Пылеугольная горелка
Изобретение относится к энергетике, а именно к горелочным устройствам стационарных энергетических парогенераторов, работающих на пылеугольном топливе. Цель изобретения повышение качества сжигания топлива путем расширения пределов регулирования и увеличение стойкости кладки. Горелка содержит корпус 1 с тангенциальным патрубком 2 для подвода окислителя, соосно установленную топливную трубу 3, образующую с корпусом 1 кольцевой канал 4. В кольцевом канале 4 установлены с возможностью поворота продольные лопатки, выполненные составными из двух взаимно перпендикулярных частей 7 и 8. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„,; 1588989 (5l)5 Г 23 1 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
r)rb nr, .",рай. с:ip.т= 7;7I
QO
OO Р
QO
Ж пгп) )Ц2йл4- яппи - ( об
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4485837/24-06 (22) 22.09.88 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Н. И. Трофимов, Ю. Е. Михайленко, Г. И. Черныш, А. С. Гладков, 3. Е. Алексеев, В. Г1. Зырянов, О. А. Соснин и В Ф. Туник (53) 662.951.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1173130. кл. 1: 23 С 7/00, 1984.
2 (54) ПЫЛЕУГОЛЬНА ГОР!-,1КА (57) Изобретение относится к энерге1ц „, з и меHHo K Горе 1оч ны м устройствам с Ганчо. на рных энергетических пароге!ft ð!iîðîí, работающих на пылеугольном топливе. Цель изобретения -- повышение качества сжигания топлива путем расширения пр делов регулирования и увеличение стойкости кладки. Горелка содержит корпус 1 с тапгенциальным патрубком 2 для подвода окислителя, соосно установленную топливную трубу 3, образующую с корпусом 1 кольцевой канал 4.
В кольцевом кана. е 4 установлены с возможнocòüþ поворота продольные лопатки, выполненньн составными и".,ëþ: взаимн перпендикулягных .петей 7 и .". з.п.ф- Ihl, 6 ил.
I I:s<)6> f)(1 (lf!!((> I is(>(П! с >I К )П(f) f (I И К(. ñ> и о k ()1)(. < )
:ых =пе:>г< тич(>ских ii;iр )генераторов, рабо.
<
i .>!)l ГЬ È(!1(), !1> 3< >!3k! Ii) > Is<)»С(Х ОТР»ГЛЯХ На РОДНО! о t > 3 и i! < I 13 3, I,((! p<. бх(Г(sl f)J>f(0K(>»(()(()(КГkl!Si!<)(. С)К И!"! НИЕ ПЫЛ«ВИДНОГО ГOJUf HH<).
1 I tx 1 ь J i s () i p t 1 I I H H I f 0 (3 bi f k f c tf H (! к <3 i (с СT B d (ih! I I > T<)М f) а(. IH И РвfIИЯ I P(Д<., I0!3 ()(Гс I!I f)0»а it lf я и <. Пиж(и иt< аэродинd ми— 1< (КОГО OIIPOÒIf» !(НИ Я, (1» <1)иг. изобр )жсн»ариант вьп>олfi(ill! Sl II hi, I(>, П>,.lk>klÎH»0 f)(IKk! 11PH У< THJ<0»K(), 1013 сlТОК На !!OH(1)Õ I!0«Ò И ТО3!Л ИВОСЖ И Г» iOi((t и т() > 6»1, If()o>(0. IhklhlH f)» sp<:3 1<;) (j)k)f, 2 р»зр(.,s )Л А f1<3 фиг. 1; lfI К(О!<Ом(<ТI>fl и, !(«ХО.(l!0(lo. !ОЖ(lf H(., 1<> <;> I <)I(, llcl <, )Hl . 4 f (> ifi(, >.1»; Й(<(< io, !oil< (!! Г 0 К; II H (!) И ;) (О iK (,, (ifl <1 т К И у(I !i« i» >(!<ы Is коль(((»ом s 1<<>р« . «,< Iflo(Iii > I<>iK(IlH(; II l <1)ill () i (> iK<, „1<)II
»о»1(пь> (и> ksil> -f)(lill< Й ll013tPYli<>(ти KOPI l <)».
