RU1806309C - Горизонтальна циклонна топка - Google Patents

Abstract

Использование: в химической промышленности дл  сжигани  жидкой серы. Сущность изобретени : горизонтальна  циклонна  топка выполнена разъемной на две части в вертикальной плоскости у фронтальной стенки с возможностью перемещени  этой стенки в осевом направлении, причем разъем выполнен в виде прикрепленных к обечайкам воздушной рубашки каждой из частей топки кольцевых перегородок , перекрывающих сечение рубашки и снабженных отверсти ми дл  прохода воздуха из одной части рубашки в другую и средством дл  их скреплени , а стык перегородок изнутри уплотнен с помощью прикрепленного к одной из перегородок кольца из огнеупорного материала, выполненного с возможностью сопр жени  торцовых его стенок с футеровкой обеих частей топки при их соединении и скольз щего зацеплени  с обечайкой воздушной рубашки. 6 ил., 1 табл,

Description

(/)

С

Изобретение относитс  к химической промышленности, в частности к конструкци м печей дл  сжигани  жидкого топлива, например, жидкой серы.

Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности путем улучшени  ее ремонтнопригодности.

На фиг. 1 изображена предлагаема  топка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А.на фиг. 1; на фиг. 3-5 - варианты узла.1 на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Горизонтальна  циклонна  топка 1 разъемна  и содержит две части: камеру горени  2, камеру 3, фронтальную стенку 4, воздушную рубашку 5, разделительную перегородку в виде разъема 6.

Разъем 6 с кольцевым выступом 7 из огнеупорного кирпича включает в себ  скрепл ющие струбцины 8, кольцевые перегородки 9 и 10, которые креп тс  к обечайкам 11, 12 воздушной рубашки 5.

Разъем 6 раздел ет воздушную рубашку 5 на кольцевые камеры 13 и 14, которые снаружи ограничиваютс  корпусом 15, и имеет отверсти  16 по периметру, а примыкающа  к фронтальной стенке 4 кольцева  камера 13 снабжена профилирующими пластинками 17, которые образуют каналы 18. переход щие к центру фронтальной стенки 4 в систему тангенциальных сопел 19.

Топка также имеет ступенчатые фурмы 20 и 21, влет форсунки 22. штуцер 23, два аэродинамических пережима 24 и 25.

00

о о со о о

GJ

Фронтальна  стенка 4 включает в себ  крышку 26 и кожух 27, между которыми расположена воздушна  рубашка 5, и катки 28 дл  ее перемещени .

Горизонтальна  циклонна  топка работает следующим образом.

Холодный воздух через штуцер 23 и кольцевую камеру 14 поступает к разделительной перегородке б и через систему отверстий 16 подаетс  в каналы 18, а из тангенциальных сопел 19 входит в камеру горени  2 в виде тангенциально закрученного потока. Отверсти  16 расположены по окружности разделительной перегородки 6, котора  представлена в виде разъема, состо щего из разделительных перегородок 9 и 10. Отверсти  16 соединены с воздушной рубашкой кольцевых камер 13 и 14. Кольцевой выступ 7 топки выполнен из огнеупорного материала и  вл етс  уплотн ющим узлом кольцевой камеры 13 и 14. Кольцева  камера 14 имеет.возможность перемещать- с  по каткам 2.8. .

Поток воздуха поступает в камеру горени  горизонтальной циклонной топки част ми: через аэродинамические пережимы 24 и 25, фурмы 20 и 21 и тангенциальные сопла 19.

В аэродинамические пережимы поступает 8-10% общего количества воздуха. Расход воздуха регулируетс  при помощи специальных клапанов, изменение расхода воздуха измен ет гидродинамическое сопротивление ее и относительную скорость между частицами топлива и газовым потоком , а также способствует лучшему окислению несгоревших частиц топлива.

