Пылеугольное горелочное устройство

 

Изобретение относится к сжиганию твердого топлива, например, в котлоагрегатах . Цель изобретения - повышение качества сжигания низкореакционных и высокозольных углей при одновременном снижении содежания окислов азота в продуктах сгорания путем обеспечения повышенной турбулизации в зоне развитого горения и обеспечения наиболее полного выжига топлива. Каждая из двух горелок пылеугольного горелочного устройства имеет каналы (К) 1, 2, 3 аэросмеси, вторичного и третичного воздуха , расположенные параллельно. Угол между осями горелок равен 24-32°, а расстояние от точки пересечения осей К 2 до их выходных срезов равно 2,9-5,6 их эквивалентного диаметра. К 3 имеют с К 2 обшую стенку 5. К 1 выполнен в виде двух ш,елевых патрубков, размеш,енных в К 2. В топочный объем через К 1 подают аэросмесь, состояш ,ую из угольной пыли и первичного воздуха , а через К 2 и 3 - соответственно вторичный и третичный воздух. Вторичный воздух подают со скоростью, равной скорости истечения аэросмеси или близкой к ней. Скорость третичного воздуха больше скорос ти подачи вторичного воздуха. По выходе сл из горелки аэросмесь прогревается за счет излучения из факела и подсоса из окружаюшей среды горячих продуктов сгорания, следствием чего является интенсивный выход летучих. 2 ил. to 05 оо 00 СХ) ГС

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 F 23 D 17 00 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3913084/24-06 (22) 18.06.85 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (71) Московский ордена Ленина и ордена

Октябрьской Революции энергетический институт и П одол ьский машиностроительный завод им. Серго Орджоникидзе (72) В. И. Черняев, В. В. Двойнишников, А. В. Кузьмин, И. А. Сотников и В. П. Кузнецов (53) 662.951.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 771408, кл. F 23 D 17/00, 1978. (54) П ЫЛ ЕУГОЛ bHOE ГОРЕЛ ОЧНОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к сжиганию твердого топлива, например, в котлоагрегатах. Цель изобретения — повышение качества сжигания низкореакционных и высокозольных углей при одновременном снижении содежания окислов азота в продуктах сгорания путем обеспечения повышенной турбулизации в зоне развитого горения и обеспеÄÄSUÄÄ 1268882 А1 чения наиболее полного выжига топлива.

Каждая из двух горелок пылеугольного горелочного устройства имеет каналы (К) 1, 2, 3 аэросмеси, вторичного и третичного воздуха, расположенные параллельно. Угол между осями горелок равен 24 — 32, а расстояние от точки пересечения осей К 2 до их выходных срезов равно 2,9 — 5,6 их эквивалентного диаметра. К 3 имеют с К 2 общую стенку 5. К 1 выполнен в виде двух щелевых патрубков, размещенных в К 2. В топочный объем через К 1 подают аэросмесь, состоящую из угольной пыли и первичного воздуха, а через К 2 и 3 — соответственно вторичный и третичный воздух. Вторичный воздух подают со скоростью, равной скорости истечения аэросмеси или близкой к ней.

Скорость третичного воздуха больше скорости подачи вторичного воздуха. По выходе из горелки аэросмесь прогревается за счет излучения из факела и подсоса из окружающей среды горячих продуктов сгорания, следствием чего является интенсивный выход летучих. 2 ил.

1268882

Формула изобретения

Изобретение относится к сжиганию твердого топлива и может быть использовано в котлоагрегатах.

Целью изобретения является повышение качества сжигания низкореакционных и высокозольных углей при одновременном снижении содержания окислов азота в продуктах сгорания.

На фиг.1 изображено пылеугольное горелочное устройство, продольный разрез; на фиг.2 — вид А на фиг.1.

Устройство содержит две наклоненные одна навстречу другой горелки, каждая из которых имеет каналы 1 — 3 аэросмеси, вторичного и третичного воздуха соответственно.

В каждой горелке все каналы 1- — 3 расположены параллельно. Угол Q, между их осями равен 23- 32 . Точка пересечения осей каналов 2 вторичного воздуха расположена от их выходных срезов 4 на расстоянии s (2,9—

5,6) d, где d — — эквивалентный диаметр выходных срезов 4. Каналы 3 третичного воздуха имеют с каналами 2 вторичного воздуха общую стенку 5. В каждой горелке канал 1 аэросмеси выполнен в виде двух щелевых патрубков, размещенных в канале 2 вторичного воздуха. На входе каналов 2 вторичного воздуха и каналов 3 третичного воздуха установлены регулировочные шиберы 6.

