топка

Формула изобретения

Топка, содержащая экранированные стенки с выходными амбразурами, снабженными экранами, и подключенные к амбразурам сопла с автономными каналами с регулирующей арматурой, при этом внутри амбразур симметрично относительно сопел расположены экранные трубы, установленные с зазорами между экранами амбразур и соплами, и растопочную горелку, причем амбразуры выполнены в виде вертикального желоба, включающего в себя горелки вертикального блока, с боковыми стенками, установленными под углом друг к другу, равным углу раскрытия факела, при этом экранные трубы, установленные внутри амбразур, выполнены из вертикальных плоских газоплотных ширм, установленных параллельно боковым стенкам амбразур, расстояние между входными торцами ширм больше ширины сопел горелок, а растопочная горелка установлена по оси вертикального блока горелок на нижнем торце амбразуры, отличающаяся тем, что между выходными торцами ширм и настенными экранами выполнены зазоры, торцы настенных экранов заведены между ширмами и загнуты внутрь ширм, при этом расстояние между загнутыми торцами настенных экранов не менее расстояния между входными торцами ширм, горелки выполнены в виде раструбов, сопла аэросмеси размещены на боковых гранях воздушных сопел в форме плоских щелей, направленных в зазоры между загнутыми торцами разводки настенных экранов и ширмами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях.

Известна экранированная топочная камера, содержащая двухсветные экраны, расположенные перпендикулярно к ее фронтовой стенке с установленными между экранами горелками, причем экраны расположены от фронтовой стенки на расстоянии, равном 0,51-1,0 ширины горелок, и имеют длину, равную 3-5 ширины горелки (авт.св. СCСР № 580105, кл. F 23 С 11/00, 1977).

Недостатком известной экранированной топки является трудность растопки из холодного состояния, так как отсутствует рециркуляция горящей пыли в корне факела, что ведет к отрыву факела.

Известна топка с экранированными стенками, имеющими выходные амбразуры, также снабженные экранами, и подключенные к амбразурам сопла с автономными каналами, при этом внутри амбразуры симметрично относительно сопл установлены экранные трубы, установленные с зазорами между экранами амбразуры и соплами (авт.св. СССР № 1059344, кл. F 23 С 7/02, 1982).

Недостатком известной топки является трудность растопки из холодного состояния, так как отсутствует рециркуляция горящей пыли у корня факела, что ведет к отрыву факела и невозможности растопки.

Известна топка, содержащая экранированные стенки с выходными амбразурами, снабженными экранами, и подключенные к амбразурам сопла с автономными каналами с регулирующей арматурой, при этом внутри амбразуры симметрично относительно сопл расположены экранные трубы, установленные с зазорами между экранами амбразуры и соплами, и растопочную горелку, причем амбразуры выполнены в виде вертикального желоба, включающего в себя горелки с боковыми стенками, установленными под углом друг к другу, равным углу раскрытия факела, при этом экранные трубы, установленные внутри амбразуры, выполнены из вертикальных плоских газоплотных ширм, установленных параллельно боковым стенкам амбразуры, расстояние между входными торцами ширм больше ширины сопл горелок, а растопочная горела установлена по оси вертикального блока горелок на нижнем торце амбразуры. (патент РФ № 2095685, кл. F 23 С 7/02, 1997).

Недостатком известной топки является трудность растопки из холодного состояния, так как отсутствует рециркуляция горящей пыли в корне факела, что ведет к отрыву факела и невозможности растопки.

Задача изобретения - обеспечение надежного воспламенения топлива в момент растопки котла из холодного состояния за счет организации рециркуляции горящей пыли в корне факела.

Задача решается тем, что в топке, содержащей экранированные стенки с выходными амбразурами, снабженными экранами, и подключенные к амбразурам сопла с автономными каналами с регулирующей арматурой, при этом внутри амбразур симметрично относительно сопел расположены экранные трубы, установленные с зазорами между экранами амбразур и соплами, и растопочную горелку, причем амбразуры выполнены в виде вертикального желоба, включающего в себя горелки вертикального блока с боковыми стенками, установленными под углом друг к другу, равным углу раскрытия факела, при этом экранные трубы, установленные внутри амбразур, выполнены из вертикальных плоских газоплотных ширм, установленных параллельно боковым стенкам амбразур, расстояние между входными торцами ширм больше ширины сопел горелок, а растопочная горелка установлена по оси вертикального блока горелок на торце амбразуры, согласно изобретению между выходными торцами ширм и настенными экранами выполнены зазоры, торцы настенных экранов заведены между ширмами и загнуты внутрь ширм, при этом расстояние между загнутыми торцами настенных экранов не менее расстояния между входными торцами ширм, горелки выполнены в виде раструбов и сопла аэросмеси размещены на боковых гранях воздушных сопел в форме плоских щелей, направленных в зазоры между загнутыми торцами разводки настенных экранов и ширмами.

