RU2113655C1

RU2113655C1 - Boiler furnace

Info

Publication number: RU2113655C1
Application number: RU95119229A
Authority: RU
Inventors: В.А. Дубровский; Ж.Л. Евтихов; И.С. Деринг; Е.А. Бойко; С.Г. Козлов; М.С. Пронин; А.А. Дектерев; А.М. Ковалевский
Original assignee: Красноярский государственный технический университет; Акционерное общество "Сибирский теплотехнический научно-исследовательский институт ВТИ"
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1995-11-14
Publication date: 1998-06-20

Abstract

FIELD: heat power engineering; thermal power stations. SUBSTANCE: boiler furnace includes water walls 1 forming polyhedral gas duct divided by walls 2 having two rows of ports into central combustion chamber 3 and peripheral combustion chamber 4 which are communicated through upper and lower bypass ports 5 and 6; walls 2 adjoin adjacent water walls 1 forming corners of gas duct where burners 7 and air nozzles 8 are fitted; they are directed respectively inside peripheral and central combustion chambers 4 and 3. Each peripheral combustion chamber 4 is provided with hearth consisting of two slopes 9 and 10 mounted at angle relative to each other and to level. Slopes 9 and 10 are made due to projection of water walls 1 inside peripheral combustion chambers 4; tops of slopes separated by angle of opening of air nozzle 8 located under them form the above-mentioned lower bypass port 6. EFFECT: simplification of construction of boiler furnace. 3 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.

Известно топочное устройство (авт.св. СССР N 1740869, кл. F 23 C 5/08, 1990), содержащее настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двусветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки, направленные внутрь периферийных камер сгорания. A furnace device is known (ed. St. USSR N 1740869, class F 23 C 5/08, 1990), containing wall screens forming a multifaceted gas duct, divided by double screens into central and peripheral combustion chambers, communicating with upper and lower bypass windows, with this double-screen is installed adjacent to adjacent wall screens, forming the corners of the flue, on which burners are installed, directed inside the peripheral combustion chambers.

Недостатком известного топочного устройства является отсутствие термоподготовки крупнодисперсной пыли. A disadvantage of the known furnace device is the lack of heat treatment of coarse dust.

Известна топка котла (авт. св. СССР N 1379569, кл. F 23 C 5/08, 1986), содержащая настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двусветные экраны в верхней части примыкают к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки, направленные внутрь периферийных камер сгорания, а под периферийной камеры сгорания выполнен в виде перегородки, в которой выполнены указанные перепускные окна. A boiler furnace is known (ed. St. USSR N 1379569, class F 23 C 5/08, 1986) containing wall screens forming a multifaceted gas duct, divided by double screens into central and peripheral combustion chambers, communicating with upper and lower bypass windows, with this double-deck screens in the upper part are adjacent to adjacent wall screens forming the corners of the flue, on which the burners are installed, directed inside the peripheral combustion chambers, and under the peripheral combustion chamber is made in the form of a partition in which these sknye window.

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

Задача изобретения - упрощение конструкции топки. The objective of the invention is to simplify the design of the furnace.

Задача решается тем, что в топке котла, содержащей настенные экраны, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами на центральную и периферийные камеры сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами, при этом двусветные экраны установлены с примыканием к смежным настенным экранам, образующим углы газохода, на которых установлены горелки и воздушные сопла, направленные соответственно внутрь периферийных и центральных камер сгорания, а каждая периферийная камера снабжена подом, выполненным в виде двух скатов, установленных под углом друг к другу и к горизонту, верхними торцами соединенных со смежными настенными экранами, а боковыми торцами, обращенными к центральной камере сгорания, - с двусветными экранами, согласно изобретению скаты образованы выступами настенных смежных экранов, обращенными внутрь периферийных камер сгорания, при этом нижние перепускные окна образованы за счет разводки вершин выступов на величину угла раскрытия факела воздушного сопла, установленного под вершинами выступов. The problem is solved in that in the furnace of the boiler containing wall screens forming a multifaceted gas duct, divided by double screens into central and peripheral combustion chambers, communicating by upper and lower bypass windows, while double screens are installed adjacent to adjacent wall screens forming the corners of the gas duct, on which burners and air nozzles are installed, directed respectively into the peripheral and central combustion chambers, and each peripheral chamber is equipped with a hearth made in the form of two ramps mounted at an angle to each other and to the horizon, the upper ends connected to adjacent wall screens, and the side ends facing the central combustion chamber, with double screens, according to the invention, the ramps are formed by protrusions of wall adjacent screens facing the peripheral combustion chambers, the lower bypass windows are formed due to the wiring of the peaks of the protrusions by the magnitude of the opening angle of the torch of the air nozzle mounted under the vertices of the protrusions.

