RU86277U1 - Вихревая топка - Google Patents

Вихревая топка Download PDF

Info

Publication number
RU86277U1
RU86277U1 RU2009111614/22U RU2009111614U RU86277U1 RU 86277 U1 RU86277 U1 RU 86277U1 RU 2009111614/22 U RU2009111614/22 U RU 2009111614/22U RU 2009111614 U RU2009111614 U RU 2009111614U RU 86277 U1 RU86277 U1 RU 86277U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
nozzles
ceiling
annular duct
grate
Prior art date
Application number
RU2009111614/22U
Other languages
English (en)
Inventor
Константин Сергеевич Афанасьев
Вадим Алексеевич Голубев
Евгений Борисович Жуков
Евгений Михайлович Пузырев
Михаил Евгеньевич Пузырев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СКБ ПроЭнергоМаш" (ООО "СКБ ПроЭнергоМаш")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "СКБ ПроЭнергоМаш" (ООО "СКБ ПроЭнергоМаш") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СКБ ПроЭнергоМаш" (ООО "СКБ ПроЭнергоМаш")
Priority to RU2009111614/22U priority Critical patent/RU86277U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU86277U1 publication Critical patent/RU86277U1/ru

Links

Abstract

1. Вихревая топка, содержащая экраны, систему подачи топлива, колосниковую решетку и расположенный сверху кольцевой воздуховод с тангенциальными соплами острого дутья, образующий газовыпускное окно, отличающаяся тем, что колосниковая решетка выполнена водоохлаждаемой, с шурующей планкой, кольцевой воздуховод расположен на потолке по оси топки, а в углах по всей высоте от потолка топки и до колосниковой решетки рядами установлены сопла вторичного дутья, ориентированные тангенциально к условному телу вращения с вертикальной осью и с наклоном вниз под углом 5-45º. ! 2. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что потолок выполнен в виде экрана с кольцевым коллектором, над которым расположен кольцевой воздуховод. ! 3. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что потолок выполнен в виде труб экранов, отогнутых к кольцевому воздуховоду. ! 4. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что кольцевой воздуховод имеет нижние и верхние тангенциальные сопла острого дутья, причем нижние сопла острого дутья направлены вниз, а верхние сопла острого дутья направлены вверх.

