Пылеугольная горелка Советский патент 1990 года по МПК F23D1/02 

ЦИ.чоПрс гччпк 01 iKu iin.) к -iHi iJi-ernKC. л

i-.MCilliO к rO|)C.i)4libiM угГроГнТИЯМ CTJIUHUIIclp; :;ы. э.чоргстических iKiport Hepa ixi)OB, рабо- I ;1101цих ни пы. к уголыюм топливо, и может I ;)ыгь исио. ib.juiKiiio во псех отраслях народно

10 л;) iVliil I , где I pC UyercSI () :1ф()Н Кгимиос- сжигание пылевндно|-о топлива.

lle. iij и iofipcTeiiHH повышение качестна сжигания топлива путем расширения нреде- /iOB ..1 1рования и снижение аэродинами ческо1Ч) сонротивлении.

На фиг. 1 и;и)Пражен вариант вынол- ; нения ны.чеугольной го|)е.. 1ки при установке |лоиатс)к на поверхности тонливосжигающей трубы, продольный разре: ; на фиг. 2 - разрез . А на фиг. 1; па (f). . 5 узел I на д)и;. 2, аксонометрия, исходпск- положение .( гок; на ({)И1 4 то /кс, крайнее но. ю- ./K( H(u она гок; па фн. 5 го же, лопатки ; ус I ановлены в К(,м ia iope. исходное Л10 1ожение; па (jinr. б то жг, .. lonaiKu уста- ; ||ов;1С 1п 1 на впу . поверхнг)сти кор- .

11ы. 1е 1Ч)льная го|11 .тка соде)жит кор- Jiyc 1 ( танген1и ильп1 м на1рубком 2 для людвода окислителя, соосло установлеппую топливную трубу 3, об|) кольцевой кана;1 4 между тпхГюй 3 и корпусом I. На яы.чодном коипе .п бы 3 установлен .чиффу- зор Г), В1(утри кото)01о установлен рассе- Ka KVib f). В JNO.ii.iu BOM капа, 1е 4 ус анов- .аены составпьк 11родо. 1ьные поворотпые лопатки (одпа и,1и 1есколько), состояп ие из дву.х частей 7 и t. Ичодпая часть 7 в пс.ход- пом состояпии ycianoB. iena радиальпс; трубе 3, Выход,|1ая часть 8 пе|)пендикуля)ная части 7.

11ы,1еуг(1Льп,-1Я го|1е,ка работает следующим образо.м.

Поток вт(1ричьо1ч.1 ок11с,-1ите., например HO3. iy, от псточпй ка поступает в тангеп- пиальпый патрубок 2 п закручивается. Bxo.i- Hbif час 1Л1 7 несколько снижают Cieiu-;if, вт о;-м Ч 1пг; о кис/аггел я. обеспечивая одпивречн пчо раиномгрпое (. Го paciij-H .rr.ie- liiu sii) ).r.,i., кана. 4. Зак п к-чпмй поток сппрпльпо : И1жегся в пем, ..-;;i, M по- c lyiiaei ii ра.бочее пространство юпкп для см1.-;пения с Ton. HiBOM и его последуюп1его cжи|atlия. ыле ольное топливо поступает по грубе 3 II паправляется в 5. - ассекате. П) 6 очжммает поток 1ылеуго,ты1ого юплива к стенкам диффу Ора 5, образуя рас- 1пиг Я1О1п.ийся i(X i:iieBOi; поток.

i i- ревой С11и|1ал1)По движущийся поток о|л:1/I, ; г. | .i;i c,c i ;uina.ui4ecKOiX) 1апо)а «здейсгмуст на г-.ходпук) часть 7 лопатки, к(- |-орая Жестко cBn.tana с выходной ча; Т1 юЬ. Ко. 1ичсст1 1 iMio. io/ibHinX поворо71 Ь лопаток

.;оЖеТ i.L.ilf, ijOCKO. ibKO. Высот: .ЧНСгГО

;. часткз .S з;1ви.спт о; рсбованмй iiiecca. :с.т и аообходи.мо i);i;ii i кругк го высот а а..,ьная, т. е. равна Кслп пеобходпГ:

ма лишь ппре;1еле1Г|1ая величина продоль- noiо движения потока вторичного ля, то высота выходных частей 8 ло,.аток рассчитывается, какая доля потока вторичного окислителя должна двигаться про- 5 дольно, ес,ти лопатки будут находиться в крайнем положении.

