ПЫЛЕСИСТЕМА Российский патент 1997 года по МПК F23K1/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях для сжигания низкосортных и рядовых углей.

Известна пылесистема, содержащая размольное устройство, соединенное газозаборной шахтой с топкой и бункером сырого угля через питатель, пылеконцентратор, подключенный входным патрубком к размольному устройству, при этом патрубок концентрированной смеси пылеконцентратора подсоединен через мельничный вентилятор к горелкам топки котла [1]
Недостатком известной пылесистемы является громоздкость пылесистемы из-за больших размеров пылеконцентраторов, отсутствие дополнительной подсушки топлива перед сжиганием и трудность растопки котла из холодного состояния.

Известна пылесистема, содержащая размольное устройство, соединенное газозаборной шахтой с топкой котла и бункером сырого угля через питатель, пылеконцентратор, мельничный вентилятор и пыледелитель, при этом патрубок концентрированной смеси пылеконцентратора и сбросная труба подсоединены к горелкам топки котла [2]
Недостатком известной пылесистемы является отсутствие подсушки топлива перед сжиганием и трудность растопки котла из холодного состояния.

Известна пылесистема, содержащая размольное устройство, соединенное газозаборной шахтой с топкой и бункером сырого угля через питатель, пылеконцентратор, подключенный тангенциальным входным патрубком к размольному устройству, а осевой сбросной трубой к горелке топки, при этом пылеконцентратор снабжен завихрителем с полой вставкой, один из торцов которой заглушен обтекателем, патрубок концентрированной смеси подключен к горелкам топки, соосным пылеконцентратору, соединенным соответственно с мельничным вентилятором и газовой магистралью, расположенных последний внутри первого и заведенных внутрь пылеконцентратора [3]
Недостатком известной пылесистемы является сложность конструкции и трудность розжига топки из холодного состояния.

В основу изобретения положена задача осуществить стабильный розжиг топки из холодного состояния и упростить конструкцию с одновременной подсушкой топлива перед сжиганием.

Поставленная задача решается тем, что в пылесистеме, содержащей размольное устройство, соединенное газозаборной шахтой с топкой и бункером сырого угля через питатель, пылеконцентратор, подключенный тангенциальным входным патрубком к размольному устройству и осевой сбросной трубой к горелке топки, при этом пылеконцентратор снабжен завихрителем с полой вставкой, один из торцов которой заглушен обтекателем, а патрубок концентрированной смеси подключен к горелкам топки, причем пылеконцентратор установлен соосно горелке, по оси пылеконцентратора со стороны боковой крышки установлены два соосных патрубка, соединенных соответственно с мельничным вентилятором и газовой магистралью, расположенных последний внутри первого и заведенных внутрь пылеконцентратора, пыледелитель и воздушные сопла, согласно изобретению, сопло дополнительной газовой среды заведено через обтекатель внутрь полой вставки завихрителя и соединено с напорной стороной мельничного вентилятора, всас которого подключен к полости между полой вставкой завихрителя и корпусом пылеконцентратора.

Преимущество предлагаемой пылесистемы заключается в том, что благодаря введению сопла дополнительной газовой среды, соединенного с газовой магистралью, внутрь полой вставки завихрителя через обтекатель и соединению его с напорной стороной мельничного вентилятора, всас которого подключен к полости между полой вставкой завихрителя и корпусом пылеконцентратора, концентрированная смесь отсасывается мельничным вентилятором из пристенной области корпуса пылеконцентратора и подается в осевую область пылеконцентратора с одновременным ее воспламенением, что обеспечивает термоподготовку пыли перед сжиганием, вращающейся у стенок корпуса пылеконцентратора, в результате чего вся пыль, идущая на сжигание, проходит стадию термоподготовки, что облегчает ее воспламенение и быстрое выгорание, при этом факел горит внутри восстановительной среды из отработанного сушильного агента, что уменьшает образование окислов азота, которые восстанавливаются до свободного азота в периферийных зонах факела. Достоинством пылесистемы является и то, что для термоподготовки не используется мазут, а обработка факелом ведется за счет сгорания части топлива, при этом выделяющиеся летучие из топлива обеспечивают стабильное воспламенение и горение пыли в амбразуре горелки. Предварительное зажигание пыли перед амбразурой горелки исключает обрыв факела и стабилизирует горение при меняющихся нагрузках котла.

