горелка
Классы МПК: | F23D1/02 вихревые горелки, например для сжигания топлива в устройствах циклонного типа |
Автор(ы): | Федорина Владимир Григорьевич[UA], Суренко Олег Леонидович[UA] |
Патентообладатель(и): | Государственный проектно-изыскательский и научно- исследовательский институт "Укрэнергопроект" (UA) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-07-08 публикация патента:
27.09.1995 |
Использование: в энергетике в различных огнетехнических установках, например, в топках котлоагрегатов. Сущность изобретения: выходные срезы труб 5 и 6 подачи воздуха и аэросмеси, а также входной срез разделенной трубы 9 расположены в одной плоскости, при этом разделительная труба 9 снабжена водоохлаждаемой рубашкой и гарниссажной футеровкой, длина которой от входного среза разделенной трубы 9 составляет 1 3 ее диаметра. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
ГОРЕЛКА, содержащая воздухоподводящий короб, соосно размещенные в нем трубы подачи воздуха и аэросмеси, последняя из которых снабжена улиточным завихрителем, разделительную трубу, установленную в коробе с образованием двух кольцевых воздушных каналов, снабженных регистрами, осевую мазутную форсунку, отличающаяся тем, что выходные срезы труб подачи воздуха и аэросмеси, а также входной срез разделительной трубы расположены в одной плоскости, при этом разделительная труба снабжена водоохлаждаемой рубашкой и гарниссажной футеровкой, длина которой от входного среза разделительной трубы составляет 1 3 ее диаметра.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к пылеугольным топочным устройствам и может быть использовано в различных огнетехнических установках, например, в топках котлоагрегатов. Известно циклонное, расположенное наклонно устройство для сжигания мелкодисперсных топлив, которое содержит водоохлаждаемый цилиндрический корпус с пережимом на торце для создания высокоинтенсивного вихревого потока и с леткой для удаления шлака в жидком виде. На боковой стенке корпуса в одном продольном ряду размещены щелевые тангенциальные сопла вторичного дутья. На переднем торце установлено сопло ввода пылеугольной смеси [1]Недостатком этого устройства является то, что оно весьма требовательно к качеству и стабильности характеристик топлива, наблюдаются случаи зашлаковки леток горизонтальных циклонов, что приводит к вынужденным остановкам котлоагрегатов, так как расшлаковка циклонных леток на ходу невозможна. Повышенное давление воздуха, подаваемого в циклонное устройство, приводит к перерасходу электроэнергии на привод дутьевых устройств, повышенным требованиям к герметичности обшивки и обеспечению плотности в местах подсоединения циклонов к камере охлаждения. Кроме того, следует отметить сложность изготовления и монтажа циклонов, а также высокую трудоемкость ремонтно-восстановительных работ, высокие требования к квалификации обслуживающего персонала. Из-за высоких тепловых напряжений объема и, соответственно, высокой температуры горения в циклонных устройствах наблюдается повышенное образование оксидов азота. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее короб подачи воздуха для форсунки, к которому прикреплена внутренняя труба, улитку аэросмеси, канал аэросмеси, образованный внутренней трубой и трубой аэросмеси, двухпоточный короб вторичного воздуха, к разделительной перегородке которого крепится разделительная труба, которая совместно с трубой аэросмеси и внешней трубой формирует два потока воздуха, для регулирования расхода которых в соосных каналах установлены регистры [2]
Недостатком этого устройства является относительно низкое качество сжигания топлива. Это вызвано тем, что в вихревом потоке за счет центробежных сил крупные частицы топлива быстро покидают зону высоких температур и не успевают сгореть. Для обеспечения более полного сжигания обычно увеличивают коэффициент расхода топлива до 1,2-1,25, что приводит к повышению тепловых потерь с уходящими газами, создаются термодинамические условия для генерации оксидов азота. При таких условиях сера, находящаяся в угле в виде органической и колчеданной, выгорает и выбрасывается в атмосферу, что пагубно сказывается на окружающей среде. Вся зола топлива попадает в топку, при этом 15-30% уходит со шлаком, часть осаждается на теплообменных поверхностях, что приводит к их шлакованию, остальная покидает топочное пространство с дымовыми газами. Цель изобретения повышение полноты сгорания топлива, снижение содержания оксидов азота, серы, снижение выноса твердых частиц за пределы топочного пространства. Цель достигается тем, что в горелке, содержащей разделенный перегородкой короб с соосно установленными трубами, образующими кольцевые каналы для подачи аэросмеси, двух регулируемых потоков вторичного воздуха и канал подачи воздуха для форсунки, разделительная труба выполнена водоохлаждаемой с гарниссажной футеровкой длиной 1-3 ее диаметра от среза канала подачи аэросмеси. Разделительная труба позволяет создать интенсивное вихревое движение топливно-воздушной смеси с механическим разделением зон газификации и зажигания, увеличить время пребывания крупных угольных частиц в зоне высоких температур. В зону газификации подается топливно-воздушная смесь с недостатком воздуха, в результате чего подавляется генерация "топливных" оксидов азота. Кроме того, в соответствии с термодинамическими расчетами реакция FeO + 0,5S2
![горелка, патент № 2044956](/images/patents/428/2044956/2044956-2t.gif)
![горелка, патент № 2044956](/images/patents/428/2044052/945.gif)
Увеличение длины до трех диаметров снижает унос до 7% но повышается съем тепла водой при охлаждении цилиндра. Содержание оксидов серы остается практически одинаковым. Дальнейшее удлинение водоохлаждаемой трубы практически не сказывается на величине уноса, а содержание оксида азота и серы повышается за счет того, что процесс сжигания приходится вести с большим коэффициентом расхода воздуха для компенсации потерь тепла с охлаждающей водой. Таким образом, в данной горелке снижается количество оксидов азота и серы. Уменьшается шлакование теплообменных поверхностей, уменьшается вынос твердых частиц за пределы топочного устройства за счет улавливания их в камере 9. Наличие раскаленной гарниссажной футеровки обеспечивает острый прогрев и раннее воспламенение аэросмеси. Повышается полнота сгорания топлива. Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемой горелки за счет снижения экологического ущерба природе для условий Зуевской ГРЭС-2 "Донбассэнерго" (4 блока по 300 МВт) составит Э 37593
![горелка, патент № 2044956](/images/patents/428/2044013/729.gif)
![горелка, патент № 2044956](/images/patents/428/2044013/729.gif)
![горелка, патент № 2044956](/images/patents/428/2044013/729.gif)
![горелка, патент № 2044956](/images/patents/428/2044013/729.gif)
Класс F23D1/02 вихревые горелки, например для сжигания топлива в устройствах циклонного типа