Пылеугольное горелочное устройство работает следующим образом.

В топочный обьем через каналы 1 подают аэросмесь, состоящую из пыли низкореакционного или высокозольного угля и первичного воздуха, и через каналы 2 и 3— соответственно вторичный и третичный воздух, причем вторичный воздух подают со скоростью, равной скорости истечения аэросмеси или близкой к ней, а скорость третичного воздуха поддерживают большей скорости подачи вторичного воздуха. По выходе из горелки аэросмесь прогревается за счет излучения из факела и подсоса из окружащей среды горячих продуктов сгорания, следствием чего является интенсивный выход летучих. Поскольку низкореакционные угли характеризуются невысоким содержанием горючих летучих, а при нагреве высокозольных углей летучие сильно балластируются газообразными продуктами

p33;lo?KclIHB минеральной части топлива, для нормального протекания топочного процесса на начальной стадии развития факела должны быть обеспечены условия, необходимые для устойчивого зажигания. В предлагаемом горелочном устройстве такие условия обеспечиваются как за счет уменьшения массы реагирующей смеси (путем организации ступенчатого ввода воздуха), так и за счет уменьшения теплоотвода из реакционной зоны. Последнее достигается уменьшенной скоростью подачи вторичного воздуха, организацией его параллел.ьного с аэросмесью движения в доударной зоне, а также благодаря тому, что максимальное

45 значение угла а не превышает 32, а расстояние S составляет не менее 2 9d., в результате чего удар горелочных струй, взаимодействующих между собой внутренними сторонами, получается нежестким, а раскрытие факел а ум ерен н ым.

Устойчивое зажигание, реализуемое с помощью указанных мер, дает возможность поддерживать стабилизацию первичного воспламенения угольной пыли. Вниз по потоку воспламенение охватывает все поперечное сечение факела, при этом горящая пыль попадает в зону воздействия потоков третичного воздуха, которые внедряются в факел, охватывая его снаружи. При перемешивании этого воздуха с угольными частицами происходит окончательное сгорание топлива. Как показали исследования, для создания повышенной турбулизации в зоне равитого горения и обеспечения наиболее полного выжига топлива необходимо, чтобы угол а был не менее 23 при расстоянии S, равном не более 5,6дэ. При меньших значениях угла а и больших значениях расстояния S происходит ухудшение перемешивания топлива с третичным возд, хом, снижается трубулизация факела вследствие ослабления ударного взаимодействия струй, что резко повышает потери с механическим недожогом топлива.

Регулирование топочного процесса при изменении нагрузки котлоагрегата, характеристик сжигаемого топлива и т. д. производдится путем перераспределения воздуха через каналы 2 и 3 с помощью шиберов 6.

Предлагаемое горелочное устройство позволяет также снизить содержание окислов азота в продуктах сгорания. Наряду. с ограничением количества воздуха, контактирующего с угольной пылью на начальном этапе развития факела, это достигается, кроме того, замедлением процесса смешивания вторичного воздуха с пылью в доударной зоне и уменьшением относительной скорости при торможении частиц топлива в зоне удара, обусловленными умеренными значениями угла.

Предлагаемое горелочное устройство обеспечивает высокое качество сжигания низкореакционных и высокозольных углей и одновременно позволяет снизить содержание окислов азота в продуктах сгорания.

Пылеугольное горелочное устроство, содержащее две наклоненные одна навстречу другой горелки, каждая из которых имеет каналы аэросмеси, вторичного и третичного воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сжигания низкореакционных и высокозольных углей при одновременном снижении содержания окислов азота в продуктах сгорания, в каждой горелке все каналы расположены параллельно, угол между их осями равен 24 — 32, точка

1268882

Составитель Л. Булынко

Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 60! 7/39 пересечения осей каналов вторичного воздуха расположена от их выходных срезов на расстоянии, равном 2,9 — 5,6 их эквивалентного диаметра, а каналы третичного воздуха имеют с каналами вторичного воздуха общую стенку.