На чертеже изображена пылесистема, продольный разрез.

Пылесистема содержит размольное устройство 1, соединенное газозаборной шахтой 2 с топкой 3 котла и бункером 4 сырого угля через питатель 5, пылеконцентратор 6, подключенный тангенциальным входным патрубком 7 к размольному устройству 1 и осевой сбросной трубой 8 к горелке 9 топки 3. Пылеконцентратор 6 снабжен завихрителем 10 с полой вставкой 11, один из торцов которой заглушен обтекателем 12. Пылеконцентратор 6 установлен соосно горелке 9. По оси пылеконцентратора 6 со стороны боковой крышки 13 установлены два соосных патрубка 14 и 15, соединенных соответственно с мельничным вентилятором 16 и магистралью 17 горячего воздуха, расположенных последний внутри первого и заведенных внутрь пылеконцентратора 6. Сопло 15 дополнительной газовой среды заведено через обтекатель 12 внутрь полой вставки 11 завихрителя 10 и соединено с напорной стороной мельничного вентилятора 16, всас которого через патрубок 14 отвода концентрированной смеси пылеконцентратора 6 подключен к полости 18 между полой вставкой 11 завихрителя 10 и корпусом пылеконцентратора 6.

Пылесистема содержит также пыледелитель 19 с отводами 20, подсоединенными к горелкам верхних ярусов топки 3, воздушные сопла 21 вторичного воздуха, установленные вокруг горелки 9, мазутную растопочную форсунку 22, заведенную внутрь сопла 15, а также лопатки 23 завихрителя 10, поворачивающиеся на осях 24, закрепленных в полой вставке 11 завихрителя 10 и корпусе пылеконцентратора 6.

Боковая крышка 13, обтекатель 12 и сбросная труба 8 выполнены конусообразными. Крышка 13 и обтекатель 12 копланарны друг другу. Диаметр сбросной трубы 8 меньше диаметра полой вставки 11 завихрителя 10. Полая вставка 11, завихритель 10 и корпус пылеконцентратора 6 со сбросной трубой 8 выполнены из термостойкой стали. Сопло 15 выполнено в виде толстостенного муфеля. 25 шибер.

Пылесистема работает следующим образом.

Сначала включается мазутная растопочная форсунка 22 и прогревается сопло 15. Затем включается мельничный вентилятор 16 и горячие газы, образованные при работе форсунки 22, отсасываются из пылеконцентратора 6 через патрубок 14 и вдуваются вновь в него через патрубок 15. После прогрева пылеконцентратора 6 включается размольное устройство 1 и питатель 5 на пусковой режим. Сырое топливо из бункера 4 через питатель 5 поступает в размольное устройство 1, из которого измельченный уголь через тангенциальный патрубок 7 поступает в пылеконцентратор 6 вместе с газами, забираемыми через газозаборную шахту 2 из топки 3. Благодаря тангенциальной подаче пыль отжимается к стенке пылеконцентратора 6 и через полость 18, патрубок 14 отвода концентрированной смеси поступает на всас мельничного вентилятора 16 и далее в сопло 15, в котором под воздействием форсунки 22 и раскаленных стенок сопла 15 вспыхивает и поступает внутрь полой вставки 11 пылеконцентратора 6. Осевой факел, выходящий из сопла 15, сушит пыль, поступающую в пристеночную область пылеконцентратора 6 из размольного устройства 1. Газовый отработанный сушильный агент удаляется через сбросную трубу 8 в горелку 9 и далее в топку 3. Просушенная пыль через полость 18 засасывается мельничным вентилятором 16 в патрубок 14 и сухая поступает в сопло 15, где вспыхивает. Просушка пыли в пылеконцентраторе 6 облегчает ее воспламенение в сопле 15, куда подается горячий воздух из магистрали 17. После выхода на рабочий режим растопочная мазутная форсунка 22 отключается. Самовоспламенение пыли происходит от раскаленного сопла 15. В рабочем режиме термообработанная пыль через пыледелитель 19 и отводы 20 поступает на горелки верхних ярусов топки 3. При работе сопла 15 образующиеся окислы азота восстанавливаются в среде восстановительных газов, окружающих факел, выходящий из сопла 15. Восстановительная среда представлена отработанным сушильным агентом, поступающим из размольного устройства 1, который удаляется через сбросную трубу 8, по центру которой выходит в амбразуру горелки 9 факел от работающего сопла 15. Внутри пылеконцентратора 6 выгорает лишь часть мелкой пыли за счет первичного воздуха, подаваемого из магистрали 17, выгорание крупной пыли начинается в амбразуре горелки 9 в струях вторичного воздуха, подаваемого из сопел 21. При работе сопла 15 возникает эжекция, за счет которой к корню факела притягивается из полой вставки 11 мелкая пыль, срезаемая торцом полой вставки из пылевого кольца, формируемого у стенки корпуса пылеконцентратора 6. Эта пыль является запалом для зажигания крупной пыли, которая выбрасывается в амбразуру горелки 9.

