Способ удаления золы и шлака из зоны горения и устройство для его осуществления

Способ удаления золы и шлака из зоны горения и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ удаления золы и шлака из зоны горения потоком воздуха и продуктов сгорания, отличающийся тем, что, с целью оптимизации процесса горения, удаление золы и мелких частиц шлака осуществляют пу.тем поддержания скорости этого потока в нижней части зоны горения 5-15 м/с. 2. Устройство для удаления золы и шлака из зоны горения, содержащее загрузочный канал, топочную камеру, колосниковую решетку с переменным углом наклона и поворотный колосник, (О от личающееся тем, что поворотный колосник установлен над колосниковой решеткой, шарнирно закреплен в верхней части, а его нижняя часть выполнена с приливом в виде цилиндрической поверхности с центром кривизны в точке шарнирного крепления колосника. ю о М ч|

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

qtso F 23 J 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3354762/29-33 (22) 31.08.81 (46) 30.05.83. Бюл. Н 20 (72) С.И. Головков, И.Ф. Коперин, В.И. Матвеев, Н,Н. Анисимов, Б.С. Ре. пин, М.Н. Френклер и В.Т. Долматов (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт механизации и энергетики лесной промышленности (53) 621, 187. 322 (085.5) (56) 1. Стырикович М. А., Катковская К.Л., Серов Е.П. Котельные агрегаты. М., Госэнергоиздат, 1958, с. 75.

2. Щеголев М.M. Топливо, топка и котельные установки. М., изд-во ли: тературы по строительству и архитектуре, 1953, с. 73 (прототип).

3. Авторское свидетельство СССР

11 237317, кл. E 23 B 1/16, 1969.

4. Авторское свидетельство СССР Ю 86169, кл. F 23 В 1/16, 1981 (прототип).

„„Я0„„3 02070Т A (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ 30Jlbl И ШЛАКА

ИЗ ЗОНЫ ГОРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ удаления золы и шлака из зоны горения потоком воздуха и продуктов сгорания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью оптимизации процесса горения, удаление золы и мелких частиц шлака осуществляют путем поддержания скорости этого потока в нижней части зоны горения

5-15 м/с.

2. Устройство для удаления золы и шлака из зоны горения, содержащее загрузочный канал, топочную камеру, колосниковую решетку с переменным углом наклона и поворотный колосник, о. т л и ч а ю щ е е с я тем, что поворотный колосник установлен над колосниковой решеткой, шарнирно закреплен в верхней части, а его нижняя часть выполнена с приливом в виде цилиндрической поверхности с центром кривизны в точке шарнирного крепления колосника.

1020707

Изобретение относится к способам удаления золы и шлака из. зоны горения топочных устройств слоевого типа, работающих преимущественно на мелком древесном топливе, и может быть применено для котлоагрегатов малой мощности, используемых в лесной промышленности.

Известен способ удаления золы и. алака из зоны горения топки, заключаю. щийся в том, что скапливающиеся на колосниках золу и шлак переодически сбрасывают в зольник поворотом колосников. Этот способ устраняет ручной труд при удалении шлака (1.).

Недостатком данного способа является потеря топлива вследствие частичного провала его с золой и шлаком.

Известен также способ удаления золы из зоны горения при сжигании топлива на колосниковых решетках путем непосредственного провала частиц золы и шлака через зазоры колосников, скорость воздуха в которых существенно ниже скорости витания частиц золы и шлака-(2).

Однако при этом способе даже при . подвижных колосниках часть золы и шлака не проваливается через зазоры и, находясь в зоне высоких температур, сплавляется, образуя крупные куски, постепенно нарушающие структуру слоя топлива .и снижающие эффективность горения. При этом требуется периодическое удаление шлака, связанное со снижением теплопроизводительности топки и ее КПД.

