Прямоточная пылеугольная горелка

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций. Изобретение позволяет повысить равномерность ввода высококонцентрированной пьши в поток воздуха и качество бе сжигания. В канал (К) 1 горелки под ется воздух, предварительно подогретый до т-ры 250-450°С. Через К 2 вводится пыль твердого топлива, которая эжектируется паром, поступающим через сопсопло 4. Далее пыль, разгоняясь в камере 5, поступает в насадок (Н) 6. В К 1 пыль поступает через окна (О) 7. О 7 имеют длину I, равную 0,4-0,9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (SD 4 7 23 D 1 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,"":

Н А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 j

1 (21) 3880167/24-06 (22) 01.04.85 (46) 07, 12,86." Бюл. Р 45 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) Л.В. Деев, В.А. Двойнишников, М.А. Изюмов, В.Я. Литинецкий, Н.В. Павлов и В.В, Осинцев (53) 662.951.2(088.8) (56) Лузин П.М. и др. Системы и о6орудование пылепитания паровых котлов.

Создание оборудования для системы пылепитания с высокой концентрацией пыли под разрежением. ЦКТИ, Л., 1983, вып. 203, с. 11--20. бйФМ (54) ПРЯМОТОЧНАЯ ПЬШЕУГОЛЬНАЯ ГОРЕЛКА (57) Изобретение относится к энергетике н может быть использовано на котлах тепловых электростанций. Изобретение позволяет повысить равномерность ввода высококонцентрированной пыли в поток воздуха и качество ее сжигания. В канал (К) 1 горелки подается воздух, предварительно подогретый до т-ры 250-450 С. Через К 2 вводится пыль твердого топлива, которая эжектируется паром, поступающим через сопсопло 4. Далее пыль, разгоняясь в камере 5, поступает в насадок (И) 6. В

К 1 пыль поступает через окна (О) 7.

O 7 имеют длину I равную 0,4-0,9 вы- Е

1275189

35 соты Н воздушного К 1, и максимальную ширину b у заглушенного торца 8, равную 0,05-0,4 ширины В этого,К. В К 1 пыль подхватывается потоком воздуха и распределяется по его сечению.РавИзобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций, сжигающих пыль твердого топлива с высокой концентрацией ° 5

Цель изобретения — повышение равномерности ввода высококонцентрированной пыли в поток воздуха и качества ее сжигания.

На фиг. 1 представлена горелка, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1, первый вариант компоновки воздушных и пылеугольных каналов; на фиг. 3 — то же, второй вариант компоновки каналов; на фиг. 4 — то же третий вариант компоновки каналов.

Прямоточная пыпеугольная горелка содержит воздушный канал 1 прямоуголь ного сечения и подключенный к его боковой поверхности канал 2 высококон- 20 центрированной пыли, снабженный на входе эжектором 3 с паровым соплом 4 и камерой 5 смешения, а на выходе цилиндрическим распределительным насадком 6. 25

На боковой поверхности насадка 6 выполнены окна 7, симметрично расположенные и расширяющиеся к выходной части насадка 6, которая заглушена с торца 8. 30

Окна 7 имеют длину 1, равную 0,40,9 высоты Н воздушного канала 1, и максимальную ширину Ь у заглушенного торца 8, равную 0,05-0,4 ширины В канала 1.

Горелка может содержать канал 9 .вторичного воздуха, скомпонованный в ряд с каналом 1 (фиг. 3), или канал

10 вторичного воздуха, размещенный под каналом 1 (фиг. 4}.

Прямоточная пылеугольная горелка работает следукнцим образом.

В канал 1 подается воздух, подогретый,в частности, в воздухоподогревателе до 250-450 С. К каналу 2 номерность распределения пыли в К достигается равномерным расширением

О 7 к выходной части Н 6 и торможени, ем прямого выпадения пыли на нижнюю стенку К 1 заглушенным торцом 8 Н 6. 4 ил, подводится пыль твердого топлива высокой концентрации, которая эжектируется паром, вводимым через сопло 4 и разгоняется в камере 5, после чего поступает в насадок 6. Через окна 7 в насадке 6 пыль подхватывается потоком воздуха и равномерно распределяется в сечении канала 1. Равномерность распределения пыли в канале 1 .достигается равномерным расширением окон 7 к выходной части насадка 6 и торможением прямого выпадения пыли на нижнюю стенку канала заглушенным торцом 8 насадка 6.

