RU2088845C1

RU2088845C1 - Boiler furnace

Info

Publication number: RU2088845C1
Application number: RU93038522A
Authority: RU
Inventors: В.А. Дубровский; И.С. Деринг; Ж.Л. Евтихов
Original assignee: Красноярский государственный технический университет
Priority date: 1993-07-27
Filing date: 1993-07-27
Publication date: 1997-08-27

Abstract

FIELD: thermal power stations. SUBSTANCE: boiler furnace is partitioned by dividing waterwalls 2 into central and peripheral combustion chambers 3 and 4 communicating through top and bottom crossover ports 5 and 6; mounted level with the latter are burners 7 and air nozzles 8, 9 facing, respectively, interior of peripheral and central combustion chamber 4 and 3. Dividing waterwalls 2 are arch-shaped and mounted between conventional circumference 1 and flue; air nozzles 8, 9 are mounted on adjacent waterwalls near flue angles in staggered manner. Arched dividing waterwalls 2 form central combustion chamber 2 whose shape approaches cyclone one which enlarges horizontal component of flame twist and eliminates carbon loss in riddlings and in fly ash; staggered arrangement of nozzles 8, 9 at furnace corners eliminates coke dust riddlings they close open area of bottom transfer port 6. Coke dust is more effectively burned in peripheral combustion chambers 4 due to its treatment with hot flue gases sucked into top crossover ports 5 from central combustion chamber 3. EFFECT: improved utilization of furnace interior space for direct combustion of coke dust, simplified design of furnace. 2 dwg

Description

Изобретение относится к сжиганию топлива и может быть использовано на тепловых электростанциях. The invention relates to the combustion of fuel and can be used in thermal power plants.

Известная вертикальная топка (авт. свид. СССР N 717493, кл. F 23 С 5/08,1978), содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двухсветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам. A well-known vertical firebox (ed. Certificate of the USSR N 717493, class F 23 C 5 / 08.1978) containing wall screens forming a multifaceted gas duct, divided by two-color screens into central and peripheral combustion chambers, communicating with upper and lower bypass windows, with In this double-screen screens are installed adjacent to adjacent wall screens.

Недостатком известной топки является отсутствие термоподготовки топлива перед сжиганием, что затягивает процесс горения. A disadvantage of the known furnace is the lack of heat treatment of fuel before burning, which delays the combustion process.

Известна топка (авт. св. СССР N 630487, кл. F 23 С 5/10, 1976), содержащая вертикальную призматическую камеру сгорания с ярусами сопл для подачи топлива и воздуха, установленными под углом к вертикальным стенкам камеры, причем сопла для подачи воздуха размещены попарно на смежных стенках в близи углов камеры сгорания. Known firebox (ed. St. USSR N 630487, class F 23 C 5/10, 1976), containing a vertical prismatic combustion chamber with tiers of nozzles for supplying fuel and air, installed at an angle to the vertical walls of the chamber, and nozzles for supplying air placed in pairs on adjacent walls near the corners of the combustion chamber.

Недостатком известной топки является отсутствие темроподготовки топлива, что затягивает процесс горения и снижает коэффициент использования топочного пространства, так как часть объема топки в активной зоне горения используется для выгазовывания топлива. A disadvantage of the known furnace is the lack of heat treatment of the fuel, which delays the combustion process and reduces the utilization of the furnace space, since part of the volume of the furnace in the active combustion zone is used for gas degassing.

Известная топка котла (авт. св. СССР N 1379569, кл. F 23 С 5/08, 1986), содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, на уровне которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания, при этом двухсветные экраны в верхней и нижней части примыкают к настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены указанные горелки и сопла. The well-known boiler furnace (ed. St. USSR N 1379569, class F 23 С 5/08, 1986), containing wall screens forming a multifaceted gas duct, divided by two-color screens into central and peripheral combustion chambers, communicating with upper and lower bypass windows, on the level of which burners and air nozzles are installed, directed respectively into the peripheral and central combustion chambers, while the two-color screens in the upper and lower parts are adjacent to the wall screens forming the corners of the flue, on which these burners are installed and nozzles.

Недостатком известной топки является сложность ее изготовления. A disadvantage of the known firebox is the complexity of its manufacture.

Задача изобретения повышение эффективности сжигания топлива и упрощение конструкции топки. The objective of the invention is to increase the efficiency of fuel combustion and simplify the design of the furnace.

