Патент на изобретение №2248501

(54) ТОПКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях для растопки котлов. Топка содержит центральную и периферийные камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускным окном, горелочное устройство, выходной участок которого заведен в объем периферийной камеры сгорания и окружен циркуляционной трубой, перед входным торцом которой размещены сопла подачи инжектирующего агента и воздуха, а на выходном торце установлен горелочный насадок, причем циркуляционная труба размещена внутри горелочного насадка с образованием кольцевого зазора между ними, и источники пыли, соединенные с горелочным устройством основным и байпасным пылепроводами с шиберами, при этом байпасный пылепровод соединен с циркуляционной трубой, заведенной во внутрь основного пылепровода, подключенного к горелочному насадку, горелочный насадок и циркуляционная труба выполнены в виде конфузоров, а байпасный пылепровод подключен к источнику тонкодисперсной пыли. Изобретение позволяет увеличить надежность и безопасность воспламенения. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках котлов, работающих на бурых углях.

Известна топка, содержащая центральную и периферийные камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускными окнами, в последние из которых введены выходные участки горелочных устройств и окружены циркуляционными трубами, с образованием кольцевых зазоров между ними, а перед входными торцами циркуляционных труб размещены сопла подачи инжектирующего агента и воздушные сопла /патент РФ №2064126, МПК F 23 С 5/08, 1996/.

Недостатком известной топки является трудность растопки из холодного состояния, так как недостаточно время прогрева пыли для выхода из нее горючих летучих перед их запалом.

Известна топка, содержащая центральную и периферийные камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускными окнами, и горелочные устройства, выходные участки которых заведены в объем периферийных камер сгорания и окружены циркуляционными трубами, перед входными торцами которых размещены сопла подачи инжектирующего агента, а на выходных торцах установлены горелочные насадки с образованием кольцевого зазора между ними, причем каждая циркуляционная труба размещена внутри горелочного насадка, и источники пыли, соединенные с горелочными устройствами основным и байпасным пылепроводами с шаберами /патент РФ, 2095684, МПК F 23 С 5/08, 1997/.

Недостатком известной топки является трудность ее растопки из холодного состояния ввиду недостаточного прогрева пыли перед ее воспламенением.

Известна топка, содержащая центральную и периферийные камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускным окном, горелочное устройство, выходной участок которого заведен в объем периферийной камеры сгорания и окружен циркуляционной трубой, перед входным торцом которой размещены сопла подачи инжектирующего агента, а на выходном торце установлен горелочный насадок, причем циркуляционная труба размещена внутри горелочного насадка с образованием кольцевого зазора между ними, и источник пыли, соединенный с горелочным устройством основным и байпасным пылепроводами с шибером, при этом байпасный пылепровод соединен с циркуляционной трубой, заведенной во внутрь основного пылепровода, подключенного к горелочному насадку /патент РФ №2206824, МПК F 23 С 5/08, 6/04, по заявке №2001112674 /06/.

Недостатком известной топки является трудность растопки из холодного состояния, так как недостаточно время прогрева крупной пыли для выхода из нее горючих летучих перед их запалом.

Задача изобретения – обеспечение надежности и безопасности воспламенения пыли в момент растопки в топке котла.

Задача решается тем, что в топке, содержащей центральную и периферийные камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускным окном, горелочное устройство, выходной участок которого заведен в объем периферийной камеры сгорания и окружен циркуляционной трубой, перед входным торцом которой размещены сопла подачи инжектирующего агента и воздуха, а на выходном торце установлен горелочный насадок, причем циркуляционная труба размещена внутри горелочного насадка с образованием кольцевого зазора между ними, и источники пыли, соединенные с горелочным устройством основным и байпасным пылепроводами с шиберами, при этом байпасный пылепровод соединен с циркуляционной трубой, заведенной во внутрь основного пылепровода, подключенного к горелочному насадку, согласно изобретению, горелочный насадок и циркуляционная труба выполнены в виде конфузоров, а байпасный пылепровод подключен к источнику тонкодисперсной пыли.

Выполнение горелочного насадка и циркуляционной трубы в виде конфузоров и подключение байпасного пылепровода к источнику тонкодисперсной пыли позволяет достичь решения задачи изобретения, так как обладая большей поверхностью, тонкодисперсная пыль может за более короткое время выделить при контакте с раскаленной циркуляционной трубой больше горючих летучих, вспыхивающих от запальника, а конфузорная форма циркуляционной трубы и горелочного насадка обеспечивает наличие большей площади контакта пыли с раскаленными поверхностями, так как поток пыли движется не параллельно стенкам циркуляционной трубы и горелочного насадка, а под острым углом к ним, вступая с раскаленными стенками в контакт, что обеспечивает большую площадь воспламенения и его надежность, а также дальнобойность и жесткость факела.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого устройства.

