SU1768868A1

SU1768868A1 - Furnace

Info

Publication number: SU1768868A1
Application number: SU904845348A
Authority: SU
Inventors: Lev M Tsirulnikov; Rustam A Saidakhmedov; Viktor P Vasilev; Nikolaj V Timoshin; Anatolij I Ivanov; Sergej V Udintsev
Original assignee: Proizv Khozraschetnyj Ts Atmos
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1992-10-15

Description

Изобретение относится к технике сжигания топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях.The invention relates to techniques for burning fuel and can be used in thermal power plants.

Известны топки, содержащиеэкранированную трубами камеру сгорания с основными горелками, размещенными встречно на ее боковых стенках,и дополнительными горелками, размещенными на фронтовой стенке выше основных горелок.Known furnaces containing shielded tubes of the combustion chamber with the main burners placed opposite to its side walls, and additional burners placed on the front wall above the main burners.

Известна также топка, содержащая экранированную трубами камеру сгорания с горелками и соплами прямоугольного сечения для вторичного дутья, расположенными на стенке с горелками.A furnace is also known that contains a tube shielded combustion chamber with burners and nozzles of rectangular cross-section for secondary blasting, located on the wall with burners.

Однако данная топка не обеспечивает достаточное повышение экономичности котла и снижения концентрации вредных выбросов в продуктах сгорания.However, this furnace does not provide a sufficient increase in the efficiency of the boiler and a decrease in the concentration of harmful emissions in the combustion products.

Цель изобретения - повышение экономичности работы котла и снижение выхода оксидов азота путем регулирования вторичного воздуха.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the boiler and reduce the yield of nitrogen oxides by regulating secondary air.

Поставленная цель достигается тем, что в топке, содержащей экранированную трубами камеру сгорания с горелками и сопла ми прямоугольного сечения для вторичного дутья, расположенными на стенке с горелками, сопла вторичного дутья расположены, поярусно чередующимися с горелками и снабжены в верхней и нижней части плоскими шиберами, перфорированными продольными щелями с отношением суммарной площади щелей к площади шибера равным 0,2-0,3, причем шибера закреплены на своих осях в начале по ходу потока с возможностью поворота вокруг своих осей на угол 0-45°.This goal is achieved by the fact that in a furnace containing a tube shielded by a combustion chamber with burners and nozzles of rectangular cross-section for secondary blasting, located on the wall with burners, the secondary blast nozzles are located, alternately tier alternating with burners and equipped with flat gates in the upper and lower parts, perforated longitudinal slots with a ratio of the total area of the slots to the gate area equal to 0.2-0.3, and the gate mounted on its axes at the beginning along the flow with the possibility of rotation around its axes on goal of 0-45 °.

На фиг. 1 изображена топка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1.In FIG. 1 shows a firebox, a longitudinal section; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 - node 1 in FIG. 1.

Топка содержит корпус 1, горелочные устройства 2, сопла вторичного дутья 3, в которых установлены в верхней и нижней части плоские шибера 4, закрепленные на своих осях 5 в начале по ходу потока и выполненными с возможностью поворота вокруг своих осей 5 на угол 0-45°. Горелочное устройство 2 и сопла вторичного дутья 3 сообщены воздуховодами 6. Перед сопламиThe furnace contains a housing 1, burner devices 2, secondary blast nozzles 3, in which flat gates 4 are mounted in the upper and lower parts, mounted on their axes 5 at the beginning along the flow and made to rotate around their axes 5 at an angle of 0-45 °. The burner device 2 and the secondary blast nozzle 3 are communicated by air ducts 6. In front of the nozzles

1768868 А1 вторичного дутья установлены завихрители1768868 A1 secondary blast mounted swirl

7.7.

Топка работает следующим образом. Топливо через горелочное устройство 2 поступает в топку, Воздух через воздуховод 6 поступает к горелочным устройствам 2 и соплам вторичного дутья 3. Вторичный воздух закручивается с помощью завихрителя 7 и подается через сопла вторичного дутья 3, изменяя направление с помощью поворотных шиберов 4, а далее поступает в топку. Часть воздуха поступает через перфорированные продольные щели в зону между стенкой сопл 3 и поворотными шиберами 4 и, охлаждая их, поступает в топку.The furnace works as follows. The fuel through the burner 2 enters the furnace, the air through the duct 6 enters the burner 2 and the secondary blast nozzles 3. The secondary air is swirled by means of a swirl 7 and supplied through the secondary blast nozzles 3, changing direction with the help of rotary gates 4, and then into the furnace. Part of the air enters through the perforated longitudinal slots in the area between the wall of the nozzles 3 and the rotary gates 4 and, cooling them, enters the furnace.

Экспериментальные данные позволили установить различные положения поворотных шиберов при сжигании газа и мазута.The experimental data made it possible to establish various positions of the rotary gates when burning gas and fuel oil.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.