Задача решается тем, что в топке котла, содержащей настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, на уровне которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер сгорания, при этом двухсветные экраны примыкают к настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены указанные горелки и воздушные сопла, согласно изобретению, двухсветные экраны выполнены дугообразными и установлены между условной окружностью, вписанной в многогранный газоход, и углами газохода, при этом воздушные сопла размещены на смежных настенных экранах вблизи углов газохода в шахматном порядке. The problem is solved in that in the furnace of the boiler containing wall screens forming a multifaceted gas duct, divided by double-screened screens into central and peripheral combustion chambers, communicating with upper and lower bypass windows, at the level of which burners and air nozzles are installed, directed respectively inside the peripheral and central chambers combustion, while the two-color screens are adjacent to the wall screens forming the corners of the duct, on which these burners and air nozzles are installed, according to the invention, vuhsvetnye screens are arcuate and mounted between the notional circle inscribed in the flue multifaceted and angles duct, wherein air nozzles are arranged on adjacent screens near the wall of the gas flue angles staggered.

Выполнение двухсветных экранов дугообразными и установка их между условной окружностью, вписанной в многогранный газоход, и углами газохода позволяет использовать углы топки для термоподготовки топлива и увеличивает время выгорания пыли в циклонной центральной камере сгорания за счет более эффективной крутки факела в горизонтальной плоскости и исключения уноса с провалом. Making double-screen screens arched and installing them between a conditional circle inscribed in a multifaceted gas duct and the corners of the gas duct allows the use of the furnace corners for heat treatment of the fuel and increases the time of dust burn in the cyclone central combustion chamber due to more efficient twisting of the torch in the horizontal plane and elimination of entrainment with a failure .

Размещение воздушных сопл на смежных настенных экранах вблизи углов газохода в шахматном порядке исключает недожог с провалом, так как перекрывает все живое сечение нижних перепускных окон. The placement of air nozzles on adjacent wall screens near the corners of the gas duct in a checkerboard pattern eliminates under-burning with failure, since it covers the entire living section of the lower bypass windows.

Таким образом, дугообразные экраны, образующие циклонную центральную камеру сгорания, и шахматное расположение воздушных сопел на смежных угловых настенных экранах топки исключают недожог с уносом и провалом, повышают эффективность сжигания топлива и упрощают конструкцию топки, так как заведение во внутрь топки дугообразных экранов не представляет технологической сложности. Thus, the arcuate screens forming a cyclone central combustion chamber, and the staggered arrangement of air nozzles on adjacent corner wall screens of the furnace exclude underburning with entrainment and failure, increase the efficiency of fuel combustion and simplify the design of the furnace, since the insertion of arcuate screens inside the furnace does not represent technological difficulties.

На фиг. 1 изобретена топка котла, продольный разрез по диагонали; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1. In FIG. 1 invented a boiler furnace, a longitudinal section along the diagonal; in FIG. 2 section aa in figure 1.

Топка котла содержит настенные экраны 1, образующие многогранный газоход, разделенный двухсветными экранами 2 на центральную и периферийные камеры 3 и 4 сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами 5 и 6, на уровне которых установлены горелки 7 и воздушные сопла 8 и 9, направленные соответственно внутрь периферийных и центральной камер 4 и 3 сгорания, при этом двухсветные экраны 2 примыкают к настенным экранам 1, образующим углы газохода, на которых установлены указанные горелки 7 и воздушные сопла 8 и 9. Двухсветные экраны 2 выполнены дугообразными и установлены между условной окружностью 10, вписанной в многогранный газоход, и углами газохода, при этом воздушные сопла 8 и 9 размещены на смежных настенных экранах 1 вблизи углов газохода в шахматном порядке. Сопла 8 образуют верхний ряд, а сопла 9 нижний ряд, смещенный на половину шага относительно верхнего ряда. The boiler furnace contains wall shields 1, forming a multifaceted gas duct, divided by two-light shields 2 into central and peripheral combustion chambers 3 and 4, communicating with upper and lower bypass windows 5 and 6, at the level of which burners 7 and air nozzles 8 and 9 are installed, directed respectively inside the peripheral and central combustion chambers 4 and 3, while the two-light screens 2 are adjacent to the wall screens 1, which form the corners of the gas duct, on which the specified burners 7 and air nozzles 8 and 9 are installed. They are not arched and are installed between the conditional circle 10 inscribed in the multifaceted gas duct and the corners of the gas duct, while the air nozzles 8 and 9 are placed on adjacent wall screens 1 near the corners of the gas duct in a checkerboard pattern. Nozzles 8 form the upper row, and nozzles 9 the lower row, offset by half a step relative to the upper row.

