CZ280052B6 - Způsob zapalování a hoření pevného paliva v kotli a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu a zařízení pro zapalování pevného paliva, zejména v elektrárenském kotli pro zajištění procesu hoření paliva. Podle tohoto řešení je hlavní palivo kotle zapáleno vstupem proudu přídavného paliva zplynovaného a zapáleného plazmovým hořákem (1). Smíchání a bezpečné zapálení hlavního paliva přídavným palivem je zajištěno prostřednictvím turbulentního napájení přídavného paliva hubicí (12), přes kterou přídavné palivo vstupuje do proudu hlavního paliva.ŕ

Description

Způsob zapalování pevného paliva v kotli a zajištění procesu hoření paliva, a zařízeni k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zapalováni pevného paliva v kotli a zajištění procesu hoření paliva, jakož i zařízení k provádění tohoto způsobu, kdy palivo je zapáleno a jeho hoření zajišťováno prostřednictvím plamene přídavného hořáku, přičemž je používáno přídavné palivo, které může být identické s hlavním palivem.

Dosavadní stav techniky

Kotle elektráren pro pevná paliva jsou opatřeny několika hořáky. Základní část výstupu energie kotle je vytvářena hlavními hořáky, v nichž se spaluje největší část paliva. V kotlích vyhřívaných podřadným pevným palivem musí být zajištěno průběžné spalování paliva, poněvadž vyhasnutí ohně způsobuje nebezpečí exploze v důsledku zplyňování paliva v horkém kotli. Průběžné spalování paliva je zajišťováno prostřednictvím přídavných hořáků, obvykle olejových nebo plynových.

Kotel vyhřívaný pevným palivem, jako je uhlí nebo rašelina, je spouštěn vyhřátím na dostatečnou teplotu zapalovacími hořáky, načež může být započato s dodávkou pevného paliva do kotle. Kapacita zapalovacích hořáků, nezbytných v procesu, musí být relativně vysoká vzhledem k celkové kapacitě kotle, aby byla umožněna startovací operace. Zapalovací hořáky jsou dimenzovány tak, že jejich kapacita je přibližné 25 - 50 % celkové kapacity kotle.

Obvykle užívané zapalovací hořáky jsou plynové nebo olejové hořáky, které současně pracují jako spalovací podpůrné hořáky. Hlavni hořák kotle je připevněn k otvoru ve stěně kotle, zatímco zapalovací přídavný hořák je umístěn ve středu hlavního hořáku. V průběhu nahřívací fáze je kotel vyhříván plamenem přídavného hořáku. Je-li to zapotřebí, používá se zapalovací hořák v rovnovážné činnosti kotle jako přídavný hořák za účelem zajištění průběžného spalování hlavního paliva.

Bylo zkoumáno i použití plazmových hořáků jako přídavných a/nebo zapalovacích hořáků, avšak k širšímu použití těchto zařízení dosud nedošlo. Zkoumáno bylo i přímé užívání obloukem zapalovaného práškového uhlí, ale zařízení, založené na tomto principu, není dosud pro technické problémy používáno.

Je též známo zařízení s přídavným hořákem, který je založen na mnohostupňovém spalování, v němž uhlí, působící jako přídavné palivo, se přivádí do plamene plynového hořáku. Palivová směs, přiváděná do plamene hořáku, je chudá na vzduch. Proto přídavný vzduch, nutný pro úplné spalování, je přiváděn do proudu přídavného paliva odděleným adaptérem. Běžně použitý zapalovač a konstrukce přídavného hořáku na bázi olejových nebo plynových hořáků mají jednoduchou konstrukci a dosahují dobrého řízeni procesu spalováni. Nevýhodou těchto systémů však je, že hořák používá palivo, odlišné od paliva, užívaného pro vyhřívání kotle, pročež musí být pro hořák používán další systém pro přívod a skladováni paliva. Olej a plyn mají vyšší ceny, než běžně používaná pevná

