Топочно-інжекційний пристрій

Изобретение относится к топочным устройствам промышленных печей и может быть применено в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности, где используются топливные печи. Наиболее близкой к заявляемому является конструкция подподовой топки и узла подключения ее к печи по [1]. Эта конструкция включает горелочное устройство, подподовый топочный туннель, рециркуляционный канал и канал выхода, соединяющие подподовый топочный туннель с рабочей камерой печи. Конструкция размещается в нижней части корпуса печи. При этом канал выхода может быть в три раза шире подподового топочного туннеля, в результате чего потоки из соседних подподовых топочных туннелей смыкаются, образуя однородный поток, омывающий садку по всей длине с боков и сверху. Однако большой массив пода печи остается неотапливаемым. Так, при ширине топки 700 мм расстояние между осями топок 2240 мм, а ширина неотапливаемого участка пода 1540 мм. При этом нижняя часть садки над неотапливаемым участком пода отстает в нагреве. В печи может быть одна или несколько подподовых топок, в зависимости от длины печи. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать конструкцию топочно-инжекционного устройства, в котором новое выполнение системы туннелей и каналов позволяет получить равномерный нагрев садки и за счет этого улучши ть качество технологического материала, повысить производительность печи, снизить расход топлива и уменьшить количество токсичных газообразных выбросов. Поставленная задача решается тем, что в топочно-инжекционном устройстве, выполненном в нижней части корпуса, печи, разделенной перегородками на подподовые топочные туннели, в передних торцах которых расположены горелочные устройства и рециркуляционные каналы, соединяющие подподовые топочные туннели с рабочей камерой печи, а в концах подподовых топочных туннелей выполнены каналы выхода продуктов сгорания в рабочую камеру, согласно изобретению, между подподовыми топочными туннелями и с наружной стороны крайних подподовых топочных туннелей, параллельно им выполнены дополнительные неотапливаемые подподовые туннели, соединенные с подподовыми топочными туннелями горизонтальными соединительными каналами в области рециркуляционных и выходных каналов, при этом в соединительных каналах между соседними подподовыми топочными туннелями в середине по ширине неотапливаемых подподовых туннелей по всей их высоте выполнены керамические разделительные перегородки. Поток продуктов сгорания после удара о торцевую стенку подподового топочного туннеля растекается во все стороны, кроме нижней. Та часть потока, которая поднимается вверх, создает известный рециркуляционный контур, омывающий и обогревающий садку те хнологического материала с боков и сверху. Остальные продукты сгорания растекаются в обе стороны по горизонтальным соединительным каналам выхода, ударяются о вертикальные разделительные керамические перегородки и поворачивают в неотапливаемые подподовые туннели. Таким образом неотапливаемая часть пода печи обогревается продуктами сгорания из соседних топочных туннелей, что выравнивает нагрев нижней чести садки технологического материала. Из неотапливаемых подподовых туннелей продукты сгорания частично выходят в рабочую камеру, а частично через горизонтальные соединительные рециркуляционные каналы подсасываются в подподовые топочные туннели, создавая дополнительные горизонтальные контуры рециркуляции. На фиг.1 показан горизонтальный разрез А - А топочно-инжекционного устройства, указанный на фиг.3; на фиг.2 и 3 -вертикальный разрез по соединительным каналам в рециркуляционной (фиг.2), в выходной (фиг.3) частях устройства. Топочно-инжекционное устройство содержит горелочные устройства 1, расположенные на передних торцах подподовых топочных туннелей 2, отделенных сверху керамическими стенками 3 от рабочей камеры 4. Передняя часть каждого подподового топочного туннеля 2 соединена в верхней части с рабочей камерой 4 вертикальным рециркуляционным каналом 5, а с боковых сторон - горизонтальными соединительными рециркуляционными каналами 6 с дополнительными неотапливаемыми подподовыми туннелями 7. Хвостовая часть каждого топочного туннеля 2 соединена в верхней части с рабочей камерой 4 вертикальным каналом выхода 8, а с боковых сторон - горизонтальными соединительными выходными каналами 9 с до-полнительными неотапливаемыми подподовыми туннелями 7. Перемычек 10 между вертикальными 8 и горизонтальными 9 каналамивыхода может не быть. При наличии по длине печи нескольких подподовых топочных туннелей 2 горизонтальные соединительные рециркуляционные каналы 6 ограничивают вертикальными разделительными керамическими перегородками 11, размещенными в середине по ширине дополнительных неотапливаемых подподовых туннелей 7 по всей их высоте. Горизонтальные соединительные каналы выхода 9 также ограничивают вертикальными разделительными керамическими перегородками 12, размещенными в середине по ширине дополнительных неотапливаемых подподовых туннелей 7 по всей их высоте. Топочно-инжекционная система работает следующим образом. Струя горящего газа (свежих продуктов сгорания), вытекающая из горелочного устройства 1, инжектирует отработанные продукты сгорания из рабочей камеры 4 через вертикальный рециркуляционный канал 5 и из смежных дополнительных неотапливаемых подподовых туннелей 7 через горизонтальные соединительные рециркуляционные каналы 6. В топочном туннеле 2 происходит смешивание свежих продуктов сгорания с отработанными и образуется греющая смесь (теплоноситель), большая часть которой через вертикальный канал выхода 8 поступает в рабочую камеру 4 для непосредственного обогрева садки, а меньшая часть греющей смеси через горизонтальные каналы выхода 9 поступает в смежные дополнительные неотапливаемые подподовые туннели 7, обогревая через них под печи. Вертикальные разделительные перегородки 12 разделяют два встречных потока греющей смеси, идущи х по горизонтальным каналам выхода 9 и направляют их в неотапливаемый подподовый туннель 7. На выходе из такого туннеля вертикальные разделительные керамические перегородки 11 способствуют равномерному распределению отработанных продуктов сгорания между двумя соседними подподовыми топочными туннелями 2. Преимущество заявляемого топочно-ин-жекционного устройства в том, что оно позволяет создать дополнительные горизонтальные рециркуляционные контуры в поду печи и обеспечить его обогрев в межтопочных участках и через обогрев этих участков пода улучшить нагрев низа садки, Таким образом достигается более быстрый и равномерный нагрев садки технологического материала, улучшается его качество, повышается производительность печи, снижается расход топлива и уменьшается количество токсичных газообразных выбросов.