FI62896B - DIRECTIVE EXTRACTION OF POWDER COLL - Google Patents

DIRECTIVE EXTRACTION OF POWDER COLL Download PDF

Info

Publication number
FI62896B
FI62896B FI780525A FI780525A FI62896B FI 62896 B FI62896 B FI 62896B FI 780525 A FI780525 A FI 780525A FI 780525 A FI780525 A FI 780525A FI 62896 B FI62896 B FI 62896B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
carbon
air
ignition
flame
mixture
Prior art date
Application number
FI780525A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI780525A (en
FI62896C (en
Inventor
Donald Arthur Smith
Martin Edward Smirlock
Original Assignee
Combustion Eng
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Combustion Eng filed Critical Combustion Eng
Publication of FI780525A publication Critical patent/FI780525A/en
Publication of FI62896B publication Critical patent/FI62896B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI62896C publication Critical patent/FI62896C/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K1/00Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D1/00Burners for combustion of pulverulent fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K3/00Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
    • F23K3/02Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2207/00Ignition devices associated with burner

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

Ι-Γ^ίΤΊ Γ1 KUULUTUSjULKAISU /-n Q Q ^ ro UTLAGGN I NGSSKRIPT 62896Ι-Γ ^ ίΤΊ Γ1 NOTICE OF PUBLICATION Q Q ^ ro UTLAGGN I NGSSKRIPT 62896

Ma C Patentti nycnr.c Uv 10 03 1903 • AjS (4S) Patent neddclat (51) K».ik.Va.3 P 23 D 1/02 SUOMI—FINLAND (21) T80525 (22) Hakwntapllv· —Ameknlngi^ 17.02.78 (23) AJkwp«ivt—GlMghMxUf 17.02.78 (11) Tulta* fuHdMkal — UM* aff«KH| 19.08.78 fatmtti· J» rekl*terlhelllt*l· (4Λ NMittvilulpanen |a kmiL|ullulMn pvm. — ,n . A_ rltunt och mfifteratyraltan ' ' Anrtk·» utltfd och wl.»Jcrtfu»i puMtavnd 30.11.o2 (32)(33)(31) Pyfduey utuoMwu» -BfH prtorttvt 18.02.77 29.12.77 USA(US) 769995, 8657^7 (71) Combustion Engineering, Inc., 1000 Prospect Hill Road, Windsor,Ma C Patent nycnr.c Uv 10 03 1903 • AjS (4S) Patent neddclat (51) K ».ik.Va.3 P 23 D 1/02 FINLAND — FINLAND (21) T80525 (22) Hakwntapllv · —Ameknlngi ^ 17.02 .78 (23) AJkwp «ivt — GlMghMxUf 17.02.78 (11) Tulta * fuHdMkal - UM * aff« KH | 19.08.78 fatmtti · J »rekl * terlhelllt * l · (4Λ NMittvilulpanen | a kmiL | ullulMn date -, n. A_ rltunt och mfifteratyraltan '' Anrtk ·» utltfd och wl. »Jcrtfu» i puMtavnd 30.11.o2 ( ) (33) (31) Pyfduey utuoMwu »-BfH prtorttvt 18.02.77 29.12.77 USA (US) 769995, 8657 ^ 7 (71) Combustion Engineering, Inc., 1000 Prospect Hill Road, Windsor,

Connecticut 06095, USA(US) (72) Donald Arthur Smith, Haddam, Connecticut, Martin Edvard Smirlock,Connecticut 06095, USA (72) Donald Arthur Smith, Haddam, Connecticut, Martin Edvard Smirlock,

East Granby, Connecticut, USA(US) (7M Leitzinger Oy (5M Jauhemaisen hiilen suora sytytys - Direkt tändning av pulveriserat koiEast Granby, Connecticut, USA (US) (7M Leitzinger Oy (5M Direct ignition of powdered carbon - Direkt tändning av pulveriserat koi

Yleisesti ottaen jauhemainen hiili sytytetään energian antamiseksi lämmityksen tai käytön aikaansaamiseksi hiilenpolttouunin alhaisen kuormituksen aikana sellaisella tekniikalla, joka ei vaadi huomattavien juoksevien tai kaasumaisten polttoainemäärien polttamista. Keksinnön mukaisesti jauhemaisen hiilen suorassa sytytyksessä syötetään tiheäfaasinen hiili/ilmavirta sytytysvyöhykkeeseen, jossa se vastaanottaa sytytysenergiaa, jonka jälkeen tällä tavoin syttynyt seos pidetään kierrätysalueella, kunnes sen liekki ylläpitää itsensä.Generally, pulverized coal is ignited to provide energy to provide heating or operation during low load of a coal combustion furnace by a technique that does not require the combustion of substantial amounts of liquid or gaseous fuel. According to the invention, in the direct ignition of powdered carbon, a dense phase carbon / air stream is fed to the ignition zone where it receives ignition energy, after which the mixture thus ignited is kept in the recirculation zone until its flame maintains itself.