Выполнение скатов пода в виде выступов настенных смежных экранов, обращенных внутрь периферийных камер сгорания своими вершинами, разведенными на величину угла раскрытия факела воздушного сопла, установленного под вершинами выступов, с образованием указанных нижних перепускных окон, позволяет упростить конструкцию топки, так как исключается сложное соединение настенных экранов с экранами скатов: скаты выполняются за счет выступов настенных экранов внутрь периферийных камер сгорания, при этом указанные нижние перепускные окна образуются между вершинами выступов, образующих между собой угол, соответствующий углу раскрытия факела воздушного сопла, установленного под вершинами выступов. Это способствует более полному подхвату коксовой пыли, проваливающейся из периферийной камеры в нижнее перепускное окно и подхватываемой струей воздуха из сопла, установленного под этим окном. Окно выполнено по форме раскрытия факела, чтобы максимально использовать ширину выходящего воздушного потока для подхвата пыли, что исключает унос с провалом. The execution of the hearth ramps in the form of protrusions of wall adjacent screens facing the inside of the peripheral combustion chambers with their peaks, divorced by the angle of the torch opening of the air nozzle installed under the peaks of the protrusions, with the formation of these lower bypass windows, allows to simplify the design of the furnace, since the complex connection of wall screens with screens of slopes: slopes are performed due to the protrusions of the wall screens inside the peripheral combustion chambers, while the indicated lower bypass windows image are between the vertices of the projections forming between them an angle corresponding to the angle of the air nozzle of the torch disclosure, mounted under the peaks of the projections. This contributes to a more complete pickup of coke dust falling through the peripheral chamber into the lower bypass window and picked up by a stream of air from the nozzle mounted under this window. The window is made in the form of a flare opening in order to maximize the width of the outgoing air stream to pick up dust, which eliminates entrainment with a failure.

На фиг. 1 изображена топка котла, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a boiler furnace, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 - section BB in FIG. one.

Топка котла содержит настенные экраны 1, образующие многогранный газоход, разделенный двусветными экранами 2 на центральную и периферийные камеры 3 и 4 сгорания, сообщающиеся верхними и нижними перепускными окнами 5 и 6, при этом двусветные экраны 2 установлены с примыканием к смежным настенным экранам 1, образующим углы газохода, на которых установлены горелки 7 и воздушные сопла 8, направленные соответственно внутрь периферийных камер 4 сгорания и центральной камеры 3. Каждая периферийная камера 4 сгорания снабжена подом, выполненным из двух скатов 9 и 10, установленных под углом друг к другу и к горизонту, верхними торцами соединенных со смежными настенными экранами 1, а боковыми торцами, обращенными к центральной камере 3 сгорания, - с двусветными экранами 2. Скаты 9 и 10 образованы выступами смежных настенных экранов 1 внутрь периферийных камер 4 сгорания, при этом указанные нижние перепускные окна 6 образованы между вершинами 11 выступов, разведенными на угол раскрытия факела воздушного сопла 8, установленного под вершинами 11 выступов. The boiler furnace contains wall shields 1, forming a multifaceted gas duct, divided by double-light screens 2 into central and peripheral combustion chambers 3 and 4, communicating with upper and lower bypass windows 5 and 6, with double-light screens 2 mounted adjacent to adjacent wall screens 1, forming the corners of the gas duct at which the burners 7 and air nozzles 8 are installed, directed respectively inside the peripheral combustion chambers 4 and the central chamber 3. Each peripheral combustion chamber 4 is provided with a hearth made of two slopes 9 and 10, installed at an angle to each other and to the horizon, with upper ends connected to adjacent wall shields 1, and side ends facing the central combustion chamber 3, with double-screen shields 2. Slopes 9 and 10 are formed by protrusions of adjacent wall screens 1 to the inside of the peripheral combustion chambers 4, wherein said lower bypass windows 6 are formed between the peaks 11 of the protrusions divorced by the opening angle of the torch of the air nozzle 8 mounted under the peaks 11 of the protrusions.