Description

Полезная модель относится к организации вихревого сжигания твердого топлива и может использоваться в печах, промышленных и энергетических котлах при их реконструкции и разработке нового оборудования.
Известна применяемая в энергетике камерная топка с угловым расположением пылеугольных горелок, сопла которых направлены из углов топки тангенциально к условному телу вращения с вертикальной осью. За счет топливовоздушных струй в топке создается вихрь с вертикальной осью вращения, обеспечивающий более устойчивое воспламенение и хорошее выжигание горючих. [Котлы большой мощности. Каталог-справочник. - М.: НИИ-ИНФОРМТЯЖМАШ, 1970, фиг.10, 11].
Недостатками такой топки являются:
- низкая экономичность, слабое удержание горящих частиц в топке, мелкие частицы выносятся с потоком газов вверх, а крупные падают вниз не сгорая, соответственно необходима сложная, дорогостоящая, пожаро- и взрывоопасная система тонкого помола топлива для получения мелких, быстро сгорающих частиц;
- повышенная эмиссия вредных оксидов и возгонка золы из-за высокой неравномерности тепловыделения и перегретого ядра факела;
- низкая форсировка топки из-за высокой неравномерности тепловыделения и неэффективного использование нижней части экранов топки, так как факелы горелок расположены в верхней ее части.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству, выбранным в качестве прототипа, является вихревая топка, содержащая систему подачи топлива, колосниковую решетку с кипящим слоем и расположенное сверху газовыпускное окно с направленными в сторону топки тангенциальными соплами острого дутья. При этом газовыпускное окно может быть образовано обмуровкой или кольцевым воздуховодом с тангенциальными соплами острого дутья и расположено на боковой стене вверху топки. Частицы топлива дожигаются и удерживаются в топке за счет установленных в газовыпускном окне и направленных в сторону топки сопел острого дутья, а расположенная снизу колосниковая решетка и кипящий слой позволяют вовлечь в теплообмен нижнюю часть экранов топки и сжигать более крупное топливо, без необходимости его мелкого размола. [Патент RU №.2230980].
Недостатками прототипа являются:
- пониженная экономичность топки, так как вихревая аэродинамика сосредоточена только вблизи газовыпускного окна, и мелкие частицы плохо удерживаются в топке, не догорев, они выносятся с потоком газов;
- повышенная эмиссия вредных оксидов, ухудшенные условия работы экранов и пониженная форсировка топки из-за того, что интенсивный топочный процесс не захватывает весь топочный объем и имеет место высокая неравномерность тепловыделения, так как вихревая аэродинамика сосредоточена только вблизи газовыпускного окна;
- низкая надежность вследствие пониженной надежности работы колосника и необходимости применения ручного труда для очистки топки от шлака из-за возможности зашлаковывания кипящего слоя.
Задачей настоящей полезной модели является увеличение экономичности, снижение эмиссии вредных оксидов и форсировки топки за счет создания активной аэродинамической обстановки, обеспечивающей равномерное, интенсивное распределение топочных процессов во всем топочном объеме, и повышение надежности работы топки.
Поставленная задача решается тем, что в вихревой топке, содержащей экраны, систему подачи топлива, колосниковую решетку и расположенный сверху кольцевой воздуховод с тангенциальными соплами острого дутья, образующий газовыпускное окно, по предлагаемой полезной модели колосниковая решетка выполнена водоохлаждаемой, с шурующей планкой, кольцевой воздуховод расположен на потолке по оси топки, а в углах по всей высоте от потолка топки и до колосниковой решетки рядами установлены сопла вторичного дутья, ориентированные тангенциально к условному телу вращения с вертикальной осью и с наклоном вниз под углом 5-45 градусов.
Кроме того, потолок может быть выполнен в виде экрана с кольцевым коллектором или труб экранов, отогнутых к кольцевому воздуховоду, а кольцевой воздуховод может иметь нижние и верхние тангенциальные сопла острого дутья, причем нижние сопла острого дутья направлены вниз, а верхние сопла острого дутья направлены вверх.
По сравнению с прототипом, за счет однонаправленной и согласованной подачи вторичного и острого дутья, в предлагаемой вихревой топке создается интенсивный вихрь с вертикальной осью вращения. При этом наиболее эффективна передача импульса вихрю от подачи вторичного дутья, если сопла установлены с наклоном вниз под углом 5-45 градусов. Вихрь, заполненный горящими и раскаленными частицами, и активная аэродинамическая обстановка, обеспечивающая равномерное распределение топочных процессов во всем топочном объеме и устраняющая максимум температур, приводят к снижению эмиссии вредных оксидов, увеличению экономичности и обеспечению возможности форсировки, то есть увеличению мощности, топки. Выполнение колосниковой решетки водоохлаждаемой, с шурующей планкой повышает надежность работы топки.
На чертеже схематично показана предлагаемая вихревая топка.
