BR112012018834B1

BR112012018834B1 - Dispositivo de distribuição de combustível e queimador

Info

Publication number: BR112012018834B1
Application number: BR112012018834-8A
Authority: BR
Inventors: Mingkun Wang; Congbin Jiang; Wei Xin; Jinjun Guo; Dong Ma
Original assignee: Changzheng Engineering Co., Ltd
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2022-09-27
Also published as: AU2009357329B2; JP2013515939A; WO2011075874A1; JP5529291B2; AU2009357329A1; EP2518403A1; US9541283B2; KR20120104384A; KR101365864B1; PL2518403T3; EP2518403B1; CN102265089A; EP2518403A4; US20130145973A1; CN102265089B; BR112012018834A2

Abstract

DISPOSITIVO DE DISTRIBUIÇÃO DE COMBUSTÍVEL E UM QUEIMADOR. A presente invenção refere-se a um dispositivo de distribuição de combustível (9) para um queimador, compreendendo uma extremidade de entrada (9a), uma extremidade de saída (9b) e um canal de distribuição (9c) estendendo-se entre elas bem como n tubos de alimentação de combustível (5) estendendo-se a partir a da extremidade de entrada (9a) para dentro do canal de distribuição (9c), caracterizado em que a extremidade de saída (9b) é fornecida com n grupos de aberturas de distribuição, cada um dos grupos inclui m aberturas de distribuição distribuídas uniformemente ao longo de uma direção circunferencial da extremidade de saída (9b), e em que os m tubos de ramais de alimentação (8) estendendo-se a partir de cada um dos tubos de alimentação de combustível (5) são comunicados com as m aberturas de distribuição de cada grupo, respectivamente, em que m, n são números inteiros positivos maiores do que ou iguais a 2. Este projeto de dispositivo de distribuição de combustível melhora a redundância do queimador de modo a assegurar uma distribuição de combustível mais uniforme tais como carvões em pó na extremidade de saída do dispositivo de distribuição de combustível quando de falha de um (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um queimador, particularmente refere-se a um dispositivo de distribuição de combustível tal como para carvão em pó e a um queimador com o dispositivo de distribuição de combustível.

ANTECEDENTES

[0002] Verificou-se que existem vários fatores que podem causar uma operação instável de um aparelho de gaseificação, e uma condição comum é uma interrupção de alimentação inesperada de material de carvão de modo que uma distribuição desigual de carvão na saída do canal de pó ocorreu. Como um resultado, a relação de oxigênio-carvão local aumenta acentuadamente e, portanto, o aparelho de gaseificação será superaquecido localmente, que, consequentemente, pode levar a uma concatenação de desativação do sistema ou mesmo um dano ao aparelho de gaseificação durante a operação. Isto causará um impacto severamente negativo sobre a segurança, estabilidade e eficiência de custo do aparelho de gaseificação.

[0003] Na tecnologia de carvão de gaseificação conhecida, Texaco Co. fornece um queimador único disposto na posição de topo e utilizando suspensão de carvão-água como seu combustível, que inclui três canais para transportar os materiais de combustão: um canal central para oxigênio, um segundo canal para suspensão de carvão- água e um canal mais externo novamente para oxigênio. Quando a alimentação da suspensão de carvão-água no segundo canal é subitamente interrompida, o fluxo da suspensão de carvão nos bocais do queimador diminuirá e inevitavelmente resultará na desativação do sistema. Além disso, a interrupção da alimentação de carvão resulta no aumento da relação de oxigênio-carvão instantaneamente, por sua vez aumentando a temperatura do forno e agravando a corrosão oxidativa do mesmo, que causará efeitos desvantajosos sobre a parede do forno e no queimador.

[0004] Shell Co. fornece um queimador de gaseificação de carvão em pó que utiliza carvão em pó como um combustível. O aparelho de queima de carvão em pó é configurado como quatro queimadores separados que são dispostos na parte central ou inferior da cavidade do forno uniformemente ao longo de uma direção de circunferência, e estes quatro queimadores produzem chamas opostas umas às outras na cavidade do forno, e a síntese de gás como um resultado é descarregada a partir da extremidade superior do forno de gaseificação enquanto a escória é descarregada a partir da extremidade inferior. Neste aparelho, cada queimador tem um conduite de alimentação independente e um sistema de controle correspondente, de modo que quando da interrupção do carvão de alimentação de um conduite de alimentação, o outro queimador simetricamente oposto ao mesmo pode ser desativado e os dois queimadores restantes em posições opostas permanecem para trabalhar para assegurar a uniformidade do campo de temperatura no forno, que pode prevenir um dano aos elementos devido a uma combustão irregular. No entanto, o arranjo uniforme dos quatro queimadores na cavidade do forno requer uma fabricação e instalação precisas dos queimadores; e, além do mais, o arranjo mencionado acima não pode dar uma solução ao problema de que as interrupções da alimentação de carvão ocorreram em dois conduites de alimentação dos queimadores localizados em posições assimétricas ao mesmo tempo, resultando na combustão irregular, na relação de oxigênio-carvão acentuadamente aumentada e na temperatura do forno aumentada, portanto, a corrosão oxidativa será agravada e a parede do forno e o queimador podem ainda ser danificados.