l I I>!. l(. 3 I (>. 1ÜH<) Я Г(> f><<1к» с<)дt piKII Г Ki >1)II V(1 (г<3 l< f (f Ilk J f ». 1()kl f>l St I i)1 1) Мб Ком ) ДЛЯ
ll (> (H0, li! о и и(, Пт(л и, (. <><>i Jl<> сс Г iitlo», I(13 l! V)О
Toii,fH»ffyto трубу 8, <>6;)». 3 > loiuvio K01(,ц<.1)ой
K»IIB)f 4 между т()3 бои (и корпусом I. Н»
»ы. <0,(ном Kolll(t. тРУбы, (У I;>IIO(3. få>l «и((>фУЗОР >, В><УтРП К(>ГОРО! О УС >:>НОВ i(;);i<ссск 1.1 ;It> f>, в >.о, > i((ГИ>м Kclllilл«4 V(clllo» I (l l h 0i ò;1» ) и < <; (; . > д ол Ь н ы <. 11013 < ) 1) () т f l l )l (I 0
II BTK И ОДН а if. I! f i!(< is< >, f ЬКО), С()СТОЯ П(И(ИЗ kE3Xx ч;> T(. и 7 и 8, 1)x<>;(If<)sf ч<(стh 7 fs It(хо;k
II 0M с о(1 онlf f! и i (i i:!10»;
:>. Вь<х(III (я I jû1t óã<>.1üH;! H г<>р(. к;> 1);>Ь>т;(ет еле;(у<ощим О(>(ш:«>м. I1оТ<)к BT<>f)f! I!i()I (! ifûñ ч»("ги 7 <1«(h<>,! ькО (. II»æñl>oò < < K!) i ÒKkf Est о()<< 1>! (Ii) i < !ii. hi> 3 1 III» 1 < 1 .)Як)it Is. > !I! I Й I!0I <»; ((!ИР;,! t>li >» ПЖ< ГСЯ» НЕМ, .< . (.> (10<"! 3! I »(1 is f) < .6< > i((П рос 1 р» It(ÒBO 1 < >! I h lf 1,„IS! i Х! < . l! (. и И Я С 1 О I i. 11! H О < И (I О П ОCЛ Е 1 » 0 i I (t ГО С Ж И I а fl IISI. ! bl. it X О, )Ь (10(Toll, (И(30 ПО(Г VII<»<. 1 ll<> Г>) < 6< 8 П II»lip<1 13,1H(Т(и В д(<фф)> si) f) ). f ci< «(. к»т(;i I> 6 01 ж I м ñ)(i I I (>! oк f<ы, !е ) ГО, 11 li; > ГО I On.1 и(3» K (1 с >1к»м )iиффv <ор(! ".), Обp»з х я р»сI I II Si IO (I k sf ff (: Sf ix < ), 1 Ь I I 0 H O f П 0 Т О . (>!!) ji(. »ОИ i !>i(i;3, Ьl!i>,1»ИЖ, (ЦИИСЯ IIOT<)K ) l i!i, i ..I i s! . ;! («),fi li<1 м 31 >(«K()l О I ) ИОI)i) »< 3 (t Jl< I!S i < Т l!» Е > .О,l I!VК > Ч с)СТ Ь < . )и с> Тl и, K < 1 0fi, S(Ж(. ГK(> (f)H S»! !<) (13hlX <) 1НО« iJO <>. 1<<0. I f1 it < »< : 1>о; O. Ü>! »!X i!0»of)0" I! ЫХ . I olid I ОК ",>it (1 < .!:!)»i) Ki >, l »K<> 3 hf<. (Н: S!>IX 0. (Н()ГО I 3 (xi! ii>.!i!i)i Ь>с: " --,,." . ()<.>H .>Г!> h! < . KV, I <>»ЫСÎI а . si>l < (! Ih ", ., ; i!;! i, >It!<>. i!>(le!ß, Г. <. . Ра Hi<» i!lif ()i! ii< !<,i !hi(< i ; „:sl,l. f,i -> Е <.воей оси. Г!ри этом одновременно на тот уж«угол отклоняе ся выходная часть 8 лопат((ри BTÎM Ifo, JOÆHHHH вдо.ih IsbfXO <агт(-й 8 лопаток возникает продольно движу(циЙ(я IIOToK 0«и< 1ителя. Вь(ш(»ых<)дцых >с <Я(.т<. Й <) движ(т(я (.НиральныЙ ИОГOK Вторичного Окислите»sf ! fpH с!>авнительk><) малых рясх01ах и низких коростях топли»» и потока вторичного о К ИСЛ Ит«Ля ПЕО6ХО l < и«гнием пружин ), Вихревой спира.lb«bfH .ioToK BTopHчнОГО Оки(лителя занимает Вс(. «ч«ние кольцевого капала 4. Выполнение составных лопаток продоль><о оси горелки позволяет при танген(:,иаль-! <Ом подВоде Окислите>!я часть потока из еГО < IIHpdJ1bHoI о движения перевести в продоль> с) но<. Если лопатки установить по-другому, го » !Янном случа< не будет наб> ю;иться прополы!Ого движ(ния окислите1я > кольце»Ом канале 4 вдоль оси горения. г<<(пример. При поперечной усTBHoBKt л<>п:)ток поток будет дополнительно туроулизипо»(>гься. что используется для интенсификации пере3) МЕ П) и В(с, (ИТЕ1ЕХ(и s> I3«. f I< ׫чия теплоотдачи. Наличие (Oclавных пов<лн>тн<).. )>оп;.)т)к <Оля«T и:<менять сте!