В тангенциальные ступенчатые фурмы 20 и 21 поступает около 80% воздуха. Фурмы 21 выполнены-ступенчатыми и установлены между аэродинамическими пережимами 24 и 25 ближе к аэродинамическому пережиму 24. Такое расположение фурм существенно создает положительный эффект. Когда поток продуктов сгорани  топлива выходит через центральное отверстие аэродинамического пережима 24, он уже не имеет вращательного движени  и скорость движени  несгоревших частиц топлива близка к скорости газовой части потока, движение потока поступательное. Когда в камере дожигани  имеетс  дополнительна  ступенчата  фурма, тогда воздух, выход щий из нее со скоростью 35-50 м/с, закручивает поток газов и смешиваетс  с ним. Происходит увеличение относительной скорости, т.е. увеличиваетс  разность скорости между частицей топлива и окислителем , возрастает скорость реакции горени , а также увеличиваетс  врем  нахождени 

крупных частиц в топке, т.к. под действием центробежных сил потока они отбрасываютс  от центра к периферии и их путь становитс  длиннее.

Тангенциальные ступенчатые фурмы 20 установлены в камере горени , воздух из них выходит со скоростью 35-50 м/с и его кинетическа  энерги  достаточна дл  рас- пыла струи топлива и перемешивани  его

0 равномерно в своей массе.

. Воздух, поступающий к соплам 19, охлаждает футеровку топки и фронтальной стенки, а также разделительную перегородку 6 от избыточного тепла топочных газов и

5 предотвращает поступление топочных газов в кольцевые камеры 13 и 14.

Если отверстий 16 не будет, то воздух не будет перетекать из кольцевой камеры 14 в кольцевую камеру 13, то и кольцева  разде0 лителына  перегородка 6 не будет охлаждатьс  и под действием тепла топочных газов она будет перегреватьс  и часто выходить из стро .

Кроме того, в месте разъема раздели5 тельной перегородки 6 топочные газы будут поступать из топочной камеры наружу, так как будет отсутствовать избыточное давление воздуха; поэтому кольцева  разделительна  перегородка 6. имеет выступ 7.

0 Если кольцевую разделительную перегородку 6 выполнить неразъемной, тогда нельз  будет отсоедин ть фронтальную стенку 4 от камеры горени  2 и дл  осмотра, и ремонтных работ потребуетс  создание

5 специальных люков и также в этой зоне не будет охлаждатьс , повыс тс  тепловыделени  в окружающую среду, снизитс  срок службы футеровки.

Отверсти  16 расположены равномерно

0 по окружности кольцевой разделительной перегородки 6, поэтому воздух из кольцевой камеры 14 поступает равномерно в кольцевую камеру 13 и заполн ет каналы 18, образованные направл ющими Профи - 5 лирующими пластинами 17.

По мере приближени  к соплам 19 сечение каналов 18 уменьшаетс  и становитс  минимальным на срезе сопел 19.

Следовательно, на срезе сопел 19 пол0 учаетс  сама  больша  скорость воздуха, причем воздух имеет тангенциальное вращение ..

Так как воздух соприкасаетс  с гор чими поверхност ми топки, то он нагреваетс .

5 а так как гор чий воздух соприкасаетс  с устройством дл  подачи топлива (форсункой , горелкой), то он подогревает это топливо , гор чее топливо лучше горит.

Когда воздух поступает в камеру горени  2, он растекаетс  по футеровке и предохран ет футеровку фронтальной стенки 4 от коксовани  несгоревшими частицами топлива жидкого или твердого пылевидного, а также турбулизирует потоки позвол ет сжигать топливо с меньшими избытками воздуха , что снижает образование оксидов азота.

Мазут подаетс  в топку аксиально через форсунку, проход щую через отверстие, образованное системой тангенциальных сопл 19, где он подогреваетс  гор чим воздухом, затем перемешиваетс  с ним в топочной камере и сгорает. Продукты сгорани  имеют вращательное движение и поступают вдоль камеры горени  2 к аэродинамическим пережимам 24 и 25, после чего поступают на утилизацию.

Оборудование фронтальной стенки 4 катками 28 позвол ет быстро и без особых усилий отсоедин ть фронтальную стенку 4 от камеры горени  2.

