Способ сжигания угольной пыли и горелка для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК F23D1/02 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при организации сжигания угольной пыли в топках котлов, камерах сгорания и печах.

Цель изобретения - повышение устойчивости воспламенения пыпн путем повышения равномерности распределения первичного воздуха в пылевом потоке, подаваемом в горелку, и повышение ее эксплуатационной надежности.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая горелка (вариант I), продольный разрез; на фиг. 2 - горелка (вариант II), продольный раз- реэ.

Горелка содержит тракт первичного воздуха, разделенный обечайкой 1 на внутренний и внешний соосные каналы 2 и 3 с завихрителями 4 и 5 в каждом из них и установленное по оси горелки пылераздающее устройство 6, Во внутреннем канале 2 дополнительно установлена обечайка 7, выходной торец которой расположен в плоскости выходного сечения горелки, а входной - между выходными сечениями пылераздаю- щего устройства 6 и внутреннего канала 2 первичного воздуха. Для поддержания одинаковыми коэффициентов подачи первичного воздуха в обоих потоках на входе первичного воздуха в горелку могут устанавливаться гаибера 8

|шаЬ №

ел

ьэ

sj sj

3155

(фиг.2). Горелка установлена на стенке топочной камеры 9,

Горелка работает следующим образом.

Угольная пыль с высокой концентрацией поступает через пылераэдающее устройство 6 во внутренний канал 2 первичного воздуха и смешивается с внутренним закрученным потоком первичного воздуха. Под действием центробежных сил происходит сепарация грубой пыли. Центральная часть потока образовавшейся аэросмеси, содержащая тонкую пыль, попадает в обечайку 7 и направляется по оси горелки непосредственно в топочную камеру 9, а периферийная часть аэросмеси,содержащая в основном грубую пыль и имеющая повышенную концентрацию пыли, смешивается в горелке с внешним потоком первичного воздуха и затем направляется в топочную камеру 9. Коэффициенты первичного воздуха в обоих потоках аэросмеси поддерживают одинаковыми, например, путем выбора проходных сечений внутреннего и внешнего каналов 2 и 3 первичного воздуха,исходя из экспериментально установленной доли распределения фракций пыли по этим каналам или путем установки шиберов 8 на входе в каждый канал с регулированием их положения по измерению концентрации пыли в каждом потоке

В приосевой области вихревой горелки близ ее устья образуется внут- ренная зона рециркуляции газов. Центральный пылевоздушный поток, содержащий тонкую пыль, на выходе из горелки перемешивается с горячими газами, поступающими из внутренней зоны рециркуляции. Пыль интенсивно прогревается и воспламеняется. Скорость прогрева, воспламенения и выгорания тонкой пыли, имеющей достаточную концентрацию, значительно выше, чем исходной угольной пыли. В результате этого образуется зона высоких температур. Из этой зоны токами рециркуляции горячие газы транспортиру

ются к устью горелки и, в свою очередь, подмешиваются к свежей пыли и прогревают ее. Так обеспечивается устойчивое воспламенение пылеугольно- го факела даже при сжигании низкореакционных углей. С другой стороны, высокие температуры близ устья горелки, развивающиеся при сгорании тонкой пыли, создают условия для интен0

5

0

5

0

5

40

45

50

55

сивного распространения фронта воспламенения на весь пылевоздушный поток.

Пример, Угольную пыль антрацитового штыба при концентрации 30 кг/кг воздуха подают в горелку, где предварительно смешивают в вихревом потоке части первичного воздуха, составляющей 50% от его общего количества. Центральную часть полученной аэросмеси с количественным соотношением пыли, равным 40% от всего пылевого потока, направляют по оси горелки непосредственно в топочную камеру, изолируя от внешнего потока первичного воздуха, а периферийную часть аэросмеси также в вихревом потоке смешивают с остальной (внешней) частью первичного воздуха.

П р и м е р 2, Угольную пыль тощего угля при концентрации 50 кг/кг воздуха подают в горелку, где аналогично примеру 1 смешивают с 30% первичного воздуха. Дальнейшие действия совершают аналогично предыдущему примеру.

Формула изобретения

1,Способ сжигания угольной пыли

в топочной камере путем подачи угольной пыли с высокой концентрацией,разделения первичного воздуха на два концентричных закрученных потока и предварительного смешения пыли только с внутренним потоком первичного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости воспламенения пыли путем повышения равномерности распределения первичного воздуха в пылевом потоке, подаваемом в горелку, центральную часть потока образовавшейся аэросмеси направляют по оси горелки непосредственно в топочную камеру и изолируют от внешнего потока первичного воздуха, а периферийную часть аэросмеси смешивают в- горелке с внешним потоком первичного воздуха и затем направляют в топочную камеру, причем коэффициенты подачи первичного воздуха в обоих потоках аэросмеси поддерживают одинаковыми,

2,Горелка для сжигания угольной пыли с высокой концентрацией,содержащая тракт первичного воздуха,разделенный обечайкой на два соосных канала с заверителями в каждом из них и установленное по оси горелки пыле- раздающее устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, она содержит расположенную во внутреннем канале вторую обечайку, выходной торец которой расположен в плоскости выходного сечения горелки, а входной - между выходными сечениями пыле- раздающего устройства и внутреннего канала первичного воздуха.

Изобретение относится к теплотехнике, может быть использовано при организации сжигания угольной пыли в топках котлов, камерах сгорания и печах, обеспечивает повышение устойчивости воспламенения пыли путем повышения равномерности распределения первичного воздуха в пылевом потоке, подаваемом в горелку, и повышение ее эксплуатационной надежности. Угольную пыль антрацитового штыба при концентрации 30 кг/кг воздуха подают в горелку, где предварительно смешивают в вихревом потоке части первичного воздуха, составляющей 50% от его общего количества. Центральную часть полученной аэросмеси с количественным соотношением пыли, равным 40% от всего пылевого потока, направляют по оси горелки непосредственно в топочную камеру, а периферийную часть аэросмеси также в вихревом потоке смешивают с остальной (внешней) частью первичного воздуха. 2 с.п. ф-лы. 2 ил.

Редактор С.Лисина

Составитель М.Зубков Техред Л. Олийнык

1

я

4233

I / /

ш

- /у ЕХЙГ РХ

ХЈ

фиг. 1

фиг. 2

Корректор М.Кучерявая