[0005] A requerente deste pedido divulga um queimador de redemoinho para pó de combustível sob a publicação de patente de invenção CN no CN1710333A, que compreende 1-5 tubos de pó dispostos em um canal de pó do queimador e distribuídos uniformemente ao longo de uma direção circunferencial do canal de pó. O objetivo da invenção é ajustar a carga de trabalho do queimador ajustando a quantidade de fornecimento dos pós através do aumento ou redução de tubos, e prolongar a vida útil do queimador otimizando os efeitos de resfriamento por meio de um mecanismo de resfriamento de múltiplos compartimentos. No entanto, também existem em dito queimador de pó problemas similares que, no caso em que um ou vários tubos de pó falha ou a alimentação do mesmo é interrompida, a queima não uniforme ocorreu na saída do canal de pó, resultando na temperatura mais alta do forno, que, por sua vez, destruirá a parede do forno e o queimador.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] O primeiro objetivo da presente invenção é superar os defeitos das técnicas anteriores por meio do fornecimento de um dispositivo de distribuição de combustível para um queimador, em particular para um queimador de carvão em pó. O dispositivo de distribuição de combustível é projetado para fornecer uma distribuição uniforme de combustível em uma extremidade de saída do dispositivo mesmo no caso de falha de um ou vários tubos de alimentação de combustível ou interrupção da alimentação dos mesmos.

[0007] Portanto, a presente invenção fornece um dispositivo de distribuição de combustível para um queimador, compreendendo uma extremidade de entrada, uma extremidade de saída e um canal de distribuição estendendo-se entre elas bem como n tubos de distribuição de combustível estendendo-se a partir da extremidade de entrada para o interior do canal de distribuição, em que a extremidade de saída é fornecida com n grupos de aberturas de distribuição, cada um dos grupos inclui m aberturas de distribuição distribuídas uniformemente ao longo de uma direção circunferencial da extremidade de saída; cada um dos tubos de alimentação de combustível é dividido em m canos de ramais de alimentação estendendo-se a partir das mesmas, e os m canos de ramais de alimentação estendendo-se a partir de cada um dos tubos de alimentação de combustível com as m aberturas de distribuição de cada grupo, respectivamente, em que m, n são números inteiros positivos maiores do que ou iguais a 2. Como um resultado, existe um ângulo de intervalo de 360oC/m formado entre as respectivas saídas de quaisquer dois canos de ramais adjacentes dos m canos de ramais de alimentação estendendo-se a partir de cada um dos tubos de alimentação. No caso em que um ou mais dos n tubos de alimentação de combustível está em falha ou da alimentação de combustível dos mesmos ser interrompida, tal configuração do dispositivo de distribuição de combustível é capaz de manter uma distribuição uniforme de combustível tal como carvões em pó na extremidade de saída do dispositivo de distribuição de combustível pelos respectivos m canos de ramais de alimentação dos tubos de alimentação de combustível restantes.

[0008] De preferência, as respectivas m aberturas de distribuição de quaisquer dois dos n grupos nas aberturas de distribuição são dispostas alternadamente ao longo da direção circunferencial da extremidade de saída de modo que existe um ângulo de intervalo de 360o/ n x m formado entre quaisquer duas aberturas adjacentes das n x m aberturas de distribuição. A extremidade de saída é configurada para dispor as saídas dos respectivos m canos de ramais de alimentação estendendo-se a partir de quaisquer dois dos n tubos de alimentação de combustível de modo que existe um ângulo de intervalo de 360o/ n x m formado entre quaisquer duas entradas das n x m entradas do canos de ramais de alimentação. Mais preferivelmente, ditas n x m aberturas de distribuição são configuradas para ser distribuídas em uma mesma circunferência uniformemente ao longo da direção circunferencial da extremidade de saída, que fornece uma distribuição mais uniforme para as saídas dos n x m canos de ramais de alimentação na extremidade de saída de modo a fornecer aos mesmos uma distribuição mais uniforme de combustível tal como carvão em pó. Nesta invenção, para o fim de que o combustível tal como carvão em pó a partir de um tubo de alimentação de combustível sejam distribuído uniformemente dentro de m canos de ramais de alimentação correspondentes, um mecanismo de divisão de combustível é preferivelmente disposto entre cada um dos tubos de alimentação de combustível e nos m canos de ramais de alimentação correspondentes.