Esillä oleva keksintö koskee polttimia, jotka on konstruoitu polttamaan jauhemaista hiiltä, ja erityisesti keksinnön kohteena ovat polttimet, joita käytetään hiililämmitteisissä kattiloissa tai generaattoreissa. Tarkemmin määriteltynä keksinnön kohteena on menetelmä sytyttää jauhemainen hiili ilman, että saadaan mitään huomattavaa määrää energiaa nestemäisen tai kaasumaisen polttoaineen palamisesta. Ottaen huomioon kustannukset ja luonnonvarat on enenevässä määrin edullista käyttää hiiltä luonnonkaasun tai öljyn asemesta sähköenergian tuotantolaitoksissa. Nykyään käytetyt hiililämmiteiset "'.'il ' 2 62896 höyrygeneraattorit käyttävät korkealuokkaisia nestemäisiä ja kaasumaisia polttoaineita sekä sytytys- että liekinvakautusenergian antamiseksi alhaisen kuormituksen yhteydessä. Tällaisia ensiluokkaisia apupolttoaineita tarvitaan huomattavia määriä. Tästä syystä on olemassa tarve vähentää jauhemaisella hiilellä käytettyjen kattiloiden tarvittavien apupolttoaineiden määrää.The present invention relates to burners designed to burn pulverized coal, and more particularly to burners used in coal-fired boilers or generators. More specifically, the invention relates to a method of igniting pulverized coal without obtaining any significant amount of energy from the combustion of liquid or gaseous fuel. Given the costs and natural resources, it is increasingly advantageous to use coal instead of natural gas or oil in electricity generation plants. The carbon-fired "'.'il' 2 62896 steam generators currently in use use high quality liquid and gaseous fuels to provide both ignition and flame stabilization energy at low loads. Substantial amounts of such first-class auxiliary fuels are needed.

/ ' ' .'/ ''. '

Esillä oleva keksintö välttää aikaisemmin...tunnetun tekniikan haittapuolet mahdollistamalla polttimeen syötetyn jauhemaisen hiilen ja ilman virran suoran sytytyksen. Keksinnön mukaisesti tämä saadaan aikaan kun oheisen patenttivaatimuksen tunnusmerkkien olosuhteet on täytetty.The present invention avoids the disadvantages of the prior art ... by allowing direct ignition of the powdered carbon and air stream fed to the burner. According to the invention, this is achieved when the conditions of the features of the appended claim are fulfilled.

Syttynyt seos pidetään kierrätysalueella, jolloin kuumat palamis-tuotteet kiertyvät takaisin kohti hiili-ilman sisäänruiskutuskoh-taa siten, että tällöin vapautunut lämpöenergia konsentroituu ja itsensä ylläpitävä liekki muodostuu. Kierron saa aikaan toisioil-mavirta. Syttymisen varmistamiseksi ja ilman ja hiilen välisen painosuhteen säätämiseksi palokammion etupuolella vaihdellaan hiili-ilmaseoksen nopeutta palavien aineiden sisällön ja hiilen jauhatusasteen mukaan. Hiili/ilmaseoksen ruiskutusnopeus on sopivasti 18 - 23 m/s. Tietyissä tapauksissa sen toisioilmavirran alkua viivytetään, joka aiheuttaa kuumien palamistuotteiden paluu-kierron hiili/ilman ruiskutuskohtaan, mikä erityisesti pitää paikkansa suurenergiavalokaarisytytyksessä. Lisäksi on edullista jos toisioilmaa lisätään vain noin 15 % stökiömetrisestä palamisil-masta.The ignited mixture is kept in the recirculation zone, whereby the hot combustion products turn back towards the injection point of the carbon air, so that the released heat energy is concentrated and a self-sustaining flame is formed. The circulation is caused by a secondary air flow. To ensure ignition and to adjust the weight ratio of air to carbon in front of the combustion chamber, the rate of the carbon-air mixture is varied according to the content of combustible substances and the degree of grinding of the carbon. The injection speed of the carbon / air mixture is suitably 18 to 23 m / s. In certain cases, the start of the secondary air flow is delayed, which causes the return of hot combustion products to the carbon / air injection point, which is especially true in high-energy arc ignition. In addition, it is preferred that only about 15% of the stoichiometric combustion air is added to the secondary air.

Keksintöä selvitetään tarkemmin seuraavassa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 esittää leikkauksen jauhemaisen hiilen valokaarisytytys-polttimesta, jota voidaan käyttää keksinnön toteuttamiseksi .Figure 1 shows a section of a pulverized carbon arc ignition burner that can be used to practice the invention.

Kuvio 2 on leikkaus laitteesta jauhemaisen hiilen syöttämiseksi, jota laitetta voidaan käyttää yhdessä kuvion 1 mukaisen polttimen kanssa.Figure 2 is a sectional view of an apparatus for feeding powdered carbon which may be used in conjunction with the burner of Figure 1.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaista syöttölaitetta edestäpäin.Figure 3 is a front view of the feeder of Figure 2.