-1CZ 280052 B6 paliva a poněvadž kapacita zapalovačů a přídavných hořáků musí být relativně vysoká ve vztahu k celkové kapacitě kotle, spotřebovává se nadbytečné množství drahých paliv, čímž se zvyšují provozní náklady elektrárny. Spalování velkých množství olejů ve spojení s použitím pevného paliva značně zvyšuje množství síry, vypouštěné elektrárnou, protože běžné používané olejové frakce obsahují podstatně více síry, než běžně používaná pevná paliva. Zejména v elektrárnách na rašelinu je podíl síry, vypouštěné v důsledku použití olejů, vysoký ve srovnání s celkovým množstvím síry, vypouštěné elektrárnou, poněvadž olejový hořák musí být používán průběžné v rovnovážné činnosti kotle a tím se neguje nízký obsah síry v rašeliné. Spalovací proces rašeliny je obtížné ovladatelný vzhledem k velkým variacím obsahu vlhkosti a dalším vlastnostem rašeliny ve vztahu ke spalování. Značná část síry, vypouštěné z rašelinou vyhřívaného kotle, je takto navázána na olej, používaný v přídavném hořáku.

Přídavné hořáky a zapalovače, založené na plazmové technologii, jsou nevýhodné svou nedostatečnou kapacitou a malou velikostí plamenů. Nejsou schopny bezpečně nastartovat chladný kotel a proto není možné je používat jako náhradu za běžné zapalovací hořáky. Spalování paliv nízkého stupně má za následek nezbytnost použití olejového nebo plynového doplňkového hořáku pro doplnění přídavného hořáku, zapalovaného plazmou.

Obloukově zapalovaný hořák je použitelný pouze jako hlavní hořák kotle. Při tomto provedení jsou elektrody vloženy do proudu paliva hlavního hořáku, mezi elektrodami se zapálí oblouk a po zapálení paliva se oblouk zhasne a konstrukce elektrod se stáhne z proudu paliva.

Nevýhodou vícestupňového, plynem zapalovaného hořáku je, že není schopný generovat dostatečné horký a koncentrovaný plamen, který by byl schopen dosáhnout účinného zplyňování přídavné palivové směsi v chudých vzduchových podmínkách. Spalovací vzduch, vyžadovaný plynovým hořákem, dále podporuje spalování přídavného paliva už v prvním stupni přívodu vzduchu. Přes vícestupňové spalování jsou emise síry z tohoto druhu hořáku relativně vysoké a hořák je ve své činnosti nestabilní. Navíc tento typ hořáku nemůže dosáhnout účinné počáteční činnosti vícestupňového spalování .

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je dosažení konstrukce přídavného a zapalovacího hořáku, založené na plazmové technologii, které by bylo možno použít namísto běžné užívaných olejových a plynových hořáků se značnou souběžnou redukcí v emisi kysličníku dusíku.

Podstata způsobu zapalování pevného paliva v kotli a zajištění procesu hoření paliva, při němž je hlavní palivo kotle zapáleno a udržováno v hoření plamenem pomocného hořáku, zejména na totéž palivo jako pro hlavní hořák, spočívá v tom, že se nejdříve přivádí pomocné palivo do zplyňovači oblasti chudé na vzduch, nacházející se v plazmovém plameni plazmového hořáku před plazmovým hořákem, kde tím probíhá zplyňování pomocného paliva a spalování alespoň jeho části, čímž se získá jeho zplyněním a alespoň částečným spálením většího množství pomocného paliva spalovací

-2CZ 280052 B6 energie, načež se provádí řízení stupně zplyňování pomocného paliva dodávkou vzduchu do něho po jeho přivedení do plazmového plamene plazmového hořáku. Poté se zapálí zplyňovaná, zčásti hořící směs pomocného paliva, chudá na vzduch, přivedením vzduchu do hořící směsi, načež se zapálí hlavní palivo a zajistí se jeho hoření vstupem zapáleného proudu pomocného paliva do proudu hlavního paliva.

Podstata zařízení k provádění způsobu spočívá v tom, že souose se středovou osou hlavního hořáku je v něm uspořádáno trubicoví té těleso pro přívod pomocného paliva do proudu hlavního paliva a na straně trubicového tělesa, přivrácené ke kotli, je uspořádána hubice přívodu pomocného paliva do proudu hlavního paliva, přičemž mezi trubicovitým tělesem a plazmových hořákem je vytvořen prostor pro přívod pomocného paliva do plazmového plamene plazmového hořáku.