[0009] De acordo com um aspecto da invenção, o canal de distribuição é formado entre uma camisa de resfriamento interno e uma camisa de resfriamento externo do queimador, e os respectivos m canos de ramais de alimentação estendendo-se a partir de cada um dos n tubos de alimentação de combustível é enrolado em torno do exterior da camisa de resfriamento externo sequencialmente. Uma vez que os canos de ramais de alimentação dispostos em torno do exterior da camisa de resfriamento interno, um combustível tal como um carvão em pó pode vantajosamente ganhar uma velocidade tangencial durante a injeção para formar um redemoinho mais potente a fim de acelerar a mistura de combustível tal como carvão em pó e o oxidante. Deve ser entendido pelo perito na técnica, no caso em que o carvão em pó é usado como combustível, que os diâmetros das camisas de resfriamento devem ser levados em consideração quando selecionando o passo de rosca entre os canos de ramais enrolados de modo a prevenir o carvão em pó de bloquear os canos de ramais ou formar uma maior resistência ao fluxo.

[00010] Esta invenção também fornece um queimador, incluindo um acendedor, um canal de oxidante e um dispositivo de distribuição de combustível coaxialmente e externamente dispostos em sequência em torno do acendedor, o dispositivo de distribuição de combustível tendo uma extremidade de entrada, uma extremidade de saída e um canal de distribuição estendendo-se entre elas bem como n tubos de alimentação de combustível estendendo-se a partir da extremidade de entrada para o interior do canal de distribuição, em que a extremidade de saída tem n grupos de aberturas de distribuição dispostos na mesma, cada um dos grupos inclui m aberturas de distribuição distribuídas uniformemente ao longo da direção circunferencial da extremidade de saída, cada um dos tubos de alimentação de combustível é dividido em m canos de ramais de combustível estendendo-se a partir do mesmo. E os m canos de ramais de alimentação estendendo-se a partir de cada um dos tubos de alimentação de combustível são comunicados com as m aberturas de distribuição de cada grupo, respectivamente, e em que m, n são números inteiros positivos maiores do que ou iguais a 2.

[00011] De acordo com um aspecto da invenção, no queimador mencionado acima, a extremidade de saída é configurada de modo que as respectivas m aberturas de distribuição de quaisquer dois dos n grupos são dispostas alternadamente ao longo da direção circunferencial da extremidade de saída, a fim de que haja um ângulo de intervalo de 360o/ n x m formado entre quaisquer duas aberturas de distribuição adjacentes das n x m aberturas de distribuição.

[00012] Em outro aspecto da invenção, para o fim de uma distribuição mais uniforme de combustível tal como carvão em pó na extremidade de saída, as n x m aberturas de distribuição são mais preferivelmente configuradas para ser distribuídas uniformemente em uma mesma circunferência ao longo de uma direção circunferencial para fornecer uma distribuição mais uniforme dos n x m canos de ramais de alimentação na extremidade de saída.

[00013] Nesta invenção, prefere-se que uma camisa de resfriamento interno seja disposta entre o canal de oxidante e o dispositivo de distribuição de combustível, uma camada de resfriamento externo seja disposta no exterior do dispositivo de distribuição de combustível, e, assim, um canal de resfriamento é formado no espaço interno de cada camisa em que os meios de fluxo podem ser água ou qualquer outro refrigerante apropriado, de modo que durante um longo período de queima, um dano ao queimador causado pela chama será grandemente reduzido, que é benéfico para a vida útil do queimador.

[00014] Em um aspecto da invenção, tanto a camisa de resfriamento interno como a camisa de resfriamento externo são configuradas para ter uma cavidade anular, respectivamente, que é dividida em uma cavidade interna e uma cavidade externa por meio de um arranjo de defletor na mesma, em que a cavidade externa é comunicada com uma entrada de refrigerante enquanto a cavidade interna é comunicada com uma saída de refrigerante de modo que o refrigerante flui a partir do compartimento externo para dentro do compartimento interno nas camisas de refrigeração. Em um queimador de acordo com a invenção, uma placa de suporte anular é disposta na extremidade de saída do dispositivo de distribuição de combustível, e as ditas n x m aberturas de distribuição são dispostas na placa para fixar os n x m canos de ramais de alimentação à extremidade de saída.