3 628963 62896

Kuvioissa esitetty laite on esimerkkilaite jauhemaisen hiilen ja ilman virran suoraksi sytyttämiseksi keksinnön mukaisesti ilman, että joudutaan merkittävässä määrin käyttämään öljyä tai luonnon-kaasua. Keksinnön mukaisesti käytetään tiheäfaasista hiili/ilma-seosta, jossa köljetusilman ja hiilen välinen painosuhde mitattuna palamisvyöhykkeen etupuolella olevassa tulojohdossa on 1,0 tai pienempi. Sytytysenergialähde on sijoitettu siten, että se sijaitsee joko ilma/hiilivirrassa palamisvyöhykkeessä tai on siirrettävissä siihen. Se energia, jonka sytytysenergialähde luovuttaa ilma/hiili-seokseen, sytyttää hiilihiukkaset. Koska sytytysenergialähteessä on sähköinen suurenergiakaari, ja sytytyslaite työskentelee tällöin sykähdyksittäin, syntyy sarja liekkitaskuja.The device shown in the figures is an exemplary device for the direct ignition of a stream of pulverized coal and air according to the invention without the need to use a significant amount of oil or natural gas. According to the invention, a dense phase carbon / air mixture is used in which the weight ratio between the conveying air and the carbon, measured in the inlet line in front of the combustion zone, is 1.0 or less. The ignition energy source is located so that it is either located in the air / carbon stream in the combustion zone or can be moved into it. The energy released by the ignition energy source into the air / carbon mixture ignites the carbon particles. Since the ignition energy source has an electric high-energy arc, and the ignition device then operates in pulses, a series of flame pockets are created.

Keksinnön mukaisesti voidaan edelleen lisäilmavirta palamisvyöhykkee-seen saada aikaan polttimen lisäilmarekisterillä. Polttimen lisä-ilmarekisteri on rakennettu tunnetulla tavalla siten, että muodostuu kiertävän ilman ja palamistuotteiden (kuumat kaasut) alue, jolloin palavan hiilen taskut kierrätetään takaisin kohti alkuperäistä hiilen sisäänruiskutuskohtaa, ja energia kierrätysalueella kasvaa, kunnes sen liekki muodostuu itsensä ylläpitäväksi.According to the invention, a further air flow to the combustion zone can be provided by an additional air register of the burner. The additional air register of the burner is constructed in a known manner to form a region of circulating air and combustion products (hot gases), whereby the pockets of combustible coal are recycled back to the original carbon injection point, and the energy in the recirculation area increases until its flame is self-sustaining.

Esillä olevan keksinnön mukaista tekniikkaa on menestyksellisesti sovellettu käytettäessä sähköistä suurenergiakaarta sytytysenergia-lähteenä. Sytytysenergialähde voi kuitenkin olla myös vastuslämpö-laite tai useita’tällaisia laitteita tai mahdollisesti hiilivetyläm-mitteinen pilottiliekki, jonka energian kulutus on mahdollisimman vähäinen. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa sytytyslaite poistetaan liekkialueelta sen jälkeen, kun liekin senhetkinen tila on todettu. Kun suurenergiakaari tuo sytytysenergian, viivytetään lisä-ilmavirtaa, kunnes liekin senhetkinen tila on vahvistettu.The technique of the present invention has been successfully applied when using a high energy electric arc as a source of ignition energy. However, the ignition energy source can also be a resistance heat device or several such devices or possibly a non-hydrocarbon heated pilot flame with the lowest possible energy consumption. In a preferred embodiment, the igniter is removed from the flame area after the current state of the flame has been determined. When the high-energy arc brings the ignition energy, the additional air flow is delayed until the current state of the flame is confirmed.

Kuviossa 1 esitetyssä polttimessa käytetään hiilijohtoa 16 hiilen kuljettamiseksi paineilmalla polttimessa olevaan syttymisvyöhykkee-seen. Tällöin kuviossa 1 esitetyn laitteen hiilijohdon 16 vasen pää on yhteydessä kuvioissa 2 ja 3 esitettyyn hiilensyöttölaitteeseen, kun taas hiilijohdon 16 oikea pää päättyy onton kartion käsittävään diffuusoriin, joka on asennettu hiilijohtoon 16 tuen 21 avulla. Sytytyslaite on sijoitettu välittömästi hiilijohdon 16 luovutuspään takapuolelle. Esitetyssä suoritusmuodossa työntyy sytytyslaite 23 polttimen sivun läpi ja käsittää suurenergiakaarisytytyslaitteen, 4 62896 joka on sentyyppinen laite, jota nykyään käytetään öljyn sytyttämiseksi. Tässä vaiheessa on huomattava, että on mahdollista käyttää jokaista sytytyslähdettä, joka toimittaa riittävästi energiaa reagoivien aineiden kuumentamiseksi riittävässä määrin niiden syttymiseksi. Tästä syystä voidaan käyttää vastuslämpölaitetta tai pientä pilottiliekkiä, jota lämmitetään luonnonkaasulla, suurenergiakaari-sytytyslaitteen asemesta. Tätä pidetään kuitenkin parempana johtuen sen luotettavuudesta ja säädettävyydestä. Kuviossa 1 esitetty sytytys-laite 23 on tyypillisesti asennettu irroitettavasti siten, että se voidaan poistaa palamisvyöhykkeestä ja siirtää suojaavaan äluee-seen sen jälkeen, kun hiili on syttynyt.In the burner shown in Figure 1, a carbon line 16 is used to transport carbon by compressed air to the ignition zone in the burner. In this case, the left end of the carbon line 16 of the device shown in Fig. 1 communicates with the carbon supply device shown in Figs. The igniter is located immediately behind the delivery end of the carbon line 16. In the embodiment shown, the ignition device 23 protrudes through the side of the burner and comprises a high energy arc ignition device, 4 62896, which is the type of device currently used to ignite oil. At this stage, it should be noted that it is possible to use any ignition source that supplies sufficient energy to heat the reactants sufficiently to ignite them. For this reason, a resistance heating device or a small pilot flame heated by natural gas can be used instead of a high-energy arc igniter. However, this is preferred due to its reliability and adjustability. The ignition device 23 shown in Figure 1 is typically removably mounted so that it can be removed from the combustion zone and moved to a protective area after the carbon has ignited.

