Топка водогрейного котла
F23C5/32 - для получения вращающегося факела, т.е. факела, движущегося по винтовой линии или спирали
Использование: для сжигания топлива в газомазутных водогрейных котлах. Сущность изобретения: топка водогрейного котла содержит призматическую камеру сгорания с горелками. Горелки выполнены вихревыми с одинаковым направлением вращения воздуха, расположены по одной на фронтальной и боковых стенах на расстоянии 1,5 от пода и на расстоянии 4,7 м от ребра камеры сгорания. Оси горелок отклонены вниз и в сторону вращения воздуха, а углы между нормалью к внутренней поверхности стены и осью горелки в горизонтальной и вертикальной плоскостях составляют соответственно 40 и 10o. 2 ил.
Изобретение относится к энергетике, в частности к газомазутным водогрейным котлам.
Известны конструкции топок котлов, в которых горелки размещены тангенциально условной окружности или условной поверхности цилиндра. Наиболее близким техническим решением является существующая конструкция топки водогрейного котла КВГМ-100, взятая за прототип, в которой на фронтальной стене призматической камеры сгорания симметрично расположены три роторные газомазутные горелки (РГМГ), образующие треугольник с одной горелкой сверху. Недостатком известной конструкции является частый выход горелок из строя и значительная неравномерность тепловосприятия труб верхнего конвективного пучка, обусловленная забрасыванием факела верхней горелки в конвективный пучок и приводящая к пережогу труб при возникновении поверхностного кипения воды. По этой причине котел в основном режиме надежно работает только на 70-80% проектной мощности. В предлагаемой конструкции топки установлены вихревые горелки с одинаковым направлением вращения воздуха, которые размещены по одной на фронтальной и боковых стенах камеры сгорания на расстоянии 1,5 м от пода и на расстоянии 4,7 м от правого ребра соответствующей стены для горелок правого вращения и от левого ребра для горелок левого вращения. Горелки расположены таким образом, что их оси отклонены вправо и вниз в случае правого вращения воздуха и влево и вниз при левом вращении, а углы между осью горелки и нормально и внутренней поверхностью стенки в горизонтальной и вертикальной плоскостях составляют соответственно 40 и 10о. Предлагаемое техническое решение позволяет интенсифицировать теплообмен в топке и уменьшить неравномерность тепловосприятия экранных труб и конвективного пучка за счет конвективной теплоотдачи от дымовых газов к экранным трубам при горизонтальном закручивании потока дымовых газов. Кроме того, в топке такой конструкции возникают условия для более полного сжигания топлива. Сравнительный анализ предлагаемой конструкции и прототипа позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "новизна". Тангенциальное расположение горелок по отношению к условной окружности известно в ряде конструкций, наклон горелок вниз на угол 10о также известен, но в совокупности с другими отличиями предлагаемой конструкции данные признаки позволяют достигнуть указанный результат. Предлагаемые значения угла между осью горелки и нормалью к внутренней поверхности 40о и расстояние от соответствующего ребра до горелки 4,7 м не выявлены в известных конструкциях и найдены экспериментально для котла типа КВГМ-100, это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень". На фиг. 1 схематически представлена топка, разрез в плане для случая использования вихревых горелок правого вращения; на фиг.2 схематически продольный разрез топки в вертикальной плоскости, параллельной фронтальной стене. Топка содержит камеру сгорания, образованную фронтальной стеной 1, боковыми стенами 2, промежуточным экраном 3 и подом 4, и горелки 5. Топка работает следующим образом. Факелы отдельных горелок 5 перемешиваются в нижней части топки и формируют топочный вихревой факел, отличающийся повышенными скоростями дымовых газов в пристенной области. Это обеспечивает увеличение тепловосприятия фронтального и боковых экранов, расположенных на соответствующих стенах 1,2 и промежуточного экрана за счет конвективной теплоотдачи, вследствие чего увеличивается мощность топки и снижается температура газов на входе в конвективный пучок. Соответственно исключается заброс факела отдельной горелки в конвективный пучок и улучшаются условия работы верхнего конвективного пакета. Сочетание закрученных факелов горелок 5 и общего вихревого факела обеспечивает снижение недожога и рециркуляцию дымовых газов из нижней части топки в корень факела горелки, что способствует уменьшению концентрации оксидов азота. Экспериментальные исследования различных вариантов расположения горелок на изотермической модели котла КВГМ-100 показали, что только предлагаемая конструкция топки обеспечивает достаточно равномерное распределение топочного вихря по сечению, причем, поток