- 8 (495) 7487600
- 8 (495) 7487600
- 8 (925) 5552040
- 8 (925) 5552040
- Напишите нам
- Обратный звонок
Интернет магазин оборудования насосной, отопительной и водонагревательной техники №1
Циклонный предтопок котла. Циклонные топки водогрейных котлов
Топки циклонные — РосТепло Энциклопедия теплоснабжения
Материал из РосТепло Энциклопедия теплоснабжении
Содержание разделаОдним из наиболее характерных отличительных свойств циклонных топок является то, что на интенсивность горения топлива в первую очередь оказывает влияние продолжительность пребывания частиц топлива в камере сгорания и для циклонных топок чем дольше, тем интенсивней (в определенных пределах разумеется).
Геометрические особенности циклонной камеры (тангенциальная подача всего или большей части воздуха в камеру с большими скоростями при центральном выходе газов через обратное сопло, образующего пазуху) обусловливают структуру циклонного пространственного потока. Вектор скорости в циклонном потоке можно разложить на три характерные составляющие: осевую скорость Wx, вращательную (тангенциальную) скорость Wt, и радиальную скорость Wr. Из них для циклонного метода сжигания наибольшее значение имеет вращательная скорость. Соотношение Wt / Wx характеризует степень отклонения винтового потока от прямого течения – крутку потока. В горизонтальных циклонах вихревой поток совершает не больше одного оборота.
На рис. 4.35 приведено распределение вращательных скоростей в диаметральном сечении камеры; Wt вдоль по радиусу сильно изменяется. В общем виде ее изменение описывается уравнением:
Wt rn= const,
где r – текущий радиус, м; n – показатель степени, изменяется от +1 до –1.
Вектор максимальной скорости Wt макс с местоположением в точке, лежащей на окружности с радиусом, примерно равным rмакс = 1/3 Rц, делит эпюру скоростей на две части, имеющие различный закон изменения Wt от радиуса. В периферийной части потока от r = Rц до r = rмакс с уменьшением r скорость вращения увеличивается. В этой области показатель степени n переменный и изменяется в пределах 1–0; участок с n = 1 соответствует потенциальному вращению.
В центральной части потока от r = rω до r = 0 вращательное движение газов близко к квазитвердому, т.е. вращательная скорость уменьшается до нуля на оси вращения согласно закону:
Wt / r =ω = const
где ω – угловая частота вращения.
Область на участке rω – rмакс является переходной.
Соответственно распределению вращательных скоростей статическое давление максимально у стенки камеры и уменьшается к ее центру. При сильной крутке в центре циклона давление может понизиться настолько, что из камеры дожигания в циклон устремятся горячие газы, создавая обратный осевой поток. Глубина проникновения этого потока зависит от интенсивности крутки. При горении из-за увеличения объема газов и повышения вязкости глубина проникновения обратного потока в глубь циклона уменьшается.
По выходе из сопл струя газов испытывает сопротивление, в связи с чем по мере перемещения газов в циклоне начальный момент количества движения их уменьшается. Имеет место соотношение:
WвхRц > Wt r.
Отношение моментов количества движения газов называется коэффициентом сохранения тангенциальной скорости\[ ε = \frac{W_t * r }{W_{вх} * R}< 1 \]
При тангенциальном подводе вторичного воздуха величина ε зависит также от соотношения площадей сопл и поперечного сечения циклона.
Основными типами циклонных топок являются топки:
- с горизонтальными циклонами;
- с вертикальными цилиндрическими предтопками;
- с вертикальными циклонами.
Указанные основные типы циклонных топок первоначально разрабатывались для твердых дробленых или пылевидных топлив, но при установке соответствующих горелок (форсунок) успешно могут работать на газообразном и жидких видах топлив.
Топки с горизонтальными циклонами[править]
Топки с горизонтальными циклонами (рис. 4.36.) – трехкамерные, состоят из камер сгорания 1, дожигания 2 и охлаждения 3. Камера сгорания выполнена в виде цилиндра из кипятильных труб ∅ 38 мм и устанавливается горизонтально, с внутренней стороны футерована пластичной хромитовой массой, набитой на шипы ∅ 10 и длиной 15 мм. Шипы приварены к трубам в шахматном порядке с шагом 25 мм. С наружной стороны камеру покрывают металлической обшивкой с термоизоляцией.
Рис. 4.36. Топка с горизонтальными циклонами: 1 – циклонная камера сгорания; 2 – камера дожигания; 3 – камера охлаждения; 4 – вихревая горелка
В циклонных камерах сжигают угрубленную пыль и дробленку, получаемую дроблением угля в молотковых мельницах до остатка R5 = 5 ÷ 10%. В дробленке основную массу составляют частицы размером 0,5–1 мм.
Для котлов небольшой мощности применяют индивидуальную систему дробления, а для мощных – центральную систему дробления, откуда дробленка подается в бункера котла.
Для сжигания дробленки применяют вихревую горелку 4, которую в циклоне устанавливают в центре передней стены, имеющей слабоконическую форму. Плоская задняя стена переходит в коническое сопло-ловушку.
Дробленка угля через горелку подается аксиально первичным воздухом со скоростью 30–35 м/с. Количество первичного воздуха составляет 15–20% от всего воздуха, подаваемого для горения. Вторичный воздух вводится в камеру тангенциально со скоростью, доходящей до 150 м/с, через сопла с индивидуальным регулированием. Сопла расположены на верхней образующей циклона и занимают 2/3 его длины.
При наличии шлакоулавливающего пучка в циклонной топке в жидком виде улавливается до 85–90% золы; а при отсутствии – 80%, унос не превышает 15–20%. В связи с высоким шлакоулавливанием в этих топках встает вопрос об использовании физического тепла жидкого шлака.
Интенсивность и экономичность топок с горизонтальными циклонами при сжигании каменных углей характеризуются следующими показателями. Тепловое напряжение камеры сгорания достигает 2–6 МВт/м3 [2–5 Гкал/(м3⋅ч)]. Однако из-за необходимости иметь развитые камеры охлаждения общее тепловое напряжение топок с горизонтальными циклонами не превышает Q/V = 0,23 МВт/м3 [200×103 ккал/( м3⋅ч)]. Форсировка поперечного сечения циклонной камеры составляет Q/F = 14 ÷ 21 МВт/м2 [10–12 Гкал/(м2⋅ч)]. Тепловые потери q3 + q4 не превышают 1–1,3%. Благодаря низким тепловым потерям и малым избыткам воздуха к.п.д. котлов с циклонными топками составляет 93,5–95%. Сжигание топлива в виде дробленки или грубой пыли одновременно позволяет уменьшить расход электроэнергии на размол.
Нормальная работа циклонной топки в пределах от 40 до 100% номинальной нагрузки котла может вестись изменением нагрузки циклонов или выключением части их. Регулирование выключением части циклонов позволяет вести работу остающихся циклонов с высокой форсировкой, а следовательно, при высоких температурах и высокой текучести жидкого шлака независимо от нагрузки котла.
Циклонные камеры выполняют диаметром от 1,8 до 4 м, единичная производительность по пару составляет от 10 до 60 кг/с (35–210 т/ч).
Ниже приводятся рекомендации по конструктивным размерам горизонтальных циклонных камер. Эти размеры даны в отношении к диаметру циклона Dц, который принят за определяющий размер (рис. 4.37).
Рис. 4.37. Основные конструктивные соотношения для горизонтальных циклонных камер
- Длина циклонаLц = 1,25 Dц
- Длина сопла lс = 0,25 Dц
- Длина участка установки сопл вторичного воздухаl = 0,75 Dц
- Диаметр соплаdс = 0,44 Dц
- Выступ h равен высоте сопл вторичного воздуха, угол раскрытия передней стены á = 130°.
По режимным параметрам даются следующие рекомендации: температура подогрева воздуха 350–400 °С; избыток воздуха áц = 1,05÷1,1.
Расход первичного воздуха принимается равным 15% общего расхода воздуха на горение при нормальной производительности независимо от нагрузки для поддержания постоянной скорости на выходе из горелок.
Так как скорость вторичного воздуха на входе в камеру составляет W2 = 130÷150 м/с, то эти топки снабжаются высоконапорными вентиляторами с напором 10–20 кПа. Поэтому расход энергии на 10–12% выше, чем у обычных пылеугольных котлов.
Преимуществом горизонтальных циклонных топок по сравнению с другими типами циклонных предтопков является возможность сжигания дробленки, а недостатком – высокое гидравлическое сопротивление.
Применение циклонных топок позволяет получить компактные топочные устройства.
По условиям общей компоновки горизонтальные циклонные камеры удобно располагать со стороны фронтовой стены котла в один или два яруса в количестве до 5 шт. На котлах мощностью свыше 200 кг/с (700 т/ч) циклонные камеры устанавливают в один ярус на фронтовой и задней стенах топки до 6–7 шт. на каждой стене.
Топки с горизонтальными циклонами рекомендуются для сжигания маловлажных бурых углей и каменных углей с выходом летучих на горючую массу не менее 18–20%, с приведенной зольностью до 1,5% × кг/МДж, температурой плавления золы 1450–1500 °С и вязкостью шлака при 1430 °С не выше 250 П.
Топки с горизонтальными циклонами могут применяться также для сжигания мазута и газов.
Для сжигания углей АШ, ПА и Т топки с горизонтальными циклонами не могут быть использованы из-за недостаточно устойчивого зажигания.
Топка с вертикальным цилиндрическим предтопком[править]
Вертикальный циклонный предтопок ВТИ (рис. 4.38) выполняется цилиндрическим Dц = 2,25÷3,25 м и высотой (3,5÷5) Dц. Экранные трубы предтопка ошипованы и футерованы карборундом.