Polttimeen kuuluu myös lisäilman syöttöjohto 20, joka on sama-akseli-nen hiilijohdon 16 kanssa. Johto 20 on yhteydessä ilmakammioon 14, joka mallitapauksessa on sylinterimäinen ja jonka halkaisija on jonkin verran suurempi kuin johdon 20. Ilmakammiossa 14 on joukko siipiä 12. Nämä siivet on järjestetty saattamaan johtoon 20 kammiosta 14 tuleva ilma pyörimään. Ilman tulokanava 10 johtaa ilmakammioon 14 esittämättä jätetystä paineilman varastosta. Ilmajohto 20 päättyy vaikeasti sulavalla materiaalilla vuorattuun rakenteeseen 24, joka muodostaa hajottavan suuttimen. Laitteessa keksinnön toteuttamiseksi oli hiilijohdon 16 sisähalkaisija 2,5 cm, johdon 20 sisähalkaisija oli 15 cm ja rakenteen 24 halkaisija 33 cm avoimessa päässä ja hajoamiskulma 35°.The burner also includes an auxiliary air supply line 20 which is coaxial with the carbon line 16. The conduit 20 communicates with an air chamber 14, which in the model case is cylindrical and has a somewhat larger diameter than the conduit 20. The air chamber 14 has a plurality of vanes 12. These vanes are arranged to rotate the air coming from the chamber 14 into the conduit 20. The air inlet duct 10 leads to the air chamber 14 from a compressed air storage (not shown). The air line 20 terminates in a structure 24 lined with refractory material, which forms a disintegrating nozzle. In the apparatus for carrying out the invention, the carbon conductor 16 had an inner diameter of 2.5 cm, the inner diameter of the conductor 20 was 15 cm and the diameter of the structure 24 was 33 cm at the open end and the angle of disintegration was 35 °.

Kuviot 2 ja 3 esittävät laitetta jauhemaisen hiilen syöttämiseksi hiili-ilmaseoksen saattamiseksi hiilijohtoon tai polttoainejohtoon 16. Syöttölaitteeseen kuuluu jauhemaisen hiilen säiliö 40, joka voi syöttää hiiltä millä tahansa tunnetulla tavalla. Säiliö 40 on sopivasti mitoitettu varastoimaan riittävä määrä jauhemaista hiiltä polttimen syöttämiseksi uunin lämmitysvaiheen aikana, jolloin poltinta käytetään. Säiliö 40 on yhteydessä gravimetrisesti toimivaan syöttölaitteeseen 43. Tähän kuuluu laite 42, jonka syöttönopeus on muuttuva, paineherkkä kuljetin 44 ja sopivat, esittämättä jätetyt säätöpiirit. Syöttölaitteen 42 pyörimisnopeuden määrää se hiilimäärä, joka päästetään putoamaan tärkeälle kuljettimelle 44 ja sen tuntema paino säätää pyörimisnopeuden. Gravimetrisesti toimiva syöttölaite 43 tuo hiiltä vakionopeudella pyörivään, ilmalukolla varustettuun syöttölaitteeseen 46.Figures 2 and 3 show an apparatus for supplying pulverized coal to supply a carbon-air mixture to a coal line or fuel line 16. The feeder includes a pulverized coal tank 40 which can supply coal in any known manner. The tank 40 is suitably sized to store a sufficient amount of powdered carbon to feed the burner during the heating phase of the furnace when the burner is in use. The container 40 communicates with a gravimetrically operated feeder 43. This includes a device 42 with a variable feed rate, pressure sensitive conveyor 44 and suitable control circuits, not shown. The rotational speed of the feeder 42 is determined by the amount of carbon that is allowed to fall on the important conveyor 44 and its known weight controls the rotational speed. A gravimetrically operated feeder 43 introduces carbon into a constant speed rotary feeder 46.

