Прямоточная пылегазовая горелка Советский патент 1991 года по МПК F23D1/06 

Фцг.1

Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в топках котлоагрегатов и других теплоэнергетических установок, работающих на низкореакционном пылевидном топливе, например антрацитовом штыбе,

Известная прямоточная пылегазовая горелка, содержащая одно или несколько сопл пылевоздушной смеси и вторичного воздуха, размещенных в одной амбразуре. Спутная подача пылевоздушной смеси и вторичного воздуха обуславливает формирование сомкнутого, с недостаточной реакционной поверхностью факела, не развитого в горизонтальной и вертикальной плоскостях, Это вызывает недостаточную интенсивность воспламенения и смесеобразования в корне факела.

Частично эти недостатки устранены в прямоточной пылегазовой горелке, включающей корпус, разделенный перегородками на каналы вторичного воздуха и аэросмеси, расположенный на вертикальной оси горелки V-образный рассекатель, а в выходных участках каналов вторичного воздуха установлены веерообразно расположенные лопатки.

В данном устройстве в результате раскрытия пылевоздушной смеси в горизонтальной и вертикальной плоскостях факел будет формироваться в виде пирамиды. Увеличение периметра зажигания факела по- звоЛ Яет интенсифицировать воспламенение, Однако спутная подача потоков воздуха и пылевоздушной смеси обуславливает низкую эффективность перемешивания реагирующих агентов и, следовательно, недостаточную интенсивность воспламенения низкореакционного топлива.

Цель изобретения - повышение экономичности путем интенсификации сжигания низкореакционных углей.

Указанная цель достигается тем, что в горелке, содержащей корпус, разделенный перегородками на каналы вторичного воздуха и аэросмеси, выходные участки которых образуют пары сопл с взаимно пересекающимися осями и сопла подачи природного газа, оси пары сопл вторичного воздуха образуют угол с вершиной в полости горелки, а оси пары сопл аэросмеси образуют угол с вершиной в топке Перегородка, разделяющая выходные участки каналов вторичного воздуха, снабжена языковым шибером, ось вращения которого расположена в плоскости перегородок. В выходных участках каналов аэросмеси установлены лопатки, образующие одну или более клиновидных вставок, обращенных вершиной навстречу потоку аэросмеси. Сопла подачи природного газа расположены на оси каналов вторичного- воздуха, а их выходные участки наклонены в сторону канала аэросмеси. Сопла подачи природного

газа выпопнены раздельными для основного и подсветочного газа, расположены акси- ально, причем кольцевой канал для подсветочного газа охватывает сопло для основного потока газа.

0 На фиг,1 изображена прямоточная пылегазовая горелка, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез.

Горелка содержит корпус 1, разделенный перегородками 2 на каналы 3 вторично5 го воздуха и 4 аэросмеси, выходные участки которых образуют пары сопл 5 и 6 с взаимно пересекающимися осями, и сопла 7 подачи природного газа. Оси пары сопл вторичного воздуха 5 образуют угол с вершиной в поло0 сти горелки, а оси пары сопл азросмеси 6 образуют угол с вершиной в топке 8.

Разделяющая выходные участки 5 ка. налов вторичного воздуха перегородка 2

снабжена языковым шибером 9, ось враще5 ния 10 которого расположена в плоскости перегородки. В выходных участках каналов 6 аэросмеси установлены лопатки 11, образующие одну или более клиновидных вставок 12, обращенных вершиной навстречу

0 потоку аэросмеси. Каналы вторичного воздуха вблизи оси симметрии расположены аксиально, причем кольцевой канал 14 для . подсветочного газа охватывает сопло 15 для основного потока.

5 Горелка работает следующим образом. Аэросмесь подают в топочный объем через каналы 4, а вторичный воздух - через каналы 3. Вследствие соударения потоков аэросмеси возникает раздавливающий эф0 фект в горизонтальной плоскости, Расходящееся потоки вторичного воздуха образуют клиновидную зону пониженного давления, в которую эжектируются движущиеся навстречу друг другу топочные газы и аэрос5 месь. В зоне контакта создаются условия для интенсивного прогрева угольной пыли, Так как потоки аэросмеси и вторичного воздуха движутся не спутио, а под углом друг другу, то в зоне контакта даже при умерен0 ных скоростях создается повышенная турбулентность, которая обуславливает активное перемешивание топлива с воздухом и его эффективное сжигание. В корневой зоне факепа горелки организуется зона

5 рециркуляции топочных газов при одновременном значительном увеличении периметра зажигания. Это обеспечивает устойчивое горение низкореакционного топлива.

При одинаковом расходе воздуха через верхнее и нижнее сопла 3 факел занимает

горизонтальное положение. Изменение положения факела по отношению к горизонту достигается перераспределением воздуха между верхними и нижними соплами 3. В данной горелке перераспределение возду- ха происходит не за счет дросселирования потоков, а поворотом языкового шибера 9, с помощью которого изменяется перераспределение расходов потоков. Расположение шибера 9 в перегородке 2 обеспечивает благоприятную аэродинамику проточной части горелки. Изменение положения факела позволит использовать неравномерность температурного поля по высоте топочной камеры.

В выходных участках 6 каналов аэросмеси установлены лопатки 11, образующие клиновидные вставки 12, обращенные вершиной навстречу потоку. Эти вставки обес- печивают расслоение и раскрытие потока аэросмеси в вертикальной плоскости, интенсифицируя проникновение продуктов сгорания и вторичного воздуха в поток аэросмеси.

Природный газ, поступающий из сопл 13, движется под углом к направлению движения вторичного воздуха в сторону канала аэросмеси.

В результате не только интенсифициру- ется воспламенение природного газа, но и при работе котла только на природном газе, когда по каналу аэросмеси поступает вторичный воздух, обеспечивается более равномерное поле концентраций топливо- воздушной смеси на начальном участке факела. Для надежного охлаждения выходных участков 13 сопл 7 подачи природного газа при работе на низкосортном угле поток природного газа разделен на два: основной и подсветочный, причем сопла, для подачи подсветочного потока охватывают сопла для подачи основного потока, тем самым обеспечивая их охлаждение при работе на пылеугольном топливе.

Совместное действие указанных факторов позволяет обеспечить устойчивое воспламенение в широком диапазоне нагрузок низко еакционного угля и повысить качество сжигания топлива. Применение указан- ных горелок на котлах, сжигающих низкореакционное толливо, стабилизирует выход жидкого шлака и снизит расход мазута, требуемый для сплавления шлака.

Формула изобретения

1.Прямоточная пылегазовая горелка, содержащая корпус, разделенный перегородками на каналы вторичного воздуха и аэросмеси с выходными участками, образующими пары с взаимно пересекающимися осями, и сопла подачи природного газа, о т- ли чающаяся тем, что, С целью повышения экономичности путем интенсификации процесса сжигания низкореакционных углей, пары сопл вторичного воздуха установлены с образованием между их осями угла с вершиной в полости корпуса, а пары сопл аэросмеси установлены с образованием между их осями угла с вершиной, находящейся за выходным срезом корпуса.

2.Горелка по п. Т, отличающаяся тем, что перегородка снабжена языковым шибером с осью вращения, расположенной в ее плоскости.

3.Горелка по пп.1 и2, отл и ч а ю ща я- с я тем, что в выходных участках каналов аэросмеси установлены лопасти, образующие по крайней мере одну клиновидную вставку, обращенную вершиной навстречу потоку аэросмеси.

4.Горелка по п.1,отличающаяся тем,,что сопла подачи природного газа рас- гюложены по оси каналов вторичного воздуха, а их выходные участки наклонены в. сторону канала аэросмеси.

5.Горелка по пп.1 и 4, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что сопла подачи природного газа образованы коаксиальными патрубками, установленными с образованием кольцевого канала.

Изобретение относится к горелочным устройствам, может быть использовано в топках котлоагрегатов и друРих теплоэнергетических установок и позволяет повысить экономичность путем интенсификации сжигания низкореакционных углей. Горелка содержит корпус 1, разделенный перегородками 2 на каналы 3 вторичного воздуха и каналы 4 аэросмеси, выходные участки которых образуют пары сопл 5 и 6 с взаимно пересекающимися осями, и сопла 7 подачи природного газа. Разделяющая выходные участки каналов 3 вторичного воздуха перегородка 2 снабжена языковым шибером 9. В выходных участках каналов 4 азросмеси установлены лопатки 11, образующие одну или более клиновидные вставки, обращенные вершиной навстречу потоку аэросмеси. В канале 3 вторичного воздуха расположены сопла 13 подачи природного газа, а и х выходные участки 14 наклонены в сторону канала 4 аэр осмеси. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. Вторичный воздух Яриродньш газ: /гос с8етма. оснавней Аэрасмесь О ю 00 ел о VI