ПЫЛЕУГОЛЬНАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 1995 года по МПК F23D1/02 

Изобретение относится к топочной технике и может быть использовано в топках пылеугольных котлов для снижения выбросов окислов азота.

Известна горелка с предварительным подогревом топлива, содержащая корпус с патрубком подвода воздуха и центральной трубой и центральный патрубок для подачи аэросмеси, расположенный внутри вспомогательной газовой горелки с автономным газовым патрубком.

Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности горелки и уменьшение вредных выбросов в атмосферу.

Для этого в пылеугольной горелке с предварительным подогревом топлива, содержащей корпус с патрубком для подвода воздуха, центральную трубу и центральный патрубок для подачи аэросмеси, расположенный внутри вспомогательной газовой горелки с автономным газовым патрубком, центральная труба выполнена в виде двух концентрично расположенных металлических обечаек с огнеупорной прокладкой между ними, на выходном торце центрального патрубка установлен конический насадок, а вокруг вспомогательной горелки расположена обечайка для подвода воздуха с размещенным в ней завихрителем.

На фиг.1 показан продольный разрез пылеугольной горелки с встроенным узлом предварительного подогрева пыли, на фиг.2 вспомогательная горелка; на фиг. 3 продольный разрез центральной трубы; на фиг.4 положение центральной трубы в корпусе горелки.

Пылеугольная горелка содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода воздуха, центральную трубу 3, в полости которой размещен центральный патрубок 4 для подачи аэросмеси. Концентрично патрубку 4 в начальном участке центральной трубы 3 установлена вспомогательная газовая горелка 5 с газораздающими отверстиями 6 и автономным газовым патрубком 7. На наружной поверхности горелки 5 закреплен лопаточный завихритель 8, размещенный в обечайке 9 для подвода воздуха.

Вспомогательная горелка 5 закреплена фланцем 10 на торце центральной трубы 3. Выходная часть патрубка 4 для подачи аэросмеси заканчивается коническим диффузорным насадком 11.

Центральная труба 3 установлена в направляющей трубе 12 и при помощи фланца 13 крепится к корпусу 1 горелки, состоит из двух концентрично расположенных металлических обечаек: наружной 14 и внутренней 15 с огнеупорной прокладкой 16 между ними, выполненной, например, из легковесного огнеупорного бетона.

При работе горелки газ, поступающий во вспомогательную горелку 5 по автономному газовому патрубку 7, воспламеняется и выгорает в зоне 17, ограниченной центральной трубой 3, центральным патрубком 4 для подачи аэросмеси и коническим насадком 11 на его конце. Поток высококонцентрированной аэросмеси по центральному патрубку 4 поступает в центральную трубу 3 в зону подогрева 18, где подхватывается высокотемпературными продуктами сгорания вспомогательной горелки 5 и прогревается, интенсивно перемешиваясь с ними.

Основной поток воздуха, поступающего в пылеугольную горелку по патрубку 2, смешивается с потоком подогретой до 600^оС аэросмеси непосредственно в топочной камере. Газораздающие отверстия 6 вспомогательной газовой горелки 5 обеспечивают подачу газа кольцевым потоком в зону между потоком нагретой аэросмеси, выходящей из конического насадка 11 центрального патрубка 4, и потоком закручиваемого лопаточным завихрителем 8 воздуха, поступающего в обечайку 9 для сжигания газа во вспомогательной горелке 5, который выгорая, образует изолирующий слой высокотемпературных продуктов сгорания, предотвращающий прямой контакт воздуха и частиц угольной пыли. Конический насадок 11 способствует рециркуляции продуктов сгорания природного газа к корню факела вспомогательной горелки 5 и препятствует подсосу воздуха из потока аэросмеси.

Наружная обечайка 14 защищает керамический канал от внешнего механического воздействия (при сборке, осмотрах, ремонте). Вместе с внутренней обечайкой 15 она играет роль опалубки при заполнении кольцевой полости между ними огнеупорной массой, сохраняет целостность огнеупорной прокладки 16, служащей теплозащитным ограждением, предохраняющим корпус 1 горелки от чрезмерного теплового воздействия. Толщина прокладки 16 зависит от теплоизолирующих свойств материала и составляет примерно 80-100 мм.

Вспомогательная горелка 5 создает кольцевую систему газовых струй и соответствующих потоков пламени, которые развиваются вдоль наружной поверхности подающего аэросмесь центрального патрубка 4 при относительно слабом взаимодействии с периферийным закрученным потоком воздуха, вводимым в центральную трубу 3 для сжигания вспомогательного топлива газа. Это помогает рассредоточить тепловое воздействие факела вспомогательной горелки 5 по длине центральной трубы 3, исключить условия для пульсационного горения и локальный перегрев стенок центральной трубы 3, ведущий к их прогару. Конструкция центральной трубы 3 также способствует защите ее от прогара.

Стабильность пламени вспомогательной горелки 5 обеспечивается коническим насадком 11 на конце центрального патрубка 4, обеспечивающим возможность рециркуляции продуктов сгорания природного газа к корню факела вспомогательной горелки 5 и исключающим подсос холодного воздуха из потока аэросмеси.

Газ, подаваемый во вспомогательную горелку 5, вводится в виде системы струй в граничную зону между потоками аэросмеси и воздуха, подаваемого во вспомогательную горелку 5, надежно изолируя эти потоки друг от друга. Газовый факел развивается непосредственно на границе между потоком аэросмеси и воздушным потоком, предотвращая контакт топливных частиц и выделяющихся летучих продуктов газификации частиц твердого топлива, вследствие чего снижается степень окисления азота, выделяющегося при термообработке пылевидного топлива.

Использование: в топках прямоугольных котлов для снижения выбросов окислов азота. Сущность изобретения: в пылеугольной горелке, содержащей корпус с патрубком подвода воздуха и центральную трубу, центральный патрубок для подачи аэросмеси, расположенный внутри вспомогательной газовой горелки с автономным газовым патрубком. Центральная труба выполнена в виде двух концентрично расположенных металлических обечаек с огнеупорной прокладкой между ними. На выходном торце центрального патрубка установлен конический насадок, а вокруг вспомогательной горелки дополнительно установлена обечайка для подвода воздуха с размещенным в ней завихрителем. 4 ил.

ПЫЛЕУГОЛЬНАЯ ГОРЕЛКА, содержащая корпус с патрубком подвода воздуха и центральной трубой, центральный патрубок для подачи аэросмеси, расположенный внутри вспомогательной газовой горелки с автономным газовым патрубком, отличающаяся тем, что центральная труба выполнена в виде двух концентрично расположенных металлических обечаек с огнеупорной прокладкой между ними, на выходном торце центрального патрубка установлен конический насадок, а вокруг вспомогательной горелки дополнительно установлена обечайка для подвода воздуха с размещенным в ней завихрителем.