Топка котла содержит также дополнительные горелки 11, установленные на настенных экранах 1, свободных от периферийных камер 4 сгорания. Горелки 7 подсоединены к источнику крупнодисперсного топлива, а горелки 11 к источнику мелкодисперсного топлива (пылеконцентратора). Дополнительные горелки 11 установлены тангенциально и направлены друг другу под корень факела на смежных настенных экранах 1 по ходу потока. Горелки 7 направлены вдоль биссекторной плоскости между смежными настенными экранами 1 на нижний торец двухсветных экранов 2. Горелки 11 могут быть установлены на настенных экранах 1 по спирали на уровне двухсветных экранов 2, при этом шаг спирали определяется провисанием факела по высоте и зависит от размеров топки в плане. The boiler furnace also contains additional burners 11 installed on the wall screens 1, free of peripheral combustion chambers 4. The burners 7 are connected to a source of fine fuel, and the burners 11 to a source of fine fuel (dust concentrator). Additional burners 11 are installed tangentially and directed to each other under the torch root on adjacent wall screens 1 along the flow. The burners 7 are directed along the bisector plane between adjacent wall screens 1 to the lower end of the double-light screens 2. The burners 11 can be mounted on the wall screens 1 in a spiral at the level of the double-light screens 2, while the spiral pitch is determined by the sagging torch in height and depends on the size of the furnace in plan.

Топка котла работает следующим образом. The boiler furnace works as follows.

Купнодисперсная пыль через горелки 7 подается в периферийные камеры 4 сгорания, где под воздействием дымовых газов, поступающих через верхние перепускные окна 5 из центральной камеры 3 сгорания, коксуется и подхватывается воздушными соплами 8 и 9 и выносится в центральную камеру 3 сгорания, где выгорает в факеле, вращающемся в горизонтальное плоскости, совместно с мелкодисперсной пылью (после пылекоцентратора) из горелок 11. The particulate dust is fed through the burners 7 to the peripheral combustion chambers 4, where, under the influence of flue gases entering through the upper bypass windows 5 from the central combustion chamber 3, it is coked and picked up by air nozzles 8 and 9 and carried out to the central combustion chamber 3, where it burns out in a torch rotating in the horizontal plane, together with fine dust (after dust centrator) from the burners 11.

Благодаря тому, что двухсветные экраны 2 выполнены дугообразными, центральными камерами 3 сгорания приближается к циклонной форме, что увеличивает время пребывания пыли во взвешенном состоянии, улучшает горизонтальную крутку факела и исключает недожог с провалом и уносом. Шахматное расположение воздушных сопел 8 и 9 на смежных настенных экранах, образующих углы топки, исключает унос и провалом, так как живое сечение нижних перепускных окон перекрывается полностью, что обеспечивает эффективный подхват коксующейся пыли и вынос ее в центральную камеру 3 сгорания. Двухсветные экраны 2 могут быть заведены внутрь топки путем вырезки одной из труб настенных экранов 1. Due to the fact that the two-light screens 2 are made arcuate, the central combustion chambers 3 approach the cyclone shape, which increases the residence time of the dust in suspension, improves the horizontal rotation of the torch and eliminates underburning with failure and entrainment. The staggered arrangement of air nozzles 8 and 9 on adjacent wall screens forming the corners of the furnace eliminates entrainment and failure, since the live section of the lower bypass windows is completely overlapped, which ensures efficient picking of coking dust and its removal to the central combustion chamber 3. Double-screen 2 can be brought into the furnace by cutting one of the pipes of the wall screens 1.

Claims

A boiler furnace containing wall shields forming a multifaceted gas duct, divided by two-screen shields into central and peripheral combustion chambers, communicating with upper and lower bypass windows, at the level of which burners and air nozzles are installed, directed respectively inside the peripheral and central combustion chambers, with two-screen shields adjacent to adjacent wall screens forming the corners of the duct, on which these burners and air nozzles are installed, characterized in that the two-color screens made arcuate and installed between a conditional circle inscribed in a multifaceted duct, and the corners of the duct, while the air nozzles are placed on adjacent wall screens near the corners of the duct in a checkerboard pattern.