Таким образом, в предлагаемой пылесистеме в пылеконцентраторе 6 горелки 9 первого яруса топки 3 происходит сушка пыли, которая засасывается мельничным вентилятором 16 и подается в другие горелки топки 3 обычной конструкции. Благодаря термоподготовке пыли в горелках верхних ярусов пыль быстро вспыхивает и выгорает. Воспламенение пыли в горелке 9 облегчается тем, что пыль прогревается перед воспламенением за счет факела, выходящего из сопла 15, в котором выгорает часть мелкой пыли. Регулирование количества выгораемой пыли можно произвести с помощью расчетного количества воздуха, поступающего из магистрали 17, а время пребывания крупной пыли в зоне факела сопла 15 регулируется поворотом лопаток 23 завихрителя 10, угол наклона которых регулирует шаг подачи пыли в патрубок 14 отвода ее. Шибером 25 регулируется количество пыли, идущее на горелки верхних ярусов топки.

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет осуществить стабильную растопку котла и безотрывное горение факела при меняющихся нагрузках на низкосортных углях. Пылесистема содержит пылеконденсатор 6, установленный соосно горелке 9, в котором происходит концентрирование пыли у стенок корпуса, пылеконцентрация осуществляется за счет тангенциальной подачи аэросмеси из мельницы 1. В пылеконцентраторе 6 также осуществляется термообработка пыли перед сжиганием за счет сжигания части мелкой пыли в осевом факеле, выходящем из сопла 15, представляющего собой толстостенный муфель. Концентрированная пыль, просушенная у стенок корпуса, отсасывается мельничным вентилятором 16 через осевой патрубок 14, отвода концентрированной смеси, сквозь который и обтекатель 12 внутрь полой вставки 11 завихрителя 10 заведено указанное сопло 15. 1 ил.

Пылесистема, содержащая размольное устройство, соединенное газозаборной шахтой с топкой котла и бункером сырого угля через питатель, пылеконцентратор, подключенный тангенциальным входным патрубком к размольному устройству и осевой сбросной трубой к горелке топки, при этом пылеконцентратор снабжен завихрителем с полой вставкой, один из торцов которой заглушен обтекателем, а корпус пылеконцентратора установлен соосно горелке, по оси пылеконцентратора со стороны боковой крышки внутрь его введены два соосных патрубка, соединенных соответственно с мельничным вентилятором и газовой магистралью, расположенных последний внутри первого, пыледелитель и воздушные сопла, отличающаяся тем, что патрубок, соединенный с газовой магистралью, заведен через обтекатель внутрь полой вставки завихрителя и соединен с напорной стороной мельничного вентилятора, всас которого подключен к полости между полой вставкой завихрителя и корпусом пылеконцентратора через наружный соосный патрубок.