Vynález má značné výhody. Umožňuje náhradu olejových a plynových hořáků, které byly dříve používány jako přídavné a zapalovací hořáky. Poněvadž plazmové uhelné hořáky používají pevné palivo, lze se vyhnout zařízení pro skladování a přívod oleje nebo plynu. Pracovní náklady elektrárny jsou sníženy použitím levného paliva v přídavném hořáku a řízení skladování paliva se stává snadnějším vzhledem ke sníženému počtu druhů skladovaných paliv. Množství elektrické energie, požadované plazmovým hořákem, je malé vůči celkové kapacitě plazmového uhelného hořáku. Snížené emise oxidu siry, zvláště v elektrárnách na rašelinu, se dosáhnou náhradou olejového hořáku plazmově zapalovaným, pevné palivo spalujícím plazmovým uhelným hořákem dle vynálezu. Poněvadž se používá vícestupňový hořák, emise oxidu dusíku mohou být udržovány vícestupňovým spalováním na nízké úrovni, rovné nebo dokonce nižší, než úroveň dosažitelná běžnými přídavnými hořáky. S použitím plazmového hořáku pro zplyňování a zapálení přídavného paliva lze vložit dostatečnou energii do zplyňovací oblasti hořáku pro dosažení účinného zplyňování a tím zlepšit vícestupňové spalování ve srovnání s běžnými hořáky. Použitím tohoto hořáku mohou být emise oxidu dusíku ještě sníženy. Použitím dusíku jako plynu, tvarujícího plazmu, se vytvářejí jednoatomové radikály v plazmovém plameni. Značné snížení emisí oxidu dusíku je rozhodující výhodou tohoto vynálezu.

Vzhledem ke svým stabilním charakteristikám hoření je úroveň výstupní energie plazmového uhelného hořáku snadno řízena nastavováním rychlosti dodávaného paliva. Proto je plazmový uhelný hořák vhodný pro použití jako zapalovací hořák ve všech kotlech na pevná paliva stejně jako hořák, regulující výstup kotle. Plazmový uhelný hořák podle vynálezu dosahuje použití hlavního paliva v uhelných nebo rašelinou vyhřívaných kotlech v mnohem širším rozsahu kapacity kotle a při nižších provozních úrovních výstupní energie, než je tomu možné s obvyklou technologií. Bezpečným a ekonomickým řízením výstupu energie elektrárny může být elektrárna používána pro překlenování že je uhelného hořáku podle vynálezu je užitého paliva v hořáku je zajištěno prostřednictvím plazmového hořáku, čímž kotel může používat těžko spalitelná paliva, jako jsou piliny, lignit a podobné jako hlavní paliva.

špiček v distribuční síti tak, vyhřívána samotným hlavním palivem. Konstrukce plazmového taková, že průběžné hoření po-3CZ 280052 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále podrobněji popsán za pomoci přiložených výkresů, kde na obr. 1 jsou schematicky znázorněny základní součásti zařízení podle vynálezu, na obr. 2 je schematicky znázorněno zařízení podle vynálezu, instalované spolu s hlavním hořákem, na obr. 3 je detailní řez příkladným provedením zařízení podle vynálezu, instalovaným spolu s hlavním hořákem, na obr. 4 je znázorněno alternativní příkladné provedení podle vynálezu a na obr. 5 je znázorněno další alternativní příkladné provedení vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn princip práce podle navrženého způsobu. Plazmový hořák 1 je přizpůsoben kuželovité zadní části pomocného hořáku 5. Ten je napájen provzdušněným zpráškovaným uhlím těžké fáze, přicházejícím přes adaptér 2. Těžká fáze zpráškovaného uhlí je vedena okolo plazmového hořáku 1 do jeho čelní části, kde horký plazmový plamen zplyňuje část zpráškovaného uhlí na kysličník uhelnatý a současně zapaluje zpráškované uhlí a kysličník uhelnatý. Hořící kysličník uhelnatý dále zplyňuje více uhelných částeček a tak posiluje účinek plazmového plamene. Teplota v této zplyňovači oblasti je místně nad 3500 ^CC, s výhodou nad 4000 °C a je dostatečně vysoká pro disociaci části plynného dusíku, použitého jako plazmu tvarující plyn, na radikály. Objem vzduchu, vyžadovaného v tomto stupni jako nosiče paliva, je tak malý, že směs uhlí a vzduchu, vstupující do zplyňovači oblasti před plazmovým hořákem 1, je extrémně chudá na vzduch. Sekundární vzduch se přivádí do proudu paliva přes adaptér 3 pro řízení stupně zplyňování paliva. Vzduch se směšuje s palivem pouze v takovém stupni, aby umožnil části uhlí zplyňování na kysličník uhelnatý. Hořící plyn, obsahující kysličník uhelnatý, vodík a horké uhelné částice v nadbytku, je foukán podél napájecí trubice 14 do proudu paliva hlavního hořáku 6.

