Пылеугольная горелка

Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в топках котлоагрегатов и в других теплоэнергетических установках, работающих на пылевидном топливе. Технический результат - улучшение перемешивания пыли с воздухом, что значительно повышает сгораемость пыли, коэффициент полезного действия, экологичность горелки. Пылеугольная горелка содержит канал для транспортирования пыли, а также канал для транспортирующего материала, который снабжен эжектором. В горелке дополнительно изготовлен эжектор, выполненный в виде, как минимум, двух конусных втулок, встроенных одна в другую с зазором для подачи воздуха и закрепленных в трубе. Корпус трубы в месте соединения втулок перфорирован. В трубе выполнено, как минимум, одно отверстие для прохода угольной пыли, а на выходе транспортирующего материала с угольной пылью выполнено сопло. В сопле размещен завихритель, изготовленный в виде, например, конуса с закрепленными на нем витками спирали. Конус в сопле установлен с зазором, а профиль конуса соответствует профилю сопла. 1 ил.

 

Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в топках котлоагрегатов и в других теплоэнергетических установках, работающих на пылевидном топливе.

Известна прямоточная пылеугольная горелка, содержащая канал для транспортирования пыли, канал для транспортирующего материала (а.с. СССР №1153185, F 23 D 1/06, от 17.10.83, опубл. БИ №16 от 30.04.85). Недостатком данной горелки является низкий коэффициент полезного действия из-за слабого перемешивания угольной пыли с воздухом.

Известна прямоточная пылеугольная горелка, содержащая канал для транспортирования пыли, канал для транспортирующего материала (а.с. СССР №1275189, F 23 D 1/00, от 01.04.85, опубл. БИ №45 от 07.12.86 - прототип).

Данная горелка хорошо подает угольную пыль, но недостаточно перемешивает ее при подаче в топку, что значительно снижает сгораемость пыли, понижает коэффициент полезного действия горелки, ухудшает ее экологичность.

Задачей изобретения является улучшение перемешивания пыли с воздухом, что значительно повышает сгораемость пыли, коэффициент полезного действия горелки, улучшает ее экологичность.

Поставленная задача решается пылеугольной горелкой, содержащей канал для транспортирования пыли, канал для транспортирующего материала, снабженный эжектором, по изобретению в горелке дополнительно изготовлен эжектор, выполненный в виде, как минимум, из двух конусных втулок, вставленных одна в другую с зазором для подачи воздуха и закрепленных в трубе, корпус которой в месте соединения втулок перфорирован, кроме того, в трубе выполнено, как минимум, одно отверстие для прохода угольной пыли, причем на выходе транспортирующего материала с угольной пылью выполнено сопло, в котором размещен завихритель, изготовленный в виде, например, конуса с закрепленными на нем витками спирали, причем конус установлен с зазором, а профиль конуса соответствует профилю сопла.

Анализ предложенного решения с прототипом позволил выделить признаки, отличающие предложенное решение от прототипа, что соответствует критерию «новизна».

Сопоставительный анализ предложенного решения с известными не выявил признаков, совпадающих с признаками предложенного решения, что соответствует критерию «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежом, где схематически изображена горелка.

Пылеугольная горелка содержит канал 1 для транспортирования пыли, канал 2 для транспортирующего материала; канал 2 снабжен эжектором 3.

В горелке установлен дополнительный эжектор 4, выполненный, как минимум, из двух конусных втулок 5 и 6 (конусных втулок может быть и больше), вставленных одна в другую с зазором 7 для подачи воздуха. Втулки 5 и 6 закреплены в трубе 8, например, с помощью винтов и гаек. Корпус 9 трубы 8 в месте соединения втулок перфорирован. Кроме того, в трубе 8 выполнено, как минимум, одно отверстие 10 (отверстий может быть 2 и более) для прохода угольной пыли. На выходе транспортирующего материала с угольной пылью изготовлено сопло 11. Сопло 11 выполнено, например, в виде диффузора, в котором размещен завихритель 12, выполненный в виде, например, конуса с закрепленными на нем витками спирали 13. Конус 12 установлен с зазором относительно сопла. Профиль конуса 12 соответствует профилю сопла 11. Завихритель 12 может выполняться в виде вертушки, капли, шара и т.д., а сопло 11 - в виде диффузора, конуса с профилированными сторонами и т.п.

Горелка работает следующим образом.

В начальный период по каналу 2 для транспортирующего материала, размещенному в трубе 8, подается природный газ. Канал 1 для транспортирования угольной пыли перекрыт, например, шибером (на чертеже не показан). Природный газ, проходя по конусным втулкам 5 и 6 эжектора 4, размещенным с зазором 7, эжектирует воздух через отверстия перфорации (на чертеже не показаны). Газ с воздухом обтекает конус 12 (завихритель), закручивается витками спирали 13 и через зазор (на чертеже не показан) между соплом 11 и конусом 12 с силой вырывается из сопла 11 и хорошо перемешивается. Перемешанная смесь газа с воздухом поджигается факелом (свечой) и горелка начинает работать. По мере прогрева горелки канал 1 для транспортирования угольной пыли открывается и угольная пыль под действием эжектора 3 через отверстие 10 поступает в полость конусных втулок 5 и 6 эжектора 4, перемешивается с воздухом и газом, а с помощью завихрителя 12 и витков спирали 13 перемешивается дополнительно и подается на сгорание в сопло 11. После полного прогрева горелки газ отключается и в качестве транспортирующего материала используют либо пар, либо горячую воду, либо водноугольную суспензию, либо суспензию угольной пыли с дизельным топливом. Кроме того, в качестве транспортирующего материала по каналу 2 может подаваться сырая нефть, мазут, прогретые до 95-100°С; отработка масел. В случае нестабильной работы горелки вместо горячей воды и водно-угольной суспензии в качестве транспортирующего материала используют смесь этих компонентов с природным газом (дизельным топливом). При этом стабилизация горения наступает при добавлении природного газа (дизельного топлива) не белее 10-15% от объема транспортирующего материала.

Таким образом, пылеугольная горелка имеет более высокий коэффициент полезного действия, обладает высокой экологичностью. Кроме того, в горелках такого типа можно сжигать древесную пыль и пыль бытовых отходов.

Пылеугольная горелка, содержащая канал для транспортирования пыли, канал для транспортирующего материала, снабженный эжектором, отличающаяся тем, что в горелке дополнительно изготовлен эжектор, выполненный в виде, как минимум, двух конусных втулок, вставленных одна в другую с зазором для подачи воздуха и закрепленных в трубе, корпус которой в месте соединения втулок перфорирован, кроме того, в трубе выполнено, как минимум, одно отверстие для прохода угольной пыли, причем на выходе транспортирующего материала с угольной пылью выполнено сопло, в котором размещен завихритель, изготовленный в виде, например, конуса с закрепленными на нем витками спирали, причем конус установлен с зазором, а профиль конуса соответствует профилю сопла.