DE1451567A1 - Process and device for the combustion of pulverized coal - Google Patents
Process and device for the combustion of pulverized coalInfo
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Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung Ton pulverisierter KohleMethod and device for incineration Clay powdered charcoal
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verbesserungen in der Verbrennung von pulverisierter Kohle.The invention relates generally to improvements in the combustion of pulverized coal.
Die herkömmliche Ausrüstung zur Verbrennung pulverisierter Kohle verbrennt die Kohle im allgemeinen mit einem Teil der benutzten Gesamtluft (Primärluft) und fügt dann den Best der notwendigen Luft (Sekundärluft) hinzu· Solche Apparate stützen sich auf die Mischung eines brennenden Kernes aus heißen Gasen mit der verhältnismäßig kalten Luft des Sekundäretromee in einer Verbrennungskammer.The conventional equipment for burning powdered coal generally burns the coal with one Part of the total air used (primary air) and then adds the best of the necessary air (secondary air) · Such Apparatuses rely on the mixture of a burning core of hot gases with the relatively cold air of the secondary flow in a combustion chamber.
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daß pulverisierte Kohle mit Luft vor der Einführung in die Verbrennungskammer gemischt wird, schaffen solche Anordnungen' nicht die notwendigen volumetrisehen tfärmefreigabeverhält nisse bei hohen Drücken, wie es durch magnetohydrodynamische Generatoren gefordert wird, worin es notwendig ist, daß der Ausfluß aus der Verbrennungskammer gleichförmig bei Temperaturen bei etwa 276O0C (50000F) stattfindet.that pulverized coal is mixed with air prior to introduction into the combustion chamber, such arrangements do not provide the necessary volumetric heat release ratios at high pressures as required by magnetohydrodynamic generators, in which it is necessary that the outflow from the combustion chamber be uniform at temperatures takes place at about 276O 0 C (5000 0 F).
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zur Ausführung der Verbrennung von pulverisierter Kohle geschaffen, welches folgende Schritte enthält: Erhitzung eines verbrennungs unterstützenden Gases auf eine genügende Temperatur, um die Freigabe von brennbarem, flüchtigem Material aus der Kohle zu bewirken; die Einführung dieses erhitzten Gases in eine Mischzone; die Einführung pulverisierter Kohle in diese Mischzone mit einer Geschwindigkeit, die im wesentlichen geringer als diejenige des erhitzten Gases ist und das Mischen dieses Gases und der Kohle; das Halten dieses erhitzten Gases und der Kohle in der Mischzone für einen genügenden Zeitraum, um die Freigabe von flüchtigem Material aus der Kohle zu bewirken, aber ungenügend, um die Verbrennung in der genannten Mischzone zu bewirken; das Leiten der Mischung aus dem genannten Gas, der Kohle und dem flüchtigen Material an eine Verbrennungsζone; und das Zünden undAccording to the invention there is provided a method of carrying out the combustion of pulverized coal, which includes the following steps: heating a combustion-supporting gas to a temperature sufficient to achieve the Cause the release of combustible, volatile material from the coal; the introduction of this heated gas into a Mixing zone; the introduction of pulverized coal into this mixing zone at a rate substantially equal to is less than that of the heated gas and the mixing of this gas and the coal; keeping this heated Gas and coal in the mixing zone for a period of time sufficient to cause the release of volatile material effect from the coal but insufficient to effect combustion in said mixing zone; guiding the mixture of said gas, coal and volatile material to a combustion zone; and igniting and
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Stabilisieren der Verbrennung der Mischung in der Ver brennungszone. Stabilize the combustion of the mixture in the combustion zone.