Syöttölaitteen 46 muodostaa siivillä 47 varustettu sylinterimäinen li 62896 kammio, jotka sopivat kammioon lähes ilmatiiviisti. Kammion alaosassa on tuloaukko 48 ja poistoaukko 49. Siivet 47 on sovitettu siten, että vapaata ilmatietä ei ole juuri lainkaan aukkojen 48 tai 49 ja syöttölaitteen 43 välillä. Tästä syystä on aukkoon 48 tulevan ilmavirran mahdollista jatkaa ulos aukon 49 läpi poikkeamatta gravimetriseen syöttölaitteeseen 43. Siivet 47 pyörittävät syöttölaitteen 43 siiville 47 pudottaman jauhemaisen hiilen aukkojen 48 ja 49 väliseen ilmakanavaan. Paineilmaa syötetään syöttölaitteeseen 46 sopivan lähteen 50 avulla säädetyllä nopeudella, jolloin ennalta määrätyn ilman ja hiilen välisen painosuhteen omaavaa hiili-ilma-seosta syötetään polttimeen johdon 16 kautta. Keksinnön mukaisesti hiili-ilmaseoksen ilman ja hiilen välinen painosuhde johdossa 16 mitattuna on 1,0 tai pienempi, sopivasti 0,5 tai pienempi.The feed device 46 is formed by a cylindrical chamber 622 with vanes 47, which fit into the chamber almost airtight. The lower part of the chamber has an inlet 48 and an outlet 49. The wings 47 are arranged so that there is almost no free airway between the openings 48 or 49 and the feeder 43. Therefore, it is possible for the air flow entering the opening 48 to continue out through the opening 49 without deviating to the gravimetric feeder 43. The vanes 47 rotate the powdered carbon dropped by the feeder 43 onto the vanes 47 into the air duct between the openings 48 and 49. Compressed air is supplied to the supply device 46 by means of a suitable source 50 at a controlled speed, whereby a carbon-air mixture having a predetermined weight ratio of air to carbon is fed to the burner via a line 16. According to the invention, the weight ratio of air to carbon in the carbon-air mixture, measured in line 16, is 1.0 or less, suitably 0.5 or less.

Eräässä suoritusmuodossa, jossa käytettiin C-luokan bitumipitoista hiiltä, joka jauhettiin 70 %:iin -200 mesh, nousi ilma-hiilipaino-suhteen yläraja arvoon 1,0. Optimaalinen ilma-hiilipainosuhde vaih-telee hiilityypin mukaan.In one embodiment using Class C bituminous coal, which was ground to 70% -200 mesh, the upper limit of the air-to-carbon weight ratio rose to 1.0. The optimal air-to-carbon weight ratio varies depending on the type of carbon.

Ryhdyttäessä käyttämään kuvion 1 mukaista poltinta siirretään sytytys-laite 23 sisääntyönnettyyn asentoon ja toiminta aloitetaan. Kaari-syty tyslaitetta, joka muodostaa kipinöitä, joiden energia on noin 25 joulea ja joiden kunkin kestoaika noin 10 mikrosekuntia sekä toistotaajuus 10 Hz, on käytetty menestyksellisesti. Kompressori 50 käynnistyy heti, kun sytytyslaite alkaa työskennellä, jolloin myös gravimetrisesti toimiva syöttölaite 43 käynnistyy. Paineilma, joka virtaa pyörivän, ilmalukolla varustetun syöttölaitteen 46 läpi, tuo mukanaan mitattuja määriä jauhemaista hiiltä ja toimittaa sen edelleen johdon 16 läpi ja ontolla kartiolla varustetun diffuusorin läpi. Vaikka kuvion 1 mukainen poltin voi toimia ilman diffuusoria 22, katsotaan tämä edulliseksi vähäisemmän kiertävän kaasumäärän syöttämiseksi sytytysvaiheessa. Sen hiili-ilmaseoksen, joka tulee syötetyksi sytytyslaitteen 23 läheisyyteen, sytyttää se energia, jonka sytytyslaite syöttää, ja saatu liekki etenee hiilen läpi.When using the burner according to Fig. 1, the ignition device 23 is moved to the inserted position and the operation is started. An arc ignition device that generates sparks with an energy of about 25 joules and a duration of about 10 microseconds each and a repetition rate of 10 Hz has been used successfully. The compressor 50 starts as soon as the igniter starts working, whereby the gravimetrically operating feeder 43 also starts. Compressed air flowing through a rotating air-locked feeder 46 carries measured amounts of powdered carbon and passes it through line 16 and through a diffuser with a hollow cone. Although the burner of Figure 1 may operate without a diffuser 22, this is considered to be advantageous for supplying a smaller amount of circulating gas during the ignition step. The carbon-air mixture that enters in the vicinity of the igniter 23 is ignited by the energy supplied by the igniter, and the resulting flame propagates through the carbon.

