Горелочное устройство



Горелочное устройство
Горелочное устройство

 


Владельцы патента RU 2564465:

Общество с ограниченной ответственностью "ЭкоЭнергия" (RU)

Техническое решение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях для безмазутной растопки котлов. Горелочное устройство содержит трубу с горелочным насадком, установленные горизонтально, на входной вертикальной стенке которой размещены под острым углом к стенке тангенциальные патрубки подачи высоконапорного воздуха и аксиальное сопло подачи пыли высокой концентрации, а также обечайку и электронагреватели, установленные между трубой и обечайкой. Тангенциальные патрубки подачи высоконапорного воздуха, в количестве не менее двух, расположены на вертикальной стенке по окружности 0,6-0,9 d, где d - диаметр трубы, а соотношение длины (L) трубы к ее диаметру (d) равно 2,5-4, при этом размер и форма горелочного насадка на выходном торце соответствует размеру и форме амбразуры топки котла, к которой пристыкован горелочный насадок. Технический результат - оптимизация аэродинамических параметров и повышение надежности работы горелочного устройства. 2 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях для безмазутной растопки котлов.

Известно горелочное устройство (патент на полезную модель №114356, МПК F23D 1/02, опубликован: 20.03.2012, Бюл. №8, содержащее трубу с горелочным насадком, на входным торце которой установлены аксиальный и тангенциальные патрубки подачи пыли высокой концентрации и высоконапорного воздуха, при этом горелочное устройство содержит также обечайку и трубчатые электронагреватели, установленные между трубой и обечайкой.

Недостатком известного горелочного устройства является пульсация скоростей потока воздуха и пыли высокой концентрации, снижение скорости потока воздуха ниже скорости витания пыли и выпадение пыли в нижнюю часть трубы, что приводит к выходу горелочного устройства из эксплуатации.

Известно горелочное устройство Дубровского (прототип) (патент на полезную модель 132865, МПК F23D 1/02, опубликован: , содержащее трубу с горелочным насадком, установленные горизонтально, на входной вертикальной стенке которой размещены под острым углом к стенке тангенциальные патрубки подачи высоконапорного воздуха и аксиальное сопло подачи пыли высокой концентрации, а также обечайку и электронагреватели, установленные между трубой и обечайкой.

Недостатком известного горелочного устройства является нестабильная аэродинамика, приводящая к выпадению из потока частиц угля в нижнюю часть трубы, что может привести к аварийному режиму работы.

Задача изобретения - оптимизация аэродинамических параметров и повышения надежности работы горелочного устройства.

Задача решается тем, что в горелочном устройстве, содержащем трубу с горелочным насадком, установленные горизонтально, на входной вертикальной стенке которой размещены под острым углом к стенке тангенциальные патрубки подачи высоконапорного воздуха и аксиальное сопло подачи пыли высокой концентрации, а также обечайку и электронагреватели, установленные между трубой и обечайкой, согласно изобретения тангенциальные патрубки подачи высоконапорного воздуха, в количестве не менее двух, расположены на вертикальной стенке, по окружности 0,6-0,9 d, где d - диаметр трубы, а соотношение длины (L) трубы к ее диаметру (d) равно 2,5-4, при этом размер и форма горелочного насадка на выходном торце соответствует размеру и форме амбразуры топки котла, к которой пристыкован горелочный насадок.

Расположение тангенциальных патрубков подачи высоконапорного воздуха, в количестве не менее двух, на вертикальной стенке, по окружности 0,6-0,9 d, где d - диаметр трубы, а соотношение длины (L) трубы к ее диаметру (d) равно 2,5-4, при этом размер и форма горелочного насадка на выходном торце соответствует размеру и форме амбразуры топки котла, к которой пристыкован горелочный насадок, позволяет оптимизировать аэродинамические параметры и повысить надежность работы горелочного устройства.