При воздействии динамического напора потока на входную часть 7 лопатки возникает сила, действующая на эту часть, и iO заставляет лопатку поворачиваться вокруг своей оси. При этом одновременрю на тот уже угол отклоняет ся выходная часть 8 лопатки. Г1ри этом положении вдо.п, выходных частей 8 лопаток возникает продольно дви- жуншйся ноток окисчителя. BыпJe выходных - частей S движется спиральный поток вто- р и ч но 14) о к ис,/1Ит ел я

При сравнительно малых расхоаах и низких скоростях топлива и потока вторичного окислителя пеобхо.тимо обеспечить макси- |i мальную степень крутки и, следовательно, м мпения тонлива с окислителем. В том слу- мае чипампческий напор потока мал - лопатки находятся в исходном положении (под .|.с кствием пружин), вихревой спиральный моток вторичного окислителя занимает все ечение кольцевого какала 4,

Выполнение составных лопаток продольно оси гх релки позволяет при тангенциальном подводе окислителя часть потока из его спирального движения перевести в продоль- . мое. Если лопатки установить по-другому, то и данном случае не будет наб.тюдаться продольного движения окислителя н кольцевом канале 4 вдо,пь оси горения Например, при поперечной установке лопаток поток будет дополнительно турбулизнповаться. что используется для интенсификации перемешивания топлива с окислителем и увеличения теп,тоотдачи.

Наличие составных поворотнь.ч лопаток

li. иоляет изменять сте;1ен1 кру: i-.n потока

окислите.тя, а также v;, |.:ять сшт0 мопп иие между спиральным а продольпы.м

ли i.,KtMine.M потоков.

Прп .небольших расходах топлчва и окис- лнте,1я требуется )ais6(i.-ibnjee закручивание потока пгоричного окис,ителя. Эго обеспе- . чинает :)ффектив) ое перемешива.чие его с пы.|сут о, топливом и, сле;1онатс..1ьно, И1 ;ихтяет эффективно сжечь все томливо, v ieньшaя недожег и снижая pacxo:i топ.иша на поддержание оптимального техн хюгиче кого процесса. Одновре.тенно низкий рас.ход ,-, г мктива не позволяет раскрыться факелу ь. .течках топки, пот.держивая заданную температуру вдоль и обеспечивая высокую 1-тойкость футеровки котельного угр м-ата. При увеличении расхода топлива и окис- литетя факел начинает раскрыват ся вдоль торцовой стены топки. Для предотврапк-ния этого недостатка продо,тьные составные .то- патки поворачиваются, снижая степень крутки. В данном с.тучае поток вторичного окислителя разделяется на два потока - спиральный и продольный. Спиральный поток с меньшим расходом по сравнению с общим Д в:- ,жется с меньшей первоначальной степенью крутки. Продольный поток вторичного окислителя за счет воздействия на него выходной части 8 продольных составных.лопаток дополните„ 1ьно уменьшает степень крутки и продолжает двигаться вдоль лопаток, т. е. прямоточным потоком вместе с пылеуголь- ным топливом. Такое разделение потока вторичного окислителя на спиральный и прямоточный с различными степенями крутки не позволяет факелу раскрыться. В этом случае футеровка стенок топки не подвергается непосредственному воздействию факела, чем обеспечивается ее высокая стойкость.

Наличие двух жестко связанных взаимно перпендикулярных частей 7 и 8 в поворотных лопатках позволяет автоматизировать процесс изменения степени крутки вторичного окислителя.

В исходном положении входная часть 7 составной продольной лопатки находится в положении, перпендикулярном поверхности трубы 3, т. е. направлена по ее радиусу. Это необходимо для того, чтобы поток вторичного окислителя за счет воздействия на нее силой динамического напора потока мог повернуть лопатку.

Выходная часть 8 составной лопатки в исходном положении перпендикулярна входной части 7 лопатки. Для снижения аэродинамического сопротивления за счет воздействия выходной части 8 на поток вторичного окислителя она может быть выполнена таким образом, что повторяет профиль трубы 3.