(еHI> крi . . IIOT<)KH » < рi!<кислителя, а 1;)кiK(м<,:ять с()от<) < и; <;1(между спиральным;1 продольным .1» i; Kt ii fit M l(ÎTOKÎH. 11,рп ><«больших расходах Toff.1 iHB и окис.! 1!1 (. IЯ Гр(. б jt Tt Я на ибод ь!Нее з»крх ч ив; (ни(.) Ок» !<горичного окис,iHT<ля, .)г > об«с 1Вчпв»ет»ффективно< иерем«шива> ис (<гo с «Ы, < УГОЛЬНЫМ TOll, (ИВОМ И, (Xf«.>«>s<à. «! ЬНО, .». >Ляег эффективщ сжечь Вс(-i<> f.f>IB0, «меньшая недожеl !s с!IHiK )H р 3ñxo i ТО): JHBd НЯ >IОДДЕ>РЖ»НИЕ O ITI< M».1ЬНО< 0 1 «X f)i)101 И Ч<. < i.нно низкий p»(.xo. (,- <3 ° i! 1 Ива и(. l10BB0 Я>) рс)< Кр!>i ЬС Я ф<31,, I()K()x топки, по f,(åpæèB»ÿ зад»нпуio тем«ер,>туру вдоль То< ки и обеспечивая высокую тойкость фхтерО < и кОт(. . !ьнОГО »Гр <»Tk). ! (ри увеличении расхода топлива и окислителя факел начинает раскрываться вдоль горцовой стены топки. (Ля п(редотвра<ценпя этого недостатка продо. bffbfe сос га Вныс ло IIBTKH П ОВОРЯ IИ В»ЮТСЯ, СПИ ЖЯЯ СТР(((.НЬ KP)s Tки. В данном случае поток вторичного окис! 588989 лителя разделяется на два потока — - спиральный и продольный. Спиральный поток с меньшим расходом по сравнению с общим в..)кется < меньшей первоначальной степенью крутки. Продольный поток вторичного окислителя за счет воздействия на него выходной части 8 продольных составных лопаток допол н ител ьно уменьшает степень крутки и продолжает двигаться вдоль лопаток, т. е. прямоточным потоком вместе с пылеугольным топливом. Такое разделение потока вторичного окислителя на спиральный и прямоточный с различными степенями крутки не позволяет факелу раскрыться. В этом случае футеровка стенок топки не подвергается непосредственному воздействию факела, чем обеспечивается ее высокая стойкость. Наличие двух жестко связанных взаимно перпендикулярных частей 7 и 8 в поворотных лопатках позволяет автоматизировать процесс изменения степени крутки вторичного окислителя. В исходном положении входная часть 7 составной продольной лопатки находится в положении, перпендикулярном поверхности трубы 3, т. е. направлена по ее радиусу. Это необходимо для того, чтобы поток вторичного окислителя за счет воздействия на нее силой динамического напора потока мог повернуть лопатку. Выходная часть 8 составной лопатки в исходном положении перпендикулярна входной части 7 лопатки. Для снижения аэродинамического сопротивления за счет воздействия выходной части 8 на поток вторичного окислителя она может быть выполнена таким образом, что повторяет профиль трубы 3. Взаимно перпендикулярное положение частей 7 и 8 лопаток обеспечивает эффективное изменение степени крутки потока вторичного окислителя, одновременно обеспечивая равномерное распределение по кольцевому каналу 4. При отклонении взаимного положения частей 7, 8 лопаток от перпендикулярного снижаются пределы и возможности изменения степени крутки в сторону уменьшения, так как уменьшается сечение потока, на которое воздействуют лопатки. Автоматическое регулирование степени крутки потока вторичного окислителя обеспечивается следующим образом. В исходном положении входная часть 7 лопатки расположена радиально, а выходная — перпендикулярна входной части 7, и при этом поток движется спирально. Увеличение динамического напора потока увеличивает силу, действующую на входную радиально расположенную часть 7 лопатки, и заставляет всю лопатку поворачиваться вокруг своей оси. При этом за счет 5 гого, что обе ча TH 7, 8 лопаток жестко с)вязаны между собой, поворачивается и вы .