практически касателен экранов, и скорость газа в пристеночной области выше, чем в средней части. При этом наблюдается интенсивное подъемно-вихревое движение воздуха в углах топки, что позволяет компенсировать недостаточное лучевое тепловосприятие конвективным и снизить неравномерность тепловосприятия экранных поверхностей в целом. Кроме того, отмечено, что слияние вращающихся факелов горелок приводит к образованию топочного вихря с направлением, противоположным направлению горелок. Такая структура факела способствует лучшему перемешиванию продуктов сгорания, более полному сгоранию топлива и снижению концентрации оксидов азота. Результаты теплового расчета натурного котла КВГМ-100 с учетом экспериментальных данных показывают, что при производительности котла 100% коэффициент теплоотдачи конвекцией![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
Формула изобретения
ТОПКА ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА, содержащая призматическую камеру сгорания, образованную фронтовым, задним, левым и правым боковыми экранами, сводом и подом, и три горелки, по меньшей мере две из которых установлены на расстоянии 1,5 м от пода, отличающаяся тем, что каждая из горелок выполнена вихревой и установлена соответственно на фронтальном, левом и правом боковых экранах под углом вниз 10o от нормали к экрану и под углом 40o от нормали к экрану в сторону направления вращения воздуха в горелке и на расстоянии 4,7 м от вертикального ребра камеры сгорания, противоположного наклону горелки на соответствующем экране.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Вихревая топка // 2042084
Изобретение относится к области топочной и сушильной технике на основе систем и устройств с циркулирующим кипящим слоем и может быть использовано в теплопарогенераторах, сушильных установках различных мощностей и назначения, удовлетворяющих требованиям экологии, экономичности, надежности и малогабаритности, с целью повышения эксплуатационной надежности
Способ сжигания жидкого топлива // 2002161
Фонтанно-противоточная топка // 1815488
Горизонтальная циклонная топка // 1806309
Способ сжигания пылеугольного топлива // 1753186
Топка // 1751596
Энерготехнологический агрегат // 1744369
Изобретение относится к теплоэнергетике и служит для получения энергетического пара
Вихревая камера сгорания // 1740870
Топка // 1710938
Изобретение относится к сжиганию топлива и позволяет повысить качество сжигания, снизить выбросы оксида азота и предотвратить шлакование стенок
Топка // 1695039
Изобретение относится к области сжигания топлива и позволяет повысить качество сжигания и надежность
Циклонный предтопок // 2180074
Изобретение относится к устройствам для одновременного или попеременного сжигания жидкого и газообразного топлива
Способ работы котельной установки // 2182280
Изобретение относится к области котельной техники, в частности к способам подогрева воздуха, подаваемого в топку
Циклонный предтопок (варианты) // 2190154
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания топлива в вихревых камерах
Циклонный предтопок // 2196273
Вихревая топка // 2199056
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, регулирующим систему нижнего дутья при сжигании измельченного твердого топлива в вертикальных вихревых топках
Вихревая топка // 2228489
Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться в промышленных и энергетических котлах сжигающих лузгу, измельченные растительные, горючие и древесные отходы или твердое топливо
Вихревая горелка // 2288403
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при сжигании легкого и тяжелого жидкого топлива, а также различных видов газообразного топлива в топках котлов и печей, в частности в конструкциях блочных горелок теплофикационных водогрейных котлов
Топочное устройство // 2341728
Изобретение относится к области теплоэнергетики, может быть использовано в других отраслях промышленности и позволяет повысить эффективность дожигания выпадающих в холодную воронку частиц несгоревшего топлива, а также уменьшить уровень выбросов оксидов азота и снизить шлакование скатов холодной воронки, что приводит к повышению надежности и экономичности
Циклонный предтопок // 2354886
Изобретение относится к устройствам для сжигания отходов переработки древесной биомассы, может найти применение в промышленной энергетике и обеспечивает при его использовании повышение полноты выгорания топлива при одновременном снижении образования оксидов горения
Циклонный предтопок // 2354887
Изобретение относится к устройствам для сжигания отходов переработки древесной биомассы, может найти применение в промышленной энергетике и обеспечивает при своем использовании повышение полноты выгорания топлива, расширение диапазона эффективного сжигания древесных отходов с повышенной влажностью до 65%