Вихрова топка

1. Вихрова топка, що містить камеру згоряння, яка має стінки, що переходять в нижній частині у лійку, щонайменше один пальник, вмонтований в стінку камери згоряння, а також сопла для подачі повітря, одне з яких встановлене в нижній частині лійки, а друге - на стінці камери згоряння, протилежній пальнику, і нижче пальника, яка відрізняє ться тим, що сопло встановлене на стінці камери згоряння так, що його подовжня вісь перетинає суміжну стінку лійки, розташовану з 2. Топка за боку сопла. п.1, яка відрізняється тим, що на стінці камери згоряння, протилежній пальнику, встановлене додаткове сопло вище пальника. 3. Топка за п. 2, яка відрізняється тим, що подовжня вісь додаткового сопла становить кут 30135° відносно стінки камери згоряння. Даний винахід стосується області спалювання палива, зокрема, вихрових топок і може бути використаний для спалювання твердого органічного палива, наприклад, на електростанціях. В даний час зросла потреба в топках енергетичних котлів, здатних надійно працювати при суттєвій зміні якісних характеристик твердого палива, з прийнятною економічністю спалювання, яка, перш за все, характеризується зниженою величиною втрат від механічного недопалювання q4, і поліпшеними екологічними показниками: зниженою генерацією оксидів азоту NOx і підвищеним зв'язуванням оксидів сірки SOx. Відома вихрова топка зі встановленим у вер хній частині пальником і в нижній частині соплом для подачі повітря, [SU, Al, 483559]. Недоліком цього пристрою є недостатньо інтенсивна взаємодія потоків, що поступають в топку з пальника і сопла для подачі повітря, що знижує можливість регулювання розподілом палива за об'ємом топки, а також наявність відновлювальних зон в нижній частині топки, що підвищує вірогідність відкладень на її стінках. Відома також вихрова топка, що містить камеру згоряння, яка включає стінки, що переходять в нижній частині у лійку, щонайменше, один пальник, вмонтований в стінку, а також сопла для подачі повітря, одне з яких встановлене в нижній частині лійки, і його подовжня вісь спрямована у бік пальника, а інше - на стінці камери згоряння, протилежній пальнику, на рівні по висоті нижче пальника, [SU, А2, 1588986]. Дане технічне рішення, прийняте за прототип даного винаходу, забезпечує підвищення повноти згоряння палива і тим самим підвищує коефіцієнт корисної дії топки, а також зменшення відкладень (шлакування) на стінках топки, що підвищує надійність її роботи. Проте потік повітря, що поступає з сопла, вмонтованого в стінку камери згоряння, протилежну пальнику, на рівні по висоті нижче пальника, спрямований паралельно внутрішній поверхні лійки, недостатньо притиснутий до неї і через ефект "спливання" слабо взаємодіє з потоком повітря, що поступає з сопла, встановленого в нижній частині лійки, що не забезпечує інтенсивного вихрово (19) UA (11) 83761 (13) (21) a200700976 (22) 21.02.2005 (24) 11.08.2008 (86) PCT/RU2005/000084, 21.02.2005 (31) 2004121805 (32) 12.07.2004 (33) RU (46) 11.08.2008, Бюл.№ 15, 2008 р. (72) ГРІГОРЬЄВ КОНСТАНТІН АН АТОЛЬЄВІЧ, СКУДІЦКІЙ ВІТАЛІЙ ЄФІМОВІЧ, РУНДИГІН ЮРІЙ АЛЄКСАНДРОВІЧ, ПОПОВ АЛЄКСАНДР ЛЬВОВІЧ, ТОЛКУНОВ АНДРЄЙ ПАВЛОВІЧ, ТРІНЧЄНКО АЛЄКСЄЙ АЛЄКСАНДРОВІЧ, ВАЛІЄВ ФАРІД РЄНАТОВІЧ (73) ГРІГОРЬЄВ КОНСТАНТІН АН АТОЛЬЄВІЧ, СКУДІЦКІЙ ВІТАЛІЙ ЄФІМОВІЧ (56) UA 27924, F23C5/00, 16.10.2000 SU 1588986, F23C5/08, 30.08.90 SU 1244427, F23C5/14, 15.07.86 C2 1 3 83761 го руху топочного середовища в нижній частині камери згоряння. Ця обставина звужує діапазон регулювання розподілу палива за об'ємом камери згоряння, що утр удняє вирівнювання поля температури в топці. В результаті можливе надмірно високе підвищення температури в окремих зонах камери згоряння, що обумовлює надмірний рівень утворення оксидів азоту, зниження в цих зонах зв'язування оксидів сірки, а також виникнення активних відкладень на стінках камери згоряння легкоплавких евтектик, що утворюються в результаті піропластичних перетворень в частинках золи. В основу даного винаходу покладено рішення задачі підвищення ступеня вигорання палива, а також вирівнювання температурного поля в камері згоряння, що обумовлює зниження інтенсивності відкладень на стінках камери згоряння, зниження генерації оксидів азоту і підвищення ступеня зв'язування оксидів сірки. Згідно винаходу, ця задача розв'язується за рахунок того, що у ви хровій топці, яка містить камеру згоряння, що включає стінки, які переходять в нижній частині у лійку, щонайменше, один пальник, вмонтований в стінку камери згоряння, а також сопла для подачі повітря, одне з яких встановлене в нижній частині лійки, а інше - на стінці камери згоряння, протилежній пальнику, на рівні по висоті нижче пальника, сопло встановлене на стінці камери згоряння так, що його подовжня вісь перетинає стінку лійки, розташовану з боку сопла; на стінці камери згоряння, протилежній пальнику, може бути встановлене додаткове сопло на рівні вище пальника; подовжня вісь додаткового сопла може становити кут 30...135° відносно стінки камери згоряння. Завдяки реалізації відмітних ознак винаходу об'єкт набуває вельми важливу нову властивість, яка полягає в тому, що потоки повітря, які виходять з сопел (сопла, встановленого в нижній частині лійки, і сопла, вмонтованого в стінку камери згоряння, протилежній пальнику на рівні по висоті нижче пальника), інтенсивно взаємодіють один з одним в нижній частині камери згоряння, що обумовлює в ній стійкий і інтенсивний вихровий рух топочного середовища. Ця обставина забезпечує більш рівномірний розподіл палива в об'ємі камери згоряння в широкому діапазоні навантажень, що обумовлює більш повне вигоряння палива в топці, а також вирівнювання в камері згоряння температурного поля (зменшення зон високотемпературних максимумів), що значно знижує утворення оксидів азоту, підвищує ступінь зв'язування оксидів сірки, а також запобігає відкладенню легкоплавких евтектик на стінках камери згоряння. Надалі винахід пояснюється докладним описом прикладів його здійснення з посиланням на креслення, на якому зображена принципова схема вихрової топки (подовжній розріз). Вихрова топка містить камеру 1 згоряння, яка має стінки 2, що переходять в нижній частині у лійку 3. В одну із стінок 2 камери 1 згоряння вмонтований пальник 4, який в конкретному прикладі має нахил у бік лійки 3. В нижній частині лійки 3 встановлене сопло 5 для подачі повітря в нижню частину камери 1 згоряння. На стінці 2 камери 1 4 згоряння, протилежній пальнику 4, на рівні по висоті нижче пальника 4, вмонтовано сопло 6, подовжня вісь 10 якого перетинає стінку лійки 3. Крім того, камера 1 згоряння може бути забезпечена додатковим соплом 7 для подачі повітря, вмонтованим на стінці 2 камери 1 згоряння, протилежній пальнику 4; подовжня вісь додаткового сопла 7 становить кут 30°