Рис. 4.38. Топка с вертикальным цилиндрическим предтопком ВТИ: 1 – циклонный предтопок; 2 – горелка; 3 – воздухопровод; 4 – шлакоулавливающий пучок; 5 – камера охлаждения; 6 – сброс отработанного сушильного агента
Производительность циклона по пару 16–20 кг/с. Для котла D = 700 кг/с (2500 т/ч) блока 500 МВт принято 12 предтопков с производительностью каждого 58 кг/с (208 т/ч). При производительности котлов до 66 кг/с (240 т/ч) предтопки располагают перед фронтом, а при большей – встречно со стороны боковых или фронтовой и задней стен, в ряде случаев вписанными в общую камеру охлаждения.
К нижней части предтопка, примыкающей к камере охлаждения, трубы разведены в четырехрядный шлакоулавливающий пучок. Летка ∅ 500 мм на дне предтопка образована его экранными трубами.
Топка в вертикальным предтопком предназначена для сжигания пыли угрубленного размола АШ, ПА, каменных и бурых углей, имеющих благоприятные температурные и вязкостные характеристики золы и шлака.
Особенностями вертикальных цилиндрических предтопков являются большее развитие их высоты и отсутствие на выходе обратного сопла с пазухой. Последнее обстоятельство исключает образование обратного кольцевого вихря и циркуляционного движения в районе выходного отверстия. В связи с увеличенной высотой получается более умеренное объемное тепловое напряжение предтопка Q/Vц = (1,1÷1,8) МВт/м3 по сравнению с горизонтальными циклонами.
В вертикальном цилиндрическом предтопке, так же как в горизонтальных циклонах, горение организуется в вихревом потоке. Для этого применяются вихревые горелки с лопаточными завихрителями. Горелки размещаются аксиально по одной штуке на потолке каждого предтопка. Вторичный воздух полностью или частично подается через горелки. Во втором случае остальная часть вторичного воздуха подается через сопла, расположенные на боковой поверхности предтопка в его верхней части.
Вертикальные цилиндрические предтопки отличаются высокой экономичностью работы, выгорание топлива достигает 97–98% при сжигании бурых и каменных углей и 90% при сжигании АШ. Коксовый остаток догорает в футерованной части камеры охлаждения. Суммарные топочные потери при сжигании бурых и каменных углей составляют q3 + q4 ≈ 0,5%, а при сжигании АШ – q4 ≈ 3%. Характеристики циклонных и двухкамерных топок приведены в табл. 4.10.
Топка вертикальная циклонная[править]
Топка вертикальная циклонная (рис. 4.39) предназначена для сжигания угрубленной угольной пыли (R90 ≤ 30 ÷ 40 %). Камера сгорания выполнена в виде вертикального циклона и расположена под камерой охлаждения. Циклонная камера и присоединительная горловина 1, в нижней части которой размещается шлакоулавливающая решетка, а верхняя – служит камерой дожигания, экранированы и футерованы. Камера охлаждения выполнена с открытыми экранами.
Прямоточные щелевые горелки 2 расположены тангенциально на боковых стенах в верхней части камеры сгорания. Первичный воздух с угольной пылью подается через горелки со скоростью 25–35, а вторичный – 40–60 м/с. Продукты сгорания из циклонной камеры выходят через горловину 1 вверх, переходя последовательно в камеру дожигания и охлаждения. Горловина в виде центрально установленного цилиндра, низко опущенного в камеру сгорания, выполняется из экранных труб, включенных в контур циркуляции котла.
Углублением внутреннего цилиндра в циклон достигается ввод вращающегося факела в него так, чтобы и при малых нагрузках горячие продукты сгорания омывали дно циклона, обеспечивая высокий нагрев и текучесть удаляемого жидкого шлака. Это мероприятие также увеличивает улавливание золы в циклоне.
Рис. 4.39. Вертикальная циклонная топка
В результате осуществления тангенциального ввода струи пылевоздушной смеси и аксиального выхода продуктов сгорания в этой циклонной камере достигается высокое шлакоулавливание. Даже без шлакоулавливающей решетки до входа продуктов сгорания в горловину улавливается 75–80% шлака.
По имеющимся эксплуатационным данным примерно 90% пыли сгорает в непосредственной близости от горелок. Оставшиеся 10% наиболее грубой пыли догорают в камере дожигания. Более крупные частицы удерживаются в камере сгорания и выгорают при большей скорости омывания потоком газов. Тепловое напряжение объема вертикального циклона составляет Q/V = 1 ÷ 1,4 МВт/м3, а сечения Q/F = 3,5 ÷ 4 МВт/м2.
Котлы с вертикальными циклонами выполняют паропроизводительностью до 125 кг/с (450 т/ч) с числом циклонов от одного до четырех и одной камерой охлаждения.
www.rosteplo.ru
ЦИКЛОННЫЕ ТОПКИ
ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА
Дальнейшим усовершенствованием двухкамерных топок явились циклонные топки, в которых процесс горения интенсифицируется повы - шеним удельной скорости горения и увеличением времени пребывания частиц топлива в камере сгорания.
Имеются следующие типы циклонных топок: с горизонтальными циклонами; с вертикальными цилиндрическими предтопками; с вертикальными циклонами.
Топки с горизонтальными циклонами
Топки с горизонтальными циклонами (рис. 21-7) — трехкамерные, состоят из камер сгорания 1, дожигания 2 и охлаждения 3. Камера сгорания выполнена в виде цилиндра из кипятильных труб 0 38 мм и устанавливается горизонтально, с внутренней стороныфутерована пластичной хромитовой массой, набитой на шипы 0 10 и длиной 15 мм. Шипы приварены к трубам в шахматном порядке с шагом 25 мм. С наружной стороны камеру покрывают металлической обшивкой с термоизоляцией.
В циклонных камерам сжигают угрубленную пыль и дробленку, получаемую дроблением угля в молотковых мельницах до остатка /?5 = = 5-ь10%. В дробленке основную массу составляют частицы размером
0,5—1 мм. Для парогенераторов небольшой мощности применяют индивидуальную систему дробления, а для мощных — центральную систему дробления, откуда дробленка подается в бункера парогенератора.
Для сжигания дроблен - ки применяют вихревую горелку 4, которую в циклоне устанавливают в центре передней стены, имеющей слабоконическую форму. Плоская задняя стена переходит в коническое сопло-ловушку.
Дробленка угля через горелку подается аксиально первичным воздухом со скоростью 30—35 м/с. Количество первичного воздуха составляет 15—20 % от всего воздуха, подаваемого для горения. Вторичный воздух вводится в камеру тангенциально со скоростью, доходящей до 150 м/с, через сопла с индивидуальным регулированием. Сопла расположены на верхней образующей циклона и занимают 2/з его длины.
Работы, проведенные под руководством Г. Ф. Кнорре [Л. 59] на аэродинамических стендах, полупромышленных и промышленных установках, позволили выявить аэродинамику и процесс горения в горизонтальной циклонной камере.
'Геометрические особенности циклонной камеры, тангенциальная подача всего или большей части воздуха в камеру с большими скоростями при центральном выходе газов через обратное сопло, образующего пазуху, обусловливают структуру циклонного пространственного потока. Вектор скорости в циклонном потоке можно разложить на три характерные составляющие: осевую скорость Шх, вращательную (тангенциальную) скорость УРг и радиальную скорость л№г. Из них для циклонного метода сжигания наибольшее значение имеет вращательная скорость. Соотношение характеризует степень отклонения винтово-
462го потока от прямого течения — крутку потока. В горизонтальных циклонах вихревой поток совершает не больше одного оборота.
На рис. 21-8 приведено распределение вращательных скоростей в диаметральном сечении камеры; вдоль по радиусу сильно изменяется. В общем виде ее изменение описывается уравнением:
ИР^^сопб!, (21-1)
Где г — текущий радиус, м; п — показатель степени, изменяется от +1 до —1.
Рис. 21-8. Распределение тангенциальных и осевых скоростей в горизонтальной циклонной камере. |
Бектор максимальной скорости Аммане с местоположением в точке, лежащей на окружности с радиусом, примерно равным гиакс = 7з#ц» делит эпюру скоростей на две части, имеющие различный закон изменения от радиуса. В периферийной части потока от г^=Яц до г= = ^макс с уменьшением г скорость вращения увеличивается. В этой области показатель степени п переменный и изменяется в пределах 1—0; участок с п = соответствует потенциальному вращению.
В центральной части потока от г=г(0 до г = 0 вращательное движение газов близко к квазитвердому, т. е. вращательная скорость уменьшается до нуля на оси вращения согласно закону:
^у - = а) = сопб!, (21-2)
Где со — угловая частота вращения.
Область на участке га — гМакс является переходной.
Соответственно распределению вращательные скоростей статическое давление максимально у стенки камеры и уменьшается к ее центру. При сильной крутке в центре циклона давление может понизиться настолько, что из камеры дожигания в циклон устремятся горячие газы, создавая обратный осевой поток. Глубина проникновения этого потока зависит от интенсивности крутки. При горении из-за увеличения объема газов и повышения вязкости глубина проникновения обратного потока в глубь циклона уменьшается.
По выходе из сопл струя газов испытывает сопротивление, в связи с чем по мере перемещения газов в циклоне начальный момент количества движения их уменьшается. Имеет место соотношение:
№вхЯц>Шгг. (21-3)
Отношение моментов количества движения газов называется коэффициентом сохранения тангенциальной скорости
(2М>
При тангенциальном подводе вторичного воздуха величина е зависит также от соотношения площадей сопл и поперечного сечения циклона.
Значения е меньше при сжигании угольной пыли, чем при дроблен - ке, вследствие сильного возрастания вязкостного сопротивления из-за повышения температуры и затраты энергии на создание вращательного движения частиц топлива, обладающих сравнительно большой инерцией прямолинейного движения. Рассредоточением входа воздуха можно уменьшить падение е по длине циклона.