[00015] No dispositivo de distribuição de combustível e no queimador de acordo com a invenção, no caso em que um ou mais tubos de alimentação está em falha ou a alimentação do mesmo é interrompida, o restante dos tubos de alimentação e dos canos de ramais de alimentação correspondentes dos mesmos pode ainda manter a alimentação de combustível normal. Entretanto, desde que as saídas dos canos de ramais de alimentação restantes sejam ainda distribuídas simetricamente para a extremidade de saída do dispositivo de distribuição em torno do eixo central do queimador, o combustível tal como pó de combustível é jateado igualmente para a maior parte da extremidade de entrada do dispositivo de distribuição, assim a chama mantém-se uniforme e a forma da mesma não será alterada de modo a evitar a desativação do sistema ou um dano ao dispositivo causado pela queima não uniforme.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00016] Esta invenção será descrita em detalhe em conexão com os desenhos anexos nos quais os mesmos números de referência serão designados para o mesmo elemento, e em que:

[00017] A figura 1 é uma vista em seção transversal da estrutura do queimador de carvão em pó de acordo com uma modalidade da invenção.

[00018] A figura 2 é uma vista esquemática da estrutura do dispositivo de distribuição de combustível em pó de acordo com a modalidade da invenção, mostrando um arranjo específico dos tubos de alimentação de combustível e os respectivos canos de ramais de alimentação estendendo-se a partir de cada um deles.

[00019] A figura 3 é uma vista esquemática mostrando a distribuição dos canos de ramais de alimentação de carvão em pó na extremidade de saída do dispositivo de distribuição de combustível em pó como mostrado na figura 2.

[00020] A figura 4 é uma vista esquemática mostrando uma distribuição das entradas de distribuição na extremidade de entrada do dispositivo de distribuição de combustível em pó de acordo com a modalidade da invenção.

[00021] A figura 5 é uma vista esquemática mostrando os tubos de alimentação de combustível em pó e os respectivos canos de ramais de alimentação a partir dos mesmos e em torno da camisa de resfriamento interno como mostrado na figura 2.

[00022] A figura 6 é uma vista esquemática mostrando uma distribuição dos tubos de alimentação de carvão em pó na extremidade de entrada do dispositivo de distribuição de combustível em pó de acordo com outra modalidade da invenção.

[00023] A figura 7 é uma vista mostrando uma distribuição das saídas de distribuição da extremidade de entrada do dispositivo de distribuição de combustível em pó como mostrado na figura 6.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA

[00024] A figura 1 mostra uma vista secional da estrutura do queimador de carvão em pó de acordo com uma modalidade da invenção, a partir da qual pode ser visto que o queimador de carvão em pó inclui um acendedor 1 disposto em sua porção central. O acendedor tem um acendedor elétrico e dois canais separados para gás de combustão e oxidante, respectivamente (não mostrados). Disposto externamente ao acendedor 1 está um canal de oxidante 12, que tem uma entrada de oxidante 3, através da qual o oxidante flui para dentro do canal de oxidante 12, e uma cobertura do canal de oxidante 2 para vedar o canal de oxidante 12. Devido à maior radiação de calor da chama para o queimador, o queimador de carvão em pó inclui vantajosamente uma camisa de resfriamento interno 14 e uma camisa de resfriamento externo 16 dispostas coaxialmente e externamente em sequência em torno do canal de oxidante 12. Disposto entre a camisa de resfriamento interno 14 e a camisa de resfriamento externo 16 está um dispositivo de distribuição de combustível em pó 9, que tem uma extremidade de entrada 9a, uma extremidade de saída 9b e um canal de distribuição 9c, estendendo-se entre as mesmas (referir à figura 2 e figura 5). A extremidade de entrada 9a é vedada por uma cobertura do canal de distribuição 19, e uma placa de suporte 11 que conecta a camisa de resfriamento interno 14 à camisa de resfriamento externo 16 é preferivelmente disposta na extremidade de saída do dispositivo de distribuição de combustível em pó 9. Embora o carvão em pó seja usado como o combustível do queimador nesta modalidade, será entendido pelo perito na técnica que gás combustível, óleo ou quaisquer outros pós de combustível também podem ser usados como o combustível para o queimador.

