Вихревая пылеугольная горелка Советский патент 1991 года по МПК F23D1/02 

О

VI го

Изобретение относится к теплотехнике. Цель изобретения - уменьшение образования оксидов азота и расширение диапазона регулирования нагрузки. Вихревая горелка содержит разделенный на сопла 2 кольцевой канал аэросмеси и кольцевой канал 3 вторичного воздуха с завихрителем 4, между которыми имеется кольцевой зазор 6 шириной 0,05 - 0,10 от диаметра корпуса 1 горелки. Суммарная площадь сопл 2 аэросмеси составляет 0,25 - 0,45 площади круга, ограниченного внутренней обечайкой 5 канала 3 вторичного воздуха. Сопла 2 образованы установленным в канале аэросмеси обтекаемым рассекателем 7. Аэросмесь выходит из сопл 2 в виде отдельных струй. Между ними и кольцевой струей вторичного воздуха имеется разрыв, благодаря чему задерживается смешение аэросмеси с воздухом, ускоряется перемешивание с поджигающими рециркулирующими газами за счет увеличения поверхности контакта с ними и усиления рециркуляции газов в приосевой зоне факела к устью горелки. В результате интенсивного прогрева аэросмеси повышается устойчивость воспламенения угольной пыли, что позволяет расщирить диапазон регулирования нагрузки. Одновременно благодаря низкому содержанию кислорода в зоне образования топливных оксидов азота снижается концентрация оксидов азота в дымовых газах. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

о

Фиг.1

Изобретение относится к теплотехнике может быть использовано при организаии сжигания угольной пыли в топках котов, камер сгорания и печах.

- Цель изобретения - уменьшение обраования оксидов азота и расширение диапаона регулирования нагрузки при сжигании изкокачественных топлив.

На фиг.1 показана горелка с рассекатеем в форме пирамиды с основанием, расоложенным в выходном сечении горелки, с вершиной на оси корпуса, продольный азрез; на фиг.2 - вид А на фиг. 1; на фиг.З - горелка с рассекателем в виде двух пересекающихся под прямым углом треугольных призм, основания которых расположены в выходном сечении горелки, а точка пересечения противоположных основаниям ребер

-на оси, продольный разрез; на фиг 4 - вид Ь на фиг.З; на фиг.5 - горелка с рассе чте- лем в виде четырех примыкающих основаниями к обечайке канала аэросмеси U-образных вставок с гранями, сходящимися внутри горелки в одной точке на указанной обечайке, продольный разрез; на фиг 6

-вид В на фиг.5.

Горелка содержит корпус 1 с диаметром D, разделенный на отдельные сопла 2 кольцевой канат аэрогмеси и кольцевой канал 3 вторичного тоздуха, снабженный завихгп - телеч 4. Между соплами 2 азросмеси и ближайшей к ним обечайкой 5 канала 3 втор- чнсго воздуха образоваг, кольцевой зазор 6. Сопла 2 образованы благодаря установке з канале аэросмеси рассекателя 7. В горелке (фиг.1 и 2) рассекатель 7 имеет форму пирамиды е основанием, расположенным в выходном сечении горелки, и с вершиной на оси корпуса 1. В горелке (фиг.З и 4) рассекатель выполнен в виде двух пересекающихся под прямым углом треугольных призм, основания которых расположены в выходном сечении горелки, а точка пересечения противоположных основаниям ребер - на оси корпуса 1. Горелка (фиг.5 и 6) имеет рассекатель 7 в виде четырех примыкающих основаниями ;. обечайке 8 кенала ээросмеси U-образных вставок с гранями, сходящимися внутри горелки з одной точке на указанной обечайке В.

Горелка работает следующим образом. Аэросмесь выходит из сопл 2 горелки в виде отдельных струй. Между ними и закрученной кольцевой струей вторичного воздуха на начальном участке факела имеется разрыв, благодаря чему задерживается смешение аэросмеси с воздухом, ускоряется ее перемешивание с поджигающими рецирку- лирующими газами за счет увеличения поверхности контакта аэросмеси с этими

газами и усиления рециркуляции высокотемпературных поджигающих газов в при- осевой зоне к устью горелки. Необходимое количество поджигающих газов достигается

при выбранных ширине кольцевого зазора 6 между соплами 2 аэросмеси и ближайшей к ним обечайкой 5 канала 3 вторичного воздуха, а также отношении суммарной площади сопл 2 аэрссмеси к площади круга,

0 образованного указанной обечайкой 5. В результате интенсивного прогрева аэросмеси повышается устойчивость воспламенения угольной пь;пи при сжигании низкокачественного топлива, что позволяет

5 расширить диапазон регулирования нагрузки агрегата. Повышению устойчивости воспламенения способст оует также увеличение концентрации угольной пыли на границе струй аэросм«си благодаоя обтекаемой

0 форме рассекателя 7

С другой стороны, благодаря задержке перемешивания а.эросмеси с вторичным воздухом, активному смешению ее с рецир- кулирующими газами и интенсивному про5 греву пыли ня начальном участке факела термические превращения азотсодержащих вещее гв топлива происходят в условиях пониженной концентрации кислорода. В результате азот топлива переходит в ос

0 новном в молекулорную орму N2. а образование так называемых топливных оксидов азота резко сокращается.

После восппаменения угольная пыль далее по ходу факела интенсивно перемеши5 вается с закрученным потоком вторичного воздуха и происходит полное выгорание топлива. Установлено, что по условиями устойчивости воспламенения низкокачественного угля и снижения образования

0 оксидов азота ширина кольцевого зазора 6 между соплами 2 аэросмеси и ближайшей к ним обечайкой 5 канала 3 вторичного воздуха равна 0,05-0,10 от диаметра D корпуса 1, а суммарная площадь сопл 2 аэросмеси рав5 на 0,25-0,45 площади круга, ограниченного указанной обечайкой 5.

Таким образом, предлагаемая горелка затягивает перемешивание аэросмеси с вторичным воздухом. В результате этого ко0 яичество топливовоздушной смеси в зоне смешения с поджигающими газами рециркуляции не увеличивается, благодаря чему ускоряется прогрев аэросмеси, возрастает ее температура после перемешивания с то5 ночными газами рециркуляции, обеспечивается низкое содержание кислорода в зоне образования топливных оксидов азота. Формула изобретения 1. Вихревая пылеугольная горелка, содержащая корпус кольцевой канал аэросмеси, разделенный на отдельные сопла, и по крайней мере один соосно расположенный периферийный кольцевой канал вторичного воздуха, образованный обечайками и снабженный завихрителем, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения образования оксидов азота и расширения диапазона регулирования нагрузки при сжигании низкокачественных топлив, сопла аэросмеси и ближайшая к ним обечайка ка- нала вторичного воздуха размещены с образованием кольцевого зазора шириной 0,05-0,10 диаметра корпуса горелки, а суммарная площадь сопл аэросмеси равна 0,25-0,45 площади круга, ограниченного указанной обечайкой.

5 Горелка по п.2,отличающаяся тем, что рассекатель выполнен в виде по меньшей мере трех примыкающих основаниями к обечайке канала аэросмеси U-об- разных вставок с гранями, сходящимися внутри горелки в одной точке на указанной обечайке.

BuffA

Фиг. 2

Фиг.З

Фиг. 5

дидВ