Es ist auch ein Apparat zur Ausführung des Verfahrens geschaffen, der einen Kanal enthält, welcher eine Bahn für das verbrennungsunterstützende Gas bestimmt; eine Einrichtung zur Erhitzung des Grases auf eine genügende Temperatur» um die Freigabe τοη νerbrennbarem, flüchtigem Material in der Kohle zu bewirken; eine Einrichtung, um das erhitzte Gas an den Kanal zu liefern; eine Mischeinrichtung mit einem Einlaßende zur Aufnahme des erhitzten Gases aus dem Kanal sowie der pulverisierten Kohle; eine Einrichtung, die mit dem Einlaßende der Mischeinrichtung in Verbindung steht, um pulverisierte Kohle in das erhitzte Gas mit einer geringeren Geschwindigkeit als diejenige des erhitzten Gases einzu führen, wobei die Mischeinrichtung eine Länge in der Strömungsrichtung des genannten Gases hat, die ausreicht, um für die Mischung des Gases und der Kohle und die Freigabe der flüchtigen Stoffe aus der Kohle zu sorgen, bevor eine spon tane Verbrennung eintreten kann; eine Verbrennungskammer zur Aufnahme der Mischung aus dem Gas, der Kohle und dem flüchtigen Material aus der Mischeinrichtung und eine Flammenhalteeinrichtung, die an dem Einlaß der Verbrennungs kaaaer zur Zündung und Stabilisierung der Verbrennung der Mischung des Gases, der Kohle und der flüchtigen Stoffe angeordnet ist· 009825/0122Apparatus for carrying out the method is also provided which includes a channel which provides a path for determines the combustion-assisting gas; a device for heating the grass to a sufficient temperature » to release τοη ν combustible, volatile material in to effect the coal; means for delivering the heated gas to the duct; a mixing device with a Inlet end for receiving the heated gas from the duct as well as the pulverized coal; a facility that works with the inlet end of the mixer communicates to convert pulverized coal into the heated gas with a lower Lead speed than that of the heated gas, the mixing device having a length in the direction of flow of the said gas has sufficient to allow the mixture of the gas and the coal and the release of the to remove volatile substances from the coal before spontaneous combustion can occur; a combustion chamber for receiving the mixture of the gas, the coal and the volatile material from the mixing device and a flame holding device, those at the inlet of the combustion kaaaer to ignite and stabilize the combustion of the Mixture of the gas, the coal and the volatile substances is arranged · 009825/0122
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist dieselbe nachfolgend beispielsweise unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen sind:For a better understanding of the invention, the same is described below, for example, with reference to the drawings described in which are:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht durch den Verbrennungsapparat, der gemäß der Erfindung konstruiert und
angeordnet ist,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Abwandlung der Mischeinrichtung,Fig. 1 is a longitudinal sectional view through the combustion apparatus constructed and arranged according to the invention.
2 shows a perspective view of a modification of the mixing device,
Fig. 3 eine Endansicht nach Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4 eine Seitenansicht mit weggebrochenen TeilenFig. 3 is an end view taken along line 3-3 in Fig. 1; Fig. 4 is a side view with parts broken away
einer anderen Abwandlung der Mischeinrichtung und Fig. 5 eine Endansicht nach Linie 5-5 in Fig. 4.another modification of the mixing device; and FIG. 5 is an end view taken along line 5-5 in FIG. 4.
In der Ausführung der Erfindung, die in Fig. 1 dargestellt ist, ist ein Rohr 11 gezeigt, das eine Bahn eines verbrennungunterstützenden Sekundärgases bestimmt, welches von einem allgemein mit 12 bezeichneten Kompressor geliefert wird. Nach Verlassen des Kompressors 12 wird das Sekundärgas in einem Vorerhitzer 13 von herkömmlicher Konstruktion auf eine genügende Temperatur erhitzt, um die Freigabe von brennbarem flüchtigem Material in Kohle zu bewirken. Gekuppelt mit dem Ausladende 14 des Rohres 11 ist eine Mischeinrichtung 15, die in der Form einer Düse gezeigt ist, die eine·» ionvergierenden Teil 16 hat, um das SekundärgasIn the embodiment of the invention shown in Fig. 1, a tube 11 is shown, which is a track of a combustion-assisting secondary gas determined, which is supplied by a compressor, generally designated 12 will. After exiting the compressor 12, the secondary gas is in a preheater 13 of conventional construction heated to a temperature sufficient to cause the release of combustible volatile material in coal. Coupled with the projection 14 of the tube 11 is a Mixing device 15, shown in the form of a nozzle, which has an ion verifying part 16 to the secondary gas
