вихревая топка

Формула изобретения

1. Вертикальная вихревая топка для сжигания измельченного топлива, оборудованная наклонными горелками и холодной воронкой, в устье которой расположены выходные отверстия сопла вторичного воздуха с расширяющимися по ходу движения воздуха стенками, отличающаяся тем, что содержит канал подвода топлива к холодной воронке, а в верхней части сопла навстречу потоку вторичного воздуха установлен рассекатель.

2. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части сопла установлено не менее одного рассекателя.

3. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что рассекатель делит верхнюю часть сопла на два и более каналов.

4. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что рассекатель имеет форму клина.

5. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что угол раскрытия рассекателя составляет не более 30^o.

6. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что угол расширения боковых стенок верхней части сопла составляет не более 40^o.

7. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что угол сужения верхней и нижней стенок верхней части сопла составляет не менее 5^o.

8. Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что средняя часть сопла соединена с каналом подвода топлива.

9. Вихревая топка по п.8, отличающаяся тем, что канал подвода топлива имеет выходное отверстие в холодную воронку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, регулирующим систему нижнего дутья при сжигании измельченного твердого топлива в вертикальных вихревых топках.

Известна вертикальная вихревая топка для сжигания измельченного топлива, оборудованная наклонными горелками, каналами подвода топлива и холодной воронкой, в устье которой установлено сопло вторичного воздуха [1]. При поступлении горящих частиц топлива в сопло постоянного сечения возрастает температура горения и увеличивается удельный объем нагретого воздуха за счет его расширения, что увеличивает скорость потока частиц и вызывает абразивный износ фронтовых поверхностей нагрева.

Также известна вертикальная вихревая топка для сжигания измельченного топлива, оборудованная наклонными горелками, каналами подвода топлива и холодной воронкой, в сопле которой установлено сопло вторичного воздуха [2]. Сопло соединяется с щелевым устьем холодной воронки через промежуточный короб, при этом поле скоростей воздушного потока и частиц топлива неравномерно распределяется на выходе по ширине короба и топки. В местах с высокими скоростями частицы топлива вызывают абразивный износ верхней фронтальной кромки стенки короба, а в местах с низкими скоростями происходит провал несгоревших частиц топлива и формируется их механический недожог.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому решению является вертикальная вихревая топка для сжигания измельченного топлива, оборудованная наклонными горелками, каналами подвода топлива и холодной воронкой, в устье которой установлено сопло вторичного воздуха [3]. Сопло соединяется с устьем холодной воронки через промежуточный, расширяющийся по ходу движения воздуха диффузор, тем не менее скорость движения воздушного потока в сопле и частиц топлива остается высокой, и абразивный износ фронтовых поверхностей нагрева сохраняется.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является снижение скорости движения потока горящих частиц топлива, что предотвратит абразивный износ фронтовых поверхностей нагрева, и сохранение постоянной скорости по длине сопла вторичного дутья, что обеспечит надежное перемещение измельченного топлива в зону горения, его равномерное распределение по ширине топки.

Данная задача решается вертикальной вихревой топкой для сжигания измельченного топлива, оборудованной наклонными горелками, каналами подвода топлива и холодной воронкой, в устье которой расположены выходные отверстия сопла вторичного воздуха с расширяющимися по ходу движения потока воздуха стенками. Новым является то, что топка содержит канал подвода топлива к холодной воронке, а в верхней части сопла навстречу потоку вторичного воздуха установлен рассекатель, который может делить верхнюю часть сопла на два и более каналов, что позволяет рассредоточить встречную струю вторичного воздуха. Лучше, когда рассекатель имеет форму клина. Угол раскрытия рассекателя может составлять не более 30^o. Лучше, когда угол расширения боковых стенок верхней части сопла составляет не более 40^o, а угол сужения верхней и нижней стенок верхней части сопла составляет не менее 5^o. Средняя часть сопла может соединяться с каналом подвода топлива, который в свою очередь имеет выходное отверстие в холодную воронку. В верхней части сопла установлено не менее одного рассекателя.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез; на фиг.2 - поперечный разрез нижней части вертикальной вихревой топки.

Изобретение поясняется примером конкретного выполнения.

Вертикальная вихревая топка 1 для сжигания измельченного топлива оборудована наклонными горелками 2 и холодной воронкой 3, в которой расположены выходные отверстия сопла 4 вторичного воздуха и канала подвода топлива 5. Канал подвода топлива 5 соединен отверстием с соплом 4. Соединительное отверстие канала подвода топлива 5 разделяет сопло 4 на верхнюю часть 6 и нижнюю часть 7. Верхняя часть 6 сопла 4 имеет расширение в горизонтальной плоскости. Угол расширения верхней части 6 сопла 4 составляет не более 40^o. Верхняя часть 6 сопла 4 имеет сужение в вертикальной плоскости. Угол сужения верхней части 6 сопла 4 составляет не менее 5^o В верхней части 6 сопла 4 имеется рассекатель 8, который рассредоточивает встречную струю вторичного воздуха. Рассекатель 8 расположен по оси сопла 4. Угол раскрытия рассекателя 8 составляет не более 30^o. Рассекатель 8 делит верхнюю часть 6 сопла 4 на два равных канала. Поток вторичного воздуха, проходящий через нижнюю часть 7 сопла 4, разветвляется в месте соединения сопла 4 с низом канала подвода топлива 5, по которому ответвленная часть воздушного потока транспортирует измельченное топливо в зону горения 9 вихревой топки 1, а основной воздушный поток с постоянной скоростью проходит через верхнюю расширенную часть 6 сопла 4, где разделяется рассекателем 8 на два равных потока, которые перемещаются навстречу наклонных горелок 2 с небольшой скоростью, равномерно распределяясь по всей ширине топки 1.

Источники информации

1. Заключительный отчет о НИР "Модернизация котлов ТЭЦ г. Хабаровска переводом на вихревое сжигание бурых углей", руководитель А.Н.Штым, ДВПИ, Владивосток, 1989, 329 с.

2. Патент РФ 2154234, 2000.

3. Патент РФ 2087798, 1997.