Plazmový hořák 1 se používá pro zplyňování pevného paliva, například těžké fáze zpráškovaného uhlí. Velikost poměru hoření ke zplyňování ve směsi uhlí a vzduchu je řízen prostřednictvím vícestupňového vzduchového napájení. Částečné zplyňovaná a hořící chudá směs, obsahující částečky horkého uhlí, kysličník uhelnatý a dusík, je přiváděna do proudu paliva hlavního hořáku 6, čímž je zapáleno hlavní palivo. Vzduch se přivádí do zapalovací oblasti pro zlepšení spalovacího procesu.

Kombinace plazmového hořáku 1 a vícestupňové spalovací technologie vyúsťuje v hořák, u něhož jsou emise dusíku extrémně nízké. V běžných hořácích jsou oxidy dusíku generovány v těch zónách plamene, které mají vysokou teplotu. Plazmový uhelný pomocný hořák 5 zabraňuje vytváření oxidů dusíku, poněvadž plazma je generována bez spalovacího vzduchu nebo paliva. Odtud plazmová zóna pracuje bez kyslíku, nutného pro vytváření oxidů dusíku. Plamen plazmového hořáku 1 je extrémně horký a takto je schopen přenosu velkého množství energie do směsi přídavného paliva. Generování tepla ve zplyňovači oblasti je dále zlepšeno částečným spalováním přídavného paliva. Když se jako plazma vytvářejícího plynu použije dusíku, disociuje ve zplyňovači oblasti z dvouatomového plynu na jednoatomové radikály. Tyto radikály pak reagují s oxidy dusí-4CZ 280052 B6 ku, čímž se vytvářejí plyny dvouatomového dusíku a kyslíku. Pozdější spalovací stupně, následující za plazmovým hořákem 1 mají takové podmínky, že umožňuje vytvořeným jednoatomovým radiáIům a oxidům dusíku, aby spolu vzájemně reagovaly. Výsledné spaliny po hoření obsahují extrémně malá množství oxidu dusíku, čímž emise oxidu dusíku z hořáku zůstává velmi nízká.

Na obr. 2 je zobrazen příklad adaptace zařízení spolu s hlavním hořákem 6. Pomocný hořák 5 je souběžný se středovou osou hlavního hořáku 6, takže pomocný hořák 5 je konstruován koaxiálně se středovou osou hlavního hořáku 6. Palivo se přivádí do pomocného hořáku 5 přes adaptér 2 a palivo se zapaluje plazmovým hořákem χ. Palivo hlavního hořáku 6. přichází přes adaptér a spalovací vzduch, vyžadovaný hlavním hořákem 6, je veden k hlavnímu hořáku 6 přes adaptér 7 přívodu vzduchu.

Na obr. 3 je znázorněno příkladné provedení zařízení podle vynálezu. Kromě pomocného hořáku 5 a hlavního hořáku 6 zařízení obsahuje navíc palivové a vzduchové adaptéry 2, 7, 8, 9, plazmový hořák X, štěrbiny 10, 11 přívodu vzduchu a trysku 12 přídavného hořáku. Hlavní hořák 6 je připevněn na stěně kotle. Pomocný hořák 5 je uspořádán souběžně se středovou osou hlavního hořáku 6 a konec hubice 12 je zasunut dále než je hrdlo hlavního hořáku 6. Hubice 12 plazmového hořáku χ je připojena k trubkovému tělesu 13 na konci, přivráceném ke kotli. Trubicovité těleso 13 plazmového hořáku χ vstupuje do prostoru hlavního hořáku 6 přes stěnu hlavního hořáku 6 uvnitř ochranného pláště 16. Vstupní konec ochranného pláště 16 a trubicovité těleso 13 jsou opatřeny přiváděcím adaptérem 9 spalovacího vzduchu. Tento přiváděči adaptér nese připojený plazmový hořák χ a palivové napájecí adaptéry 2 plazmového hořáku 5.

