Топливосжигающее устройство Советский патент 1980 года по МПК F27B7/20 

1

Изобретение относится к оборудованию печных процессов глиноземного производства, предназначено для сжигания топлива во вращающихся печах, и может быть использовано в цементной промышленности.

Известно топливосжигающее устройство, выполненное в виде полой трубы, по которой подают газообразное топливо или воздушно-пылеугольную смесь 1.

В данном устройстве отсутствует завихритель потока, а эффективность смешения частиц топлива с воздухом при сжигании недостаточна.

Известно топливосжигающее устройство в виде воздушной трубы с аксиально установленной мазутной форсункой 2.

Недостатки известного устройства также состоят в отсутствии завихрителя воздуха и низкой эффективности смешения потоков распыленного топлива и дутьевого воздуха в процессе сжигания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предложенному является топливосжигающее устройство, которое содержит воздушную трубу с завихрителем-регистром в виде прямых лопаток, установленных под углом к направлению воздушного потока, и аксиально установленную топливную форсунку. Регулирование интенсивности турбулизации дутьевого воздуха и смещения с частицами топлива осуществляют изменением угла поворота лопаток 3.

Недостаток известного устройства состоит в том, что прямые лопатки способствуют чрезмерной турбулизации воздуха по всему сечению потока. Получаемый топливный факел с высокой интенсивностью сжигания

10 не заполняет весь объем зоны горения печи и недостаточно эффективен для обжига материала во вращающихся печах большого диаметра (более 4 м). Кроме того, чрезмерная турбулизация воздушного потока приводит к пульсациям факела и газодинамического режима работы печи.

Во вращающихся печах для обжига глиноземсодержащих шихт (с малой площадкой спекообразования ±20-30°С) применяют факельный способ сжигания топлива

20 с использованием технологического приема сжигания и регулирования температурного режима путем подачи оборотной технологической пыли с горячего конца печи над топливным факелом. Поэтому при использовании известного топливосжигающего устройства для обжига глиноземных шихт с подачей технологической пыли над топливным факелом чрезмерная турбулизация воздушного потока приводит к отбрасыванию пыли от топливного факела, что способствует увеличению наростообразования в зоне спекания и ухудшает термообработку пыли во взвешенном состоянии.

Цель изобретения - интенсификация термообработки обжигаемого материала и уменьшение наростообразования в печи за счет получения настильного факела.

Указанная цель достигается тем, что в топливосжигающем устройстве, преимушественно для врашающейся трубчатой печи, содержащем воздухоподаюшую трубу с завихрителем, лопатки которого установлены под углом к продольной оси, выходная кромка лопаток завихрителя выполнена со скосом в направлении от основания к периферии под углом 30-80°. Кроме этого, на скошенной выходной кромке лопаток завихрителя выполнены пилообразные прорези, смеш,енные к периферии лопаток.

Выполнение скоса выходной кромки лопаток уменьшает степень турбулизации воздушного потока по периферии его. При выполнении скоса под углом менее 30° значительно уменьшается степень турбулизации периферийной части воздушного потока, что способствует получению компактного вытянутого факела, не перекрывающего весь объем зоны горения-спекания печи. Увеличение угла скоса более 80° приводит к чрезмерной турбулизации потока, раскрытию топливного факела и ухудшению стойкости футеровки. Оптимальным являетсяугол скоса выходной кромки лопаток .

Выполнение на выходных кромках завихрительных лопаток пилообразных прорезей смещенных к периферии -лопаток, способствует снижению степени турбулизации периферийной части закрученного воздушного потока (за счет частичного прохода «прямого воздуха через прорези) и смягчению периферийной части топливного факела при сохранении эффективности сжигания топлива.

На фиг. 1 схематически показано топливосжигаюшее устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Топливосжигающее устройство состоит из воздухоподающей трубы 1, внутри которой может быть установлена топливная (мазутная или газовая) форсунка 2, передвижного патрубка 3, имеющего завихрительные лопатки 4 со скосом выходной кромки и шток 5 для передвижения патрубка 3 с лопатками 4 вдоль оси топливосжигающего устройства с помощью механизма 6 перемещения. На выходной кромке завихрительных лопаток выполнены пилообразные прорези 7. Лопатки 4 установлены под углом к продольной оси трубы 1.

Топливосжигающее устройство работает следующим образом.

Форсункой 2 топливо подается в топочное пространство печи. Поток дутьевого воздуха в воздушной трубе 1 встречает завихрительные лопатки 4 с пилообразными прорезями 7 на выходной скошенной кромке, обеспечивающие закручивание и турбулизацию воздушного потока при поступлении к корню топливного факела. При этом за счет лучшего смесеобразования частиц топлива с воздухом и более полного заполнения топливо-воздушной смеси объема зоны горения топливный факел лучше заполняет зону горения-спекания печи, получается настильным и хорошо «принимает на себя поток технологической пыли, подаваемой над топливосжигающим устройством при обжиге глиноземсодержащих шихт.

Топливосжигаюшее устройство за счет создания настильного факела, заполняющего поперечное сечение зоны горения-спекания и соприкасающегося со слоем обжигаемого материала, интенсифицирует теплопередачу к слою материала, улучшает равномерность его термообработки, снижает наростообразование в зоне спекания. При этом улучшается качество спека, повышается производительность печи и снижается удельный расход топлива.

Передвижение патрубка 3 с лопатками 4 с помощью штока 5 и механизма 6 перемещения вдоль воздушной трубы 1 позволяет

0 в достаточно щироких пределах регулировать как интенсивность процесса сжигания топлива, так и форму и месторасположение топливного факела по длине зоны горенияспекания.

Кроме того, по трубе 1 может поступать

смесь воздуха с газообразным топливом или воздушно-пылеугольная смесь, и топливосжигающее устройство будет регулировать форму и месторасположение топливного факела.

Формула изобретения

1.Топливосжигающее устройство, преимущественно для вращающейся трубчатой печи, содержащее воздухоподающую трубу с завихрителем, лопатки которого установлены под углом к продольной оси, отличающееся тем, что, с целью интенсификации термообработки обжигаемого материала и уменьшения наростообразования в печи за счет получения настильного факела, выходная кромка лопаток завихрителя выполнена со скосом в направлении от основания к периферии под углом 30-80°.

2.Топливосжигающее устройство по п. 1, отличающееся тем, что на скошенной выходной кромке лопаток завихритрля выполнены пилообразные прорези, смещенные к периферии лопаток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ходоров Е. Печи цементной промышленности Л., Стройиздат, 1968, с. 348-367, рис. 140, 141, 146, 150.

2.Левченко А. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности, М., «Высшая школа, 1968, с. 177-178 рис. 33.

3.Верховский R И. и др. Сжигание высокосернистого мазута на электростанциях.

М., «Энергия, 1970, с. 135-136, рис. 3-31.

7 J ,,,-,,,,, ,, rrrr.rrr ..:;. /

иг.1 5