В канале 1 пыль прогревается.Поток образованной аэросмеси при входе в топочный объем эжектирует к себе топочные газы, которые прогревают частицы пыли на периферии до темпе,ратур выхода летучих и воспламенения, в результате чего летучие и коксовый остаток вступают в химическую реакцию с кислородом воздуха, выделяя теплоту.В дальнейшем при наличии свободного доступа кислорода к частицам .топлива, углероду,:вступившему в ре акцию, происходит интенсивная передача воспламенения в глубь потока аэросмеси, твердые частицы которой выгорают при низком уровне недожога в пределах достаточно короткого участка зоны активного горения без потребления дополнительной энергии тепловыделения подсвечиваемого газа или мазута, являющихся дефицитным растопочным топливом.

В случае наличия каналов 9 вторичного воздуха (фиг. 3) через канал 1 с воздухом вводится только первичная порция кислорода, необходимого для полного выгорания летучих и частично коксового остатка, недостаток компенсируется вводимым через канал 9 кислородом воздуха, с некоторой за,держкой смешивающимся под действием

1275189 циффузии и турбулентного обмена с пылевоздушной смесью из канала 1 в топке. Горение при этом осуществляется на достаточно коротком участке (в зоне активного горения) топочной 5 камеры в условиях высокого уровня температур.

В результате отпадает необходимость в постоянной подсветке основного пылеугольного факела дефицитным 19 растопочным топливом (мазутом или газом). Уровень недожога частиц топлива при этом минимальный. Ввод вторичного воздуха через самостоятельный канал 9 позволяет осуществлять регулирование температуры в ядре горения, снизить количество образующихся вредных выбросов, таких как окислы азота и серы.

Когда в горелке выполнен канал 10 вторичного воздуха (фиг.4), работа горелки осуществляется следующим образом. Через канал вводится лишь первичная порция кислорода воздуха.

Его дефицит покрывается кислородом 25 воздуха, вводимым через канал 10 и поступающим к коксовым частицам под действием организованного в ядре горения интенсивного протекания про цессов диффузии и турбулентного обмена. Горение при этом осуществляется на достаточно коротком участке (в зоне активного горения) топочной камеры в условиях высокого уровня температур. В результате отпадает необходимость в постоянной подсветке основного пылеугольного факела дефицитным растопочным топливом (газом или мазутом), а уровень недожога частиц топлива при этом минимальный. При вводе вторичного воздуха через самостоятельный канал

10 регулируется температура в ядре горения и количество образующихся вредных окислов азота и серы (за счет перераспределения расходов воз духа в каналах 1 и 10) и обеспечивается сжигание пыли угля более крупного помола. При этом поток вторичного воздуха подхватывает сепарирующие наиболее крупные непрогоревшие частицы, предотвращая их прямое выпадение в холодную воронку топочной камеры.

Выполнение окан 7 длиной 1, равной 0,4-0,9 высоты Н канала 1, и йаксимальной шириной Ь у заглушенного торца 8, равной 0,05-0,4 ширины

В канала 1, — оптимально. При отклонении значений 1 и Ь в меньшую или большую сторону резко увеличивается неравномерность распределения пыли в потоке воздуха, что приводит к снижению устойчивости воспламенения, увеличению недожога топлива и необходимости организации подсветки основного факела мазутом или газом.

Расстояния между насадками и выходными сечениями амбразур горелок, а также между самими насадками выбираются по значениям температур и скоростей пыли и сдувающего воздуха, г крупности частиц пыпи.

Предлагаемая горелка повышает равномерность ввода высококонцентрированной пыли в поток воздуха и качество ее сжигания.

Формула и з о б р е т е н и я

Прямоточная пылеугольная горелка, содержащая воздушный канал прямоугольного сечения и подключенный к его боковой поверхности канал высококонцентрированной пыли, снабженный на входе эжектором, а на выходе цилиндрическим распределительным насадком, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности ввода высококонцентрированной пыли в поток воздуха и качества ее сжигания, на боковой поверхности насадка выполнены окна, симметрично расположенные и расширяющиеся к выходной части насадка, которая заглушена с торца, причем окна имеют длину, равную 0,4-0,9 высоты воздушного канала, и максимальную ширину у заглушенного торца, равную 0,050,4 ширины этого канала.

1275189

Ью юа

РИ УРЮЩИ 7;7 г, . l„. 7 д » б

) р, °,--д

° p)

, 0 р

/ б, д

/ р 0 (-- I

1 рг2;ф ЕЕ2 7" ЕГБ 222ЕЕЕ

Д д 1

1275189.

Вид А

Фиг. 4

Составитель Л. Булынко

Редактор И. Тупица Техред А.Кравчук Корректор Т. Колб

r г

Заказ 6546/28 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4