Сложным является распределение осевых скоростей в циклонной камере. Вращающийся поток в осевом направлении разделяется на два — периферийный направляется в пазуху, делает петлю и возвращается, внутренний (центральный) поток, имеющий максимальные осевые скорости и занимающий большую площадь, сливаясь с обратным циркуляционным током, из пазухи проходит к выходу через сопло. Обратный осевой ток распространяется на небольшую протяженность или отсутствует. При наличии обратного осевого тока газы из циклона выводят через кольцевое сечение с внешним диаметром, равным отверстию сопла, и внутренним 2г0, соответствующим диаметру центральной области подсоса газов. Чем больше степень крутки, тем шире область обратного потока и меньше расходное кольцевое сечение, через которое продукты сгорания попадают из камеры дожигания. При этом больше и выходная осевая скорость.
При сжигании грубой пыли или дроблении в периферийной зоне сиапливается большое иоличество ирупных франций топлива. Эта зона с общим движением потока в пазуху оказывается сильно перегруженной топливом и поэтому горение в ней происходит с недостатком воздуха а<1. При высоких температурах и недостатке воздуха развиваются процессы газификации топлива. Внутренний слой потока, в особенности при сжигании дроблении, мало загружен топливом, поэтому в нем сравнительно много избыточного воздуха а>1. После разворота в пазухе часть продуктов газификации с периферийным потоком вовлекается в циркуляционное движение и далее вместе с остальной частью продуктов газификации попадает в осевой выходной поток с избытком свободного воздуха, интенсивно перемешивается с ним и сгорает. На этом участке смешения продуктов, выходящих из периферийной зоны, с осевым выходным потоком также происходит догорание частиц кокса.
Крупные частицы центробежными силами отбрасываются на периферию и, не успев сгореть, достигают стенок и осаждаются на поверхностях камеры, смоченных жидким шлаком, где при больших скоростях омывания и высоких температурах интенсивно выгорают.
Однако прилипание частиц к пленке жидкого шлака оказывается недлительным. Значительная доля осевших частиц большими скоро - 464 стями обдувания отрывается и циркулирует в потоке, оказываясь в благоприятны^ условиях для реагирования. Мельчайшие фракции пыли попадают из горелки в центральный поток и прямотоком двигаются к выходу из циклона. На этом пути большая часть их сгорает или газифицируется. При более тонком размоле увеличение количества мельчайших частиц и в связи с этим повышение концентрации топлива в центральном потоке может привести к появлению недожога в потоке. Поэтому при сжигании более тонкой пыли нежелательно применение аксиальных горелок. Для увеличения доли угольной пыли, направляемой в периферийный поток, целесообразно пылевоздушную смесь так же, как и вторичный воздух, подавать тангенциально.
Таким образом, согласно теории, разработанной научным коллективом под руководством проф. Г. Ф. Кнорре {Л. 60], циклонный метод сжигания характеризуется газификацией основной массы топлива в периферийной зоне с последующим сгоранием продуктов газификации и недогоревшего кокса в условиях интенсивного смесеобразования в высокотемпературном потоке.
При больших величинах <3/У циклона (камеры сгорания), обусловливающих малую удельную величину поверхности охлаждения, приходящуюся на единицу массы газов, возможна более совершенная организация топочного процесса. В этих условиях горение топлива осуществляется с малыми избытками воздуха (а= 1,05ч-1,1), незначительными присосами при высоких температурах, достигающих 1800°С и выше, при которых шлак плазится. Капельки жидкого шлака отбрасываются на стены. Со стен, с пленки жидкий шлак медленно стекает вниз и через отверстие в нижней части задней стены циклона стекает в камеру дожигания. Для лучшего стекания шлака цилиндрическая камера сгорания устанавливается с небольшим наклоном в сторону камеры дожигания— порядка 5° к горизонту. Наличие пазухи, образованной соплом - ловушкой, препятствует выносу крупных частиц из камеры, которые в пазухе могут циркулировать до полного выгорания. Время пребывания в циклоне увеличивается также благодаря прилипанию частиц на смоченных шлаком стенах циклона. Продолжительность горения частиц в циклонных топках практически не связана со временем движения продуктов сгорания через циклон.
Из одной или нескольких параллельно работающих циклонных камер продукты сгорания с температурой 1700°С и выше поступают в одну общую узкую и высокую дожигательную камеру. Продукты сгорания выходят из горловины камеры сгорания с большой скоростью, доходящей до 200 м/с, ударяются в заднюю стенку дожигательной камеры, опускаются вниз и, совершив поворот через шлакоулавливающую решетку, направляются в камеру охлаждения. Удар газового потока в стену камеры дожигания, поворот и проход через шлакоулавливающий пучок обеспечивает эффективное перемешивание с воздухом и глубокий выжиг недогоревшего топлива и продуктов неполного сгорания.
Суммарная величина тепловых потерь с химическим и механическим недожогом на выходе из циклона не превышает 10%. Шлак, улов^ ленный при ударе, изменении направления потока и в шлакоулавливакь щем пучке, стекает на горизонтальный под камеры" дожигания, откуда вместе со шлаком, поступающим из камеры сгорания, через летку вытекает в шлакоудаляющее устройство. Шлакоулавливающий пучок служит также для защиты шлаковой ванны от охлаждения. Камера дожигания, в которой улавливается примерно 10% шлака, также торк- ретирована.
Однако установка циклонов с наклоном оказалась необязательной. Для упрощения конструкции перешли к горизонтальному расположению циклонов. С этой же целью отказались от шлакоулавливающих пучков и на мощных парогенераторах перешли к встречному расположению нескольких циклонов на фронтовой и задней стенах нижней части топочной камеры, суженной в упрощенную камеру дожигания без
Шлакоулавливающего 'пучка (рис. 21-9).
В случае сжигания грубой пыли (#9о<30%), обычно приготовляемой в биль - ной мельнице, применяются щелевые горелки, располагаемые ниже сопл вторичного воздуха. При этом обеспечивается более устойчивая работа топки при небольших расходах энергии на размол.
Пр и наличии шлакоулавливающего пучка в циклонной топке в жидком виде улавливается до 85—90% золы, а при отсутствии — 80%; унос не превышает 15—20%. В связи с высоким шлакоулавливанием в этих Рис. 21-9. Топка со встречным расположением го - топках встает вопрос об
Ризонтальных циклонов. использовании физического
Тепла жидкого шлака.
Интенсивность и экономичность топок с горизонтальными циклонами при сжигании каменных углей характеризуются следующими показателями. Тепловое напряжение камеры сгорания высокое и достигает 2—6 МВт/м3 [2—5 Гкал/(м3-ч)]. Однако из-за необходимости иметь развитые камеры охлаждения общее тепловое напряжение топок с горизонтальными циклонами не превышает СЦУ = 0,23 МВт/м3 [200Х ХЮ3 ккал/(м3-ч)]. Форсировка поперечного сечения циклонной камеры составляет С£/Р= 14-4-21 МВт/м2 [10—12 Гкал/(м2-ч)]. Тепловые потери <7з + #4 не превышают 1 —1,3%. Благодаря низким тепловым потерям и малым избыткам воздуха к. п. д. парогенераторов с циклонными топками составляет 93,5—95%. Сжигание топлива в виде дробленки или грубой пыли одновременно позволяет уменьшить расход электроэнергии на размол.
Нормальная работа циклонной топки в пределах от 40 до 100% номинальной нагрузки парогенератора может вестись изменением нагрузки циклонов или выключением части их. Регулирование выключением части циклонов позволяет вести работу остающихся циклонов с высокой форсировкой, а следовательно, при высоких температурах и еысокой текучести жидкого шлака независимо от нагрузки парогенератора.
Циклонные камеры выполняют диаметром от 1,8 до 4 м, единичная производительность по пару составляет от 10 до 60 кг/с (35—210 т/ч).
Ниже приводятся рекомендации по конструктивным размерам горизонтальных циклонных камер. Эти размеры даны в отношении к диа - 466метру циклона Ац, который принят за определяющий размер (рис. 21-10).
Длина циклона.................................................................................... /,ц=1,25 Вц
Длина сопла •....................................................................................... /с=0,25 Пц
Длина участка установки сопл вторичного воздуха. . /=0,75 Оц
Диаметр сопла • . ..................................................... • с? с=0,44 £>ц
Выступ к равен высоте сопл вторичного воздуха, угол раскрытия передней стены о=130°
По режимным параметрам даются следующие рекомендации: температура подогрева воздуха 350—400°С; избыток воздуха ац= = 1,05-М, 1.
Рис. 21-10. Основные конструктивные соотношения для горизонтальных циклонных камер. |
Расход первичного воздуха принимается равным 15% общего расхода воздуха на горение при нормальной производительности независимо от нагрузки для поддержания постоянной скорости на выходе из горелок.
Так как скорость вторичного воздуха на входе в камеру составляет №2= 130ч-150 м/с, то эти топки снабжаются высоконапорными вентиляторами с напором 10—20 кПа. Поэтому расход энергии на 10—12% выше, чем у обычных (пылеугольных парогенераторов.
Преимуществом горизонтальных циклонных топок по сравнению с другими типами циклонных предтопков является возможность сжигания дробленки, а недостатком — высокое гидравлическое сопротивление.
Применение циклонных топок позволяет получить компактные топочные устройства.
Так, например, топочное устройство парогенератора блока 50 МВт (рис. 21-9) производительностью 400 кг/с (1470 т/ч) имеет 8 встречно-расположенных горизонтальных циклонов диаметром 3050 мм. Общее тепловое напряжение топочного объема составляет ф/У=0,29 МВт/м3, а тепловое напряжение сечения циклонов — МВт/м2.