Выполнение зазоров выходными торцами и настенными экранами, торцы которых заведены между ширмами и загнуты внутрь ширм с выполнением горелок в виде раструбов, и размещение их на боковых гранях воздушных сопел в форме плоских щелей, направленных в зазоры между загнутыми торцами настенных экранов и ширмами, при этом расстояние между загнутыми торцами настенных экранов не менее расстояния между входными торцами ширм, позволяет организовать рециркуляцию горящей пыли в корне факела, что исключает отрыв факела или его угасание, так как воспламененная от растопочной горелки пыль частично возвращается через зазоры между настенными экранами и ширмами к выходной части горелок, щелевые сопла которой вновь направляют горящую пыль в зазоры между загнутыми торцами настенных экранов и ширмами. Это обеспечивает надежность воспламенения пыли из холодного состояния, так как пыль многократно проходит через корень факела, прогревается, выделяет горючие летучие и воспламеняется. Выполнение горелок в виде расширяющихся к выходу раструбов обеспечивает направление пыли не по центру факела, а вдоль ширм с целью ее возврата, так как при направлении пыли по центру факела она невоспламененной будет уходить в топку. Этому же способствует и размещение горелок на боковых гранях воздушных сопл, что направляет пыль вдоль ширм, а по центру факела выходит воздух, который воспламеняет уже прошедшую однократно пыль, готовую к воспламенению. Степень рециркуляции пыли обеспечивается расстоянием между загнутыми торцами настенных экранов внутрь ширм, которое не менее чем расстояние между входными торцами ширм. Если это расстояние будет меньше расстояния между входными торцами ширм, то это будет вести к рециркуляции уже и части газов и будет препятствовать выходу факела в топку, а если зазор между загнутыми торцами настенных экранов и ширмами будет слишком мал, то это будет вести к проскоку невоспламенившейся пыли в топку.

На фиг.1 изображен поперечный разрез амбразуры горелки; на фиг.2 – разрез А-А на фиг.1.

Топка содержит экранированные стенки 1 с выходными амбразурами 2, снабженные экранами 3, и подключенные к амбразурам сопла 4 и 5 горелок 6. Сопла 5 подсоединены к воздушному коробу 7, а сопла 4 – к источнику аэросмеси, имеющие автономные каналы 8, подсоединенные к пыледелителю 9 с регулирующей арматурой 10. Выходные амбразуры выполнены в виде вертикального желоба с боковыми стенками 11 и 12, установленными под углом друг к другу, равным углу раскрытия факела. Внутри амбразуры 2 установлены параллельно боковым стенкам 11 и 12 вертикальные плоские газоплотные ширмы 13 и 14, при этом расстояние между входными торцами 15 и 16 ширм больше ширины сопл горелок 6, а выходные торцы 17 и 18 ширм 13 и 14 образуют с настенными экранами 19 зазоры 20 и 21. Настенные экраны 19 образованы путем разводки настенных экранов над амбразурами 2. На нижнем торце 22 амбразур 2 по оси вертикального блока горелок установлена мазутная растопочная горелка 23. Между ширмами 13 и 14 и боковыми стенками 11 и 12 имеются щелевые зазоры 24 и 25, а между ширмами 13 и 14 и горелками 6 зазоры 26. Вертикальная стенка 27 амбразуры 2, расположенная между боковыми стенками 11 и 12, на которой установлены горелки 6, выполнена также экранированной. Загнутые торцы 28 настенных экранов 19 заведены между ширмами 13 и 14 и загнуты внутрь ширм, при этом расстояние между загнутыми торцами настенных экранов 19 не менее расстояния между входными торцами 15 и 16 ширм. Горелки 6 выполнены в виде раструбов, расширяющихся к выходу за счет расширения воздушных сопел 5, а сопла 4 подачи аэросмеси размещены на боковых гранях воздушных сопел 5 и выполнены в форме плоских щелей, направленных в зазоры 29 между загнутыми торцами 28 настенных экранов 19 и ширмами 13 и 14.

Растопочная мазутная горелка 23 установлена между ширмами 13 и 14, которые в зоне растопки выполнены ошипованными и торкреатированы, так же как экраны 3 и 19.

Топка работает следующим образом.

Включается растопочное устройство 23 и прогревается амбразура 2, затем на пусковую мощность включаются горелки 6 с помощью регулирующей арматуры 10. После выхода топки на номинальный режим растопочная горелка 23 отключается. При работе горелок 6 происходит рециркуляция горящей пыли вокруг ширм 13 и 14, которая обеспечивается путем разворота струи пыли, поступающей из сопел 4 аэросмеси загнутыми торцами 28 настенных экранов 19, и возврата ее через зазоры 29, 20, 21, 24 и 25 к устью горелок 6. Этому способствует направление сопел 4 аэросмеси в зазоры 29 и расположение их по боковым граням воздушных сопел 5 в форме раструбов, обеспечивающих направление пыли вдоль ширм 13 и 14 настильно, что зажигает пыль за счет предварительного ее прогрева при рециркуляции вокруг ширм.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает за счет рециркуляции горящей пыли в корень факела безотрывную растопку котла из холодного состояния, так как при отрыве факела он снова воспламеняется от рециркулирующей горящей пыли, что исключает хлопки и требует незначительных затрат жидкого топлива (мазута) для первоначального прогрева амбразуры 2.