Способ работы экранированной топки котельного агрегата и топка котельного агрегата

Способ работы экранированной топки котельного агрегата и топка котельного агрегата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в энергетических установках для сжигания жидкого и газообразного топлива. Сущность изобретения: в центральные горелочные устройства 3, 4 подаются холодный воздух и охлажденные в рекуператорах 9,10 газы рециркуляции. В пристеночные горелки 1. 2 подается подогретый в рекуператорах 9. 10 воздух. Это позволяет выравнить температурное поле в горизонтальном сечении топки и снизить концентрацию вредных примесей в продуктах сгорания. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 23 С 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4899783/06 (22) 08.01.91 (46) 07.01.93, Бюл. М 1 (71) Производственное объединение энергетики и электрификации -"Брестэнерго" (72) В.И.Потапов, Г.Н.Зайченко и Т.Г.Мироненко (73) Производственное объединение энергетики и электрификации "Брестэнерго" (56) Авторское свидетельство СССР

N. 996803, кл. F 23 1 15/00, 1979.

Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива, Л.: Недра, 1989. с. 222.

Авторское свидетельство СССР

М 1105728, кл. F 23 С 9/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N. 1636629, кл. F 23 С 9/00, 1989.

„„5LI 1787238 А3 (54) СПОСОБ РАБОТЫ ЭКРАНИРОВАННОЙ

ТОПКИ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА И ТОПКА

КОТЕЛ Ь НОГО АГРЕ ГАТА (57) Использование; в энергетических установках для сжигания жидкого и газообразного топлива. Сущность изобретения: в центральные горелочные устройства 3, 4 подаются холодный воздух и охлажденные в рекуператорах 9, 10 газы рециркуляции. В пристеночные горелки 1, 2 подается подогретый в рекуператорах 9, 10 воздух. Это позволяет выравнить температурное поле в горизонтальном сечении топки и снизить концентрацию вредных примесей в продуктах сгорания, 2 с.п. ф -лы, 1 ил.

1787238

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в энергетических установках для сжигания преимущественно жидкого и газообразного топлива.

Широко известен применяемый на практике способ работы топки, по которому с целью снижения оксидов азота в уходящих газах осуществляют ввод в высокотемпературные зоны факела охлажденных в хвостовых, поверхностях нагрева газов рециркуляции.

Хотя этбт способ и имеет большое распространение, применение его целесообразно лишь в случае комплексного воздействия на топочный процесс, например когда охлажденные газы рециркуляции необходимо подавать в топочное пространство для поддержания на заданном уровне температуры перегретого пара. Так как подача в топку охлажденных до 350-450ОС в хвостовых поверхностях газов рециркуляции требует дополнит(льных затрат энергии на их транспортировку, а также потому, что ввод газЬв рециркуляции в топку приводит к росту температуры уходящих газов и, как следствие, увеличению потерь тепла с уходящими газами, КПД котла тепловой электростанции снижается в среднем на

0,02 $ на один процен рециркуляции.

Известен способ снижения оксидов азота путем выравнивания температурного поля в топке в ее горизонтальном сечении неравномерным распределением газов рециркуляции по ширине топки или по горелкам горизонтального ряда.

Этот способ экономичнее описанного выше, но сложен в части регулирования потоков воздуха и газов рециркуляции особенно в переходных режимах, Также известны топки, осна ценные горелочными устройствами, в которых высокотемпературные газы рециркуляции поступают из топочного пространства к корню факела за счет разрежения, создаваемого на оси горелки закрученным потоком воздуха.

В этих топках снижены затраты энергии на транспортировку газов рециркуляции, однако эффективность подачи газов рециркуляции с температурс и 900-1000 С к корню факела в части снижения оксидов азота низка, Наиболее близким по технич еской сущности к предлагаемому способу является способ снижения содержания oi сидов азота в продуктах сгорания путем подачи в центральные горелочные устройства воздуха с температурой меньшей, чем в пристеночные (4).

20 горизонтальном сечении топки для водогрейных котлов неприемлемо.

Целесообразнее для устранения возникающего противоречия — высокая температура факела в центре топки, приводящая к повышенной генерации оксидов азота. и крайне низкая температура в районе боковых экранов, приводящая к появлению продуктов неполного сгорания в этом районе,— производить выравнивание температурного уровня в горизонтальном сечении топки водогрейного котла на более высоком температурном уровне, исключающем появление продуктов механического и химического недожога топлива.