По условиям общей компоновки горизонтальные циклонные камеры удобно располагать со стороны фронтовой стены парогенератора в один или два яруса в количестве до 5 шт. На парогенераторах мощностью свыше 200 кг/с (700 т/ч) циклонные камеры устанавливают в один ярус на фронтовой и задней стенах топки до 6-—7 шт. на каждой стене.
Топки с горизонтальными циклонами рекомендуются для сжигания маловлажных бурых углей и каменных углей с выходом летучих на горючую массу не менее 18—20%, с приведенной зольностью до 1,5% X Хкг/МДж, температурой плавления золы 1450—1500°С и вязкостью шлака при 1430°С не выше 250 П.
Топки с горизонтальными циклонами могут применяться также для сжигания мазута и газов.
Для сжигания углей АШ, ПА и Т топки с горизонтальными циклонами не могут быть использованы из-за недостаточно устойчивого зажигания и недостаточно интенсивного и экономичного сжигания.
Топки с вертикальными цилиндрическими предтопками
Вертикальный циклонный предтопок ВТИ (рис. 21-11} выполняется цилиндрическим £)ц=2,254-3,25 м и высотой (3,5ч-5)/)ц. Экранные трубы предтопка ошипованы и футерованы карборундом.
Производительность циклона по пару 16—20 кг/с. Для парогенератора £) = 700 кг/с (2500 т/ч) блока 500 МВт принято 12 предтопков с производительностью каждого 58 кг/с (208 т/ч). При парогенераторах производительностью до 66 кг/с (240 т/ч) предтопки располагают перед фронтом, а при большей — встречно со стороны боковых или фронтовой
Рис. 21-11. Топка с вертикальными цилиндрическими предтопками ВТИ. 1 — циклонный предтопок; 2—горелка; 3 — воздухопровод; 4 — шлакоулавливающий пучок; 5 — камера охлаждения; 6 — сброс отработанного сушильного агента. |
И задней стен, в ряде случаев вписанными в общую камеру охлаждения.
В нижней части предтопка, примыкающей к камере охлаждения, трубы разведены в четырехрядный шлакоулавливающий пучок. Летка 0 500 мм на дне предтопка образована его экранными трубами. Основные конструктивные соотношения предтопка приведены на рис. 21-12.
Топка с вертикальными предтоп - ками предназначена для сжигания пыли угрубленного размола АШ, ПА, каменных и бурых углей, имеющих благоприятные температурные и вязкостные характеристики золы и шлака [Л. 60].
Особенностями вертикальных цилиндрических предтопков являются большее развитие их высоты и отсутствие на выходе обратного сопла с пазухой. Последнее обстоятельство исключает образование обратного кольцевого вихря и циркуляционного движения в районе выходного отверстия.
msd.com.ua
Водогрейные котлы
Водогрейные котлы
Водогрейные котлы предназначены для отопления и горячего водоснабжения жилых и административных зданий и промышленных цехов. Водогрейные котлы работают с принудительной циркуляцией теплоносителя в закрытых и в открытых системах теплоснабжения.
Водогрейные котлы работают с различными видами топлива: уголь, дрова, газ, дизель, мазут.
Водогрейные котлы это:
- высокий КПД, минимальный расход топлива;
- быстрый выход на номинальную мощность - 2-4 часа;
- запас по мощности 15%, сверх номинальной;
- безнакипность работы;
- повышенная надежность конструкции;
- максимальное удобство обслуживания;
- компактность;
- быстрый выход на установленную мощность;
- полная ремонтопригодность;
- надежность.
Водогрейные котлы отличает высокий КПД, что достигается за счет применения следующих конструктивных решений. Большой объем топочной камеры обеспечивает полное выгорание топлива, снижая тем самым потери с механическим недожогом. Газоплотное исполнение топки и качественная теплоизоляция снижают потери тепла через стенки котла и окружающую среду и исключают присосы холодного воздуха в топку котла. Развитая конвективная поверхность нагрева обеспечивает снижение температуры уходящих газов из котла до 200 -180 °С. Применение современной технологии сжигания топлива в слое снижает потери с механическим и химическим недожогом топлива. Гидравлическая схема в котле работает по схеме противотока и конвективный пакет выступает в роли экономайзера. Многочисленные перегородки, установленные в коллекторах котла, направляют поток теплоносителя, исключая возникновение застойных зон и локальный перегрев поверхностей нагрева. Высокие скорости и турбулизация потока воды максимально снижают образование накипи, водогрейные котлы надежно работают без специальных мероприятий по водоподготовки.
Конструкция водогрейных котлов
Водогрейные котлы выполнены гладкотрубными, горизонтальной компоновки, состоят из двух блоков: топочного и конвективного. Топка водогрейных котлов экранирована газоплотными панелями. Конвективный блок состоит из конвективных секций. Конвективные трубы ввариваются в стояки. Горизонтальные трубы конвективных секций в конвективном блоке располагаются в шахматном порядке. Котлы имеют по два конвективных блока, разделяемых газоплотной перегородкой, направляющей движение газов. Конвективная поверхность нагрева водогрейного котла состоит из пакетов, которые при ремонте легко демонтируются даже в ограниченном пространстве (при ширине проходов между котлами в один метр). В нижней части конвективных пакетов находится зольный бункер с лазом для очистки от золы и сажи и осмотра труб конвективного пучка. Водогрейные котлы имеют теплоизоляцию и съемную декоративную обшивку. Обмуровка котлов выполняется из минеральных матов и огнеупорного волока, обшивка выполнена из оцинкованной или листовой стали.
Водогрейные котлы просты в обслуживании и ремонте благодаря наличию люков для осмотра и очистки конвективных пакетов.
Для обеспечения безопасных условий эксплуатации и расчетных режимов работы водогрейные котлы оснащаются предохранительной и запорно-регулирующей арматурой, контрольно-измерительными приборами и приборами безопасности. Запорная арматура служит для отвода воды из котла в тепловую сеть, подвода обратной воды в водогрейный котел, слива воды из котла, для периодической продувки и удаления шлама. Контрольно-измерительные приборы, термометры и манометры обеспечивают измерение давления и температуры на входе и выходе воды из водогрейных котлов.
Твердотопливные котлы
Твердотопливные котлы с ручными топками устанавливаются в отопительных котельных с ручными топливоподачей и шлакоудалением. Топливо в топку водогрейного котла подается ручным способом через загрузочную дверцу и сжигается на слоевой топке, под которую вентилятором подается воздух для горения. Провал шлака происходит через отверстия в колосниках и обратно через загрузочную дверцу в котельный зал.
Механические котлы
Механические котлы с топкой применяются в стационарных котельных с механизированными топливоподачей и золоудалением.
Газовые котлы
Газовые котлы оснащены горелочными устройствами для сжигания жидкого и газообразного топлива, а за счет универсальной конструкции топочной камеры газовые и жидкотопливные котлы позволяют применять широкий ряд горелочных устройств отечественного и импортного производства.
Дровяные котлы
Дровяные котлы спроектированы специально для сжигания древесного топлива, с учетом его характеристик, что гарантирует высокое КПД котла и его надежную работу именно на этом виде топлива.
Конструкция котлов для сжигания дров отличается от угольных котлов:
- наличием 2 загрузочных дверей;
- большим объемом топочной камеры, для единовременной загрузки большого объема низкокалорийного древесного топлива;
- наличием поворотной камеры на выходе из топочной камеры котла перед конвективным пучком, увеличивающую зону догорания легких и мелких топливных частиц, захватываемых потоком уходящих газов.
Котлы без дымососа
Котлы работающие без дымососа мощностью разработаны специально для работы на самотяге, имеют специальные конструктивные решения, позволяющие иметь высокий КПД и надежно работающие даже при плюсовой температуре наружного воздуха.
Котельный завод "Энергия-М" производит и реализует водогрейные котлы различных моделей. Купить водогрейные котлы можно сделав заявку на сайте котельного завода. Транспортирование котлов и другого котельно-вспомогательного оборудования осуществляется автотранспортом, ж/д полувагонами и речным транспортом. Котельный завод поставляет продукцию во все регионы Казахстана и России.
xn----7sbacwtfalkrfmt2a5e5d.xn--p1ai
Циклонный предтопок
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. Указанный технический результат достигается в циклонном предтопке, содержащем циклонную камеру, снабженную тангенциальными соплами первичного воздуха и патрубком для аксиального ввода топлива, камеру дожигания крупных фракций, расположенную под циклонной, коническую колосниковую решетку с подводом вторичного воздуха под нее, установленную в нижней части камеры дожигания, на боковой поверхности которой расположен выходной патрубок, при этом камера дожигания и циклонная камера разделены между собой пережимом с проходным отверстием квадратного поперечного сечения, образованным четырьмя шиберами, позволяющими изменять размеры проходного отверстия. 3 ил.
Изобретение относится к устройствам для сжигания отходов переработки древесной биомассы и может найти применение в промышленной теплоэнергетике.
Известен вертикальный циклонный предтопок, в котором организована схема двухступенчатого сжигания топлива, содержащий колосниковую решетку, расположенную в основании конической части внутреннего корпуса, и цилиндрическую циклонную камеру дожигания продуктов газификации и несгоревших частиц топлива. Подвод воздуха осуществляется тангенциально к конической части предтопка (патент Франции №2142281, МПК F23C 5/00, 1971).
Недостатком данной конструкции циклонного предтопка является верхний торцевой выход дымовых газов, что создает дополнительные трудности при компоновке устройства с котельным агрегатом, а также не позволяет использовать весь рабочий объем топочной камеры котла.