[00025] De acordo com a invenção, o dispositivo de distribuição de carvão em pó 9 inclui n tubos de alimentação de carvão em pó 5 estendendo-se através da cobertura 19 na extremidade de entrada 9a, cada um dos tubos de alimentação de carvão em pó 5 é dividido em m canos de ramais de alimentação através de um mecanismo de divisão de carvão em pó 6 disposto no canal de distribuição 9c. Disposto sobre a placa de suporte anular 11 no local da extremidade de saída 9b estão n grupos de aberturas de distribuição, cada um dos quais inclui m aberturas de distribuição uniformemente ao longo da direção circunferencial da extremidade de saída. Os respectivos m canos de ramais de alimentação 8 estendendo-se a partir de cada um dos tubos de alimentação de carvão em pó 5 são enrolados sequencialmente em torno da camisa de resfriamento interna 14 por um certo ângulo e então comunicados com as m aberturas de distribuição de cada grupo respectivamente. Os m, n são números inteiros positivos maiores do que ou iguais a 2. A este respeito, um ângulo de intervalo de 360o/m é formado entre quaisquer dois dos canos de ramais de alimentação 8 contíguos estendendo-se a partir de um mesmo tubo de alimentação de carvão em pó 5. Nesta invenção, ditas n x m aberturas de distribuição sobre a placa de suporte anular 11 são fornecidas uniformemente em uma mesma circunferência ao longo da direção circunferencial da placa de suporte anular 11, de modo que as saídas dos n x m canos de ramais de alimentação 8 dos n tubos de alimentação 5 são distribuídas uniformemente ao longo da direção circunferencial da extremidade de saída 9b, e que um ângulo de intervalo de 360o/ n x m é formado entre as saídas de quaisquer dois canos de ramais de alimentação 8 adjacentes.

[00026] Na modalidade, a camisa de resfriamento interno 14 é vedada por uma cobertura de camisa de resfriamento interno 21 para formar uma cavidade anular na qual um defletor 13 é disposto e divide a mesma em uma cavidade externa que é comunicada com uma entrada de refrigerante 4 e uma cavidade interna que é comunicada com uma saída de refrigerante 20, de modo a formar canais de resfriamento interno e externo, em que o refrigerante flui a partir da entrada 4 na extremidade de topo da camisa de resfriamento interno 14 para dentro do canal de resfriamento externo e então flui para fora da saída 20 através do canal de resfriamento interno. A camisa de resfriamento externo 16 disposto no exterior do dispositivo de distribuição de combustível em pó 9 é de estrutura similar à camisa de resfriamento interno 14 e também tem um defletor 15 dividindo a cavidade anular em uma cavidade interna e uma cavidade externa, uma entrada de refrigerante 7 comunicada com a cavidade externa e uma saída de refrigerante 17 comunicada com a cavidade interna. Um flange de conexão 10 é montado no exterior da camisa de resfriamento externo 16, que tem uma conexão vedada com o corpo de forno (não mostrado). Deve ser entendido por um perito na técnica que, nas ditas camisas de resfriamento, os meios podem ser água ou qualquer outro refrigerante apropriado.

[00027] Devido a esta configuração das camisas de resfriamento, os refrigerantes adjacentes à extremidade de saída do queimador fluem ao longo da direção de redução da área secional dos canais, de modo que a velocidade do fluxo e a velocidade turbulenta do refrigerante são aumentadas para melhorar o efeito de troca de calor por convecção e o efeito do resfriamento de modo a prevenir o queimador de ser danificado pela radiação da chama e do gás em alta temperatura, assim para alongar a vida útil do queimador.