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aus dem Rohr 11 aufzunehmen und außerdem seine Geschwindigkeit zu erhöhen sowie einen divergierenden Teil 17 für den Auslaß und um die Hochdruokwiedergewinnung des Sekundärgases zu bewirken. Mit dem Auslaßende 18 der Mischeinrichtung 13 ist eine Verbrennungskammer gekuppelt, die allgemein durch das Bezugszeiohen 21 bezeichnetest. Ein Flammenhalter 22 ist an dem Einlaßende der Verbrennungskammer 21 angeordnet. Bei der Mischeinrichtung 13 ist ein Bohr 23 in dem Bohr 11 angeordnet, um von einer, niehtgezeigten, geeigneten Quelle pulverisierten Brennstoff in vorzugsweise: einem verbrennungunterstützenden Primärgas an den konvergierenden Teil 16 der Mischeinrichtung 15 zuzuführen. Das Bohr 23 endet in dem konvergierenden Teil 16 an dem oder etwas stromaufwärts von dem Hals 24 der Mischeinrichtung. Die pulverisierte Kohle kann mit einer kleinen Menge von Primärgas verglichen zu der Menge des Sekundärgases und mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 m/sek (50 Fuß pro Sekunde) oder mehr eingeführt werden. Das Primärgas kann gleich etwa 1/4 - 1/3 der Kohle naoh Gewicht sein. Es werden zwei Funktionen in der Mischeinrichtung 15 ausgeführt. Zuerst das Mischen der Sekundärluft und der Primärluft plus der Kohle findet in dem Hals statt, und zweitens bewirkt die vorerhitzte sauerstoffangereicherte Sekundärluft die Freigabe von brennbarem flüchtigemfrom the tube 11 and also to increase its speed and a diverging part 17 for the outlet and to effect the high pressure recovery of the secondary gas. With the outlet end 18 of the mixing device 13 A combustion chamber is coupled, indicated generally by the numeral 21. A flame holder 22 is arranged at the inlet end of the combustion chamber 21. In the case of the mixing device 13, there is a drill 23 in the drill 11 arranged to from a suitable source, not shown pulverized fuel in preferably: a combustion-assisting primary gas to the converging part 16 of the Mixing device 15 feed. The bore 23 terminates in the converging part 16 at or slightly upstream of the neck 24 of the mixer. The pulverized coal can be compared to a small amount of primary gas the amount of secondary gas and introduced at a rate of about 15 m / sec (50 feet per second) or more will. The primary gas can be about 1/4 - 1/3 of the coal be naoh weight. Two functions are carried out in the mixing device 15. First the mixing of the secondary air and the primary air plus the coal takes place in the throat instead, and second, causes the preheated oxygenated Secondary air the release of combustible volatile
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Material aus der Kohle. Wegen der Homogenität der Mischung von Kohle mit der vorerhitzten sauerstoffangereicherten Luft wird die Mischung von brennbaren aus der Kohle freigegebenen Stoffen gleichmäßig in der Sekundärluft verteilt sein. Diese brennbare Mischung wird gezündet und die Verbrennung derselben durch einen herkömmlichen Flammenhalter stabilisiert. Der Flammenhalter kann von Festkörpergattung sein, der in dem Gasstrom hoher Geschwindigkeit an dem Auslaß 18 der Mischeinrichtung 15 angeordnet ist, die in ihrem Abstrom eine Rezirkulationszone schafft, wo brennbare Gase sich lange genug aufhalten können, um auf einen hohen Grad von Verbrennungsausnutzung zu verbrennen und als die Zündquelle zu wirken, von welcher sich die Flamme in den Gasstrom hoher Geschwindigkeit ausbreitet. Dieses Verfahren der Zündung und Flammenstabilisierung sichert eine gleichmäßigere Verbrennung als die üblichen Systeme, die zur Zündung von festen Teilchen auf Wärmestrahlung beruhen. Der Flammenhalter erzeugt eine feststehende Zündquelle, wohingegen die herkömmlichen Verfahren eine oszillierende, explosionsartige Flammenfront erzeugen. Die Verbrennung wird in der Verbrennungskammer 21 bei hohem Druok und hoher Geschwindigkeit vollendet. Die Innenoberfläohentemperatur der Verbrennungskammer kann in üblicher Weise duroh dieMaterial from the coal. Because of the homogeneity of the mixture of coal with the preheated oxygenated Air, the mixture of combustible substances released from the coal is evenly distributed in the secondary air be. This combustible mixture is ignited and burned by a conventional flame holder stabilized. The flame holder may be of the solid state that is present in the high velocity gas stream at the Outlet 18 of the mixing device 15 is arranged, which in its effluent creates a recirculation zone where combustible Gases can linger long enough to burn to a high degree of combustion efficiency and than that Acting ignition source, from which the flame spreads into the gas flow at high speed. This method the ignition and flame stabilization ensures a more even combustion than the usual systems that are used for Ignition of solid particles based on thermal radiation. The flame holder creates a fixed ignition source, whereas conventional methods generate an oscillating, explosive flame front. The burn is completed in the combustion chamber 21 at high pressure and high speed. The inside surface temperature the combustion chamber can be used in the usual way