Известен вертикальный циклонный предтопок [патент на изобретение РФ №2196273, авт. изобр. Сабуров Э.Н., Любов В.К., Горохов С.Г.], содержащий циклонную камеру, камеру дожигания, колосниковую решетку и тангенциальные сопла, камера дожигания смонтирована под циклонной камерой, между камерами установлен круглый пережим с буртиком, колосниковая решетка выполнена конической и расположена в камере дожигания, выходной патрубок размещен на боковой поверхности камеры дожигания.
Данное техническое решение является наиболее близким к заявляемому и принято за прототип.
Недостатком прототипа является фиксированное значение диаметра проходного отверстия пережима - площади проходного сечения отверстия, связывающего циклонную камеру и камеру дожигания, что не позволяет регулировать полноту выгорания топлива и образование оксида азота в процессе горения в зависимости от гранулометрического состава древесного топлива (отходов) и его теплотехнических характеристик.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение полноты выгорания топлива, снижение образования оксида азота в процессе горения, расширение диапазона эффективного сжигания древесных отходов различной влажности и гранулометрического состава.
Это достигается тем, что в устройстве, содержащем циклонную камеру, снабженную тангенциальными соплами первичного воздуха и патрубком для аксиального ввода топлива, камеру дожигания крупных фракций топлива, расположенную под циклонной, коническую колосниковую решетку с подводом вторичного воздуха под нее, установленную в нижней части камеры дожигания, на боковой поверхности которой расположен выходной патрубок, камера дожигания и циклонная камера разделены между собой пережимом с отверстием квадратного поперечного сечения, образованным четырьмя шиберами, позволяющими изменять размеры проходного отверстия.
На фиг.1 изображен общий вид, совмещенный с продольным разрезом циклонного предтопка; на фиг.2 - горизонтальный разрез А-А; на фиг.3 - горизонтальный разрез В-В.
Циклонный предтопок содержит две камеры: циклонную 1 и камеру дожигания крупных фракций 2 с конической колосниковой решеткой 3, патрубок 4 для подачи вторичного воздуха, патрубок 5 для подачи топлива, пережим 6 квадратного проходного сечения, четыре тангенциальных шлица 7 для подвода первичного воздуха и выходной патрубок 8.
Работа циклонного предтопка осуществляется следующим образом.
Подача топлива производится аксиально через патрубок 5. Через четыре тангенциальных шлица 7 в рабочий объем камеры 1, где осуществляется основной процесс горения, вводится первичный воздух. Здесь происходит взаимодействие топлива с закрученным потоком. Для увеличения времени пребывания топливных частиц в объеме циклонной камеры, повышения надежности воспламенения и выгорания топлива предусмотрен пережим 6 с отверстием квадратного поперечного сечения, образованный четырьмя шиберами, позволяющими изменять размеры проходного отверстия. Продукты газификации и несгоревшие частицы топлива через отверстие в пережиме попадают в камеру дожигания, где поток также является закрученным, но в значительно меньшей степени. Осевой обратный ток, формирующийся в камере дожигания и проникающий обратно в циклонную камеру через проходное отверстие пережима, благоприятствует горению топлива и перемешиванию продуктов сгорания. Для завершения процесса горения крупных фракций организован процесс их слоевого сжигания на колосниковой решетке 3 конического типа, под которую через патрубок 4 подается вторичный воздух. Отверстия колосниковой решетки выполнены таким образом, чтобы обеспечить дополнительную подкрутку газов по направлению основного вращения и повысить полноту и скорость выгорания горючих компонентов. Возможность изменять площадь проходного сечения отверстия пережима позволяет регулировать время пребывания топлива в циклонной камере, мощность осевого обратного тока, интенсивность перемешивания продуктов сгорания в зависимости от гранулометрического состава и влажности топлива, т.е. регулировать процесс горения как в циклонной камере, так и в камере дожигания. Отвод продуктов сгорания в объем топочной камеры котлоагрегата осуществляется через выходной патрубок 8.
В ходе работы проведены аэродинамические исследования модели циклонного предтопка и определены оптимальные размеры проходного отверстия пережима.
Предлагаемый циклонный предтопок хорошо компонуется с существующими котельными агрегатами, наличие пережима с квадратным проходным отверстием и регулируемой площадью проходного сечения позволит повысить полноту выгорания топлива, снизить образование оксида азота в процессе горения топлива в широком диапазоне изменения его гранулометрических и теплотехнических характеристик.
Циклонный предтопок, содержащий циклонную камеру, снабженную тангенциальными соплами первичного воздуха и патрубком для аксиального ввода топлива, камеру дожигания крупных фракций, расположенную под циклонной, коническую колосниковую решетку с подводом вторичного воздуха под нее, установленную в нижней части камеры дожигания, на боковой поверхности которой расположен выходной патрубок, при этом камера дожигания и циклонная камера разделены между собой пережимом с проходным отверстием квадратного поперечного сечения, образованным четырьмя шиберами, позволяющими изменять размеры проходного отверстия.
www.findpatent.ru
Циклонный предтопок котла
Использование: на котлах, сжигающих в качестве топлива водоугольные суспензии. Сущность изобретения: предтопок дополнительно снабжен соосной газификационной камерой, снабженной выходными тангенциальными соплами, на выходе из которых размещен кольцевой канал, газификационная камера имеет входной и открытый выходной торцы, вокруг газификационной камеры в зоне входного торца расположен кольцевой смеситель, подключенный к газификационной камере посредством выходных тангенциальных сопл и кольцевого канала . 1 з. п. ф - лы, 2 ил.
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах, сжигающих в качестве топлива водоугольные суспензии (ВУС).
Известны циклонные топки для сжигания твердого измельченного топлива, отходов производства, приведенные в источниках информации [1] , [2] , содержащие цилиндрическую камеру сгорания с торцовым выходным соплом и расположенной по оси камеры у противоположного торца горелкой, а также кольцевой смеситель, выполненный в виде венца лопаток завихрителя с установленными между его лопатками наклонных топливных патрубков, и кольцевой выходной канал, подключенный к камере сгорания. Для водоугольных топлив невозможно получить эффективные сжигания в известных циклонных топках в связи с тем, что топливо сильно забалластировано водой. Например, при концентрации ВУС - 62% влажность составляет 38% или на 1 т в час ВУС необходимо испарить 0,38 м3 в час воды, на это надо затратить 228 , при этом температура в камере сгорания понижается на 140-160оС, теплонапряженность камеры сгорания снижается на 24% . Это является общим недостатком известных циклонных топок. В качестве прототипа выбрана циклонная топка [3] , содержащая соединенные пережимом горизонтальные камеры горения и дожигания, снабженные соплами для подвода воздуха. Недостатком известной циклонной топки является невозможность сжигания водоугольного топлива с заметным сокращением вредных выбросов и интенсификации процесса горения. Она конструктивно не позволяет обеспечить эти условия. Цель изобретения - повышение эффективности сжигания водоугольного топлива и сокращение вредных выбросов. Цель достигается тем, что дополнительно установлена газификационная камера, соединенная с камерой горения циклонного предтопка свободным торцом, у противоположного торца ее по оси расположена горелка с форсункой ВУС, а вблизи ее по ходу потока размещен кольцевой смеситель инертных горячих газов, подключенный к газификационной камере при помощи тангенциальных сопл и кольцевого канала, причем соотношение диаметров сечения газификационной камеры к камере горения равно 0,4-0,6, а соотношение длины газификационной камеры к ее диаметру равно 1,1-1,8. Инертные горючие газы и водоугольное топливо, поступившие в газификационную камеру, создают условия для низкотемпературного их смешения при отсутствии окислителя, что способствует интенсивной подсушке водоугольного топлива и его предварительной газификации с выделением летучих. Подготовленное таким образом топливо с высокими реакционными свойствами поступает в камеру горения, перемешивается с поступившим сюда воздухом, активно воспламеняется и устойчиво сгорает с недостатком кислорода (по отношению к стехиометрии) с минимальным образованием окислов азота. Нагретые газы до температуры 1500оС в камере горения через ее выходное отверстие в торце поступают в камеру дожигания, перемешиваются с поступившим в нее воздухом, и происходит дожигание крупных конгломератов коксовых остатков топливных частиц с небольшим избытком воздуха 1 = 1,0-1,07. Отходящие газы с температурой 1450оС через выходное сопло в торце камеры дожигания поступают в топку котла, где отдают тепло рабочей среде, дополнительно очищаясь от вредных выбросов. Таким образом, в заявленном циклонном предтопке котла благодаря предварительной сушке и газификации топлива в инертной среде газификационной камеры и ступенчатом подводе воздуха в камеры горения и дожигания достигается повышение эффективности горения и снижение уровня образующихся окислов азота и других вредных выбросов. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный циклонный предтопок котла отличается наличием дополнительной газификационной камеры, соединенной с камерой горения свободным торцом, в противоположном торце ее по оси расположена горелка с форсункой ВУС и вблизи ее по ходу потока размещен кольцевой смеситель инертных горячих газов, подключенный при помощи тангенциальных сопл и кольцевого канала к газификационной камере, причем соотношение диаметров сечений газификационной камеры к камере горения ( ) равно 0,4-0,6, а отношение длины газификационной камеры lц к ее диаметру D1 равно 1,1-1,8. Таким образом, заявленный циклонный предтопок котла соответствует критерию изобретения "новизна". Наличие в заявляемом циклонном предтопке котла отличительных признаков - дополнительной газификационной камеры с подводом к ней инертных горячих газов и водоугольного топлива, выполнение камер (газификации и горения) с увеличением сечения по ходу потока, которые отсутствуют у прототипа и в других известных циклонных топках, позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". На фиг. 1 приведен циклонный предтопок котла; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Циклонный предтопок котла содержит горизонтальную цилиндрическую газификационную камеру 1, корпус 2, обмуровку 3, горелку 4 с форсункой, открытый выходной торец 5 газификационной камеры 1, кольцевой смеситель 6, выполненный в виде тора, тангенциальные патрубки 7 для подачи инертных горячих газов в кольцевой смеситель 6 из топки котла, тангенциальные патрубки 8 для подачи инертных горячих газов из конвективной части котла, тангенциальные сопла 9 для вывода смеси инертных горячих газов из кольцевого смесителя 6, тангенциальные патрубки 10 для эжекции смеси инертных горячих газов из кольцевого смесителя инертным горячим газом, поступившим в патрубки 10 из конвективной части котла, кольцевой канал 11 для ввода смеси инертных горячих газов в газификационную камеру 1, тангенциальные сопла 12 для ввода растопочного топлива в кольцевой смеситель 6, патрубки 13 для подачи сжатого воздуха, необходимого для распыления растопочного топлива и образования рабочей смеси в кольцевом смесителе 6, патрубки 14 для подачи водяного пара, клапан продувки 15, камеру горения 16 с выходным торцом 17, пережимом 18 и каналами 19 для тангенциальной подачи воздуха, камеру дожигания 20 с пережимом 21 и каналами 22 для тангенциальной подачи воздуха, выходное сопло 23. Циклонный предпоток котла работает следующим образом. Первоначально (в период запуска циклонного предтопка котла) в газификационную камеру 1 поступает растопочное топливо в виде аэросмеси по соплам 9 из кольцевого смесителя 6, а в камеры горения 16 и дожигания 20 поступает нагретый воздух по каналам 19 и 22. Растопочное топливо сгорает в циклонном предтопке котла, создавая температуру в нем 850-900оС. Убедившись в устойчивом горения растопочного топлива, в циклонном подтопке, через форсунку горения 4 подают водоугольное топливо, которое поступает в виде распыленных капель размером до 250 мкм в газификационную камеру 1 циклонного предтопка. Через тангенциальные каналы 19, 22 продолжает поступать нагретый воздух. Водоугольное топливо воспламеняется и загорается. После наличия устойчивого горения водоугольного топлива подача растопочного топлива в газификационную камеру 1 прекращается. Из кольцевого смесителя 6 в газификационную камеру 1 подается смесь инертного горячего газа по тангенциальным соплам 9 и кольцевому каналу 11. Подача смеси инертных горячих газов из кольцевого смесителя 6 интенсифицируется за счет подачи инертных газов после котла через патрубок 10 под более высоким давлением, чем давление в кольцевом смесителе. Инертный горячий газ в кольцевой смеситель 6 поступает одновременно из топки котла через патрубок 7 и после котла через патрубок 8. Использование кольцевого щелевого ввода смеси инертного горячего газа и центральная подача водоугольного топлива в распыленном виде позволяют наиболее эффективно перемешивать их в газификационной камере 1, при этом водоугольное топливо обезвоживается и газифицируется без доступа кислорода в основном за счет тепла в виде излучения, поступающего из камеры горения через свободный торец 5. Из газификационной камеры 1 летучие газы и частицы топлива попадают в камеру 16 горения, воспламеняются и сгорают. Более крупные частицы из-за наличия пережима 18 не могут сразу покинуть камеру горения и, уменьшаясь до определенного размера, газовым потоком выносятся через выходное отверстие 17 в камеру 20 дожигания коксовых остатков топлива. Отходящие газы с температурой 1450оС через выходное сопло 23 в торце камеры дожигания поступают в топку котла, где отдают тепло рабочей среде. Продувку кольцевого смесителя 6 осуществляют сжатым воздухом через патрубок 13, либо паром через патрубок 14 при открытом клапане продувки 15. Организация сжигания водоугольного топлива с включением камеры, в которой происходит полная газификация топлива благодаря поступлению смеси горячих отходящих газов из топки котла и за котлом, камеры горения и камеры дожигания, обеспечивающие ступенчатый подвод воздуха в камере горения с недостатком кислорода (по отношению к стехиометрии), в камере дожигания с небольшим избытком воздуха т= 1,05-1,07 ведет к уменьшению концентрации вредных выбросов оксидов азота (NOх) на 30-40% и потерь топлива с механическим недожигом после котла. Это характеризует экономичность циклонного предтопка котла, сжигающего водоугольное топливо. Соотношение диаметров сечения газификационной камеры к камере горения = 0,40,6 и соотношение длины газификационной камеры и ее диаметра = 1,11,8 выбирается из следующих условий. а) Известно, что диаметр цилиндрической камеры горения равен 2,7 м для циклонных предтопок большой мощности, тогда диаметр газификационной камеры определяется по формуле D1 = D = 2,70,4 = 1,08 м, где = 0,4 - принято из условия расходной скорости потока в газификационной камере и поступления тепла в нее в виде излучения из камеры горения; D2 = 2,7 м - диаметр камеры горения. Длина газификационной камеры определяется по формуле lц = Са = 30,4 = 1,2 м, где Са = 3 м/с - расходная осевая скорость потока к газификационной камере; = 0,4 с - время, необходимое для нагревания капли размером до 250 мкм, испарение влаги и выхода летучих газов. Соотношение = = 1,1. Отсюда следует, соотношения = 0,4, = 1,1 соответствуют циклонным предтопкам большой мощности. б) Известно, что диаметр цилиндрической камеры горения равен 1,1 м для циклонных предтопков малой мощности, тогда диаметр газификационной камеры определяется по формуле D1 = D = 1,10,6 = 0,66 м, где = 0,6 принято из условий, изложенных в пункте а). Длина газификационной камеры определяется по формуле lц = Са = 3 0,4 = 1,2 м. Соотношение = = 1.8. Следовательно, соотношения = 0,6 , = 1,8 соответствуют циклонным предтопкам малой мощности. Таким образом, меньшие соотношения , соответствуют циклонным предтопкам котла большой мощности, а более высокие соотношения - циклонным предтопкам котла малой мощности.Формула изобретения
1. ЦИКЛОННЫЙ ПРЕДТОПОК КОТЛА для сжигания суспензионного топлива, содержащий соединенные пережимом горизонтальные камеры горения и дожигания, снабженные тангенциальными соплами для подвода воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания топлива, например водоугольной суспензии, и уменьшения вредных выбросов путем предварительного обезвоживания, газификации и ступенчатого сжигания топлива, предтопок дополнительно снабжен соосной газификационной камерой, снабженной выходными тангенциальными соплами, на выходе из которых размещен кольцевой канал, газификационная камера имеет входной и открытый выходной торцы, при помощи последнего из которых указанная камера сообщена с камерой горения, вокруг газификационной камеры в зоне входного торца расположен кольцевой смеситель инертных горячих газов, подключенный к газификационной камере посредством выходных тангенциальных сопл и кольцевого канала, кроме того, во входном торце газификационной камеры соосно с ее продольной осью расположена горелка. 2. Предтопок по п. 1, отличающийся тем, что соотношение диаметра сечения газификационной камеры и диаметра камер горения равно 0,4 - 0,6, а соотношение длины газификационной камеры и ее диаметра равно 1,1 - 1,8.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2www.findpatent.ru
Водогрейные котлы КВм с топкой ТШПМ
Водогрейные котлы КВм с топкой ТШПМ
Водогрейные котлы КВм с топкой ТШПМ устанавливаются в отопительных и производственных угольных котельных с механическими углеподачей и золоудалением.
Топки котлов ТШПМ механизируют процесс подачи угля в топку, производят механическое шурование слоя горящего топлива и производят сброс образующихся золы и шлака в канал шлакозолоудаления.
Мощность топок ТШПМ от 0,8 до 2,5 МВт.
Устройство и принцип работы водогрейных котлов КВм с топкой ТШПМ
С помощью механической системы топливоподачи уголь подается в котельную и бункеры топки ТШПМ. Из бункера топки ТШПМ уголь ссыпается на колосниковую решетку топки, где происходит процесс его сжигания. Удаления золы и шлака с топочной решетки производится также механически.
Механические топки котлов ТШПМ с шурующей планкой состоят из блок решетки, бункера, шурующей планки, основания топки, привода.
Котельные блоки под механическую топку ТШПМ представляют собой сварную конструкцию, состоящую из трубной системы выполненной из стальных труб, опорной рамы и каркаса с теплоизоляционными материалами, обшитого листовой сталью. Горячие газы получаемые в процессе сгорания топлива поступают в конвективную часть, проходят два хода и выходят через газоход в верхней части задней стенки котла. Сверху конвективной части имеется люк для очистки конвективных поверхностей нагрева от сажистых отложений. В боковых панелях топочной части котла предусмотрены двери для контроля и обслуживания топочного процесса.
Бункер топки ТШПМ служит для удержания запаса угля и подачи его на топочную решетку при помощи секторного питателя. Бункер состоит из корпуса с качающейся перегородкой, секторного питателя с кронштейнами и решетки для просева угля и исключения попадания крупных кусков топлива в бункер и топку. Секторный питатель закреплен на осях и приводится в движение тягой. Для уменьшения зависания топлива в корпусе бункера служит качающаяся перегородка.
Из бункера топки ТШПМ топливо с помощью шурующей планки распределяется по на колосниковой решетке топки установленной в топочной части котла. Усилие, необходимое для движения шурующей планки и секторного питателя, создается приводом топки. Привод топки котла через передаточные механизмы приводит в движение каретку топки ТШПМ. Каретка передает усилия со штанги на шурующую планку и тягу секторного питателя бункера. При движении каретки шурующая планка производит распределение слоя в топке котла, а секторный питатель приоткрываясь обеспечивает поступление свежей порции топлива в топку котла. Одновременно с распределением угля по колосниковой решетке шурующая планка топки ТШПМ предотвращает спекание топлива и обеспечивает шуровку горящего слоя и продвижение прогоревшего топлива к поворотным колосникам расположенным в конце топки. Поворотные колосники служат для дожигания несгоревших кусочков угля. С помощью ручного поворотного рычага колосники поворачиваются, сбрасывают шлак в транспортер шлакоудаления, а затем возвращаются в исходное положение. Под решеткой топки ТШПМ организованы зонные камеры, куда вентилятором подается воздух для горения топлива в котле.