Применение известных цепных решеток существенно повышает сложность котлоагрегата, его стоимость, однако, при этом снижается надежность топок, так как подвижные металлические детали цепных решеток работают в зоне высокой температуры. По этам причинам цепные решетки вообще не применяются для котлоагрегатов с произ" водительностью ниже 4 тонн пара в час.

Цель изобретения - оптимизация процесса горения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу удаления золы и шлака из зоны горения потоком возду- ха и продуктов сгорания, удаление золы и мелких частиц шлака осуществляют путем поддержания скорости этого потока в нижней чУсти зоны горения 5-15 м/с.

Способ удаления золы и шлака иэ зоны горения основывается на следующем принципе: при сжигании древесного топлива, торфа и других топлив этого

5 вида частички образующейся эолы имеют скорость витания 0,3 - 6-7 м/с. Скорость витания частиц топлива, например топливной древесной щепы, составляет величину порядка 8 - 20 м/с и 0 выше

Таким образом, если поддерживать скорость воздуха и продуктов сгорания для древесного топлива в пределах 5 - 15 м/с, все частицы золы и

15 шлака будут выноситься из слоя топ-, лива, в то время как наиболее крупные частицы топлива будут удерживаться в слое и сгорать. Выносимые из слоя топлива наиболее мелкие час2О тицы топлива при этом будут сгорать в факеле, образующемся за зажимающей решеткой.

Регулирование скорости воздуха и

25 продуктов сгорания достигается изменением толщины слоя в месте выноса из него частиц золы и шлака ° При уменьшении нагрузки на топку расстояние с (см. чертеж) уменьшается, а расстояние 0 остается прежним. СлеЗ0 довательно, в этом случае скорость воздуха в сечении G уменьшается, а в сечении C увеличивается, благодаря чему обеспечивается увеличение скорости витания частиц эолы и шлака и

З5 осуществляется их вынос из слоя.

Замеры скорости движения потока газа по слою производятся трубкой

Пито"Прандтля за зажимающей решеткой.

В серийных котлах КЕ и ДКВР преду40 смотрены "гляделки", дающие возможность наблюдать за зажимающей решеткой со стороны. Обслуживающий персонал должен периодически вести наблюдение за процессом горения с тем, 45 чтобы не допускать выноса крупных кус. ков топлива за зажимающую решетку.

Если наблюдается вынос крупных частиц, то колосник необходимо повернуть по часовой стрелке. Если мелкие части50 цы топлива и золы не выносятся за решетку, колосник следует повернуть в противоположную сторону.

Предлагаемый способ. заключается в том, что в нижней части слоя топли55 ва обеспечивают скорость подаваемого воздуха и образующихся продуктов сгорания 5- 15 м/с (в зависимости от размера образующихся частиц золы и шлака) с таким расчетом, чтобы эта ско0707

3 102 рость превышала скорость витания шлаковых и зольных частиц и они выносились потоком газов эа пределы эоны горения. При этом регулирование скорости потока газов по нижнему сечению слоя топлива достигается изменением толщины слоя топлива только в нижней.его части.

При выносе частиц эолы и шлака с газовым потоком неизбежен вынос таких мелких частиц топлива, размеры и масса которых соизмеримы с размерами частиц золы и шлака. Эти частицы топлива сгорают в факеле, образующемся за зажимающей решеткой в топочной камере, куда подается вторичный воздух.

Предлагаемый способ обеспечивает непрерывное надежное и своевременное. удаление частиц золы и щлака из зоны горения, „ликвидирует в ней условия для образования крупных частиц шлака в результате чего достигается надежная работа слоя, а также повышается коэффициент полезного действия топки и оптимизируется процесс сжигания топ лива. .Устройство для осуществления предлагаемого способа относится к топочным устройствам и может быть использовано в лесной промышленности, а именно там, где изобилует мелкое древесное топливо.

Известна топка для сжигания древес ных бтходов, содержащая наклонную колосниковую решетку из отдельных профилированных плит, установленную на раме L3).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является топочное устройство, которое включает загрузочный канал, топочную камеру, колосниковую решетку с переменным углбм наклона и поворотный колосник f4).

