Топка для спалювання довгополуменевих палив

1. Топка для спалювання довгополуменевих палив, що містить паливну шахту з штовхачем та перфорованою стінкою, допалювальну решітку, зольник, вихрову камеру, яка відрізняється тим, 37359 Мета винаходу - покращення екологічних показників та зниження втрат з механічною неповнотою горіння. В топці для спалювання довгополуменевих палив, що містить паливну шахту з штовхачем та перфорованою стінкою, допалювальну решітку, зольник, вихрову камеру поставлена мета досягається тим, що довжина допалювальної решітки рівна або більша від глибини вихрової камери, перфорована стінка обладнана в верхній і нижніх частинах системами дуттєвих сопел, а над перфорованою стінкою змонтоване склепіння з виступом в вихрову камеру. Допалювальна решітка може бути обладнана пристроями для шурування шару палива, що горить і спікається. Не знайдено відомих технічних рішень, що мають аналогічні або еквівалентні ознаки, які надавали би відомим рішенням властивості, аналогічні властивостям рішень за винаходом. Конструкція топки за винаходом дозволяє забезпечити таку аеродинаміку газоповітряних потоків в топковому об'ємі, при якій найбільш повно відбувається перемішування, підпалювання та вигоряння продуктів газифікації та неповного горіння, а також дрібних часток палива, винесених з шару, а довжина допалювальної решітки достатня для глибокого допалювання золи та шлаку. Струмені повітря з нижніх сопел зорієнтовані на склепіння в вихровій камері таким чином, що при зіткненні з ним одна частина потоку поступає в топковий об'єм вихрової камери, а друга створює зворотний потік в напрямку перфорованої стінки. Водночас, струмені з верхніх сопел направляються вниз вздовж перфорованої стінки. При роботі топки безперервно протікають такі процеси: насмоктування на струмені повітря з нижніх сопел високотемпературних газів з допалювальної решітки і суміші продуктів газифікації з шахти з повітрям від верхніх сопел; вигоряння на струменях продуктів газифікації; ударяння струменів газів об склепіння зі створенням зворотного опускного потоку вздовж перфорованої стінки; подача свіжого повітря верхніми соплами для створення горючої суміші з продуктами газифікації. Винахід пояснюється рисунком (фіг.). Топка для спалювання довгополуменевих палив містить паливну шахту 1 з штовхачем 2 та перфорованою стінкою 3, допалювальну решітку 4, зольник 5, вихрову камеру 6, склепіння 7 у вихровій камері 6 над стінкою 3. Паливна шахта 1 утворена водоохододжуючими стінками: боковими 8, перфорованою 3, задньою 9 та водоохолоджуючим дном 10. В нижній частині задньої стінки 9 виконане вікно 11 для проходження плунжера 12 штовхача 2. В фронтальній стінці 3 виконані вікна 13 для виходу продуктів газифікації в вихрову камеру 6. Штовхач й включає плунжер 12, направляючі та привод 14, робота якого керується системою автоматики (на рисунку не показана). Плунжер 12 знаходиться в повітряному коробі 15, порожнина якого сполучена, з однієї сторони, з паливною шахтою 1 через щілинні прозори 16, що утворені між плунжером 12 по його периметру і краями вікна 11, з другої сторони - з вентилятором 17 через канал з регулювальною заслінкою. Допалювальна решітка 4 має щілинні прозори 18 для проходження дуттєвого повітря та установки секторних штовхачів 19. Робота топки полягає в наступному. При наявності в нижній частині шахти 1 попередньо розпаленого палива з достатньою кількістю розпеченого коксу, жаром якого забезпечується інтенсивна підготовка та ефективне запалювання свіжого палива, шахту 1 заповнюють паливом з бункеру 20. При цьому, по висоті шахти 1 можна виділити такі характерні функціональні зони: свіжого палива, сушіння, піролізу та газифікації, горіння коксу. Продукти згоряння, що виходять через вікна 13 перфорованої стінки 3 і включають продукти піролізу, газифікації та дрібні частки палива, що не згоріли, підпалюються в аеродинамічній рециркуляційній зоні, створеній дуттєвими потоками з нижніх 21 та верхніх сопел 22 біля перфорованої стінки 3 і допалюються у вихровій камері 6. Потік суміші продуктів горіння та повітря з нижніх сопел 21 при зіткненні зі склепінням 7 у вихровій камері 6 створює зворотний потік, який в суміші з повітрям верхніх сопел 22 та газами газифікації повертається в нижню частину основного потоку. Така схема перемішування газоповітряної суміші забезпечує стабільне підпалювання та горіння продуктів неповного горіння. Процес спалювання палива продовжується на допалювальній решітці 4. Виштовхування вогнищевих залишків з шахти 1 на решітку 4, переміщення по ній та видалення золи і шлаку в зольник 5 здійснюється плунжером 12 штовхача 2. При цьому, на допалювальній решітці 4 можна виділити такі функціональні зони: горіння коксу, вигоряння та охолодження шлаку. Режим роботи і довжина ходу плунжера 11 штовхача 2 задається реле часу системи автоматики. Цикл роботи включає: робочий хід плунжера 12, зупинку, зворотний хід, повернення плунжера 12 у вихідне положення, стоянку штовхача у вихідному положенні. Частота руху визначається необхідністю видалення шлаку, підтримки оптимального надміру повітря та теплопродуктивності. Шурування шару на допалювальній решітці 4 секторними штовхачами 19, що розміщені в повітряних коробах 23 під колосниковою допалювальною решіткою 4, сприяє кращому вигорянню і зменшенню втрат з механічною неповнотою горіння. Режим роботи задається реле часу системи автоматики. Частота руху секторних штовхачів 19 визначається інтенсивністю шлакування шару. Для підтримання оптимального надміру повітря у топковому об'ємі та повноти горіння дуттєве повітря перерозподіляється безпосередньо в шахту 1, позонно під колосникову допалювальну решітку 4, в сопла вторинного дуття в нижній і верхній частинах перфорованої стінки 3 та сопла 24 вихрової камери 6. Винахід забезпечує повноту горіння, як хімічну - екологічно чисте спалювання, так і механічну глибоке допалювання вогнищевих залишків за рахунок поліпшеної аеродинаміки в вихровій камері, оптимального розподілення дуттєвого повітря по зонам та шурування шару на допалювальній решітці. 2 37359 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3