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Vorsehung τοη Kühlung, die Wahl von zweckdienlichen feuerfesten Materialien und die Konstruktionsart gesteuert werden. Die Gestalt der Verbrennungskammer ist nicht kritisch und außerdem können die Verbrennungsgase, wenn gewünscht, durch eine konvergierende oder konvergierendedivergierende Düse auf höhere Geschwindigkeiten beschleunigt werden, wenn sie die Verbrennungskammer verlassen. Die Initialverbrennung kann in üblicher Weise, z.B. durch eine Zündkerze 25 bewirkt werden.Providing τοη cooling, the choice of appropriate refractory materials and the type of construction controlled will. The shape of the combustion chamber is not critical and, moreover, the combustion gases can, if desired, accelerated to higher speeds by a converging or converging diverging nozzle when they leave the combustion chamber. The initial combustion can take place in the usual way, e.g. by means of a spark plug 25 can be effected.
... Die Geometrie des Flammenhalters 22 kann, wenn gewünscht, geändert werden. Während Fig. 1 und Fig. 3 eine kreuzförmige Gestalt für den Flammenhalter zeigen, können andere Geometrien benutzt werden, wie z.B. ein einzelner Stab, ein Gitter, ein Hing oder eine Reihe von konzentrischen Hingen, entweder in einer Stelle oder in der Richtung der Gasströmung versetzt. Die Querschnittsgestalt der Flammenhalterstange kann kreisförmig, rechtwinklig, dreieckig, halbkugelig oder irgendeine andere geeignete geometrische Gestalt sein. Ferner kann die Form des Rohres zur Förderung der Sekundärluft von irgendeiner geometrischen Gestalt sein, obwohl sie in Fig. 1 als kreisförmig gezeigt worden ist.... The geometry of the flame holder 22 can be changed if desired. While FIGS. 1 and 3 show a show cruciform shape for the flame holder, other geometries can be used, such as a single one Rod, lattice, hung or series of concentric hangings, either in one place or in the direction of the Gas flow offset. The cross-sectional shape of the flame holder rod can be circular, rectangular, triangular, hemispherical, or any other suitable geometric Be shape. Furthermore, the shape of the pipe for conveying the secondary air can be of any geometric shape, although it has been shown in Fig. 1 as being circular.
Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Form zur Einführung der pulverisierten Kohle. Wie in dieser Figur dargestellt ist,Fig. 2 shows a modified form for introducing the pulverized coal. As shown in this figure,
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wird die Kohle vorzugsweise unter Druck durch ein zweites Rohr 31 zugeführt. Die Kohle kann, wenn gewünscht, durch Schwerkraft zugeführt werden. Das Rohr oder der Kanal 11, der als zylindrisch dargestellt ist, steht mit einem rechtwinkeligen Abschnitt 32 in Verbindung, dessen Breitenabmessung W wesentlich größer als seine Höhenabmessung H ist. Die Höhenabmessung H befindet sich in der Strömungsrichtung der Kohle und ist klein im Vergleich zu der Breitenabmessung W, um für eine wirksame Mischung der Kohle und der Sekundärluft zu sorgen. Der rechtwinkelige Abschnitt 32 ist mit dem Rohr 11 und der Verbrennungskammer 21 durch Übergangsteile bzw. 34 verbunden. Diese in Fig. 2 gezeigte Anordnung ist befriedigend, wo die Mischung nur für eine kurze Strecke erforderlich ist.the coal is preferably supplied through a second pipe 31 under pressure. The coal can, if desired, through Gravity fed. The tube or channel 11, which is shown as cylindrical, is provided with a right-angled Section 32 in connection, the width dimension W of which is substantially greater than its height dimension H. The height dimension H is in the direction of flow of the coal and is small compared to the width dimension W to provide effective mixing of the coal and secondary air. The right-angled section 32 is with the Pipe 11 and the combustion chamber 21 through transition parts and 34 connected. This arrangement shown in Figure 2 is satisfactory where mixing is only required for a short distance is.