Одняя часть 8 лопатки, it;l которую также действ ет динамический напор. Но при этом 5 о.".1овременно происходят значительные изменения в структуре потока — Он разделяется на спиральный и продольный. Спиральный по) ок движется с той же степенью крутки, продольный — вдоль выходной части 8 лопатки. 10 Дальней)нее увеличение расхода окислителя вызывает отклонение лопаток на больший угол, а следовательно, изменяется соотношение расходов в спиральном и продольном потоках. Установка выходной части 8 лопаток в радиал ьное положение соответствует максимальному их отклонению, т. е. повороту всей лопатки. Соотношение расходов между спираль ным и продольным потоками можно регулировать высотой выходных частей 8 лопаток. 20 Если необходимо при максимальных расходах полностью ликвидировать крутку потока, то высота лопаток должна быть равна ширине кольцевого канала 4, по которому движется поток вторичного окислителя. При снижении расхода потока вторичного окислителя угол поворота лопатки уменьшается и, достигнув минимального расхода, лопатка становится в исходное положение. где степень крутки потока максимальна. Возврат лопаток в исходное положение можно осуществл ять, ня пример, с помощью пружинного механи - ма. В соответствии с изобретением продольные поворотные лопатки могут устанавливаться как на наружной поверхности трубы 3, в середине кол ьп вого канала 4. так и на внутрен)гей повер ности корпуса Ф о р.)(». ) а «:) о() рет ения ! . l! ылсу:-Ол ы1яя горелка. «одержи гцая кор))ус и «Оо«1) ) рязмещеннук) в нем топ40 ливную трубу. образующую с корпусом кольцевой ка)1ял подачи окислителя, в которОм устянов.lены»я поворотных Осях лопатк 1, причем каждая лопатка выполнена из входной и выходной:)ястей, установленных 45 что, (цел ью повыц)ения кячествя сжигя.)ия путем расширения пределов регулирования и увелич HHH стойкости кладки, ()cH ëопяток расположены вдоль боковой поверхности то)1.)ив))ОЙ грубы, а угол между плоскостью входной части лопатки и касательной к образующей боковой )п верхности топливной трубы равен 90". 2. Г )релкя по и. 1, (!T.ø÷à)îùàÿñ» тем, что, с целью сн жения аэродинамического сопротивления, Офил:: выходной части каждой 55 лопатки по "оряе- 1)рофиль топливной трубы. 1588989 0A È6ËIJЛРЯд нае щсплибо лопагпкц C ñÜ 17080 7 бхп&Оы vo лтлалкы Ihueyeonosoe monnuIo! 58898г1 Ф,. Осе rio8op лавалю люлж А7 (.оставитее>ь Г. О >ьгианская ! си а кт > р М. Ксл санси Тскред Л. Кравчук Корректор О Криинова За к» > .!577 Тираж <58 Под»иенос HI IIIIII III I >г,л»рсгв> нн»го кочнтсга яо на<и>рс>снияч и откр>ягняч >I»> ГКIГГ >:>ХР ! 130:Á..Чосква, Ж- 35, Ра> гиекая наб., д. -115 III><>«:>t>r»,е> н> гн>о-ивдатсльекий комбинат «Г1а гент», г. Ужгород, ул. Гагарина. IOI