Tämän seurauksena tapahtuu syttyminen ja suhteellisen epävakaa liekki lepattaa polttimen poistoaukossa. Tässä kohdassa määrää huomioitsijalaite 26 tai automaattinen liekinilmaisulaite sytytyksen tapahtuneen ja aikaansaa lisäilmavirran (ympäröivää ilmaa tai lämmitettyä ilmaa) ilman tulokanavan 10 kautta. Siivet 12 saattavat ilma- 6 62896 virran pyörimään, josta seuraa spiraalimainen tai pyörivä ilmavirta, joka siirtyy pitkin johtoa 20 ja rakenteen 24 läpi. Jälkimmäisen muodostaa hajoittava suutin, joka vahvistaa sitä kiertovaikutusta, joka luonnollisesti tapahtuu ilman pyörimisvirtauksen seurauksena. Pyörivä ilmavirta sulkee palamisvyöhykkeen, ja tämän seurauksena vetää kuumat palamistuotteet takaisin uuden hiilen ruiskutusalueelle. Tämän kierron havaittava vaikutus on se, että liekki muuttuu vakaaksi ja liekin stabiliteetti on sellainen, että sytytyslaite 23 voidaan kääntää päältä pois ja vetää takaisin. Siten takaisinvedetty sytytys-laite 23 jää suojatulle alueelle, jolloin se ei vahingoitu voimakkaan palamislämmön johdosta.This results in ignition and a relatively unstable flame fluttering at the burner outlet. At this point, the observer device 26 or the automatic flame detection device determines that the ignition has taken place and provides an additional air flow (ambient air or heated air) through the air inlet duct 10. The vanes 12 cause the air flow to rotate, followed by a helical or rotating air flow that travels along line 20 and structure 24. The latter is formed by a disintegrating nozzle which amplifies the circulating effect which naturally occurs as a result of the rotational flow of air. The rotating air stream closes the combustion zone, and as a result, the hot combustion products are drawn back into the new carbon injection zone. The noticeable effect of this cycle is that the flame becomes stable and the stability of the flame is such that the igniter 23 can be turned off and retracted. Thus, the retracted ignition device 23 remains in the protected area, so that it is not damaged by the strong heat of combustion.

Otaksutaan, että esillä olevan keksinnön esittämä jauhemaisen hiilen suora sytytys on menestyksellinen johtuen siitä, että se mahdollistaa sopivat edellytykset liekin edetä virtaavassa hiilivirrassa sen jälkeen, kun sytytyslaite on sytyttänyt osan hiilihiukkasista.It is believed that the direct ignition of the pulverized carbon of the present invention is successful because it allows suitable conditions for the flame to proceed in the flowing carbon stream after the igniter has ignited some of the carbon particles.

Ilman ja hiilen välisen painosuhteen ollessa yli noin 1,0 on liekin vaikeata edetä kuumentamattoman ilman yhteydessä, ja jauhemaisen hiilen suora sytytys kaarisytytyslaitteen avulla ei tästä syystä toimi tehokkaasti. Käynnistettäessä uuni ei käytettävissä ole lainkaan ennakolta lämmitettyä ilmaa, jota voidaan aikaansaada ainoastaan käyttämällä huomattava määrä energiaa ja/tai juoksevaa tai kaasumaista polttoainetta. Sopiviin liekin etenemisolosuhteisiin yhdistetään kiertovyöhyke, joka auttaa aikaansaadun hiilillekin stabiliteettia. Kierto saa aikaan sen, että kuumat tuotteet tulevat takaisin palamisvyöhykkeeseen, joka puolestaan saa aikaan sen, että liekki aiheuttaa omaa sytytysenergiaansa. Mitkä syyt sitten vielä menestykseen vaikuttavatkaan, keksintö tarjoaa kuitenkin tyydyttävän virtaavan jauhemaisen hiilen suorasytytyksen.When the weight ratio of air to carbon is greater than about 1.0, it is difficult for the flame to proceed with unheated air, and direct ignition of powdered carbon by means of an arc igniter is therefore not effective. When the furnace is started, no preheated air is available at all, which can only be obtained by using a considerable amount of energy and / or running or gaseous fuel. Appropriate flame propagation conditions are combined with a circulation zone which helps to provide stability to the carbon as well. The circulation causes the hot products to return to the combustion zone, which in turn causes the flame to cause its own ignition energy. Whatever the reasons for the success, however, the invention provides a satisfactory direct ignition of flowing pulverized carbon.

Kuvion 1 mukaista poltinta voidaan käyttää huoltokattiloiden lämmitys-polttimena. Tällaisia käytettäessä kattilan pitää saada korotettu lämpötila, jotta sen tavanomainen hiilipoltin toimisi oikealla tavalla. Esillä olevan keksinnön mukaisesti polttimia voidaan käyttää antamaan uunille riittävän korkea lämpötila vakaan palamisen aikaansaamiseksi tavanomaisissa polttimissa. Keksintöä voidaan myös soveltaa sekä sytytyksen että vakautuksen aikaansaamiseksi pienellä kuormituksella.The burner according to Figure 1 can be used as a heating burner for service boilers. When using such, the boiler must be given an elevated temperature for its conventional carbon burner to function properly. According to the present invention, the burners can be used to provide a high enough temperature for the furnace to provide stable combustion in conventional burners. The invention can also be applied to provide both ignition and stabilization at low load.