Котел устанавливается на опоры топки ТШПМ. Топливо сгораемое на охлаждаемой решетке топки ТШПМ отдает тепло в топочную камеру водогрейного котла.
Водогрейные котлы КВм с топкой ТШПМ комплектуются запорной арматурой, приборами КИП, вентилятором поддува, щитом автоматики топки. Дымосос подбирается индивидуально, отдельно на котел или на группу, в зависимости от вида топлива. В случае необходимости очистки дымовых газов за котлы КВм устанавливаются с золоуловителями ЗУ. Дымовые газы после золоуловителя поступают в газоходы котельной и далее в дымовую трубу.
Преимущества водогрейных котлов КВм с топкой ТШПМ:
- компактные размеры котельной установки;
- механизация топочного процесса и облегчение работы кочегара;
- автоматизация процесса сжигания топлива;
- высокий КПД работы котельной установки;
- удобство и простота монтажа и эксплуатации котла с топкой.
Модельный ряд водогрейных котлов КВм с топкой ТШПМ
Водогрейные котлы с топкой ТШПМ - КВм-0,6 ШП, КВм-0,8 ШП, КВм-1,1 ШП, КВм-1,25 ШП, КВм-1,4 ШП, КВм-1,6 ШП, КВм-2,5 ШП, КВм-3,0 ШП.
Котельный завод "Росэнергопром"производит и реализует водогрейные котлы КВм с топкой ТШПМ различных моделей. Купить водогрейный котел КВм с топкой ТШПМ можно сделав заявку на сайте котельного завода или позвонить по телефону 8-800-700-17-43. Транспортирование котлов и другого котельно-вспомогательного оборудования осуществляется автотранспортом, ж/д полувагонами и речным транспортом. Котельный завод поставляет продукцию во все регионы России и Казахстана.
boiler-plant.ru
Циклонная топка
Использование: на тепловых электростанциях для сжигания сильнозабаластированных топлив. Сущность изобретения: топка содержит камеру 1 сгорания, разделенную внутренним экраном 3 на периферийные и центральную камеры 6 и 5 сгорания. В периферийных камерах 6 сгорания между внутренними и наружными экранами 3 и 4 установлены цилиндрические вставки 13 и 14 в плотном контакте с экранами 3 и 4, расположенные между верхними и нижними перепускными окнами 7 и 8. Вставки 13 и 14 имеют прорези 16, 17, 18, размещенные против воздушных сопел 9 и перепускных окон 7 и 8, и прорези 15, размещенные против горелок 2. Прорези 15 и 16 соединены с выходными торцами горелок 2 и сопел 9, а прорези 17 и 18 имеют приварные проставки 19 и 20, соединяющие их периметры с периметрами перепускных окон 7 и 8. Внутренний экран 3 подсоединен в общую систему циркуляции котла в рассечку между второй ступенью водяного экономайзера и пароохладителем пароперегревателя, что исключает шлакование экрана 3 и обеспечивает охлаждение вставок 13 и 14 снаружи. 3 ил.
Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива и может быть применено на тепловых электростанциях для сжигания забаластированных углей.
Известна циклонная топка [1] содержащая камеру сгорания с горелочными устройствами, а также размещенные в камере сгорания внутренний и внешний газоплотные трубные экраны, установленные один в другом с образованием центральной и периферийных камер сгорания, причем трубы внутреннего экрана имеют перепускные окна в верхней и нижней части, на уровне которых установлены горелочные устройства и воздушные сопла, и расположенную внутри периферийной камеры сгорания цилиндрическую полую вставку с перетечными окнами. Недостатком известной топки является сложность выполнения экранированной циклонной камеры и возможность обгорания неэкранированной полой вставки. Известная циклонная топка [2] содержащая камеру сгорания с горелочными устройствами, а также размещенные в камере сгорания внутренний и внешний газоплотные трубные экраны, установленные один в другом с образованием центральной и периферийных камер сгорания, причем трубы внутреннего экрана имеют перепускные окна в верхней и нижней части, на уровне которых установлены горелочные устройства и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камеры сгорания и установленные на внешнем экране, и расположенную внутри периферийной камеры сгорания полую вставку. Недостатком известной топки является сложность выполнения экранированной циклонной камеры сгорания и возможность обгорания неэкранированной полой вставки. Известна циклонная топка [3] содержащая камеру сгорания с горелочными устройствами, а также размещенные в камере сгорания внутренний и внешний газоплотные экраны, установленные один в другом с образованием центральной и периферийных камер сгорания, причем трубы внутреннего экрана имеют перепускные окна в верхней и нижней части, на уровне которых установлены горелочные устройства и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камеры сгорания и установленные на внешнем экране, и расположенную внутри периферийных камер полую вставку с прорезями, при этом на уровне нижних перепускных окон по оси периферийных камер размещены сопла отсоса горячих газов для размольного устройства, в верхней части периферийных камер сгорания установлены растопочные горелки, а конвективный газоход котла топки включает пароперегреватель с пароохладителем и две ступени водяного экономайзера. Недостатком известной топки является сложность изготовления циклонных камер сгорания и возможность обгорания неэкранированной полой вставки. Задача изобретения упрощение конструкции и повышение эффективности воспламенения и горения забаластированного топлива. Задача решается тем, что в циклонной топке котла с конвективными газоходами, содержащей камеру сгорания с горелочными устройствами, а также размещенные в камере сгорания внутренний и внешний газоплотные трубные экраны, установленные один в другом с образованием центральной и периферийных камер сгорания, причем трубы внутреннего экрана имеют перепускные окна в верхней и нижней части, на уровне которых установлены горелочные устройства и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камеры сгорания и установленные на внешнем экране, при этом на уровне нижних перепускных окон по оси периферийных камер размещены сопла отсоса горячих газов для размольного устройства, в верхней части периферийных камер сгорания установлены растопочные горелки, конвективный газоход котла топки включает пароперегреватель с пароохладителем и две ступени водяного экономайзера, и расположенную внутри периферийных камер сгорания полую вставку с прорезями, согласно изобретению цилиндрическая полая вставка установлена в плотном контакте с внутренним и наружными экранами призматической периферийной камеры сгорания от верхних до нижних перепускных окон и имеет прорези на уровне горелочных устройств, воздушных сопел и перепускных окон, выполненные в плотном контакте с входными торцами горелок и воздушных сопел и соединенных приварными проставками с перепускными окнами, цилиндрические вставки внутри периферийных камер совмещены вдоль образующей, а внутренние экраны включены в общую систему циркуляции котла в рассечку между второй ступенью водяного экономайзера и пароохладителем. Циклонные периферийные камеры сгорания в предлагаемой циклонной топке используются для термоподготовки топлива перед сжиганием. Температура, которая развивается внутри циклонных камер не превышает 700 800o, что позволяет использовать неэкранированные цилиндрические вставки, установив их в плотном контакте между внутренними и наружными экранами, что вполне достаточно для исключения перегорания вставок, так как внутренняя стенка выполнена для надежности в виде холодного пучка, подключенного в рассечку между второй ступенью водяного экономайзера и пароохладителем в общую систему циркуляции котла. За счет использования цилиндрических вставок с прорезями, в которые вводятся выходные торцы горелок и воздушных сопел, а также приварные проставки, соединяющие их с перепускными окнами, намного упрощается изготовление циклонных камер сгорания, так как цилиндрические вставки могут быть установлены в периферийных камерах сгорания призматической формы, изготовление которых намного проще. Для увеличения коэффициента заполнения периферийных камер, цилиндрические вставки могут быть выполнены сдвоенными, что позволяет уменьшить расстояние между внутренним и наружным экранами, что обеспечивает возможность установки цилиндрических вставок в нишах амбразур горелок на всю высоту вертикального блока горелок, или в углах призматических топок. Повышение эффективности воспламенения и горения топлива достигается за счет термоподготовки топлива перед сжиганием в предлагаемых периферийных камерах с цилиндрическими вставками. Установка между внутренними и внешними экранами в плотном контакте с ними от верхних до нижних перепускных окон неэкранированных цилиндрических вставок, совмещенных между собой вдоль образующей и имеющих прорези на уровне горелок, воздушных сопел и перепускных окон, установленных на внешних и внутренних экранах, позволяет упростить конструкцию циклонных периферийных камер сгорания, так как они в предлагаемой конструкции образованы путем установки неэкранированных цилиндрических вставок внутрь полостей между внутренними и внешними экранами в плотном контакте с ними. Благодаря тому, что температуры, развиваемые внутри периферийных камер сгорания не превышают 700 800oC, а трубы находятся в плотном контакте с экранами, то обгорание труб цилиндрических вставок исключено, так как они охлаждаются экранами, обвивающими их. С другой стороны, винтообразное движение пыли внутри цилиндрических вставок увеличивает время пребывания пыли в зоне высоких температур и повышает эффективность термоподготовки пыли перед сжиганием в центральной камере сгорания с помощью воздушных сопел, установленных против нижних перепускных окон. Для обеспечения более надежного охлаждения цилиндрических вставок, внутренний экран подсоединен в рассечку между второй ступенью экономайзера и пароохладителем пароперегревателя. Это подключение внутреннего экрана в общую систему котла гарантирует безшлаковочную работу внутренних экранов, так как при налипании шлака на холодный пучок внутренних экранов, он не скрепляется с ним и не образует прочных отложений в виду низкой температуры труб экранов и при работе топки все отложения осыпаются с внутренних экранов. Это имеет важное