При сжигании природного газа оптимальный угол наклона верхних плоских шиберов составил 20-35”, а нижних 0^е к горизонтальной оси сопл вторичного дутья. При этом горизонтальные оси верхних шиберов пересекаются с горизонтальной осью сопл вторичного дутья на расстоянии (0,250,35)d от среза амбразуры, где d - диаметр амбразуры горелок, а горизонтальная ось нижних поворотных шиберов при этом параллельна горизонтальной оси сопла. Таким образом, формируя плоскими шиберами факела в топке на угол 20-35° к горизонтальной оси и отжимая факела вниз, создают условия торможения высокотемпературного ядра факелов в нижних частях топки и поддерживают температурный уровень в корне факела.When burning natural gas, the optimal inclination angle of the upper flat gates was 20-35 ”, and the lower 0 ^e to the horizontal axis of the secondary blast nozzles. In this case, the horizontal axes of the upper gates intersect with the horizontal axis of the secondary blast nozzles at a distance of (0.250.35) d from the embrasure cut, where d is the diameter of the burner embrasure, and the horizontal axis of the lower rotary gates is parallel to the horizontal axis of the nozzle. Thus, forming a torch in the furnace with flat gates at an angle of 20-35 ° to the horizontal axis and pressing the torch down, create conditions for braking the high-temperature core of the torches in the lower parts of the furnace and maintain the temperature level in the root of the torch.

При повороте шиберов на угол <45° резко возрастает гидравлическое сопротивление воздушного тракта и сопл. Для преодоления гидравлического сопротивления приходится перегружать электродвигатель дутьевого вентилятора, что резко увеличивает расход электроэнергии на собственные нужды. Это приводит к снижению экономичности работы котла. При этом ухудшается качество горения, что приводит к увеличению вредных выбросов, таких как оксид углерода и бенз(а)-пирен.When the gates are turned by an angle <45 °, the hydraulic resistance of the air path and nozzles sharply increases. To overcome the hydraulic resistance, it is necessary to overload the electric motor of the blower fan, which sharply increases the energy consumption for own needs. This leads to a decrease in the efficiency of the boiler. At the same time, the quality of combustion deteriorates, which leads to an increase in harmful emissions, such as carbon monoxide and benzo (a) pyrenes.

При сжигании мазута оптимальный угол наклона нижних плоских шиберов составил 20-40 , а верхних 0 к горизонтальной оси сопла. При этом горизонтальные оси ниж них плоских шиберов пересекаются с горизонтальной осью сопла вторичного воздуха, а горизонтальная ось верхних поворотных шиберов при этом параллельна горизонтальной оси сопла. В этом положении факела поднимаются и происходит отключения их вверх от горизонтальной плоскости и растягиваются по высоте топки. Таким образом, регулируя распределение Температурного уровня в топочном объеме, достигается снижение поглощения теплоты экранных поверхностей и температура дымовых, газов на выходе из топочной камеры заметно увеличивается. Это приводит к поддержанию температурного уровня в топочном объеме в норме при сжигании мазута.When burning fuel oil, the optimal angle of inclination of the lower flat gates was 20-40, and the upper 0 to the horizontal axis of the nozzle. In this case, the horizontal axes of the lower flat gates intersect with the horizontal axis of the secondary air nozzle, and the horizontal axis of the upper rotary gates is parallel to the horizontal axis of the nozzle. In this position, the torch rises and disengages them up from the horizontal plane and stretches along the height of the furnace. Thus, by adjusting the distribution of the Temperature level in the furnace volume, a decrease in the absorption of heat of the screen surfaces and the temperature of the flue gases at the outlet of the furnace chamber are noticeably increased. This leads to the maintenance of the temperature level in the furnace volume as normal when burning fuel oil.

При повороте нижних шиберов на <45° увеличивается температура дымовых газов на выходе из топочной камеры, вследствие чего увеличиваются потери тепла с уходя щими газами, уменьшается КПД котла и также резко увеличиваются концентрации оксидов азота.When the lower gates are turned by <45 °, the temperature of the flue gases at the outlet of the combustion chamber increases, as a result of which the heat loss with flue gases increases, the boiler efficiency decreases, and the concentration of nitrogen oxides also sharply increases.

Установка сопл вторичного дутья поярусно чередующимися с горелками и снабжение их в верхней и нижней части шиберами позволяет осуществить ступенчатое сжигание за счет регулирования расхода и направления вторичного воздуха, тем самым обеспечивается снижение концентрации оксидов азота, а также повышается экономичность котла при сжигании газа и мазута. Выполнение плоских шиберов перфорированными продольными щелями с отношением суммарной площади щелей к площади^ шибера равным 0,2-0,3, увеличивает срок службы сопл вторичного воздуха.The installation of secondary blast nozzles in tiers alternating with the burners and supplying them with gates in the upper and lower parts allows for stepwise combustion by controlling the flow rate and direction of the secondary air, thereby reducing the concentration of nitrogen oxides, and also increasing the efficiency of the boiler when burning gas and fuel oil. The implementation of flat gates with perforated longitudinal slots with a ratio of the total area of the gaps to the area of the gate equal to 0.2-0.3, increases the service life of the secondary air nozzles.

Claims

Claim

A furnace containing a shielded combustion chamber with burners and rectangular nozzles for secondary blasting located on a wall with burners, characterized in that, in order to increase efficiency and reduce the yield of nitrogen oxides by adjusting the secondary air, the secondary blast nozzles are arranged in tiers, alternating with burners and equipped with gates, perforated longitudinal slots with a ratio of the total area of the gaps to the gate area equal to 0.2-0.3, and the gates are fixed on their axes with the possibility of ovor at an angle of 0-45 °.

ί% 7 t