Kuvattua suoritusmuotoa voidaan monin tavoin modifioida ja muuttaa keksinnön puitteissa.The described embodiment can be modified and altered in many ways within the scope of the invention.

Claims (1)

7 62896 Patenttivaatimus Menetelmä jauhemaisen hiilen sytyttämiseksi ja palamisen ylläpitämiseksi palamisympäristössä, jossa ei ole läsnä muita polttoaineita ja joka ei sisällä riittävästi sisäistä sytytysenergiaa sytytyksen varmistamiseksi, jolloin palamisalueelle syötetään polt-toainevirtaus (16), joka oleellisesti muodostuu jauhemaisen hiilen ja kuljetusilman seoksesta, energiaa toimitetaan (23) seokseen palamisalueella seoksessa olevan hiilen sytyttämiseksi, varmistetaan palamisalueella olevan hiilen syttymisestä aiheutuvan liekin olemassaolo, ja liekki stabiloidaan, tunnettu siitä, että a) mainitussa seoksessa painosuhde kuljetusilman ja hiilen välillä on pienempi kuin 0,5, ennen palamisalueelle viemistä, b) polttoainevirta syötetään palamisalueelle divergoivan virtauksen muodossa siten, että aikaansaadaan kierrätysvirtaus, jolloin ilmaa ja suhteellisen hienoja hiilihiukkasia pääasiassa ylöspäin suunnatussa virtauksessa polttoainevirtauksen akseliin nähden joutuu divergoivan polttoainevirtauksen sisäosiin siten, että siellä ylläpidetään syttyvä seos, c) polttoainevirtauksen nopeus syötettäessä palamisalueelle säädetään arvoon 18 - 23 m/s hiilihiukkaskoon ja haihtuvien ainesosien sisällön funktiona, d) sytytysenergian luovutus seokseen palamisalueella seoksessa olevan hiilen sytyttämiseksi suoritetaan siten, että jaksottainen sähköinen purkaus aikaansaadaan divergoivan polttoainevirtauksen sisällä, ja e) liekki stabiloidaan ylläpitämällä kuumentamattoman toisioilman pyörrevirtaus palamisalueelle ja pääasiassa koaksiaalisesti polttoainevirtauksen kanssa kun liekin olemassaolo on todettu.A method for igniting and maintaining combustion of pulverized coal in a combustion environment free of other fuels and not containing sufficient internal ignition energy to ensure ignition, wherein a fuel stream (16) consisting essentially of a mixture of pulverized coal and transport air is supplied to the combustion zone. 23) a mixture in the combustion zone to ignite the carbon in the mixture, ensuring the presence of a flame from the ignition of the coal in the combustion zone, and stabilizing the flame, characterized in that a) in said mixture the weight ratio between transport air and carbon is less than 0.5 in the form of a divergent flow to the combustion zone so as to provide a recirculating flow, whereby air and relatively fine carbon particles in the mainly upward flow are diverged with respect to the axis of the fuel flow; c) the velocity of the fuel flow when fed to the combustion zone is adjusted to 18-23 m / s as a function of the carbon particle size and the content of volatile constituents, d) the transfer of ignition energy to the mixture is effected by within the fuel flow, and e) the flame is stabilized by maintaining a vortex flow of unheated secondary air into the combustion zone and substantially coaxial with the fuel flow when the presence of the flame is detected.
FI780525A 1977-02-18 1978-02-17 DIRECTIVE EXTRACTION OF POWDER COLL FI62896C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US76999577A 1977-02-18 1977-02-18
US76999577 1977-02-18
US86574777A 1977-12-29 1977-12-29
US86574777 1977-12-29

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI780525A FI780525A (en) 1978-08-19
FI62896B true FI62896B (en) 1982-11-30
FI62896C FI62896C (en) 1983-03-10

Family

ID=27118257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI780525A FI62896C (en) 1977-02-18 1978-02-17 DIRECTIVE EXTRACTION OF POWDER COLL

Country Status (11)