значение, так как установка обдувочных аппаратов на внутренних экранах представляет известные сложности, так как они должны проходить через внешний и внутренний экраны. Соединение горелок и воздушных сопел с цилиндрическими вставками через прорези в последних, а верхние и нижние окна внутреннего экрана соединены с соответствующими прорезями приварными проставками, при этом горелки и воздушные сопла установлены ортогонально цилиндрическим вставкам, позволяет исключить попадание пыли в пространство между цилиндрическими вставками и экранами, что привело бы к забиванию пылью острых углов между цилиндрическими вставками и экранами с последующим ее возгоранием и шлакованием этих мест. Ортогональная установка горелок и воздушных сопел по отношению к образующей цилиндрических вставок позволяет, в случае горелок, обеспечить эффективную крутку аэросмеси в периферийных камерах сгорания, а в случае воздушных сопел, эффективный подхват образованного полукокса и подачу его выше холодной воронки, что исключает провал недожога. Подсос горячих топочных газов через верхнее окно в периферийные камеры сгорания осуществляется не за счет эжекции воздушных сопел, что исключает регулирование количества воздуха, идущего на горение, а за счет отсоса газового балласта из нижней части периферийных камер сгорания на всас мельницы через сопла отсоса газов. Это уменьшает размер нижних перепускных окон во внутреннем экране, что облегчает разводку и улучшает скорость выгорания полукокса в центральной камере сгорания, так как выходящий из нижнего окна полукокс не балластируется негорючими дымовыми газами. Кроме того, увеличивается количество дымовых газов, засасываемых в периферийные камеры, а следовательно и степень термоподготовки пыли перед сжиганием. Улучшается эффективность работы экранов, увеличивается теплосъем с них и уменьшается объем топки за счет интенсификации теплообмена в ней. На фиг. 1 изображен продольный разрез периферийных камер сгорания циклонной топки; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. Циклонная топка содержит камеру 1 сгорания с горелочными устройствами 2, а также размещенные в камере 1 сгорания внутренний и внешний газоплотные трубные экраны 3 и 4, установленные один в другом с образованием центральной и периферийных камер 5 и 6 сгорания, причем трубы внутреннего экрана 3 имеют перепускные окна 7 и 8 в верхней и нижней части, образованные разводкой труб экрана 3, на уровне которых установлены горелочные устройства 2 и воздушные сопла 9, размещенные на внешнем экране 4 и направленные соответственно внутрь периферийной и центральной камер 6 и 5 сгорания, при этом по оси периферийных камер 6 сгорания, на уровне нижних перепускных окон 8 установлены сопла 10 отсоса горячих газов, подключенные на всас размольного устройства 11. В верхней части периферийной камеры 6 сгорания установлена растопочная горелка 12, а конвективный газоход котла топки содержит пароперегреватель с пароохладителем и две ступени водяного экономайзера (на чертеже условно не обозначены). Между внутренним и наружным экранами 3 и 4 в плотном контакте с ними от верхних до нижних окон 7 и 8 установлены неэкранированные цилиндрические вставки 13 и 14, совмещенные между собой вдоль образующих цилиндров и имеющих прорези 15 на уровне горелочных устройств 2, прорези 16 на уровне воздушных сопел 9 и прорези 17 и 18 на уровне верхних и нижних перепускных окон 7 и 8, при этом горелочные устройства 2 и воздушные сопла 9 соединены с указанными цилиндрическими вставками 13 и 14 через прорези 15 и 16, скрепленные с выходными торцами горелок 2 и сопел 9, установленных ортогонально образующим цилиндрических вставок 13 и 14. Верхние и нижние окна 7 и 8 внутреннего экрана соединены с прорезями 17 и 18 приварными проставками 19 и 20, выполненными по всему периметру прорезей 17 и 18 и окон 7 и 8. Внутренние экраны 3 подсоединены в общую систему котла в рассечку между пароохладителем пароперегревателя и второй ступенью экономайзера. Циклонная топка содержит также пылеконцентратор 21 с патрубком 22 отвода концентрированной смеси, подключенным к горелочным устройствам 2 и течку 23 сырого угля. Патрубок 24 слабозапыленного агента пылеконцентратора 21, подключенного к размольному устройству 11, подсоединен к горелкам 25, установленным на внешних экранах 4 между периферийными камерами 6 сгорания, и направленным вдоль внутренних экранов 3, на уровне верхних перепускных окон 7, а на уровне нижних перепускных окон 8 на внешних экранах 4 между периферийными камерами 6 сгорания установлены воздушные сопла 26 третичного дутья, направленные вдоль внутренних экранов 3. При необходимости через растопочную горелку 12 в периферийные камеры 6 сгорания может подаваться вторичный воздух. Периферийные камеры 6 сгорания могут быть установлены как в углах призматической камеры 1 сгорания, так и на гранях ее в горелочном поясе, при этом для установки цилиндрических вставок 13 и 14 могут использоваться экранированные ниши амбразур горелок, соединенные между собой в пределах всего вертикального блока горелок. 27 патрубок ввода газов рециркуляции. Циклонная топка работает следующим образом. Включается растопочная горелка 12 и прогревается периферийная камера 6 сгорания, затем через течку 23 подается на всас размольного устройства 11 вместе с дымовыми газами, поступающими через сопла 10 отсоса газов из периферийных камер 6 сгорания, сырой уголь, который частично просушивается и размалывается, а затем поступает в пылеконцентратор 21, из которого через патрубок 22 концентрированной смеси направляется в горелочное устройство 2, где под действием растопочной горелки 12 вспыхивает и горит, вращаясь в цилиндрических вставках 13 и 14. Одновременно слабозапыленный агент из патрубка 24 пылеконцентратора 21 поступает в горелки 25 и засасывается через верхние перепускные окна 7 в периферийные камеры 6 сгорания, где вспыхивает от растопочной горелки 12, работающей как на дополнительном газообразном или жидком топливе, так и на угольной пыли, отбираемой из патрубка 24 слабозапыленного агента пылеконцентратора 21. В период растопки вся пыль из патрубка 24 может подаваться на растопочную горелку 12. После выхода на номинальный режим работы, слабозапыленный агент подается в горелки 25 центральной камеры сгорания 5. После термоподготовки пыли в периферийных камерах 6 сгорания, она в нижней части их подхватывается с помощью воздушных сопел 9 и поступает в центральную камеру 5 сгорания, где догорает в струях третичного дутья, подаваемого из сопел 26. Газовый балласт, постоянно образующийся в периферийных камерах 6 сгорания, отсасывается соплами 10 отсоса на всас размольного устройства 11, что ускоряет выгорание полукокса в центральной камере 5 сгорания, так как в нижних окнах 8 факел не балластируется негорючими продуктами, выделенными из топлива в камерах 6 сгорания. При необходимости через растопочную горелку 12 может быть подано в периферийные камеры 6 сгорания вторичное дутье для усиления степени термоподготовки топлива. Таким образом, предлагаемая топка позволяет сжечь уголь, сильно забаластированный окисленными углеродными фрагментами, в результате термоподготовки которого, эти фрагменты выделяются в виде углекислого газа и выводятся из зоны горения через сопла 10, что усиливает горение. Упрощение конструкции достигается за счет того, что винтообразное закручивание пыли в камерах 6 сгорания достигается путем использования цилиндрических вставок 13 и 14, охлаждаемых по всему периметру снаружи экранными трубами внешних и внутренних экранов 3 и 4. Для обеспечения надежности охлаждения и безшлаковочной работы внутренних экранов 3, они подсоединены в общую систему котла в рассечку между второй ступенью экономайзера и пароохладителем. Улучшение условий воспламенения и горения топлива достигается тем, что крупная пыль в винтообразном движении проходит камеры 6 сгорания, подвергаясь термоподготовке, обеспечивающей повышение калорийности и пористости за счет выхода из угольной матрицы негорючего балласта в виде углекислого газа и молекулярного азота, что снижает содержание окислов азота в дымовых газах и обеспечивает быстрое выгорание пористой углеродной матрицы в струях вторичного воздуха, подаваемого из сопел 9. Изготовление периферийных камер 6 сгорания не представляет значительной сложности, так как между экранами вставляются цилиндрические вставки 13 и 14 из труб соответствующего диаметра из термостойкой стали.Формула изобретения
Циклонная топка котла с конвективными газоходами, содержащая камеру сгорания с горелочными устройствами, а также размещенные в камере сгорания внутренний и внешний газоплотные трубные экраны, установленные один в другом с образованием центральной и периферийных камер сгорания, причем трубы внутреннего экрана имеют перепускные окна в верхней и нижней частях на уровне которых установлены горелочные устройства и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания и установленные на внешнем экране, при этом на уровне нижних перепускных окон по оси периферийных камер сгорания размещены сопла отсоса горячих газов для размольного устройства, в верхней части периферийных камер сгорания установлены растопочные горелки, а конвективный газоход включает пароперегреватель с пароохладителем и две ступени водяного экономайзера и расположенную внутри периферийных камер сгорания полую вставку с прорезями, отличающаяся тем, что цилиндрическая полая вставка установлена в плотном контакте с внутренними и наружными экранами призматической периферийной камеры сгорания от верхних до нижних перепускных окон и имеет прорези на уровне горелочных устройств, воздушных сопл и перепускных окон, выполненные в плотном контакте с выходными торцами горелок и воздушных сопл и соединенные приварными проставками с перепускными окнами, цилиндрические вставки внутри периферийных камер совмещены вдоль образующей, а внутренние экраны включены в общую систему циркуляции котла в рассечку между второй ступенью водяного экономайзера и пароохладителем.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3www.findpatent.ru