Plazmový hořák X je stejnosměrné vybuzen za použití dusíku jako plazmu formujícího plynu. Plazmový hořák X je vodou chlazený. Zpráškované uhlí v těžké fázi, používané jako palivo, je přiváděno před plazmový hořák χ přes adaptér 2. Palivo se přivádí provzdušněné prostřednictvím ventilátoru. Konec palivového napájecího adaptéru 2, připojený k pomocnému hořáku 5, je zakulacen do pláště, obalujícího přibližné polovinu obvodu tělesa. Vzhledem ke kruhovému tvaru konce adaptéru 2 zpráškované uhlí, vstupující do pomocného hořáku 5, se rozvíří okolo středové osy pomocného hořáku χ. Vytvářející se turbulence zlepšuje smíchání zpráškovaného uhlí se vzduchem a zplyňování uhlí s první vstupní dodávkou vzduchu. Turbulentní plamen a proudění toku plynu zlepšují míchání hlavního paliva s proudem plynu, přicházejícího z pomocného hořáku χ, a tím dosahují zapáleni a stálé spalování proudu hlavního paliva.

Před plazmovým hořákem χ jsou uspořádány štěrbiny 10 , χχ přívodu vzduchu. Měněním množství vzduchu, tekoucího přes štěrbiny χο, 11 přívodu vzduchu, může být v různých stupních měněn stupeň zplynování paliva. První štěrbina 10 přívodu vzduchu je vytvořena mezi přívodní trubicí 14 a kuželovou hubicí χχ. Kuželová hubice 15 před plazmovým hořákem χ vytváří prostor, v němž se zapaluje zpráškované uhlí a částečně se zplyňuje na kysličník uhelnatý působením plazmového hořáku χ. Plazmový hořák χ může pracovat ve stálém nebo přerušovaném režimu. Množství vzduchu, požadované jako nosič pro dodávku zpráškovaného uhlí, je tak malé, že

-5CZ 280052 B6 v tomto stupni se vytváří nízký obsah kysličníku uhelnatého. Z kuželové hubice 15 je směs uhlí a vzduchu vyvržena do napájecí trubice 14. Na konec kuželové hubice 15 se přivádí sekundární vzduch přes štěrbinu 10 přívodu vzduchu, čímž se vytvoří více kysličníku uhelnatého. Vytvořená směs je pak vedena napájecí trubicí 14 k hubici 12. Vstup hubice 12 na spojení s vykládacím koncem napájecí trubice 14 je napájen vzduchem, směrovaným druhou štěrbinou 11 přívodu vzduchu. Za pomoci tohoto sekundárního vzduchu se spalování směsi, přicházející z napájecí trubice 14, zrychluje, částečně hořící plyn, obsahující kysličník uhelnatý, vodík a nadměrné množství horkých uhelných částic, se vystřikuje hubicí 12 do toku paliva hlavního hořáku 6. Účelem hubice 12 ie dosažení plamene, jehož smíšení s proudem hlavního paliva se uskutečňuje s maximální účinností. Smíšení hlavního paliva s plamenem pomocného hořáku 5 se podporuje vířivým pohybem proudu plynu, vystupujícího z pomocného hořáku 5 okolo středové osy hořáku.

