СИСТЕМА ПЫЛЕПРИГОТОВЛЕНИЯ КОТЛА Российский патент 2005 года по МПК F23K1/00 

Изобретение относится к подготовке топлива к сжиганию и может быть использовано на тепловых электростанциях для растопки котлов.

Известна пылесистема (а.с. СССР №1760253, 1992, Бюл.№33), содержащая циклонный пылеконцентратор, патрубок концентрированной смеси которого соединен с растопочной горелкой через воздушный эжектор, а сбросная труба – с вышерасположенной горелкой через мельничный вентилятор, при этом тангенциальный патрубок ввода пыли в циклонный пылеконцентратор соединен с мельницей–вентилятором.

Недостатком известной пылесистемы является запаздывание воспламенения остаточной мелкодисперсной пыли (до 40% от всей пыли) в вышерасположенной горелке по причине отсутствия форфакельного воспламенения.

Известна пылесистема (патент РФ №2072479, 1997, Бюл. №3), содержащая циклонный пылеконцентратор, патрубок концентрированной смеси которого соединен с растопочной горелкой через воздушный эжектор и растопочный муфель, а сбросная труба - с вышерасположенной горелкой через мельничный вентилятор, при этом тангенциальный патрубок ввода пыли в циклонный пылеконцентратор соединен с мельницей вентилятором.

Недостатком известной пылесистемы является запаздывание воспламенения остаточной мелкодисперсной пыли в вышерасположенной горелке по причине отсутствия форфакельного воспламенения.

Известна система пылеприготовления котла (патент РФ №2095691, 1997, Бюл.№31), содержащая циклонный пылеконцентратор, патрубок концентрированной смеси которого соединен с растопочной горелкой, а сбросная труба – с вышерасположенной горелкой, при этом тангенциальный патрубок ввода пыли в циклонный пылеконцентратор и вышерасположенная горелка соединены пылепроводами с шиберами с мельницей–вентилятором, а под горелкой выполнено газозаборное окно с газозаборным коробом.

Недостатком известной системы пылеприготовления котла является запаздывание воспламенения мелкодисперсной пыли в вышерасположенной горелке при растопке котла по причине отсутствия форфакельного ее воспламенения.

Задача изобретения – исключение запаздывания воспламенения остаточной мелкодисперсной пыли в вышерасположенной горелке при растопке котла за счет организации форфакельного воспламенения.

Задача решается тем, что в системе пылеприготовления котла, содержащей циклонный пылеконцентратор, патрубок концентрированной смеси которого соединен с растопочной горелкой, а сбросная труба – с вышерасположенной горелкой, мельницу-вентилятор, соединенную пылепроводами с шиберами с тангенциальным входным патрубком циклонного пылеконцентратора и вышерасположенной горелкой, под которой выполнено газозаборное окно с газозаборным коробом, согласно изобретению сбросная труба своим выходным патрубком подачи тонкодисперсной пыли заведена через шибер в корпус вышерасположенной горелки сквозь газозаборный короб под острым углом к оси горелки с образованием щелевого зазора между патрубком подачи тонкодисперсной пыли и стенкой корпуса горелки, над которым параллельно оси горелки установлена полка с козырьком на входе потока, отогнутым в сторону щелевого зазора, закрепленная боковыми торцами в корпусе горелки.

Заведение сбросной трубы своим выходным патрубком подачи тонкодисперсной пыли в корпус вышерасположенной горелки через шибер сквозь газозаборный короб под острым гулом к оси горелки с образованием щелевого зазора между патрубком подачи тонкодисперсной пыли и стенкой корпуса горелки, над которым параллельно оси горелки установлена полка с козырьком на входе потока, отогнутым в сторону щелевого зазора, закрепленная боковыми торцами в корпусе горелки, позволяет организовать форфакельное воспламенение мелкой пыли за счет втягивания пламени от нижерасположенной растопочной горелки в газозаборный короб через газозаборное окно при работе мельничного вентилятора 9 и открытом шибере 32, когда при выходе пыли из торца выходного патрубка 10 подачи мелкодисперсной пыли из сбросной трубы 8 образуется эжектирующий эффект в щелевом зазоре 20, в который и втягивается открытое пламя от растопочной горелки 6, расположенной в 0,5 м от вышерасположенной горелки 11, которое воспламеняет тонкодисперсную пыль, чему способствует аэродинамическая тень от козырька 22 полки 21, на которую настильно подается пыль и концентрируется там. Настильность подачи обеспечивается острым углом подачи пыли по отношению к оси горелки 11. А козырек 22 исключает отрыв форфакела набегающим потоком пыли из газохода 16 непосредственно от мельницы–вентилятора 14. Таким образом, достигается выполнение задачи изобретения - исключение запаздывания возгорания тонкодисперсной пыли.

На чертеже изображена предлагаемая система пылеприготовления.

Система пылеприготовления котла содержит циклонный пылеконцентратор 1, патрубок 2 концентрированной смеси которого соединен через бункер 3 плыли, питатель 4 пыли и воздушный эжектор 5 с растопочной горелкой 6 топки 7 котла, а сбросная труба 8 через мельничный вентилятор 9 патрубком 10 – с вышерасположенной горелкой 11, при этом тангенциальный патрубок 12 ввода пыли в циклонный пылеконцентратор 1 соединен через шибер 13 с мельницей – вентилятором 14, через шибер 15 которая также соединена газоходом 16 с вышерасположенной горелкой 11, под которой выполнено газозаборное окно 17 с газозаборным коробом 18, соединенным со сбросной трубой 8 через патрубок 10. Патрубок 10 подачи тонкодисперсной пыли со сбросной трубы 8 заведен в корпус 19 горелки 11 через газозаборный короб 18 под острым углом к оси горелки 11, при этом между торцом патрубка 10 подачи тонкодисперсной пыли и стенкой корпуса 19 горелки 11 выполнен по всему периметру торца патрубка 10 щелевой зазор 20, над которым параллельно оси горелки 11 размещена полка 21 с козырьком 22, отогнутым в сторону щелевого зазора 20, закрепленная боковыми торцами в корпусе 19 горелки 11. Система пылеприготовления котла содержит также бункер 23 сырого угля с питателем 24 и течкой 25 угля, к которой подсоединена газозаборная шахта 26, соединенная с топкой 7, а также мазутную растопочную форсунку 27 и сбросную горелку 28, соединенную пылепроводом 29 через шибер 30 с напорным патрубком мельничного вентилятора 9. Растопочная форсунка 27 и сбросная горелка 28 установлены в муфеле 31 растопочной горелки 6 и направлены вдоль ее оси. 32 - шибер, отсекающий патрубок 10 от подачи в него тонкодисперсной пыли.

Система пылеприготовления котла работает следующим образом.

При работающем котле перед его остановкой нарабатывается бункер 3 пыли путем открытия шибера 13 и подачи пыли с мельницы-вентилятора 14 в тангенциальный патрубок 12 циклонного пылеконцентратора 1, сброс тонкодисперсной неуловленной пыли из которого (до 40%) осуществляется через сбросную трубу 8, из которой пыль далее эвакуируется с помощью мельничного вентилятора 9 в патрубок 10 подачи тонкодисперсной пыли в горелку 11. После наработки пыли в бункер 3 шибер 13 перекрывается и котел может быть остановлен.

При растопке котла из бункера 3 пыль через питатель 4 воздушным эжектором 5 подается в растопочную горелку 6 топки 7 котла при включенной растопочной форсунке 27, в которую может подаваться мазут или газ. После воспламенения пыли в растопочной горелке 6, факелом от горелки 6 прогревается муфель 31 и на растопочную мощность включается мельница–вентилятор 14 с подачей в нее сырого угля из бункера 23 через питатель 24 и течку 25 с присадкой топочных газов через газозаборную шахту 26 из топки 7. При закрытом шибере 15 и открытом шибере 13 идет наработка пыли в бункере 3 при подаче пыли через тангенциальный патрубок 12 из мельницы-вентилятора 14. После основательного прогрева растопочной горелки 6 муфеля 31, при закрытом шибере 32 и открытом шибере 30 для сброса тонкодисперсной пыли из сбросной трубы 8 циклонного пылеконцентратора 1 в муфель 31 с помощью мельничного вентилятора 9, где пыль выгорает, открывается шибер 15 и по газоходу 16 пыль подается в горелку 11 при открытом шибере 32. За счет эжекции потока пыли, выходящего из торца патрубка 10 подачи тонкодисперсной пыли, в газозаборное окно 17 и короб 18 затягивается пламя растопочной горелки 6, расположенной ниже горелки 11, которое, проходя через щелевой зазор 20 по периметру патрубка 10, воспламеняет тонкодисперсную пыль, выходящую из торца патрубка 10, которая в свою очередь воспламеняет пыль, поступающую из мельницы 14. При выходе котла на рабочий режим шибер 13 перекрывается и растопочная система вместе с растопочной горелкой 6 отключается. Растопочная форсунка 27 отключается еще ранее, после запала факела в горелке 6.

Форфакел, образующийся на торце патрубка 10 подачи тонкодисперсной пыли внутри горелки 11 в момент растопки котла, исключает обрыв факела из горелки 11, что исключает взрывы и хлопки в топке 7 котла, так как невоспламенившаяся пыль из горелки 11, заполняя топку, может взорваться от растопочной горелки 6 во всем объеме котла. Величина эжекции может регулироваться шибером 30, при закрытии которого скорость пыли в патрубке 10 увеличивается и пламя по газозаборному коробу 18 будет затягиваться внутрь горелки 11 больше. На полке 21 происходит концентрация пыли при настильной подаче ее под острым углом к оси горелки 11 из патрубка 10, сюда же подтягивается открытое пламя из щелевого зазора 20, что прогревает полку 21 и поджигает пыль под ней. Чтобы воспламенение было более эффективным, козырьком 22 создается аэродинамическая тень, исключающая сдувание пламени потоком пыли из мельницы-вентилятора 14, подаваемым по газоходу 16 в горелку 11. После устойчивого воспламенения и по выходе на номинальный режим работы котла система форфакельного воспламенения горелки 11 отключается путем перекрывания шибера 13.

Таким образом, предлагаемая система форфакельного воспламенения пыли в горелках топки при растопке котла обеспечивает взрывобезопасность и надежность растопки, при этом исполнение не требует значительных материальных затрат, предотвращая этим значительные материальные убытки при взрыве невопламенившейся пыли в котле, чем и достигается решение задачи изобретения.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для растопки котлов. Система пылеприготовления котла содержит циклонный пылеконцентратор, патрубок концентрированной смеси которого соединен с растопочной горелкой, а сбросная труба – с вышерасположенной горелкой, мельницу-вентилятор, соединенную пылепроводами с шиберами с тангенциальным входным патрубком циклонного пылеконцентратора и вышерасположенной горелкой, под которой выполнено газозаборное окно с газозаборным коробом. Сбросная труба своим выходным патрубком подачи тонкодисперсной пыли заведена через шибер в корпус вышерасположенной горелки сквозь газозаборный короб под острым углом к оси горелки с образованием щелевого зазора между патрубком подачи тонкодисперсной пыли и стенкой корпуса горелки, над которым параллельно оси горелки установлена полка с козырьком на входе потока, отогнутым в сторону щелевого зазора, закрепленная боковыми торцами в корпусе горелки. Изобретение позволяет исключить хлопки и взрывы в топке котла при проскоке несгоревшей пыли в топку, а также запаздывание воспламенения тонкодисперсной пыли. 1 ил.

Система пылеприготовления котла, содержащая циклонный пылеконцентратор, патрубок концентрированной смеси которого соединен с растопочной горелкой, а сбросная труба – с вышерасположенной горелкой, мельницу–вентилятор, соединенную пылепроводами с шиберами с тангенциальным входным патрубком циклонного пылеконцентратора и вышерасположенной горелкой, под которой выполнено газозаборное окно с газозаборным коробом, отличающаяся тем, что сбросная труба своим выходным патрубком подачи тонкодисперсной пыли заведена через шибер в корпус вышерасположенной горелки сквозь газозаборный короб под острым углом к оси горелки с образованием щелевого зазора между патрубком подачи тонкодисперсной пыли и стенкой корпуса горелки, над которым параллельно оси горелки установлена полка с козырьком на входе потока, отогнутым в сторону щелевого зазора, закрепленная боковыми торцами в корпусе горелки.