Eine weitere Abwandlung zur Einführung der pulverisierten Kohle ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Wie diese Figuren erkennen lassen, steht eine Mehrzahl von Rohren 41 in das Rohr 11 in einer Ebene senkrecht zu der Strömungsrichtung durch das Rohr 11 vor. Die Rohre 41 enden an im Abstand angeordneten Punkten in der Nähe des Innenumfanges des Rohres 11, derart, daß die Kohle in die erhitzte Sekundärluft an auf Abstand stehenden Punkten eingeführt wird, die auf einem Umfang liegen, der einen Durchmesser etwaAnother modification for introducing the pulverized coal is shown in FIGS. Like these As can be seen in the figures, a plurality of tubes 41 protrude into the tube 11 in a plane perpendicular to the direction of flow through the tube 11. The tubes 41 end in Spaced points near the inner circumference of the tube 11, such that the coal in the heated secondary air is introduced at spaced points that lie on a circumference that has a diameter approximately
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drei Viertel τοη denjenigen des Rohres 11 hat· Die Kohle wird Yorsugsweise unter Druck an die Rohre 41 von einem Trichter 42 geliefert. Femer kann die Kohle, wenn gewünscht, auf dem Itafang τοη konzetrisohen Kreisen zugeführt werden.three quarters τοη that of the tube 11 has · The coal is Yorsugweise under pressure to the pipes 41 from a Funnel 42 supplied. Furthermore, if desired, the coal can be fed to the Itafang τοη konzetrisohen circles will.
In der Ausführung nach Fig. 1 wurde pulTerisierte Kohle durch das Rohr 23 hindurch durch einen Primärluftstrom ait einer Temperatur τοη 37,7° C (100° F) und einer Geschwindigkeit τοη 13m/sek (50 Fuß pro Sekunde) zugeführt. Das Verhältnis τοη Primärluf t zu Kohle war mit 4 zu 1 eingestellt, wobei sich die Primärluft auf 3 * der Gesamtströmung belief· Die Verteilung der Kohle in der Sekundärluft, die auf eine Temperatur τοη 815,5° C (1300° F) erhitzt war, wurde in der Mischeinrichtung 13 durch die hohe RelatiTgeschwindigkeit zwischen der Primär- und Sekundärluft ausgeführt. Die Sekundärluft enthielt ein Stickstoff-Sauerstoff-Mol-Terhältnie τοη 2. Die Mischung und Entgasung τοη Gasen aus der Kohle durch die heiße Sekundärluft erzeugte eine homogene brennbare Mischung, die nicht entzündet wurde, bis sie den Flammenhalter 22 erreichte. Die Zündung und Stabilisierung der homogenen brennbaren Misohung war durch den Flammenhalter 22 Torgesehen, in dem Flammenhalter 22 breitet sich die Flamme in die Misohung aus und die Verbrennung wird inIn the embodiment of Fig. 1, pulverized coal was passed through tube 23 by a primary air stream at a temperature τοη 37.7 ° C (100 ° F) and a speed τοη 13m / sec (50 feet per second). The ratio τοη primary air t to coal was set at 4 to 1, where the primary air was 3 * of the total flow · The distribution of the coal in the secondary air, which was a temperature τοη 815.5 ° C (1300 ° F) was heated in the mixing device 13 by the high relative speed executed between the primary and secondary air. The secondary air contained a molar ratio of nitrogen-oxygen τοη 2. Mixing and degassing τοη gases out The coal produced by the hot secondary air produced a homogeneous combustible mixture that was not ignited until the Flameholder reached 22. The ignition and stabilization of the homogeneous, combustible mixture was done by the flame holder 22 Gate seen, in the flame holder 22 spreads the flame in the misohung out and the combustion is in
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dem übrigen Teil der Verbrennungskammer 21 vollendet. Die Verbrennungsprodukte hoher Temperatur werden aus der Verbrennungskammer bei Schallgeschwindigkeit durch eine,nichtgezeigte,konvergierende Düse entleert.the remaining part of the combustion chamber 21 is completed. the High temperature combustion products are evacuated from the combustion chamber at the speed of sound through a convergent, not shown Nozzle emptied.