Pomocný hořák 5 má mnohostupňovou strukturu, v níž je požadovaný spalovaný vzduch přiváděn v různých stupních. Napájecí adaptér 9 spalovacího vzduchu je připevněn ke vstupnímu konci trubicovítého tělesa 13 v pomocném hořáku 2· Adaptér 9 přívodu vzduchu je plášť, obklopující kuželovitý konec 17 přívodní trubice 14 a kuželovou hubici 15. Adaptér 9 přívodu vzduchu takto vytváří dutinu, která obsahuje vstupní konce štěrbin 10, 11 přívodu vzduchu. První štěrbina 10 s výstupem před kuželovou hubicí 15 začíná mezi kuželovitým koncem 17 přívodní trubice 14 a kuželovou hubicí £5. Druhá štěrbina 11, ústící do vstupního konce hubice

12. je vytvořena mezi přívodní trubicí 14 a trubicovým tělesem

13. Trubicové těleso 13 je souběžné s ochranným pouzdrem 16,. Účelem vícestupňového spalování je snížení emisi oxidu dusíku ze spalovacího procesu. Vytváření oxidu dusíku je sníženo udržování omezovačích podmínek na vstupní zapalování plamene, kde dochází k vysokým teplotám. Spalovací teploty ve finálním spalování proudu hlavního paliva mohou být udržovány nízké prostřednictvím vícestupňové spalovací technologie, čímž se dosahuje nízké úrovně vytváření oxidu dusíku.

Úroveň výstupní energie pomocného hořáku 5 je řízena regulací dodávky zpráškovaného uhlí. Výstup energie z plazmového hořáku 1 je udržován na konstantní úrovni. Poněvadž plazmový hořák 1 je schopen zapálit zpráškované uhlí, přiváděné do pomocného hořáku 5, dokonce i při nízkých objemech přiváděného paliva, múze být pomocný hořák 5 používán v celém rozsahu od maximální kapacity až po nulový energetický výstup. Účinná ovladatelnost hořáku usnadňuje jeho použití jako hořáku, regulujícího výstupní energii v elektrárnách, spalujících pevné palivo.

Další příkladná provedení jsou také v rozsahu vynálezu. Tvar hubice 12 se takto mění podle požadovaných charakteristik zapalovacího plamene. Různé druhy konstrukce hubice s danými charakteristikami jsou v oboru dobře známy, takže dimenzování a adaptace hubice 12 případ od případu je v souladu se zákony proudové mechaniky snadná. Tři různé konstrukce hubice 12 jsou znázorněny na obr. 3, 4 a 5. Jak je z obrázku zřejmé, poloha konce hubice 12 v hlavním hořáku 6 může být měněna. Umístění hubice 12 závisí na velikosti a konstrukci hlavního hořáku 6 a kotle.

-6CZ 280052 B6

Příkladná provedení, znázorněná na obr. 4 a 5, mají jednodušší konstrukci, než je konstrukce, znázorněná na obr. 3. V těchto provedeních je plazmový hořák 1 umístěn blíže hubici 12 a vzduch se přivádí do přídavného paliva pouze ve dvou stupních. Sekundární vzduch pro spalovací proces, sloužící pro zplyňování přídavného paliva, zapáleného plamenem plazmového hořáku 1, se přivádí současné s proudem přídavného paliva přes adaptér 2. Tok hlavního paliva s nosným plynem přichází od adaptéru £ hlavního paliva, zatímco spalovací vzduch pro hlavní palivo se přivádí přes adaptér 7 spalovacího vzduchu hlavního hořáku 6.

V příkladném provedení se jako palivo přídavného hořáku používá uhlí. V důsledku nízkého obsahu síry a homogenní kvality je to výhodné palivo pro přídavný hořák. Další možná paliva jsou například zpráškovaná rašelina a dřevěné piliny, avšak je použitelné jakékoliv palivo, které může být přiváděno do hořáku vhodnými prostředky.

Palivo může být přiváděno do pomocného hořáku 5 buď použitím zakřiveného adaptéru 2, jak bylo popsáno v příkladu, čímž je palivo nuceno do vířivého pohybu okolo středové osy hořáku, nebo alternativně do lineárního pohybu, rovnoběžného s osou hořáku.

Plazmový hořák 1 může být napájen stejnosměrným proudem nebo střídavým proudem a plazma vytvářející plyn může být jakýkoliv vhodný plyn, jako jsou dusík, kysličník uhličitý, stlačený vzduch a podobné, přičemž však pro snížení oxidu dusíku je lépe použít takového plazma vytvářejícího plynu, který v posledních spalovacích stupních vytváří jednoatomové radikály, schopné disociovat oxidy dusíku. Takto se chová například dusík. Plazmový hořák £ může pracovat s konstantním výstupem energie, zatímco plazmový hořák £ s řiditelnou energií umožňuje další zlepšení v možnostech nastavení a řízení plazmového uhelného hořáku. Výstup energie plazmového hořáku £ je určen podle výstupní kapacity hlavního hořáku. Vstupní výkon hořáku £ je typicky v rozsahu od 50 do 500 kw

Průmyslová využitelnost

Vynález je využitelný v kotelnách, zvláště elektrárenských.