Топка содержит центральную и периферийные камеры 1 и 2 сгорания, разделенные экраном 3 и сообщающиеся перепускным окном 4, горелочное устройство 5, выходной участок которого заведен в объем периферийной камеры 2 сгорания и окружен циркуляционной трубой 6, перед входным торцом которой размещены сопло 7 подачи инжектирующего агента и воздушное сопло 8, а на выходном торце установлен горелочный насадок 9, причем циркуляционная труба 6 размещена внутри горелочного насадка 9 с образованием кольцевого зазора 10 между ними. Также циркуляционная труба 6 образует кольцевой зазор 11 с соплом 8 подачи воздуха. Топка также содержит источники 12 и 13 соответственно основной и тонкодисперсной пыли, соединенные с горелочным устройством 5 соответственно основным и байпасным пылепроподами 14 и 15 с шиберами 16 и 17 для регулирования подачи пыли в пылепроводы 14 и 15. Байпасный пылепровод 15 соединен с циркуляционной трубой 6, заведенной во внутрь основного пылепровода 14, подключенного к горелочному насадку 9.

Топка работает следующим образом.

Воспламеняется запальником /не обозначен/ легковоспламеняющееся топливо /газ, солярка, мазут или тонкодисперсная сухая пыль/ в сопле 7 инжектирующей среды, которое с помощью воздушного сопла 8 вдувается внутрь горелочного устройства 5 и прогревает все его части. После прогрева шибером 16 на входе перекрывается основной пылепровод 14 и пыль из источника 13 тонкодисперсной пыли в растопочном режиме поступает через открытый шибер 17 по байпасному пылепроводу 15 внутрь циркуляционной трубы 6, которая к этому времени раскалена с помощью сжигания в ней легковоспламеняющегося топлива. Пыль, проходя внутри циркуляционной трубы 6, прогревается и на выходе ее вспыхивает, так как из пыли выделяются горючие летучие, которые легко воспламеняются от пламени, образующегося при горении легковоспламеняющегося топлива. Увеличению площади контакта тонкодисперсной пыли с раскаленной циркуляционной трубой 6 способствует ее конфузорная форма, обеспечивающая контакт большей части пыли с ней под острым углом, что ускоряет процесс выделения горючих летучих и их объем увеличивается, что повышает надежность воспламенения. Выходя из циркуляционной трубы 6, факел прогревает также и горелочный насадок 9. После этого прогрева, открывают шибер 16 и пыль начинает проходить также по основному пылепроводу 14, поступая через раскаленную циркуляционную трубу 6, которая расположена внутри потока основной пыли, в горелочный насадок 9. После предварительного прогрева основного потока пыли теплом циркуляционной трубы 6, она легко вспыхивает в горелочном насадке 9, поджигаемая факелом от горения пыли, подаваемой по байпасному пылепроводу 15. Этому способствует и раскаленный горелочный насадок 9. После выхода на рабочий режим, сопло 7 отключается, а работает только воздушное сопло 6. Воспламенение происходит от факела горения пыли, подаваемой в байпасный пылапровод 15. Конфузорная форма горелочного насадка увеличивает поверхность и площадь контакта его с набегающей пылью, так как пыль настилается на него под острым углом, что способствует более быстрому выделению летучих из основного топлива и увеличению их объема, так как с раскаленной поверхностью конфузора контактирует большая часть пыли, чем с цилиндрической поверхностью. Кроме того, увеличивается дальнобойность факела и его напор, что исключает его провисание. Это способствует более объемному заполнению факелом топки.

Таким образом, конфузорное исполнение циркуляционной трубы и горелочного насадка, с подключением циркуляционной трубы к источнику тонкодисперсного топлива через байпасный пылепровод позволяет обеспечить надежность воспламенения, так как внутри циркуляционной трубы постоянно горит дежурный факел, исключающий отрыв основного факела из горелочного насадка.

Формула изобретения

Топка, содержащая центральную и периферийные камеры сгорания, разделенные экраном и сообщающиеся перепускным окном, горелочное устройство, выходной участок которого заведен в объем периферийной камеры сгорания и окружен циркуляционной трубой, перед входным торцом которой размещены сопла подачи инжектирующего агента и воздуха, а на выходном торце установлен горелочный насадок, причем циркуляционная труба размещена внутри горелочного насадка с образованием кольцевого зазора между ними, и источники пыли, соединенные с горелочным устройством основным и байпасным пылепроводами с шиберами, при этом байпасный пылепровод соединен с циркуляционной трубой, заведенной во внутрь основного пылепровода, подключенного к горелочному насадку, отличающаяся тем, что горелочный насадок и циркуляционная труба выполнены в виде конфузоров, а байпасный пылепровод подключен к источнику тонкодисперсной пыли.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 17.07.2005

Извещение опубликовано: 27.01.2007 БИ: 03/2007