Пример. Циклонна  топка выполнена согласно черт. фиг. 1 -3 или 4, или 5, 6. Фронтальна  стенка состоит из кольцевой камеры , образованной крышкой и кожухом. Крышка имеет направл ющие пластины, концы которых образуют систему тангенци альных сопел.

Циклонна  топка имеет воздушную рубашку , штуцер дл  ввода холодного воздуха и соединен с фронтальной стенкой перфорированной разделительной перегородкой, выполненной из двух частей. Фронтальна  стенка имеет катковые устройства, части разделительной перегородки креп тс  друг к другу струбцинами.. В циклонной топке сжигают жидкую серу с низшей теплотворной способностью 9100 кДж/кг.

Циклонна  топка работает со следующими показател ми.

Количество воздуха поступающего в воздушный зазор, нм /ч, 25000

Температура воздуха, поступающего в воздушный зазор, °С, 150

Температура воздуха перед разделительной перегородкой, °С, 190

Температура воздуха перед форсункой, °С,210

Расход серы, кг/ч. 4500

Тепловое напр жение топочного объема , кДж/м3.Ј9,6 -1.06

Коэффициент изВыткз воздуха в камере горени , а 1,02

Коэффициент избытка воздуха в камере дожигани  и перед входом в котел-утилиза-, тор, «1 1,56

Температура факела в камере горени . °С, 1800

Температура продуктов сгорани  на. входе в котел-утилизатор, °CJ300

Количество оксидов азота перед входом в котел утилизатор,мг/нм ,35-40

Межремонтный пробег футеровки фронтальной стенки, мес j24-30 Относительно известной циклонной топки по авт. свид. СССР № 1200077, кл. F 23 С 5/06,. прин той в качестве прототипа, предложенна  барабанна  сушильна  установка имеет преимущества и положитель0 ный эффект, которые отражены в нижеследующей таблице.

Таким образом, оборудование фронтальной стенки горизонтальной циклонной топки с перфорированной разделительной

5 перегородкой, состо щей из двух сопр женных между собой частей с огнеупорным выступом, расположенный между фронтальной стенкой и ступенчатыми фурмами, а также оборудование камеры направл ющими

0 пластинами, ограничивающими суживающие каналы в виде тангенциальных сопел, позвол ет охлаждать фронтальную стенку воздухом, в результате чего повышаетс  межремонтный пробег циклонной печи в 2

5 раза, а также интенсифицирует процесс окислени  топлива, в результате чего снижаетс  коэффициент избытка, воздуха и количество образовавшихс  окислов азота. По отношению к прототипу дл  сжига0 ни  серы предложенна  циклонна  топка позвол ет повысить межремонтный пробег, в 1,5-2 раза«снизить образование оксидов азота в 1,5-2 раза, снизить выделени  в окружающую среду и повысить тепловое на5 пр жение топочного объема на 5-6%. Разъемна  разделительна  перегородка делает доступ в топку более безопасным и снижает трудозатраты на сборочно-разборочные ра- боты.

Claims (1)

1. 0. Формула изобретени 

   Горизонтальна  циклонна  топка, содержаща  корпус с воздушной рубашкой, футеровкой и осевым горелочным устройством , расположенным на фронтальной стен5 ке и сообщающимс  по воздуху с воздушной рубашкой, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности путем улучшени  ее ремонтопригодности , топка выполнена разъемной на

   0 две части в вертикальной плоскости у фронтальной стенки с возможностью перемещени  последней в осевом направлении, причем разъем выполнен в виде прикрепленных к обечайкам воздушной рубашки

   5 каждой из частей топки кольцевых перегородок , перекрывающих сечение рубашки и снабженных отверсти ми дл  прохода воздуха из одной части рубашки в Другую и средством дл  их.скреплени , а стык перегородок изнутри топки уплотнен с помощью

   прикрепленного к одной из перегородок кольца из огнеупорного материала, выполненного с возможностью сопр жени  торцевых его стенок с футеровкой обеих частей топки при их соединении, и скольз щего зацеплени  с обечайкой воздушной рубашки.

   Составитель А.Сидорович/Ч/С. О Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал . Корректор- И.Шмакова

   Заказ 971Тираж Подписное , ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5