Взаимно перпендикулярное положение частей 7 и 8 лопаток обеспечивает эффективное изменение степени крутки потока вторичного окислите тя, одновременно обеспечивая равномерное распределение по кольцевому каналу 4. При отклонении взаимного положения частей 7, 8 лопаток от перпендикулярного снижаются пределы и возможности изменения степени крутки в сторону уменьшения, так как уменьшается сечение потока, на которое воздействуют лопатки.

Автоматическое регулирование степени крутки потока вторичного окислителя обеспечивается следующим образом.

В исходном положении входная часть 7 лопатки расположена радиально, а выходная - перпендикулярна входной части 7, и при этом поток движется спирально.

Уветичение динамического напора потока увйтичивает силу, действующую на входную радиально расположенную часть 7 лопатки, и заставляет всю лопатку поворачиваться вокруг своей оси. При этом за счет

5

5

0

5

гого, что обе Части 7, 8 лопаток жестко связа 1 Ы между собой, поворачивается и выходная часть 8 лопатки, на которую также действует динамический напор. Но при этом одновременно происходят значительные из- .менения в структуре потока - он разделяется на спиральный и продольный. Спиральный поток движется с той же степенью крутки, продольный - вдоль выходной 8 лопатки.

0Дальнейшее увеличение расхода окислителя вызывает отклонение лопаток на больший угол, а следовательно, изменяется соотношение расходов в спиральном и продольном потоках. Установка выходной части 8 лопаток в радиальное положение соответствует максимальному их отклонению, т. е. повороту всей лопатки.

Соотношение расходов между спираль ным и продольным потоками можно регулировать высотой выходных частей 8 лопаток.

0 Если необходимо при максимальных расходах полностью ликвидировать крутку потока, то высота лопаток должна быть равна 1пирине кольцевого канала 4, по которому движется поток вторичного окислителя.

При снижении расхода потока вторичного окислите/тя угол поворота лопатки уменьшается и, достигнув минимального расхода, лопатка становится в исходное положение, где степень крутки потока максимальна. Возврат лопаток в исходное патожение мож0 но осуществлять, пример, с помощью пружинного механизма.

В соответствии с изобретением продольные поворотные лопатки могут устанавливаться как на наружной поверхности трубы 3, в середине кольигвого канала 4, так и на

5 внутренней повер, ности корпуса 1.

Формула изобретения

. f 1ылеугольная горе.1ка. содержащая корпус и соосмо размещенную в нем топ- 0 ливную трубу. образуюп1ую с корпусом кольцевой канал подачи окислителя, в котором установ.чепы на поворотных осях лопатки, причем каждая ло 1атка выполнена из входной и выходной частей, установленных под углом одна к другой, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сжигания путе.м расширения пределов регулирования и увеличения стойкости кладки, оси лопаток распо.южены вдоль боковой пове)хности топливной трубы, а угол между п.чоскостью входной части лопатки и касательной к образующей боковой поверхности топливной трубы равен 90°.

2. Горелка по п. 1, отличаю/цаяся тем, что, с целью снижения аэродинамического сопротивления. рофиль выходной части каждой лопатки оряе- профиль топливной трубы.

5

Ось поборота

лопатки

Ль/леугольное

Изобретение относится к энергетике, а именно к горелочным устройствам стационарных энергетических парогенераторов, работающих на пылеугольном топливе. Цель изобретения повышение качества сжигания топлива путем расширения пределов регулирования и увеличение стойкости кладки. Горелка содержит корпус 1 с тангенциальным патрубком 2 для подвода окислителя, соосно установленную топливную трубу 3, образующую с корпусом 1 кольцевой канал 4. В кольцевом канале 4 установлены с возможностью поворота продольные лопатки, выполненные составными из двух взаимно перпендикулярных частей 7 и 8. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

топливо

Фиг.д

90

Пылед оль- Ось поборота . Окислитель

нов топливо лопатки

Ось поЬооота. части лопатки

Lcb roSopoma .xc f/v Tvi r/Tw x лспатки

Лылег еольное

топлиВо

фигЛ

Фие.5

Ось поборота

лопатки

EL/голь мое I Окислитель