Claims (6)

1. Způsob zapalování pevného paliva v kotli a zajištění procesu hoření paliva, při němž je hlavní palivo kotle zapáleno a udržováno v hoření plamenem pomocného hořáku, zejména na totéž palivo jako pro hlavní hořák, vyznačující se tím, že se nejdříve přivádí pomocné palivo do zplyňovači oblasti chudé na vzduch, nacházející se v plazmovém plameni plazmového hořáku před plazmovým hořákem, kde tím probíhá zplyňování pomocného paliva a spalování alespoň jeho části, čímž se získá jeho zplyněním a alespoň částečným spálením většího množství pomocného paliva spalovací energie, načež se provádí řízení stupně zplyňování pomocného paliva dodávkou vzduchu do něho po přivedení pomocného paliva do plazmového plamene plazmového hořáku a poté se zapálí zplyňovaná, zčásti hořící směs pomocného paliva chudá na vzduch přivedením vzduchu do hořící směsi, načež se zapálí hlavní palivo a zajistí se jeho hoření vstupem zapáleného proudu pomocného paliva do proudu hlavního paliva.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že plyn vytvářející plazma tvoří v plazmovém plameni plazmového hořáku radikály.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že jako plyn pro vytváření plazmy se použije dusík.

4 . Způsob podle nároku 1, vy z n a č u j í c í s e t í m, že teplota plazmového plamene se místně zvýší nad 3500 •c. 5. Způsob podle nároku 1, vy z n a č u j í c í s e t í m, že teplota zplyňovači oblasti se místně zvýší nad 4000 °c. 6 . Způsob podle nároku 1, vy z n a č u j í c í s e t í m,

že pomocné palivo se zplyňuje a postupné po stadiích se spálí vstupem takového množství vzduchu do jednoho stadia, které je nedostačující pro celkové hoření směsi a v dalším stadiu se přivede větší množství vzduchu, než v předešlém stadiu, čímž směs úplné shoří.

7. Zařízení pro zapalování pevného paliva v kotli a zajištění procesu hoření paliva, obsahující plazmový hořák a hlavní hořák, vyznačující se tím, že souose se středovou osou hlavního hořáku (6) je v něm uspořádáno trubicovité těleso (13) pro přívod pomocného paliva do proudu hlavního paliva a na straně trubicovitého tělesa (13), přivrácené ke kotli, je uspořádána hubice (12) přívodu pomocného paliva do proudu hlavního paliva, přičemž mezi trubicovitým tělesem (13) a plazmovým hořákem (1) je vytvořen prostor pro přívod pomocného paliva do plazmového plamene plazmového hořáku (1).

8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že v prostoru pro přívod pomocného paliva je uspořádán alespoň jeden adaptér (7) přívodu vzduchu pro řízení stupně zplyňování a hlavní hořák (6) je opatřen v oblasti proudu pomocného pali-8-

va chudého na vzduchu. vzduch adaptérem (8) přívodu sekundárního 9. Zařízení podle nároku 7 , v y z n a č u jící s e tím že před vstupem do hlavního hořáku^- (6) je uspořádán pomocný hořák (5). 10.Zařízení podle nároku 9 , v y z n a č u jící s e tím že pomocný hořák (5) je obklopen adaptérem (2) přívodu pomoc- něho paliva. 11.Zařízení podle nároku 9 , v y z n a č u jící s e tím že pomocný hořák (5) je uspořádán souose s adaptérem (2) pří- vodu pomocného paliva. 12.Zářízení podle nároku 7 , v y z n a č u jící s e t í m

že trubicovité těleso (13) je uloženo uvnitř ochranného pouzdra (16) a prochází do prostoru hlavního hořáku (6) jeho stěnou.

13.Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že před hubicí (12) je uvnitř trubicovitého tělesa (13) uspořádána přívodní trubice (14) zplyňovaného pomocného paliva.