Country Link
AU (1) AU520507B2 (en)
BR (1) BR7800999A (en)
CA (1) CA1086146A (en)
DE (1) DE2806363C2 (en)
ES (1) ES467075A1 (en)
FI (1) FI62896C (en)
FR (1) FR2381242A1 (en)
GB (1) GB1588078A (en)
IT (1) IT1092756B (en)
NL (1) NL174871C (en)
SE (1) SE433878B (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4221174A (en) * 1978-05-16 1980-09-09 Combustion Engineering, Inc. Direct ignition of a fluctuating fuel stream
DE2933040B1 (en) * 1979-08-16 1980-12-11 Steinmueller Gmbh L & C Method for lighting a coal dust round burner flame
DE2933060B1 (en) * 1979-08-16 1980-10-30 Steinmueller Gmbh L & C Burner for burning dusty fuels
DE3031905A1 (en) * 1980-08-23 1982-03-04 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach BURNER SYSTEM
DD153911A1 (en) * 1980-11-12 1982-02-10 Wolfgang Schuster METHOD AND BURNER FOR PRODUCING A ROTATING CARBON FLAME
FR2499681A1 (en) * 1981-02-06 1982-08-13 Stein Industrie DIRECT IGNITION DEVICE FOR POOR PULVERIZED SOLID FUELS IN COLD COMBUSTION CHAMBERS
DE3110284A1 (en) * 1981-03-17 1982-10-07 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach METHOD FOR ENDING A CARBON DUST ROUND BURNER FLAME
DE3238206A1 (en) * 1982-10-15 1984-04-19 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen IGNITION DEVICE FOR CARBON DUST BURNERS
US4569295A (en) * 1983-01-18 1986-02-11 Stubinen Utveckling Ab Process and a means for burning solid fuels, preferably coal, turf or the like, in pulverized form
DE3309905C2 (en) * 1983-01-18 1986-12-04 Stubinen Utveckling AB, Stockholm Method and device for burning solid fuels in powdered form
DE3325065C2 (en) * 1983-07-12 1986-10-09 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Process for burning fuel dust
FR2569256B1 (en) * 1984-08-16 1989-04-07 Stein Industrie IGNITION AND COMBUSTION SUPPORT BURNER FOR FULLY SOLID SPRAYED FUEL, AND COMBUSTION CHAMBER COMPRISING SUCH BURNERS
DE3541616A1 (en) * 1985-11-25 1987-05-27 Krupp Polysius Ag Burner for pulverulent fuel
GB2206196A (en) * 1987-06-26 1988-12-29 Air Prod & Chem System for burning pulverised fuel
IT1226691B (en) * 1987-11-27 1991-02-04 Enichem Anic Spa Refuse derived fuel

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE573335C (en) * 1929-10-19 1933-03-30 Karl Rochel Burners for pulverized coal, gaseous or liquid fuels
US2096945A (en) * 1932-02-15 1937-10-26 Powderco Inc Burner
DE881717C (en) * 1940-03-28 1953-07-02 Steinmueller Gmbh L & C Ignition burner operated with coal dust for coal dust firing

Also Published As

Publication number Publication date
FR2381242A1 (en) 1978-09-15
AU520507B2 (en) 1982-02-04
NL7801829A (en) 1978-08-22
FI780525A (en) 1978-08-19
NL174871C (en) 1984-08-16
FR2381242B1 (en) 1983-08-19
IT1092756B (en) 1985-07-12
SE433878B (en) 1984-06-18
ES467075A1 (en) 1979-08-16
SE7801871L (en) 1978-08-19
AU3362978A (en) 1979-09-06
CA1086146A (en) 1980-09-23
IT7820353A0 (en) 1978-02-17
DE2806363C2 (en) 1985-06-27
BR7800999A (en) 1978-12-19
GB1588078A (en) 1981-04-15
DE2806363A1 (en) 1978-08-24
FI62896C (en) 1983-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI62896B (en) DIRECTIVE EXTRACTION OF POWDER COLL
US4241673A (en) Direct ignition of pulverized coal
FI85910B (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER ATT STARTA PANNAN I ETT KRAFTVERK SOM UTNYTTJAR FAST BRAENSLE SAMT FOER ATT SAEKERSTAELLA FOERBRAENNINGEN AV BRAENSLET.
US4157889A (en) Burner for powdered fuel
EP0005438B1 (en) Method and apparatus for ignition and sustaining combustion of pulverized coal
US4474120A (en) Method for at least the two-stage ignition of a fuel dust power burner and a burner system for carrying out this method
KR930009919B1 (en) Pulverlzed fuel burner
BG64878B1 (en) Solid fuel burner and method for the adjustment of burning effected by the solid fuel burner
US3147795A (en) Burner utilizing an eddy plate for proper mixing of fuel and air
NO160545B (en) PROCEDURE FOR FORCED CIRCULATION OF A HEATED COMBUSTOR AND COMBUSTOR WITH COMBINATION ROOMS CONTAINING HEATING MEDIUM.
CA1071028A (en) Pulverized coal arc heated igniter system
WO1988002462A1 (en) Dust coal igniting burner device
US20090068601A1 (en) Burner Pilot With Virtual Spinner
NO812830L (en) PROCEDURE FOR THE COMBUSTION OF POWDER-SHAPED SOLID MATERIAL AND COMBUSTION PLANT AND BURNER FOR EXECUTION OF THE PROCEDURE
US5687658A (en) Method of increasing the level of volatiles in a pulverized coal mixture
EP0688414B1 (en) Apparatus and method for burning combustible gases
RU2174649C2 (en) Pulverized-coal lighting-up burner and method of its operation
KR820000299B1 (en) Direct iqnition of pulverized coal
JPS622204B2 (en)
Maznoy et al. Environmental and radiative characteristics of cylindrical Ni-Al burners for LPG combustion
KR820002188B1 (en) Direct lgnition of a fluctuating fuel system
JPS581330B2 (en) Arc heating ignition method and device for igniting pulverized coal
JP2015017789A (en) Boiler equipment
KR101335621B1 (en) Combustor for the pulverized solid fuel
EP0128085A2 (en) Coal-water burner assembly and method

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: COMBUSTION ENGINEERING, INC