SU268587A1 - Вертикальная циклонная камера сгорания - Google Patents

Description

Известны вертикальные циклонные камеры сгорани  с жидким шлакоудалением дл  энергетического или энерготехнологического сжигани  твердого, жидкого или газообразного топлива, содержащие расположенные в верхней части воздухоподвод щее устройство и пылепроводы твердого топлива или шихты.

Цель изобретени  - интенсификаци  процессов горени  И шлакоулавливани , а также снижение необходимого напора дуть  при сжитан-ии различных топлив, в том числе многозольных и с тугоплавкими золами. Это достигаетс  тем, что воздухоподвод щее устройство выполнено в виде установленного в потолочной крышке камеры кольцевого лопаточного аппарата, расположенного вдоль всего периметра внутренней поверхности стенки циклона.

Дл  предварительного и равномерного перемешивани  пыли с воздухом и предотвращени  эроЗИИ стенок верхней части циклона пылепроводы введены в межлопаточные каналы кольцевого аппарата со стороны его внутренней окружности.

С целью предотвращени  шлаковани  крышки и стен циклона вблизи лопаточного аппарата крышка в месте примыкани  к внутренней окружности аппарата имеет выступ, образованный ошипованной трубой и расположенный ниже выходного среза аппарата.

Ппже лопаточного аппарата равномерно по периметру циклона установлены форсунки дл  жидкого топлива.

Форсунки имеют водоохлаждаемые корпусы и расположены в аэродинамической тени лопаток дл  защиты от эрозии и шлаковани .

Дл  сжигани  газообразного топлива предусмотрен кольцевой коллектор с отводами в межлопаточные каналы равномерно по всему

периметру циклона.

На фиг. 1 показана описываема  камера с нижним выходом газов, продольный разрез; на фиг. 2 - то ж&, с верхним выходом газов; на фиг. 3 - кольцевой лопаточный аппарат, в

плане; на фиг. 4 - то же, развертка по средней линии.

ВертикЕльиа  циклонна  топка с нижним выходом газов имеет цилиндрическую камеру сгорани  / с отношением длины к диаметру в

пределах 1 -1,5. В верхней части циклон имеет крышку 2 конической формы, что способствует образованию местного циркул ционного вихр , поджигающего свежую пылевоздущную смесь.