Недостатками известных устройств является то, что они не обеспечивают своевременного удаления золы и шлака из зоны горения, что снижает эффективность горения °

Цель изобретения " оптимизация процесса горения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для удаления золы и шлака из зоны горения, содержащем загрузочный канал, топочную камеру, колосниковую решетку с переменным углом наклона и поворотный колосник, последний установлен над колосниковой

1О

45 решеткой, шарнирно закреплен в верхней части, а его нижняя часть выполне. на с приливом в виде цилиндрической поверхности с центром кривизны в точке шарнирного крепления колосника.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит зажимающую решетку 1, наклонную беспровальную решетку 2, ограничивающую слой топлива снизу1 и поворотный колосник 3, ограничивающий слой топлива со стороны противоположной зажимающей решетке.

Поворотный колосник 3 шарнирно закреплен в верхней части, а в нижней части имеет прилив 4, снабженный цилиндрической поверхностью с радиусом кривизны иэ точки шарнирного крепления колосника 3 так, что зазор между нижним обрезом колосника 3 и беспровальной колосниковой решеткой 2 при изменении положения колосника 3 остается постоянным. Положение поворотного колосника 3 изменяется посредством привода 5. Устройство содержит также неподвижные пережимы 6, выгрузное приспособление 7, шнек 8 для уда. ления остаточных шлаков и золы и трубку Пито-Прандтля 9 для замеров скорости потока газов.

Устройство работает следующим об" разом.

Топливо загружают в шахту, образо. ванную зажимающей решеткой 1, неподвижными,пережимами 6, поворотным колосником 3 и беспровальной колосниковой решеткой 2. Воздух для горения подводится Il04 колосниковую решетку

2, и в пространстве выше нее обеспечивают такую скорость воздушного йотока (порядка 5-15 м/с), чтобы она была выше скорости питания частиц об-. разованной эолы и шлаков (любых видов) ° При этом необходимо изменить толщину слоя топлива в нижней части зоны горения (этого требует предлагаемый способ) путем изменения положения поворотного колосника 3 посредством привода 5.

Прилив 4 в нижней части поворотного колосника 3 обеспечивает постоянный зазор между бвспровальной колосниковой решеткой 2 и нижней поверхностью прилива 4 независимо от того, на какой угол повернется колосник 3. Это обеспечивает равномерный сход шлака в выгрузное приспособление 7.

ВНИИПИ Заказ 3880/35 Тираж 583 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1020

Предлагаемые способы удаления золы и шлака иэ зоны горения и устройство для его осуществления способствуют интенсификации процесса горения и тем самым повышают КПД топки.

Пример. Способ удаления золы и шлака из зоны горения осуществляют в топке скоростного горения. Воздух

1одается тангенциально поверхности 30

>еспровальной колосниковой решетки

1о направлению к зажимающей решетке.

:корость воздуха и продуктов сгораия вдоль беспровальной решетки преышает скорость витания частиц золы is шлака. Последние выносятся газовым отоком за зажимающую решетку и уда-, яются эа пределы топочного устройста.

707 6

При сжигании опилок с зольностью не более !"2Ô образуется. зола с частицами менее 0,5 мм со скоростью вита .ния до 5 и/с. Скорость газового потока в этом случае должна быть > 5 м/с для того, чтобы обеспечить унос эолы с беспровальной решетки.

При сжигании топливной щепы с размером частиц 5-20 мм и зольностью

203 образуются зола и шлак со скоростью витания до 5 м/с, Скорость газового потока при этом > 7 м/с.

При сжигании крупной топливной щепы (размеры частиц основной массы свыше 20 мм) скорость газового потока равна 15 м/с.

Скорость газового потока изменяет- ся путем изменения толщины слоя топлива поворотом колосника.