Целью изобретения является снижение содержания вредных примесей в продуктах сгорания.

Цель достигается тем, что высокотемпературные газы рециркуляции предварительно охлаждают и подают только в центральные горелочные устройства, а воздух, подаваемый в пристеночные горелки, предварительно нагревают, В газомазутной экранированной топке для реализации способа центральные горелочные устройства дополнительно содержат рекуператоры, входные и выходные коллекторы которых по нагреваемой среде соединены соответственно с воздухопроводом холодного воздуха и воздушными тру бами пристеночных горелок, входные и выходные патрубки по греющей среде сое30

Однако применение этого способа ограничено котельными установками, в конструкции которых имеется воздухоподогреватель. Вместе с тем в эксплуатации находится большая группа тепловых агрегатов, например водогрейных котлов, в которых воздухоподогреватели отсутствуют. В этих (водогрейных) котлах при относительно низком уровне температур в топочном пространстве существует проблема захолаживания факелов в крайних пристеночных горелках, приводящая к появлению продуктов химического недожога, и сажи при нормативных избытках воздуха. С целью недопущения появления химического и механического недожога в районах установки крайних горелок в конструкции некоторых котлов, например flTBM50, применен разворот крайних газомазутных горелок в сторону центра 1015О. Это, в свою очередь, приводит к увеличению температуры в центре топочного объема и повышенной генерации оксидов азота. Поэтому применение метода снижения генерации оксидов азота путем подачигазов рециркуляции в центральные горелки для снижения разницы уровня температур в

1787238

Составитель В,Потапов

Техред М,Моргентал Корректор C.Þñêî

Редактор

Заказ 271 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35„Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 динены соответственно с топкой и осевыми трубами центральных горелочных устройств.

На чертеже представлена газомазутная топка для реализации описываемого способа.

Гаэомазутная топка содержит расположенные в горизонтальной плоскости топки пристеночные горелки 1, 2, а также центральные горелочные устройства 3, 4, амбразуры которых подключены соответствующими магистралями 5, 6 к окнам 7 и 8 для забора высокотемпературных газов из топочного пространства. На подводах газов рециркуляции в центральные горелочные устройства 3, 4 установлены рекуператоры 9, 10 для подогрева воздуха, поступающего на смещение с топливом в пристеночные горелки.

При работе топки для выравнивания температурного поля в ее горизонтальном сечении в центральные горелочные устройства 3, 4 для сжигания топлива подаются холодный воздух и охлажденные в рекуператорах 9, 10 газы рециркуляции. В пристеночные горелки 1, 2 подается подогретый в рекуператорах высокотемпературными газами рециркуляции воздух.

Расчеты, проведенные применительно к водогрейному котлу теплопроизводительностью 30 Гкал/ч, оснащенному четырьмя газомаэутными горелками, при сжигании мазута с а,. = 1,15 и подачей 25% газов рециркуляцйи в центральные горелочные устройства показывают .возможность снизить калориметрическую температуру факела в центре горизонтального сечения топки на 280ОС с одновременным повышением температуры факела пристеночных горелок на 100 С.

Таким образом, реализация способа работы топки позволит снизить уровень генерации оксидов азота с одновременным снижением содержания продуктов непол5 ного сгорания при фиксированной величине коэффициента избытка воздуха на выходе иэ топки.

Формула изобретения

10 1. Способ работы экранированной топки котельного агрегата с центральными и пристенными горелочными устройствами, расположенными в горизонтальный ряд, путем подачи через горелки подогретого топ15 лива, воздуха и газов рециркуляции, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения концентрации вредных примесей в продуктах сгорания, воздух, подаваемый в пристенные горелочные устройства, 20 предварительно подогревают, а газы рециркуляции предварительно охлаждают и подают в центральные горелочные устройства.

2. Экранированная топка, содержащая расположенные в горизонтальный ряд при25 стенные и центральные горелочные устройства с трубами для подачи воздуха и газов рециркуляции, а также воздухопровод холодного воздуха, о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью снижения концентрации вред30 ных примесей в продуктах сгорания, топка дополнительно снабжена рекуператорами с входными и выходными коллекторами по греющей и нагреваемой средам, причец коллектора по греющей среде соединенц

35 соответственно с топкой и трубами для подачи газов рециркуляции центральйых горе: лочных устройств, а по нагреваемой среде< воздухопроводом холодного воздуха и воадушн ыми трубами пристен н ых горелок.