке.
При использовании заявляемой пылегазомазутной топки значительно повышается надежность, экономичность и экологическая безопасность работы пылегазомазутных котлов тепловых электростанций.
Claims (2)
1. Пылегазомазутная топка, содержащая экранированные вертикальную прямоугольную камеру сгорания и двускатную холодную воронку, шлаковый комод, группы из пылеугольных и расположенных под ними газовых горелок, а также из мазутных горелок и расположенных под ними сопл сбросного агента пылесистем, установленных на больших стенах камеры сгорания в общих вертикальных плоскостях, отличающаяся тем, что горелки и сопла каждого наименования установлены на противоположных стенах по встречно-смещенной схеме, направлены с наклоном вниз и тангенциально относительно горизонтальной поверхности цилиндрического условного тела вращения, а сопла сбросного агента пылесистем повернуты в горизонтальной проекции в одну сторону относительно указанных вертикальных плоскостей на угол arctg2S/B, где S - среднее расстояние между вертикальными плоскостями размещения горелок и сопл, В - расстояние между большими стенами камеры сгорания.
2. Пылегазомазутная топка по п. 1, отличающаяся тем, что на больших стенах шлакового комода в вертикальных плоскостях размещения горелок и сопл дополнительно установлены комбинированные сопла воздуха и газов рециркуляции с направлением их осей наклонно вверх и тангенциально относительно горизонтальной поверхности цилиндрического условного тела вращения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015120234/06A RU2597346C1 (ru) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | Пылегазомазутная топка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015120234/06A RU2597346C1 (ru) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | Пылегазомазутная топка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2597346C1 true RU2597346C1 (ru) | 2016-09-10 |
Family
ID=56892511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015120234/06A RU2597346C1 (ru) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | Пылегазомазутная топка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2597346C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1286878A1 (ru) * | 1984-12-29 | 1987-01-30 | Московский энергетический институт | Топка |
US4810186A (en) * | 1985-09-04 | 1989-03-07 | L. & C. Steinmuller Gmbh | Apparatus for burning fuels while reducing the nitrogen oxide level |
RU2052714C1 (ru) * | 1993-05-14 | 1996-01-20 | Московский энергетический институт | Комбинированная топка и способ ее работы |
RU2116563C1 (ru) * | 1996-07-24 | 1998-07-27 | Московский энергетический институт (Технический университет) | Топка |
US6699030B2 (en) * | 2001-01-11 | 2004-03-02 | Praxair Technology, Inc. | Combustion in a multiburner furnace with selective flow of oxygen |
-
2015
- 2015-05-28 RU RU2015120234/06A patent/RU2597346C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1286878A1 (ru) * | 1984-12-29 | 1987-01-30 | Московский энергетический институт | Топка |
US4810186A (en) * | 1985-09-04 | 1989-03-07 | L. & C. Steinmuller Gmbh | Apparatus for burning fuels while reducing the nitrogen oxide level |
RU2052714C1 (ru) * | 1993-05-14 | 1996-01-20 | Московский энергетический институт | Комбинированная топка и способ ее работы |
RU2116563C1 (ru) * | 1996-07-24 | 1998-07-27 | Московский энергетический институт (Технический университет) | Топка |
US6699030B2 (en) * | 2001-01-11 | 2004-03-02 | Praxair Technology, Inc. | Combustion in a multiburner furnace with selective flow of oxygen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1110645C (zh) | 低no.的联合切向燃烧系统 | |
Nishiyama et al. | Fuel and emissions properties of Stirling engine operated with wood powder | |
CN102269402B (zh) | 一种实现电站锅炉降低NOx排放及稳燃的方法及系统 | |
CN201496957U (zh) | 旋流煤粉燃烧器 | |
CN201463253U (zh) | 一种双炉胆卧式工业煤粉锅炉 | |
RU2518772C1 (ru) | Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой для сжигания древесных отходов | |
CN201093488Y (zh) | 水平浓淡型微油量点火煤粉燃烧器 | |
CN201339949Y (zh) | 生物质锅炉 | |
CN101988698A (zh) | 一种旋流煤粉燃烧器 | |
CN104501177A (zh) | 一种垃圾焚烧循环流化床锅炉 | |
CN103836620B (zh) | 富氧微油分级燃烧装置 | |
CN202484975U (zh) | 稻壳与煤混合燃烧的链条锅炉 | |
CN102128446A (zh) | 炭黑尾气与煤混合燃烧的锅炉 | |
CN109578993B (zh) | 一种卧式燃煤炉及其烟气再循环系统和操作方法 | |
CN201368449Y (zh) | 移动气化分段分相燃烧链条炉排环保锅炉 | |
CN110486717A (zh) | 一种掺烧废气废液的cfb锅炉系统 | |
RU2597346C1 (ru) | Пылегазомазутная топка | |
CN103388820A (zh) | 洁净煤粉燃烧工业锅炉装置 | |
CN101576317B (zh) | 一种双炉胆卧式工业煤粉锅炉 | |
CN210373405U (zh) | 立式煤粉锅炉 | |
CN201582804U (zh) | 工业煤粉锅炉切线圆漩涡燃烧设备 | |
CN102494340A (zh) | 一种煤粉高温氧气点火方法及装置 | |
CN201368455Y (zh) | 双通道水平浓淡可调煤粉燃烧器 | |
RU2648314C2 (ru) | Котел с камерной топкой | |
RU2627757C2 (ru) | Слоевой котел с вертикальной вихревой топкой |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200529 |