[00028] Referindo-se à figura 2 e à figura 5, nas quais um dispositivo de distribuição de carvão em pó 9 de acordo com uma modalidade da invenção é mostrado. Nesta modalidade, m, n = 3, isto é, disposto na extremidade de entrada 9a do dispositivo de distribuição de carvão em pó 9 e estendendo-se para dentro do canal de distribuição 9c estão três tubos de alimentação de carvão em pó 5, que se estendem através, respectivamente, de três aberturas A, B, C dispostas em uma circunferência sobre a cobertura do canal de distribuição 19 (ver figura 4), de modo que um ângulo de intervalo de 360o/3 = 120o é formado entre dois tubos de alimentação de carvão em pó adjacentes, cada um dos quais é dividido em três canos de ramais de alimentação 8 através do mecanismo de divisão de carvão em pó 6. Como mostrado na figura 3, dispostos sobre a placa de suporte anular 11 na extremidade de saída do dispositivo de distribuição de carvão em pó 9 estão 3 grupos de aberturas de distribuição, cada um incluindo três aberturas de distribuição, isto é, Grupo I: A1, A2, A3; Grupo II: B1, B2, B3 e Grupo III: C1, C2, C3, e, além do mais, ditos três grupos de aberturas de distribuição são alternativamente, e uniformemente distribuídos ao longo da circunferência em uma ordem de A1, C2, B2, A3, C1, B1; A2, C1, B1; A2, C3, B3, de modo que um ângulo de intervalo de 360o/ 3 x 3 = 40o é formado entre quaisquer duas aberturas de distribuição, por exemplo, A1, B3. Na configuração o dispositivo de distribuição de carvão em pó 9, um primeiro grupo de três canos de ramais de alimentação 8 estendendo-se a partir de um dos três tubos de alimentação de carvão em pó 5 são comunicados com as aberturas de distribuição A1, A2, A3 do Grupo I e fixados na placa de suporte 11 após serem enrolados em torno da camisa de resfriamento interno 14 por um certo ângulo, respectivamente, e sequencialmente; e então os outros canos de ramais de alimentação 8 estendendo-se a partir dos dois tubos de alimentação de carvão em pó 5 restantes são comunicados com as aberturas de distribuição B1, B2, B3 do Grupo II e as aberturas de distribuição C1, C2, C3 do Grupo III, respectivamente, e fixados à placa de suporte 11 após serem enrolados em torno da camisa de resfriamento interno 14 por um certo ângulo, respectivamente, e sequencialmente, de modo que as saídas dos canos de ramais de alimentação 8 são distribuídas uniformemente ao longo de uma circunferência na extremidade de saída do dispositivo de distribuição de carvão em pó 9.

[00029] Deve ser entendido pelo perito na técnica, com esta configuração, no caso em que um tubo de alimentação de carvão em pó 5 está em falha ou a alimentação do mesmo interrompida, por exemplo, a alimentação de carvão de um tubo estendendo-se através da abertura A é interrompida, os dois tubos de alimentação de carvão em pó restantes estendendo-se através das aberturas B, C podem ainda operar normalmente, de modo que na saída do dispositivo de distribuição de carvão em pó 9, os seus canos de ramais de alimentação estendendo-se a partir de dois tubos de alimentação de carvão em pó B, C ainda operam bem nas posições das aberturas de distribuição B1, B2, B3, C1, C2, C3 dispostas em uma circunferência e simetricamente com respeito ao eixo central do acendedor 1; ou, no caso em que dois tubos de alimentação de carvão em pó estão em falha ou as alimentações dos mesmos interrompidas, por exemplo, os dois tubos de alimentação estendendo-se através das aberturas A e B falham, o tubo de alimentação de carvão em pó estendendo-se através da abertura C pode ainda operar bem, de modo que na extremidade de saída do dispositivo de distribuição de carvão em pó 9 existem três canos de ramais de alimentação 8 estendendo-se a partir do tubo de alimentação de carvão em pó C operando bem nas posições das aberturas de distribuição C1, C2, C3 dispostas em uma circunferência e simetricamente com respeito ao eixo central do acendedor 1. Portanto, a forma do fogo do queimador pode não alterar mesmo quando em falha de um ou dois dos três tubos de alimentação de carvão em pó, de modo a evitar a desativação do sistema ou danos ao equipamento de gaseificação causados pela queima não uniforme. Em uma operação normal, o carvão em pó jateado a partir de cada um dos canos de ramais de alimentação 8 será juntado e misturado com o oxidante a partir do lado interno para gerar chama pequena separada, e assim chamas pequenas adjacentes juntam-se umas às outras e geram um laço de fogo uniforme, resultando na uniformemente da temperatura do forno.