Вихревая топка 1 образована экранами 2 и имеет систему 3 подачи топлива с питателем 4 и бункером 5 топлива. Снизу вихревая топка оборудована колосниковой решеткой 6 с шурующей планкой 7 и транспортером 8 удаления шлака. При этом на колосниковой решетке 6 могут сжигаться крупные частицы, соответственно не требуется тонкий размол топлива, и в топочный процесс вовлекается весь объем топки 1 и экраны 2, начиная снизу вихревой топки. Колосниковая решетка охлаждается водой, шурующая планка 7 позволяет механизировать шуровку слоя и выгрузку из топки шлака без затрат ручного труда, а водяное охлаждение обеспечивает ее надежность.
Сверху вихревая топка 1 имеет потолок 9, образованный, как показано на чертеже, отгибкой труб экранов 2 вовнутрь топки к кольцевому воздухо-воду 10 с газовыпускным окном 11 круглого сечения. Потолок 9 может быть выполнен и в виде горизонтального или слабо наклоненного экрана (для испарительных труб нормами проектирования котлов рекомендуется наклон не менее 15°) с кольцевым коллектором 72, над которым располагается кольцевой воздуховод 10. Кольцевой воздуховод 10 размещен по оси 13 вихревой топки 1, имеет верхние сопла 14 острого дутья, направленные вверх, и нижние сопла 15 острого дутья, направленные вниз (на чертеже условно показаны стрелками), причем сопла острого дутья 14 к 15 установлены тангенциально. В углах по всей высоте от потолка 9 топки и до колосниковой решетки 6 четырьмя вертикальными рядами установлены сопла 16 вторичного дутья. При этом сопла 16 вторичного дутья ориентированы тангенциально к условному телу вращения с вертикальной осью 13 и с наклоном вниз под углом 5-45 градусов (на чертеже условно показаны стрелками). Кроме указанных элементов имеются конвективные поверхности нагрева 17 и вентилятор 18 с раздающими воздуховодами 19.
За счет согласованной подачи вторичного и острого дутья, в предлагаемой вихревой топке создается активная аэродинамическая обстановка и интенсивный вихрь с вертикальной осью вращения (на чертеже условно показан дуговыми стрелками), удерживающий частицы и соответственно заполненный горящими потоком раскаленных излучающих частиц. Этим обеспечивается более интенсивный тепло- и массообмен, равномерное тепловосприятие экранов и распределение топочных процессов во всем топочном объеме, снижается температура и устраняется ее максимум. Соответственно снижается эмиссия вредных оксидов и зашлаковывание экранов, увеличивается экономичность, появляется возможность форсировки топки, обеспечивается более надежная и эффективная работа топки и котла, в том числе на шлакующих топливах.
Предлагаемая вихревая топка 1 работает следующим образом. Измельченное топливо из бункера 5 питателями 4 дозируется и через систему 3 подачи топлива вводится в топку 1. Крупные частицы топлива падают вниз и горят на водоохлаждаемой колосниковой решеткой 6 в потоке первичного воздуха, который подается через нее вентилятором 18. Топочный процесс распространяется на весь объем топки и всю поверхность экранов 2.
Шурующая планка 7 за счет возвратно-поступательных движений по колосниковой решетке 6 ворошит горящий слой топлива, интенсифицируя его горение и обеспечивает механизированную выгрузку очаговых остатков в транспортер 8 удаления шлака. Таким образом, топка надежно работает при попадании крупных частиц топлива и соответственно не требуется тонкий размол топлива в дорогостоящей пожаро- взрывоопасной системе.
Вверху, за счет подачи через вертикальные ряды сопел 16 вторичного дутья в вихревой топке 1 создается активная аэродинамическая обстановка и интенсивный вихрь с вертикальной осью 13 вращения. Этот вихрь увлекает мелкие частицы топлива и за счет центробежных сил удерживает их. Причем под потолком 9, при подходе к кольцевому воздуховоду 10 и на выходе потока в газовыпускное окно 11, вращение ускоряется и центробежные силы отбрасывают частицы к стенкам топки и соплами 16 вторичного дутья направляются вниз, обеспечивая равномерное заполнение вихревой топки горящими потоком раскаленных излучающих частиц, интенсивный тепло- и массообмен, снижение температуры, уменьшение эмиссии вредных оксидов и равномерное тепловосприятие по экранам 2. Расположение сопел 16 вторичного дутья в углах топки вовлекает угловые зоны в топочный процесс.
Нижние сопла 75 острого дутья, расположенные в кольцевом воздуховоде 10 и направленные вниз, улучшают удержание частиц в топке, а верхние сопла 14 острого дутья направленные вверх позволяют дожечь в вихревом потоке вынесенные из топки продукты неполного сгорания.
Дымовые газы далее охлаждаются в конвективных поверхностях нагрева 77 и удаляются из котла. Воздух в сопла дутья 14, 15 и 16 подводится от вентилятора 18 по раздающим воздуховодами 19. Образование потолка 9 трубами экранов с кольцевым коллектором 72, обеспечивает охлаждение конструкции потолка и его надежную работу.
В предлагаемой топке, как и в прототипе, патент RU №.2230980, может быть организовано сжигание не только пыли, но и дробленого топлива, с удержанием частиц в вихре. Крупные частицы дожигаются на механизированной колосниковой решетке с удалением очаговых остатков в систему удаления золы шурующей планкой. При этом обеспечивается устранение механического недожога с провалом топлива. Охлаждение водой колосниковой решетки поддерживает ее надежную работу
Вертикальный вихрь занимающий всю топку, интенсивный тепломассообмен и равномерное заполнение топки горящим потоком излучающих частиц обеспечивают повышенную экономичность, интенсивный отвода тепла к экранам и низкотемпературный топочный процесс с минимумом эмиссии вредных оксидов и возможность форсировки топки.