Die physikalischen Abmessungen einer Verbrennungskammer sind durch die Austrittsdüsengröße, die Betriebsbedingungen und dii? Aufenthaltszeit der Verbrennungsprodukte in der Verbrennungskammer diktiert. In diesem Falle wurde eine Austrittsdüsenfläche der Verbrennungskammer τοηThe physical dimensions of a combustion chamber are determined by the exhaust nozzle size, the operating conditions and dii? Residence time of the combustion products dictated in the combustion chamber. In this case, an exhaust nozzle surface of the combustion chamber became τοη
19,35 om (3 Quadratzoll) als vereinbar mit dem vorhandenen Metall gewählt. Ein Verbrennungskammerdruck von 4 Atmosphären erforderte einen Massenströmungsgrad von 390 gr (1,3 Pfund) pro Sekunde mit einer Aufenthaltszeit der Verbrennungsprodukte in der Verbrennungskammer in der Größenordnung von 60 Millisekunden. Die Verbrennungskammer hatte einen Durchmesser von 25,4 cm (10 Zoll) und eine Länge von 91,44 om (36 Zoll)·19.35 om (3 square inches) chosen to be compatible with the metal present. A combustion chamber pressure of 4 atmospheres required a mass flow rate of 390 gr (1.3 pounds) per second with a residence time of the combustion products in the combustion chamber of the order of 60 Milliseconds. The combustion chamber was 25.4 cm (10 inches) in diameter and 91.44 om (36 inches) in length.
Die Sohnellmischung in der Mischeinrichtung 15 wird durch eine hohe Relativgesohwindigkeit zwisohen der Primär- und Sekundärluft erreicht. Der Hals 24 war nit 4,32 om (1,70 Zoll) bemessen, um eine Strömungsmaohiahl von 0,5 zu geben, wodurch die Geschwindigkeit des heißen Oases in dem Hals mit 329 «/eek (1080 Fuß pro Sekunde) festgesetzt ist. Die Hoohdruokwiedergewinnung in der Mischeinrichtung wurde durchThe sonell mixture in the mixing device 15 is due to a high relative velocity between the primary and secondary air reached. The neck 24 was sized 4.32 om (1.70 inches) to give a flow rate of 0.5 whereby the speed of the hot oasis in the throat is fixed at 329 "/ eek (1080 feet per second). The Hoohdruok Recovery in the mixer was through
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
Schaf fitng eines Initialexpansionshalbwinkels von 5° erzielt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Bei einem Durohmesser τοη 7,62 cm (3 Zoll) wurde der Expansionshalbwinkel auf 10° erhöht. Von einem Durchmesser von 10,16 om (4 Zoll) auf einen Tollen Durchmesser τοη 25,4 cm (10 Zoll) war der Expansionshalbwinkel bei 15° eingestellt. Die Strecke τοη dem Ende des Primärluftrohres 23 zu dem Hals 24 betrug 4,32 cm (1,7 Zoll). Die Strecke τοη dem Hals 24 an die 10,16 cm-Stelle (4-Zoll-Stelle), die durch das Bezugszeichen 43 bezeichnet ist, betrug 33,02 om (13 Zoll). Die Strecke τοη der 10,16 cm-Stelle (4-Zoll-Stelle) zu der 25,4 cm-Stelle (10-Zoll-Stelle), die durch das Bezugszeichen 44 bezeichnet ist, betrug 27,94 cm (11 Zoll). Die Aufenthaltszeit des Gases in der Mischeinrichtung τοη dem Hals 24 zu dem maximalen Durchmesser variierte im wesentlichen linear τοη 0-3,6 Millisekunden mit einer Aufenthaltszeit τοη etwa 2,0 Millisekunden τοη dem Hals 24 zu dem Flammenhalter 22. Pulverisierte Kohle wird spontan in einem Terbrennungsunterstützenden Medium bei etwa 92,2° C (200° F) gezündet. Obwohl diese Temperatur ausreiohend ist, die Freigabe τοη flüchtigen Stoffen aus der Kohle zu bewirken, sind Vorerhitzungstemperaturen von etwa 815,5° C (1500° F) und Sauerstoffanreicherung notwendig, um Verbrennungsprodukte zu erzeugen, die Temperaturen τοηSchaf fitng achieved an initial expansion half angle of 5 °, as shown in FIG. With a Durohmesser τοη 7.62 cm (3 inches) the expansion half angle was increased to 10 degrees. From a diameter of 10.16 om (4 inches) to a tollen In diameter τοη 25.4 cm (10 inches), the expansion half angle was set at 15 °. The route τοη the end of the Primary air tube 23 to neck 24 was 4.32 cm (1.7 inches). The distance τοη the neck 24 to the 10.16 cm point (4-inch point), indicated by the reference numeral 43 was 33.02 om (13 inches). The distance τοη the 10.16 cm point (4 inch point) to the 25.4 cm (10 inch point) that designated by the reference numeral 44 was 27.94 cm (11 inches). The residence time of the gas in the mixing device τοη the neck 24 to the maximum diameter varied essentially linearly with τοη 0-3.6 milliseconds a residence time τοη about 2.0 milliseconds τοη dem Neck 24 to the flame holder 22. Powdered coal becomes spontaneously in a combustion promoting medium at about 92.2 ° C (200 ° F) ignited. Although this temperature is sufficient, it releases τοη volatile substances from the To effect coal, preheat temperatures of approximately 815.5 ° C (1500 ° F) and oxygenation are necessary. to produce combustion products, the temperatures τοη