[00030] As figuras 6 e 7 mostram um dispositivo de distribuição de carvão em pó de acordo com outra modalidade da invenção. Nesta modalidade, n=2, m=4, isto é, estendendo-se através do canal de distribuição 9c e disposto na extremidade de entrada 9a do dispositivo de distribuição de carvão em pó estão dois tubo de alimentação de carvão em pó 5 que se estendem respectivamente através de duas aberturas D, E dispostas em uma circunferência sobre a cobertura do canal de distribuição 19 (ver figura 6), de modo que um ângulo de intervalo de 360o/2 = 180o é formado entre dois tubos de alimentação de carvão em pó, cada um dos quais é dividido em 4 canos de ramais de alimentação 8 através do mecanismo de divisão de carvão em pó 6. Como mostrado na figura 7, dispostos sobre a placa de suporte anular 11 na extremidade externa 9b do dispositivo de distribuição de carvão em pó 9 estão dois grupos de aberturas de distribuição, cada um dos quais inclui quatro aberturas de distribuição, isto é, Grupo I: D1, D2, D3, D4, e Grupo II: E1, E2, E3, E4, e, além do mais, os dois grupos de aberturas de distribuição são alternativamente, e uniformemente distribuídos ao longo da circunferência em uma ordem de D1, E1, D2, E2, D3, E3, D4, E4, de modo que um ângulo de intervalo de 360/ 2 x 4 = 45o é formado entre quaisquer duas aberturas de distribuição adjacentes, por exemplo, D1, E1. No processo de configuração do dispositivo de distribuição de carvão em pó 9, um primeiro grupo de quatro canos de ramais de alimentação 8 estendendo-se a partir de um dos tubos de alimentação de carvão em pó 5 é comunicado com as aberturas de distribuição D1, D2, D3, D4 do Grupo I e então montado fixamente sobre a placa de suporte 11 após ser enrolado em torno da camisa de resfriamento interno 14 por um certo ângulo, respectivamente e sequencialmente; então, um segundo grupo de quatro canos de ramais de alimentação 8 estendendo-se a partir do tubo de alimentação de carvão em pó 5 é comunicado com as aberturas de distribuição E1, E2, E3, E4 do Grupo II e montado fixamente sobre a placa de suporte 11 após ser enrolado em torno da camisa de resfriamento interno 14 por um certo ângulo, respectivamente e sequencialmente, de modo que as saídas dos oito canos de ramais de alimentação 8 são distribuídas uniformemente ao longo de uma circunferência da extremidade de saída do dispositivo de distribuição de carvão em pó 9.

[00031] Com a configuração acima, no caso de que um tubo de alimentação de carvão em pó 5 está em falha ou a alimentação de carvão do mesmo é interrompida, por exemplo, alimentação de um tubo de alimentação estendendo-se através da abertura D é interrompida, o dispositivo de distribuição de carvão em pó pode ainda operar bem, e, assim, na extremidade de saída 9b do dispositivo de distribuição de carvão em pó, os quatro canos de ramais de alimentação estendendo-se através da abertura E ainda opera bem nas posições das aberturas de distribuição E1, E2, E3, E4 dispostas em uma circunferência e simetricamente com respeito ao eixo central do acendedor 1; ou, no caso em que o tubo de alimentação de carvão em pó na abertura E está em falha, o tubo de alimentação em D pode ainda operar bem, e, assim, a extremidade de saída do canal de carvão em pó, os quatro canos de ramais de alimentação D1, D2, D3, D4 estendendo-se a partir do tubo de alimentação de carvão em pó na abertura D são ainda mostrados ser distribuídos em uma circunferência e simetricamente com respeito ao eixo central do acendedor 1. Portanto, a forma da chama do queimador pode não alterar em cada um dos casos acima mencionados, de modo a evitar a desativação do sistema ou dano ao equipamento de gaseificação causado pela chama não uniforme. Em uma operação normal, o carvão em pó jateado a partir de cada cano de ramal de alimentação 8 será juntado e misturado com o oxidante a partir do lado interno para gerar chama pequena separada, e uma pluralidade de chamas pequenas adjacentes, então se une em um laço de fogo uniforme, resultando na uniformidade da temperatura do forno.

[00032] Nesta invenção, as configurações dos tubos de alimentação de carvão em pó 5 e dos canos de ramais de alimentação de carvão em pó 8 no dispositivo de distribuição de carvão em pó não são limitadas às modalidades descritas acima e detalhe. A divulgação pretende abraçar todas as modalidades dentro do espírito da invenção, contanto que os m canos de ramais de alimentação 8 estendendo-se a partir de cada tubo de alimentação de carvão em pó 5 são configurados para ter suas saídas distribuídas uniformemente em uma circunferência na extremidade de saída do dispositivo de distribuição de carvão em pó e ser simétricos com respeito ao eixo central do acendedor 1.

[00033] A operação do queimador de carvão em pó de acordo com a invenção é como a seguir: primeiramente, um carvão em pó é introduzido pelo gás inerte de alta pressão e transportado para dentro de pelo menos dois tubos de alimentação de carvão em pó 5 no dispositivo de distribuição de carvão em pó, então dividido uniformemente pelos mecanismos de divisão de carvão em pó em uma pluralidade de subfluxos, que entram no cano de ramal de alimentação de carvão em pó correspondentes e são jateados a partir das saídas de distribuição do dispositivo de distribuição de carvão em pó, e então acesos pelo acendedor depois de misturados com o oxigênio jateado a partir do canal de oxidante e formado no mesmo um redemoinho, portanto um fogo uniforme, forte e curto é estabelecido. O acendedor é desativado uma vez que o fogo é estável; e ao término da operação do queimador de carvão em pó, primeiramente a alimentação do carvão em pó é interrompida seguida por interromper a alimentação do oxidante. Durante a operação do queimador, o refrigerante que é água ou semelhante permanece circulando na camisa de resfriamento interno e na camisa de resfriamento externo.

