ПАРОГЕНЕРАТОР С ВЕРТИКАЛЬНОЙ КОЛЬЦЕВОЙ ТОПКОЙ

Полезная модель относится к топочным устройствам мощных энергоблоков и может быть использована в теплоэнергетике.
Известен котел, содержащий соосно установленные и имеющие форму правильных многоугольников трубчатые экраны, выполненные в виде коаксиальных равносторонних граней. Экраны образуют расположенные одна над другой кольцевые камеру охлаждения и топку, снабженную горелками, направленными по касательной к условной окружности и установленными на наружном экране, который в зоне между топкой и камерой охлаждения выполнен наклонным в сторону внутреннего экрана.. Котел имеет Т-образный газоход расположенный вверху кольцевой топки (SU №840556, МКИ F22B 31/00, F23C 5/08, 1979).
Недостатком этого котла является Т-образный газоход, который занимает большую площадь котельной ячейки, что удлиняет здание электростанции в плане. Т-образный газоход имеет большую металлоемкость, это удорожает его строительство.
Известен энергетический котел на 800 МВт с вертикальной кольцевой топкой, образованной в виде коаксиальных равносторонних призм, боковые грани которых образованы внешним и внутренним трубчатыми экранами. В нижней части внешнего трубчатого экранов расположены горелки и воздушные сопла, направленные тангенциально по ходу вращения факела, а воздушные сопла установлены по высоте топке ярусами. Котел имеет Т-образный газоход расположенный вверху кольцевой топки. (Ковалев А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В., «Парогенераторы», М, Энергоатомиздат, 1985, стр.316-319, рис.27.10).
Данный энергетический котел имеет тот же недостаток, что и описанный выше, а именно, его Т-образный газоход занимает большую площадь котельной ячейки, что удлиняет здание электростанции в плане. Т-образный газоход имеет большую металлоемкость, это удорожает его строительство.
Задачей полезной модели является установка газохода с одной стороны относительно поперечной плоскости кольцевой топки, что уменьшит площадь котельной ячейки и длину здания электростанции в плане. При этом уменьшается металлоемкость газохода и удешевляется его строительство.
Поставленная техническая задача решается тем, что, в парогенераторе с вертикальной кольцевой топкой, образованной установленными в виде коаксиальных равносторонних призм, боковые грани которых образованы внешним и внутренним трубчатыми экранами, в нижней части внешнего трубчатого экрана размещено несколько ярусов горелок и воздушных сопл, направленных тангенциально по ходу вращения факела, а в верхней его части установлен ярус дополнительных воздушных сопл, направленных тангенциально против вращения факела и дымовых газов, вверху кольцевой топки расположен газоход, согласно предложенной полезной модели, газоход расположен с одной стороны относительно поперечной плоскости кольцевой топки и выполнен вертикальным продолжением граней внешнего трубчатого экрана, горизонтальная часть газохода образована продолжением двух рядом расположенных граней внешнего трубчатого экрана параллельно продольной плоскости газохода, а нижняя часть горизонтальной части газохода образована наклонной гранью.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вертикальный разрез парогенератора с кольцевой камерой сгорания; на фиг.2 -разрез А-А по фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б по фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В по фиг.1.
Парогенератор содержит вертикальную кольцевую топку 1, образованную в виде коаксиальных равносторонних призм, боковые грани которых образованы внешним 2 и внутренним 3 трубчатыми экранами. В нижней части внешнего трубчатого экрана 2 размещено несколько ярусов горелок 4 и сопл 5 вторичного воздуха, их продольные оси направлены тангенциально по ходу вращения факела (на фиг.1 показан один ярус). Количество этих ярусов зависит от размеров и мощности парогенератора, вида сжигаемого топлива. В верхней части топки 1 на внешнем трубчатом экране 2 выполнен ярус дополнительных воздушных сопл 6 вторичного воздуха, их продольные оси направлены тангенциально навстречу вращению факела и топочных газов.
Парогенератор вверху кольцевой топки 1 имеет газоход 7, расположенный с одной стороны относительно поперечной плоскости кольцевой топки 1. Он выполнен вертикальным продолжением граней внешнего трубчатого экрана 2. Горизонтальная часть газохода 7 образована продолжением двух рядом расположенных граней внешнего трубчатого экрана 2 параллельно продольной плоскости газохода 7 с образованием его боковых стенок 8, а нижняя часть горизонтальной части газохода 7 образована наклонной гранью 9. Угол ее наклона составляет 40-50° к горизонтальной плоскости. Внутри горизонтальной части газохода 7 подвешены ширмы 10, а в его вертикальной части установлены теплообменники 11.
Парогенератор с вертикальной кольцевой топкой работает следующим образом.
Топливовоздушную смесь через горелки 4 и вторичный воздух через сопла 5 нижнего яруса подают в вертикальную кольцевую топку 1 и одновременно включают устройства пламенного розжига топливовоздушной смеси (не показаны). После розжига каждой горелки 4 нижнего яруса и образования у них устойчивых факелов устройства пламенного розжига отключают. Горение последующего факела поддерживает высокая
температура горения предыдущего факела и так далее по кругу кольцевой топки 1. Далее топливовоздушную смесь подают в горелки 4 и, соответственно, вторичный воздух в сопла 5 верхнего яруса (не показаны). Эти горелки зажигаются от кольцевого факела нижнего яруса горелок. Горячие топочные газы, образующиеся при сгорании топливовоздушной смеси, поднимаются вверх по кольцевой топке 1, отдавая тепло внешнему 2 и внутреннему 3 экранам. В результате чего температура топочных газов снижается.
X
Вторичный воздух, подаваемый через сопла 6 вторичного воздуха навстречу движению топочных газов, обеспечивает гашение остаточной крутки отходящих газов, и как следствие, равномерное омывание топочными газами ширм 10 и теплообменников 11. Кроме того, это позволяет дожечь несгоревшее топливо и снизить выбросы окисей азота NO в атмосферу. Боковые стенки горизонтального участка газохода, установленные под углом 45° друг к другу, и наклонная грань 9 обеспечивают плавные повороты уходящих топочных газов, что позволяет им быстро покинуть кольцевую топку 1.
Предлагаемая полезная модель позволяет установить на парогенератор с вертикальной кольцевой топкой газоход, расположенный с одной стороны относительно поперечной плоскости кольцевой топки. При этом котельная ячейка получается более компактной, а длина здания электростанции уменьшается в плане. Металлоемкость газохода существенно уменьшается, что удешевляет его строительство. Предлагаемый газоход найдет широкое применение при строительстве новых и реконструкции существующих парогенераторов, а также при сооружении парогенераторов средней и малой мощности.