Claims (4)

1. Вихревая топка, содержащая экраны, систему подачи топлива, колосниковую решетку и расположенный сверху кольцевой воздуховод с тангенциальными соплами острого дутья, образующий газовыпускное окно, отличающаяся тем, что колосниковая решетка выполнена водоохлаждаемой, с шурующей планкой, кольцевой воздуховод расположен на потолке по оси топки, а в углах по всей высоте от потолка топки и до колосниковой решетки рядами установлены сопла вторичного дутья, ориентированные тангенциально к условному телу вращения с вертикальной осью и с наклоном вниз под углом 5-45º.
2. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что потолок выполнен в виде экрана с кольцевым коллектором, над которым расположен кольцевой воздуховод.
3. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что потолок выполнен в виде труб экранов, отогнутых к кольцевому воздуховоду.
4. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что кольцевой воздуховод имеет нижние и верхние тангенциальные сопла острого дутья, причем нижние сопла острого дутья направлены вниз, а верхние сопла острого дутья направлены вверх.
Figure 00000001
RU2009111614/22U 2009-03-30 2009-03-30 Вихревая топка RU86277U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009111614/22U RU86277U1 (ru) 2009-03-30 2009-03-30 Вихревая топка

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009111614/22U RU86277U1 (ru) 2009-03-30 2009-03-30 Вихревая топка

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU86277U1 true RU86277U1 (ru) 2009-08-27

Family

ID=41150315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009111614/22U RU86277U1 (ru) 2009-03-30 2009-03-30 Вихревая топка

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU86277U1 (ru)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463520C1 (ru) * 2011-03-14 2012-10-10 Олег Владимирович Семичев Вихревая топка
RU2516671C2 (ru) * 2012-03-29 2014-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Союз" Способ сжигания подстилочного помета от напольного содержания птицы и установка для осуществления способа (варианты)
RU2538566C1 (ru) * 2013-06-21 2015-01-10 Юрий Викторович Яковлев Способ сжигания птичьего помета и котел для осуществления способа
RU2573078C2 (ru) * 2014-02-28 2016-01-20 Евгений Михайлович Пузырёв Вихревая камерная топка
RU2576545C1 (ru) * 2014-09-30 2016-03-10 Закрытое акционерное общество "Приосколье" (ЗАО "Приосколье") Способ сжигания пометно-подстилочной массы (ппм) и установка для его осуществления
RU2609032C1 (ru) * 2014-10-16 2017-01-30 Иглбургманн Джермани Гмбх Унд Ко. Кг Буровое промывочное устройство с предварительно смонтированной заменяемой вставкой
RU2627757C2 (ru) * 2015-11-18 2017-08-11 Евгений Михайлович Пузырев Слоевой котел с вертикальной вихревой топкой

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463520C1 (ru) * 2011-03-14 2012-10-10 Олег Владимирович Семичев Вихревая топка
RU2516671C2 (ru) * 2012-03-29 2014-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Союз" Способ сжигания подстилочного помета от напольного содержания птицы и установка для осуществления способа (варианты)
RU2538566C1 (ru) * 2013-06-21 2015-01-10 Юрий Викторович Яковлев Способ сжигания птичьего помета и котел для осуществления способа
RU2573078C2 (ru) * 2014-02-28 2016-01-20 Евгений Михайлович Пузырёв Вихревая камерная топка
RU2576545C1 (ru) * 2014-09-30 2016-03-10 Закрытое акционерное общество "Приосколье" (ЗАО "Приосколье") Способ сжигания пометно-подстилочной массы (ппм) и установка для его осуществления
RU2609032C1 (ru) * 2014-10-16 2017-01-30 Иглбургманн Джермани Гмбх Унд Ко. Кг Буровое промывочное устройство с предварительно смонтированной заменяемой вставкой
RU2627757C2 (ru) * 2015-11-18 2017-08-11 Евгений Михайлович Пузырев Слоевой котел с вертикальной вихревой топкой

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU86277U1 (ru) Вихревая топка
CN102128446B (zh) 炭黑尾气与煤混合燃烧的锅炉
CN201322439Y (zh) 一种燃烧煤粉的卧式热烟气发生炉
CN202101217U (zh) 生物质卧式水火管蒸汽锅炉
RU86705U1 (ru) Низкотемпературная вихревая топка
RU2573078C2 (ru) Вихревая камерная топка
RU2716961C2 (ru) Воздухонагревательная установка
RU2244211C1 (ru) Вихревая низкотемпературная топка
CN205909259U (zh) 一种新型煤粉锅炉燃烧室结构
CN102818265B (zh) 储热高温空气燃烧方法在燃烧器或燃烧炉中的应用
CN107543146B (zh) 燃烧装置以及锅炉
CN202303348U (zh) 一种燃烧器顶置下喷的立式燃粉工业锅炉
CN203464257U (zh) 一种双燃料锅炉
CN206269146U (zh) 辐射管垃圾焚烧炉
RU2648314C2 (ru) Котел с камерной топкой
CN205746762U (zh) 生物质蒸汽发生器
RU41838U1 (ru) Двухбарабанный котел малой мощности с топкой высокотемпературного кипящего слоя
CN105387454B (zh) 一种多功能组合燃烧锅炉
RU2627757C2 (ru) Слоевой котел с вертикальной вихревой топкой
CN204678386U (zh) 生物质燃料锅炉
CN105650625A (zh) 一种高效煤粉工业锅炉
CN206582834U (zh) 一种节能型生物质燃烧设备
CN205664357U (zh) 新型节能环保锅炉
CN201462808U (zh) 一种燃煤锅炉
CN207006545U (zh) 小型低氮粉体燃烧器顶置式的立式内燃锅炉

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090829

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20100727

PC11 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20111116

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170331