Топка котла содержит также тангенциальные горелки 12 и воздушные сопла 13, установленные на настенных экранах 1, свободных от периферийных камер 4 сгорания на уровне нижних и верхних перепускных окон 6 и 5, при этом нижние торцы горелок 12 расположены на уровне нижних торцов воздушных сопел 8. The boiler furnace also contains tangential burners 12 and air nozzles 13 mounted on the wall screens 1, free of peripheral combustion chambers 4 at the level of the lower and upper bypass windows 6 and 5, while the lower ends of the burners 12 are located at the level of the lower ends of the air nozzles 8.

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

Крупнодисперсная пыль подается в горелки 7 с первичным воздухом. Проходя через периферийные камеры 4 сгорания, пыль коксуется и через нижние окна 6 попадает в струи воздуха, подаваемого из сопел 8, и выносится в центральную камеру 3 сгорания, где подхватывается струями факела от горелок 12, в которые подается мелкодисперсная пыль. Внутри восьмигранной центральной камеры 3 сгорания образуется вращающийся в горизонтальной плоскости факел, догорание которого обеспечивается воздухом, подаваемым в сопла 13. Благодаря предварительному коксованию пыли выгорание частиц в центральной камере 3 происходит быстрее, чем в случае подачи неподготовленного топлива: горение происходит в активной зоне на уровне двусветных экранов 2, увеличивающих поверхность теплосъема за счет лучистой энергии. Факел не затягивается в конвективный газоход и не шлакует поверхности нагрева. Исключаются угловые застойные зоны, центральная камера 3 сгорания приближается к кольцевой, что увеличивает время витания пыли и способствует ее более полному выгоранию. Coarse dust is fed into the burners 7 with primary air. Passing through the peripheral combustion chambers 4, the dust is coked and through the lower windows 6 it enters the jets of air supplied from the nozzles 8 and is taken out to the central combustion chamber 3, where it is picked up by the torch jets from the burners 12 into which fine dust is supplied. A torch rotating in the horizontal plane is formed inside the octagonal central combustion chamber 3, the combustion of which is ensured by the air supplied to the nozzles 13. Due to preliminary coking of the dust, particles burn out in the central chamber 3 faster than in the case of untrained fuel supply: combustion occurs in the core at a level double-screen 2, increasing the surface of the heat due to radiant energy. The torch is not drawn into the convection duct and does not slag the heating surface. Corner stagnant zones are excluded, the central combustion chamber 3 approaches the annular one, which increases the time of dust soaring and contributes to its more complete burnout.

Выполнение скатов за счет выступов настенных экранов внутрь периферийных камер 4 сгорания упрощает конструкцию топки, а выполнение окна между вершинами выступов по форме раскрытия факела способствует более полному подхвату пыли, исключая унос с провалом. The execution of slopes due to the protrusions of the wall screens inside the peripheral combustion chambers 4 simplifies the design of the furnace, and the execution of the window between the tops of the protrusions in the form of the opening of the torch contributes to a more complete picking up of dust, eliminating entrainment with a failure.

Claims

A boiler furnace containing wall screens forming a multifaceted gas duct, divided by double screens into central and peripheral combustion chambers, communicating with upper and lower bypass windows, with double screens installed adjacent to adjacent wall screens forming the flue corners on which burners and air are installed nozzles directed respectively into the peripheral and central combustion chambers, and each peripheral combustion chamber is provided with a hearth made in the form of two slopes, setting at an angle to each other and to the horizon, the upper ends connected to adjacent wall screens, and the side ends facing the central combustion chamber, with double screens, characterized in that the slopes are formed by the protrusions of adjacent wall screens inside the peripheral combustion chambers, between the tops of the protrusions, divorced by the angle of the flare of the air nozzles installed under them, the specified lower bypass windows are formed.