На фиг. 1 изображен продольный разрез горелочного устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Горелочное устройство содержит трубу 1 с горелочным насадком 2, установленные горизонтально, на входной вертикальной стенке 3 которой размещены под острым углом к стенке тангенциальные патрубки 4 подачи высоконапорного воздуха и аксиальное сопло 5 подачи пыли высокой концентрации, а также обечайку 6 и электронагреватели 7, установленные между трубой 1 и обечайкой 6. Согласно изобретению, тангенциальные патрубки 4 подачи высоконапорного воздуха, в количестве не менее двух, расположены на вертикальной стенке 3, по окружности 0,6-0,9 d, где d - диаметр трубы 1, а соотношение длины (L) трубы 1 к ее диаметру (d) равно 2,5-4, при этом размер и форма горелочного насадка 2 на выходном торце соответствует размеру и форме амбразуры 8 топки 9 котла, к которой пристыкован горелочный насадок 2. Горелочное устройство снабжено также соплами 10 подачи третичного воздуха в топку 9 котла, размещенными внутри амбразуры 8.

Горелочное устройство работает следующим образом.

При включении электронагревателей 7 прогревается труба 1 горелочного устройства. После прогрева трубы 1 до температуры самовоспламенения пыли, внутрь ее в растопочном режиме через сопло 5 подается пыль высокой концентрации (ПВК) с одновременной подачей высоконапорного воздуха через тангенциальные патрубки 4, которые закручивают поток пыли, в результате чего пыль отжимается к трубе, так как она тяжелее воздуха. При контакте с трубой 1 пыль воспламеняется, поступает в горелочный насадок 2, и далее в амбразуру 8 топки 9 котла, куда также подается третичный воздух из сопел 10. После растопки котла электронагреватели 7 отключаются, а горелочное устройство работает в режиме штатной горелки.

Как показали испытания горелочного устройства, расположение тангенциальных патрубков подачи высоконапорного воздуха, в количестве не менее двух, на вертикальной стенке, по окружности 0,6-0,9 d, где d - диаметр трубы, а соотношение длины (L) трубы к ее диаметру (d) равно 2,5-4, при этом размер и форма горелочного насадка на выходном торце соответствует размеру и форме амбразуры топки котла, к которой пристыкован горелочный насадок, позволяет в указанных интервалах оптимизацировать аэродинамические параметры, и повысить надежность работы горелочного устройства.

Расположение тангенциальных патрубков 4 подачи высоконапорного воздуха на вертикальной стенке 3 по окружности 0,6-0,9 d, где d - диаметр трубы - создает устойчивый воздушный вихрь, который воздействуя на периферийную часть потока пыли высокой концентрации отжимает пыль к стенкам трубы, способствуя прогреву и зажиганию всего потока пыли.

При изменении параметров расположения тангенциальных патрубков, например: менее 0,6 d (0,5 d) - невозможно создать устойчивый вихрь, так как вихрь в начале своего развития встречается с основным потоком пыли высокой концентрации и практически вся энергия вихря тратится на их взаимодействие и вихрь угасает,

При расположении тангенциальных патрубков 4 подачи высоконапорного воздуха на вертикальной стенке 3 по окружности более 0,9 d (1,0 d), конструктивно невозможно расположить патрубки 4, так как они выходят за диаметр трубы.

Выбор соотношение длины (L) трубы к ее диаметру (d) равно 2,5-4, обусловлен необходимым временем пребывания частиц пыли высокой концентрации для их прогрева и скоростью их витания в воздушном потоке, то есть L/d менее 2,5 не обеспечивается прогрев потока пыли высокой концентрации и она не загорается, а при L/d более 4, скорость потока воздуха в вихре на конечном участке снижается до скоростей, не обеспечивающих удержание частиц пыли в потоке и пыль сепарируются на стенки трубы, что приводит к завалу горелки пылью и аварийной ситуации.

Задача оптимизации аэродинамических параметров и повышения надежности работы горелочного устройства выполняется только при указанных параметрах расположения тангенциальных патрубков: 0,6-0,9 d, где d - диаметр трубы, а соотношение длины (L) трубы к ее диаметру (d) равно 2,5-4.