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der Größenordnung von 2760° C (5000° F) aufweisen. Allgemein gesagt sollte die Strecke von dem Einspritzpunkt der Kohle zu dem Flammenhalter konsistent mit einer Grasaufenthaltszeit zwischen dem Einspritzpunkt der Kohle und dem Flammenhalter sein, die genügt, um für die Mischung der Gase und Kohle und die Freigabe von flüchtigen Stoffen aus der Kohle zu sorgen, bevor eine spontane Verbrennung eintreten kann.on the order of 2760 ° C (5000 ° F). Generally speaking, it should be the distance from the point of injection of the coal to the flame holder consistent with a grass residence time between the point of injection of the coal and the flame holder that is enough to allow for the mixing of the gases and coal and the release of volatiles from the coal too take care before a spontaneous combustion can occur.
Die vorliegende Erfindung gestattet bei der Verbrennung von pulverisierter Kohle eine engere Steuerung über den Verbrennungsprozeß als es mit den herkömmlichen Anlagen möglich ist. ü-ußer für die Initialzündung der Mischung, wie z.B. durch die Zündkerze 25 oder alternativ durch eine Einrichtung, die mit dem Flammenhalter ein Ganzes bildet, wird kein Zündbrenner oder eine Aufwärmzeit benötigt. Der Zündpunkt und eine stabile Flammenfront ist durch den Flammenhalter festgesetzt, dessen Konstruktion durch die Kohlenart bestimmt sein kann, die benutzt wird. Weil die Homogenität in dem Verbrennungsunterstützungsmedium vor der Zündung hergestellt ist, braucht keine Anstrengung aufgewendet oder keine zusätzlichen Apparate benutzt zu werden, um heiße Gase und Sekundärluft in der Verbrennungskammer zu mischen. Ferner sind die volumetrischen Wärmefreigabeverhältnisse höher als in herkömmlichen Systemen, infolge der vorerwähnten HomogenitätThe present invention permits closer control over the combustion process in the combustion of pulverized coal than is possible with conventional systems. ü-Except for the initial ignition of the mixture, such as by the spark plug 25 or, alternatively, by means of a device which forms a whole with the flame holder, does not become a pilot burner or needs a warm-up time. The ignition point and a stable flame front is fixed by the flame holder, the construction of which may be determined by the type of coal that is used. Because the homogeneity in that Combustion support medium is established before ignition requires no effort or additional effort Apparatus to be used to mix hot gases and secondary air in the combustion chamber. Further the volumetric heat release ratios are higher than in conventional systems, due to the aforementioned homogeneity
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und der Entgasung der Kohle vor der Zündung.and degassing the coal before ignition.
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der Erfindung dürften deutlich aus der vorhergehenden Beschreibung
hervorgehen. Den Fachleuten werden unzweifelhaft noch
verschiedene andere, nicht besonders aufgezählte Merkmale und Vorteile auffdlen. Auch können noch verschiedene Änderungen
und Abwandlungen an der bevorzugten dargestellten Ausführung vorgenommen werden.The various features and advantages of the invention should be apparent from the foregoing description. The professionals will undoubtedly still
identify various other features and advantages not specifically listed. Various changes and modifications can also be made to the preferred embodiment shown.
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