[00034] Embora modalidades exemplares para implementar a invenção sejam ilustradas acima, é pretendido que o escopo da invenção não esteja limitado às mesmas, e qualquer variação ou substituição que possa ser facilmente feita pelo perito na técnica dentro das presentes divulgações será considerada como estando dentro do escopo da invenção. Além disso, as que não são descritas em detalhe na descrição são consideradas bem conhecidas do perito na técnica.

Claims

1. Dispositivo de distribuição de combustível (9) para um queimador de carvão em pó, compreendendo uma extremidade de entrada (9a), uma extremidade de saída (9b) e um canal de distribuição (9c) se estendendo entre elas bem como n tubos de alimentação de combustível (5) se estendendo a partir da extremidade de entrada (9a) para dentro do canal de distribuição (9c), caracterizado pelo fato de que a extremidade de saída (9b) é fornecida com n grupos de aberturas de distribuição, cada um dos grupos inclui m aberturas de distribuição distribuídas uniformemente ao longo de uma circunferência da extremidade de saída (9b); e os m canos de ramais de alimentação (8) se estendendo a partir de cada um dos tubos de alimentação de combustível (5) são comunicados com as m aberturas de distribuição de cada grupo respectivamente, e em que m, n são números inteiros positivos maiores do que ou iguais a 2.

2. Dispositivo de distribuição de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as m aberturas de distribuição de quaisquer dois dos n grupos são dispostas alternadamente ao longo da direção circunferencial da extremidade de saída (9b) de modo que existe um ângulo de intervalo de 360o/ n x m formado entre quaisquer duas aberturas de distribuição adjacentes das n x m aberturas de distribuição.

3. Dispositivo de distribuição de combustível, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as n x m aberturas de distribuição são configuradas para serem uniformemente distribuídas em uma mesma circunferência ao longo da direção circunferencial da extremidade de saída (9b).

4. Dispositivo de distribuição de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um mecanismo de divisão de combustível (6) é disposto entre cada um dos tubos de alimentação de combustível (5) e os respectivos m canos de ramais de alimentação (8) se estendendo a partir dos mesmos.

5. Dispositivo de distribuição de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o canal de distribuição (9c) é formado entre uma camisa de resfriamento interno (14) e uma camisa de resfriamento externo (16) do queimador, e os respectivos m canos de ramais de alimentação (8) se estendendo a partir de cada um dos tubos de alimentação de combustível (5) são enrolados em torno da camisa de resfriamento interno (14) sequencialmente.

6. Queimador compreendendo um acendedor (1), um canal de oxidante (12) e um dispositivo de distribuição de combustível (9) disposto coaxialmente e externamente em torno do acendedor (1) em um modo de sequência, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de distribuição de combustível (9) é conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5.

7. Queimador, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o queimador ainda compreende uma camisa de resfriamento interno (14) disposta entre o canal de oxidante (12) e o dispositivo de distribuição de combustível (9), e uma camisa de resfriamento externo (16) disposto no exterior do dispositivo de distribuição de combustível (9).

8. Queimador, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as m aberturas de distribuição de quaisquer dois dos n grupos são dispostas alternadamente ao longo da direção circunferencial da extremidade de saída (9b) de modo que existe um ângulo de intervalo de 360o/ n x m formado entre quaisquer duas aberturas de distribuição adjacentes das n x m aberturas de distribuição.

9. Queimador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as n x m aberturas de distribuição são configuradas para ser distribuídas uniformemente em uma mesma circunferência ao longo da direção circunferencial da extremidade de saída (9b).

10. Queimador de combustível, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ambas a camisa de resfriamento interno (14) e a camisa de resfriamento externo (16) são configuradas para serem uma cavidade anular que é dividida em uma cavidade interna e uma cavidade externa por um defletor, em que a cavidade externa é comunicada com uma entrada de refrigerante enquanto a cavidade interna é comunicada com uma saída de refrigerante.

11. Queimador de combustível, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado pelo fato de que disposta na extremidade de saída (9b) do dispositivo de distribuição de combustível (9) está uma placa de suporte anular (11), na qual as n x m aberturas de distribuição são dispostas para fixar os n x m canos de ramais de alimentação (8) à extremidade de saída (9b).

12. Queimador, de acordo com a reivindicação 1 ou 6, caracterizado pelo fato de que o combustível é carvão em pó.