Горелочное устройство, содержащее трубу с горелочным насадком, установленные горизонтально, на входной вертикальной стенке которой размещены под острым углом к стенке тангенциальные патрубки подачи высоконапорного воздуха и аксиальное сопло подачи пыли высокой концентрации, а также обечайку и электронагреватели, установленные между трубой и обечайкой, отличающееся тем, что тангенциальные патрубки подачи высоконапорного воздуха, в количестве не менее двух, расположены на вертикальной стенке по окружности 0,6 - 0,9 d, где d - диаметр трубы, а соотношение длины (L) трубы к ее диаметру (d) равно 2,5 - 4, при этом размер и форма горелочного насадка на выходном торце соответствует размеру и форме амбразуры топки котла, к которой пристыкован горелочный насадок.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к теплоэнергетике и касается технологии получения, транспортировки, раздельного и совместного сжигания механоактивированного угля микропомола и угля штатной системы пылеприготовления в вихревой растопочной горелке при растопке пылеугольного котла и стабилизации горения с целью замещения дорогостоящего мазута или природного газа.

Изобретение относится к области энергетики. Горелка для пылевидного или в форме частиц топлива, с проточным каналом для транспортировки, по меньшей мере одного газового потока, в камеру горения, причем проточный канал имеет кольцеобразное поперечное сечение и устройство для завихрения, придающее завихрение газовому потоку в окружном направлении.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для растопки пылеугольных котлов и стабилизации горения факела (подсветки), для воспламенения мелкодисперсного твердого топлива с предварительной электротермохимической подготовкой (ЭТХП).

Изобретение относится к области энергетики, в частности к пылеугольному концентратору. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях, в котельных и печном хозяйстве предприятий при сжигании распыленного водоугольного топлива или пылевоздушной смеси.

Изобретение относится к области теплоэнергетики - способу и устройству для сжигания угля микропомола и угля обычного помола в пылеугольной горелке. .

Изобретение относится к энергетике, может быть использовано при организации сжигания угольной пыли в топках котлов, камер сгорания и печах и обеспечивает уменьшение образования оксидов азота и стабильное воспламенение и горение угольной пыли в широком диапазоне нагрузок при сжигании низкокачественного угольного топлива.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях для растопки котлов. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях для растопки котла. .

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для сжигания угольной пыли с воздухом. .

Изобретение относится к энергетике. Вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива, содержащее патрубок подвода первичного воздуха, камеру сгорания, патрубок подвода вторичного воздуха, отверстия для подвода вторичного воздуха, перегородку, дополнительно содержит форсунку подачи топливной пыли, электрический нагреватель, камеру смешения пылевидного топлива с окислителем и конфузорно-диффузорный переход, причем отверстия для подвода вторичного воздуха выполнены на входе в цилиндрический участок камеры сгорания, головная часть камеры сгорания совместно с форсункой подачи топливной пыли и участком смешения пылевидного топлива с окислителем представляет собой вихревой эжектор прямоточного типа, электрический нагреватель выполнен в виде цилиндрического стержня и установлен осесимметрично внутри форсунки подачи топливной пыли, конфузорно-диффузорный переход выполнен перед цилиндрическим участком камеры сгорания. Изобретение позволяет снизить гидравлические потери в головной части камеры сгорания, повысить качество смешения топлива с окислителем, увеличить полноту сгорания твердого топлива в устройстве. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Горелка (1) для топлива в форме частиц, в частности из биомассы, с первичной трубой (3) и расположенной в первичной трубе (3) центральной трубой (2), причем первичная труба (3) и центральная труба (2) образуют зазор (4) для обеспечения направления потока из топлива в форме частиц и газообразного средства для горения от конца со стороны входа к отверстию первичной трубы (3) со стороны выхода, центральная труба (2), в продольном направлении горелки (1), заканчивается перед первичной трубой (3), при этом предусмотрено по меньшей мере одно устройство для центрирования потока внутри первичной трубы (3) в области конца первичной трубы (3) со стороны выхода. Осевое расстояние между концами со стороны выхода центральной трубы (2) и первичной трубы (3) в продольном направлении первичной трубы (3) составляет по меньшей мере 50%, преимущественно по меньшей мере 75%, в частности по меньшей мере 100%, средней ширины зазора (4) первичной трубы. Центральная труба (2) выполнена сужающейся по направлению к своему концу со стороны выхода. На конце со стороны выхода центральной трубы (2) в зазоре (4) первичной трубы предусмотрено отклоняющее устройство для отклонения внутрь близкой к центральной трубе части идущего в зазоре (4) первичной трубы потока. Технический результат - снижение NOX. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх