Прямоточная пылеугольная горелка Советский патент 1986 года по МПК F23D1/00 

соты Н воздушного к 15 и максимальную ширину b у заглушенного торца 3, равную 0,05-0,4 ширины В этого,К, В К 1 пыль подхватывается потоком воздуха и распределяется по его сечению.Равномерность распределения пыли в К достигается равномерным расширением О 7 к выходной части Н 6 и торможени, ем прямого выпадения пыли на нижнюю стенку К1 заглупюннымторцом 8Н 6. 4 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций. Изобретение позволяет повысить равномерность ввода высококонцентрированной пьши в поток воздуха и качество бе сжигания. В канал (К) 1 горелки под ется воздух, предварительно подогретый до т-ры 250-450°С. Через К 2 вводится пыль твердого топлива, которая эжектируется паром, поступающим через сопсопло 4. Далее пыль, разгоняясь в камере 5, поступает в насадок (Н) 6. В К 1 пыль поступает через окна (О) 7. О 7 имеют длину I, равную 0,4-0,9

Изобретение относится к энергетик и может быть использовано на котлах тепловых электростанций, сжигагацих пыль твердс5го топлива с высокой концентрацией.

Цель изобретения - повьшзение равномерности ввода высококонцентрированной пыли в поток воздуха и качества ее сжигания.

На фиг. 1 представлена горелка, продольный разрез; на фиг. 2 вид А на фиг, 1, первый вариант компоновки воздушных и пьшеугольных каналов; на фиг. 3 - то же, второй вариант компоновки каналов; на фиг. 4 - то же третий вариант компоновки каналов.

Прямоточная пьшеугольная горелка содержит воздушный канал 1 прямоуголного сечения и подключенньй к его боковой поверхности канал 2 высококонцентрированной пыли, снабженный на входе эжектором 3 с паровым соплом 4 и камерой 5 смешения, а на выходе цилиндрическим распределительшлм насадком 6.

На боковой поверхности насадка 6

|вьтолнены окна 7, симметрично расположенные и расширяющиеся к выходной части насадка 6, которая заглушена с торца 8, .

Окна 7 имеют длину 1, равную 0,40,9 высоты Н воздушного канала 1, и максимальную ширину b у заглушенного торца 8, равную 0,05-0,4 ширины В канала 1.

Горелка может содержать канал 9 вторичного воздуха, скомпонованный в ряд с каналом 1 (фиг. 3), или канал 10 вторичного воздуха, размещенный под каналом 1 (фиг. 4).

Прямоточная пьшеугольная горелка работает следующим образом,

В канал 1 подается воздух, подогретый, в частности, в воздухоподогревателе до 250-450°С. К каналу 2

подводится пыль твердого топлива высокой концентрации, которая эжектируется паром, вводимым через сопло 4 и разгоняется в камере 5, после чего поступает в насадок 6. Через окна 7 в насадке 6 пыль подхватывается потоком воздуха и равномерно распределется в сечении канала 1. Равномерность распределения пыли в канале 1 достигается равномерным расширением окон 7 к выходной части насадка 6 и торможением прямого выпадения пыли на нижнюю стенку канала заглушенным торцом 8 насадка 6.

В канале 1 пыль прогревается.Поток образованной аэросмеси при входе в топочный объем эжектирует к себе топочные газы, которые прогревают частиц пыли на периферии до темпе- .ратур выхода летучкх и воспламенения в результате чего летучие и коксовый остаток вступают в химическую реакцию с кислородом воздуха, вьзделяя теплоту.В дапьнейшем при наличии свободного доступа кислорода к частицам топлива, углероду, вступившему в ре акцию, происходит интенсивная передача воспламенения в глубь потока аэросмеси, твердые частицы которой выгорают при низком уровне недожога в пределах достаточно коротко -о участка зоны активного горения без потребления дополнительной энергии тепловыделения подсвечиваемого газа или мазута, являющихся дефицитным растопочным топливом.

В случае наличия каналов 9 вторичного воздуха (фиг. 3) через канал 1 с воздухом вводится только первичная порция кислорода, необходимого для полного выгорания летучих и частично коксового остатка, недостаток компенсируется вводимым через канал 9 кислородом воздуха, с некоторой за.держкой смешивающимся под действием 3 диффузии и турбулентного обмена с пьтевоздушной смесью из канала 1 в топке. Горение при этом осуществля ется на достаточно коротком участк (в зоне активного горения) топочно камеры в условиях высокого уровня температур. В результате отпадает необходи мость в постоянной подсветке основ го пьшеугольного факела дефицитным .растопочным топливом (мазутом или газом). Уровень недожога частиц топ лива при этом минимальный. Ввод вторичного воздуха через самостоятельный канал 9 позволяет осуществлять регулирование температуры в ядре горения, снизить количество об разующихся вредных выбросов, таких как окислы азота и серы. Когда в горелке вьшолнен канал 1 вторичного воздуха (фиг.4), работа горелки осуществляется следующим образом. Через канал вводится лишь первичная порция кислорода воздуха. Его дефицит покрывается кислородом воздуха, вводимым через канал 10 и поступающим к коксовым частицам под действием организованного в ядр горения интенсивного протекания про цессов диффузии и турбулентного обмена. Горение при этом осуществляется на достаточно коротком участке (в зоне активного горения) топочной камеры в условиях высокого уровня температур. В результате отпадает необходимость в постоянной подсветке основного пьшеугольного факела дефицитным растопочным топливом (газом или мазутом), а уровень недожога частиц топлива при этом минимальный. При вводе вторичного воздуха через самостоятельный канал 10 регулируется температура в ядре горения и количество образующихся вредных окислов азота и серы (за счет перераспределения расходов воз духа в каналах Т и 10) и обеспечивается сжигание пыли угля более круп ного помола. При этом поток вторичного воздуха подхватывает сепариру894ющие наиболее крупнЕпе непрогоревшие частицы, предотвращая их прямое выпадение в холодную воронку топочной камеры. Вьшолнение окон 7 длиной Е, равной 0,4-0,9 высоты Н канала 1, и паксимальной шириной b у заглушенного торца 8, равной 0,05-0,4 ширины В канала 1, - оптимально. При отклонении значений Е. и b в меньшую или большую сторону резко увеличивается неравномерность распределения пьши в потоке воздуха, что приводит к снижению устойчивости воспламенения, увеличению недожога топлива и необходимости организации подсветки основного факела мазутом или газом. Расстояния между насадками и выходными сечениями амбразур горелок, а также между самими насадками выбираются по значениям температур и скоростей пьши и сдувающего в ёздуха, крупности частиц пыли. Предлагаемая горелка повьш1ает равномерность ввода высококонцентриро- , ванной пыли в поток воздуха и каче ;тво ее сжигания. Формула изобретения Прямоточная пылеугольная горелка, содержащая воздушный канал прямоугольного сечения и подключенный к его боковой поверхности канал высо- коконцентрированной пыли, снабженный на входе эжектором, а на выходе цилиндрическим распределительным насадком, отличающаяся тем, что, с целью повышения равномерности ввода высококонцентрированной пьши в поток воздуха и качества ее сжигания, на боковой поверхности насадка выполнены окна, симметрично расположенные и расширяюшсиеся к выходной части насадка, которая заглушена с торца, причем окна имеют длину, равную 0,4-0,9 высоты воздушного канала, и максимальную ширину у заглушенного торца, равную 0,050,4 ширины этого канала.

В ид А

Н

Фиг.«