Высокоподогретый воздух дл  горени  подводитс  в кольцевой короб 3 и поступает из него в кольцевой лопаточный аппарат 4. Аппарат образован направл ющими лопатками 5, установленными между его наружной 6 и .внутней крышке 2 циклона вдоль всего периметра наружной стенки камеры сгорани . Лопатки 5 образуют плавно сужающиес  сопловые каналы с пр молинейным выходным участком и углом наклона к горизонту 15-20°. Выходные 5 скорости при номинальной нагрузке составл ют 100-150 Ml сек. Это обеспечивает эффективную крутку потока в циклоне. Тонливна  пыль или шихта подаютс  к топке по пылепроводам 8. Дл  равномерного рас- 10 пределени  пыли по вводам в тракте пылеподачи став тс  соответствующие питатели - дозаторы и делители пылевоздушного потока. Поскольку транспортировка пыли .не может осуществл тьс  высокоподогретым воздухом, 15 во избежание снижени  температурного потенциала в топке количество транспортирующего воздуха должно приниматьс  минимально возможным .. Дл  получени  однородной пылевоздущной 20 смеси и, как следствие, равномерного шлакоулавлива .ни  по периметру циклонной камеры ввод пыли осуществл етс  во все каналы кольцевого лопаточного аппарата. Дл  предотвращени  абразивного износа нанравл ющих ло-25 паток 5 вводы 9 пыли выполнены на нр молинейных участках каналов. С целью обеспечеНИН оптимальных условий воспламенени  пыли , а также защиты верхней части циклона от абразивного износа невоспламенившейс 30 пылью вводы пыли расположены в межлопаточных каналах со стороны внутренней обечайки 7. Кроме того, это обеспечивает выход нылевоздушной смеси в камеру сгорани  в виде сплошного сильно закрученного кольцевого35 потока с повышенной концентрацией пыли на внутренней (огневой) поверхности потока. Предварительное перемешивание топливной пыли с высокоподогретым воздухом приводит к образованию горючей смеси, температура которой может приближатьс  или даже превышать температуру воспламенени  топлива. При указанных скорост х воздуха в каналах это не вызывает загорани  и шлаковани  внутри лопаточного аппарата. Предельно развита  45 (на весь периметр) поверхность зажигани  тонкого кольцевого потока и наличие в головной части циклона поджигающего вихр  обеспечивают высокоинтенсивное зажигание предварительно перемешанной высокотемператур- 50 НОИ пылевоздущнои смеси сразу на выходе из лопаточного аппарата. Таким образом, схема кольцевого ввода и предварительного перемешивани  топливной пыли с высокоподогретым воздухом обеспечи- 55 вает нрактическое удаление за пределы камеры сгорани  подготовительных стадий горени  и позвол ет эффективно использовать объем камеры дл  интенсивного протекани  основных , активных стадий горени .60 Образующийс  закрученный кольцевой гор щий изнутри поток отдел ет аэродинамическими средствами верхнюю часть стен циклона от зоны горени , предотвраща  тем самым 40 устранени  шлаковани  циклона и среза лопаточного аппарата за выходными кромками направл ющих лопаток 5 крышка 2 в месте цримыкани  к лопаточному аппарату снабжена выступом 10 из ошипованной трубы дл  стока жидкого шлака (схема «капельницы), расположенным ниже среза лопаточного аппарата с тем, чтобы выход щие из смежных каналов пылевоздушные потоки смыкались в сплошной кольцевой поток до его выхода в зону подсоса раскаленных продуктов сгорани . По мере распространени  горени  в толще кольцевого потока происходит сгорание топлива . Расплавленные компоненты минеральной части улавливаютс  гарнисажной пленкой на стенах циклона. Дл  предотвращени  шлаковани  легки тугоплавкими шлаками, имеющими обычно «короткие характеристики в зкости, циклон выполнен безлеточным .и снабжен на выходе диафрагмой //. Расположенное в ее центре выходное окно 12 служит одновременно дл  выхода продуктов сгорани  и шлакового расплава . Благодар  этому обеспечиваютс  обогрев шлака всеми газами и надежное вытекание шлака. В топке с верхним выходом газов нодача топливной пыли или шихты и воздуха, а также предварительное перемещивание и крутка потока осуществл ютс  аналогично. Отвод продуктов сгорани  производитс  через выходную горлО;Вину 13, опущенную внутрь камеры сгорани  дл  лучшего обогрева ванны жидкого шлака и летки 14 пода 15 раскаленными газами . Основное горение происходит в кольцевом канале между наружной стенкой камеры 1 и горловиной 13, а также в пределах самой горловины. Дл  уменьшени  гидравлического сопротивлени  топки горловина 13 вьшолн етс  в форме трубы Вентури. Циклонные камеры сгорани  обладают большой степенью универсальности по видам сжигаемого топлива и могут быть использованы дл  раздельного, либо совместного с твердым топливом сжигани  жидкого и газообразного топлива. Дл  эффективного сжигани  жидкого топлива его подача в камеру сгорани  1 производитс  при помощи форсунок 16 с водоохлаждаемыми корпусами, которые устанавливаютс  равномерно по периметру циклона под выступом 10 и распыливают топливо на «подстилающий кольцевой слой закрученного воздуха . Дл  предотвращени  эрозии и ошлаковывани  форсунок при сжигании жидкого топлива совместно с твердым, или при расплавлении какой-либо пылевидной шихты форсунки целесообразно устанавливать в аэродинамической тени лопаток 5. Дл  эффективного сжигани  газообразного гоплива его подача производитс  из коллектора 17 в лопаточный аппарат посредством равномерно распределенных по периметру коль )едварительно перемешанной гомогенной гоочей смеси. Циклонные топки могут быть использованы Я энерготехнологических плавок различных атериалов при сжигании как твердого, так и идкого или газообразного топлива. Пыле дна  шихта или подлежаш,ий переработке атериал поступают при этом в топку по трак пылевидного топлива. Предмет изобретени  1. Вертикальна  циклонна  камера сгора1Я с жидким шлакоудалением дл  энергети;ского или знерготехнологического сжигани  1ердого, жидкого или газообразного топли1 , содержаща  расположенное ,в верхней чаи воздухоподвод щее устройство и пылеюводы твердого топлива или шихты, отличаща с  тем, что, с целью интенсификации )оцесса горени  и снижени  необходимого inopa дуть , воздухоподвод щее устройство шолнено в .виде установленного в потолоч )й крышке камеры кольцевого лопаточного шарата, расположенного вдоль всего неригтра внутренней поверхности стенки циклоа .

« i:ji:jis§ |

-1 2.Камера по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью предварительного и равномерного перемешивани  пыли с воздухом и предотвращени  эрозии стенок верхней части циклона, пылепроводы введены в межлопаточные каналы кольцевого аппарата со стороны его внутренней окружности. 3.Камера по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что, с целью предотвращени  шлаковани  крышки и стен циклона вблизи лопаточного аппарата, крышка в месте примыкани  к внутренней окружности последнего имеет выступ, образованный ошипованной трубой и расположенный ниже выходного среза аппарата. 4. Камера по пп. 1-3, отличающа с  тем, что ниже лопаточного аппарата равномерно по периметру циклона установлены форсунки дл  жидкого топлива. 5.Камера по п. 4, отличающа с  тем, что форсунки имеют водоохлаждаемые корпусы и расположены в аэродинамической тени лопаток дл  защиты от эрозии и шлаковаии . 6.Камера по пп. 1--5, отличающа с  тем, что дл  сж.игани  газообразного топлива предусмотрен кольцевой коллектор с отводами в межлопаточные каналы равномерно по .всему периметру циклона.

- и- л