Przedmiotem wynalazku jest sposób spalania mialu weglowego, gdzie mial weglowy doprowadza sie przewodami rurowymi w strumieniu sprezonego powietrza z zasobnika do palnika, w którym to palniku nastepuje zaplon wzbogaconego w powie¬ trze strumienia mialu weglowego a jego dopalanie odbywa sie w komorze paleniskowej.Przedmiotem wynalazku jest takze palnik do spalania mialu weglowego, z otaczajacym go pla¬ szczem ochronnym chlodzonym powietrzem, przy czym plaszcz ochronny posiada wspólsrodkowa przegrode dla takiego przeplywu chlodzacego po¬ wietrza, ze moze ono przeplywac wzdluz palnika, z jednego jego konca w drugi i z powrotem z dysza wylotowa dla paliwa i z lanca zaplonowa.Dotychczas znane sposoby spalania mialu weglo¬ wego polegaly na tym, ze mial weglowy byl do¬ prowadzany z zasobnika do palnika przewodami rurowymi w strumieniu sprzezonego powietrza o normalnej temperaturze, to jest okolo 20°C. Do¬ prowadzenie goracego powietrza do mialu weglo¬ wego nastepowalo dopiero w palniku. Mial weglo¬ wy na drodze jego transportowania z zasobnika do palnika nie byl podgrzewany z powodu obawy, aby nie nastapil samozaplon tego mialu weglowego. Z drugiej strony niska temperatura i wilgotnosc do¬ prowadzanego do palnika mialu weglowego powo¬ dowaly, ze czesto gasl plomien w palniku i w na¬ stepstwie tego nastepowalo niezupelne spalanie sie wegla. 10 15 20 25 30 Celem wynalazku w zakresie sposobu jest wyeli¬ minowanie tych niekorzystnych zjawisk, którymi sa gasniecie plomienia w palniku i niezupelnego spalania sie wegla.Zgodnie z wynalazkiem cel ten zostal osiagnie¬ ty dzieki temu, ze mial weglowy na drodze jego transportu z zasobnika do palnika podgrzewa sie do temperatury nizszej od temperatury jego za¬ plonu, to jest do temperatury od 100 do 200°C.Podgrzewania transportowanego rurociagiem z za¬ sobnika do palnika mialu weglowego dokonuje sie za pomoca czesci tego strumienia powietrza, któ¬ rym chlodzi sie ochronny plaszcz palnika i które wskutek odbioru ochronnemu plaszczowi ciepla na¬ grzalo sie do temperatury okolo 400°C, przy czym strumien nosnego sprzezonego powietrza tworzy sie przez zmieszanie 70°/» powietrza o temperaturze 20°C i 30°/o powietrza o temperaturze 400°C.Znany z polskiego opisu patentowego nr 12 605 palnik do spalania mialu weglowego posiada plaszcz ochronny chlodzony powietrzem, ale na¬ grzane od tego plaszcza powietrze jest kierowane pierscieniowym wylotem, otaczajacym plonace pa¬ liwo do komory rozpalowej. Wada tego palnika jest to, ze nie pozwala on na wykorzystanie ogrza¬ nego' przez ochronny plaszcz powietrza do podgrze¬ wania mialu weglowego na drodze jego transportu z zasobnika do palnika. Celem wynalazku w za¬ kresie palnika jest wyeliminowanie wad znanych tego rodzaju palników a zadaniem wiodacym do126 332 tego celu opracowania palnika, fetory -umozliwi na wykorzystanie nagrzanego od ochronnego pla¬ szcza powietrza do podgrzewania mialu weglowego na drodze jego transportu z zasobnika do palnika.Zgodnie z wynalazkiem cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze w miedzysciennych przestrzeniach plaszcza ochronnego, którymi przeplywa chlodzace powietrze sa wmontowane kierunkowe blachy do prowadzenia chlodzacego powietrza po torach srud- bowych, przy czym króciec wylotowy miedzyscien- nej przestrzeni plaszcza ochronnego jest polaczony poprzez kolektor i pierscieniowy przewód rurowy z zasobnikiem mialu weglowego a poprzez dozow¬ nik i transportujacy mial weglowy odcinek prze¬ wodu rurowego jest polaczony z pierscieniowym przewodem rurowym otaczajacym zaplonowa lan¬ ce palnika, zas wlot powietrza zimnego do prze¬ wodu rurowego transportujacego mial weglowy znajduje sie przed zasobnikiem mialu weglowego.Palnik jest wysuniety wglafb komory paleniskowej az do swojego kolnierza tak aby jego plaszcz o- chronny byl omywany przez spaliny tej komory.Przedmiotem wynalazku jest blizej wyjasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia palnik do spalania wegla w przekroju poosiowym i w ujeciu schematycznym, fig. 2 — szczegól palnika z fig. 1 w przekroju po¬ osiowym fig. 3 — palnik z fig. 1 w przekroju po¬ przecznym, a fig. 4 i 5 — uklad przewodów ruro¬ wych do doprowadzania wegla do palnika w wi¬ doku z boku i w ujeciu schematycznym.Ukazany na rysunku palnik posiada wydajnosc 5 MW. Wartosc ta wystepuje w srodkowym odcin¬ ku zakresu wydajnosci przewidywanego dla tego rodzaju palników, zawartego w granicach od 0,3 do 10 MW.Palnik wyposazony jest w walcowy plaszcz sta¬ lowy 1 o podwójnych scianach, którego jeden koniec 2 jest otwarty, natomiast drugi koniec 3 po¬ zostaje zamkniety. Na górnym koncu 3 plaszcz stalowy 1 wyposazony jest w krócce 4, które slu¬ za do doprowadzania powietrza zimnego. Takie po¬ wietrze zimne powinno podczas pracy urzadzenia przeplywac przez krócce 4 do wnetrza walcowego plaszcza stalowego 1 i przeplywac najpierw wzdluz zewnetrznego plaszcza 5 az do dolnego konca 2, a nastepnie wzdluz wewnetrznego plaszcza 8 do krócca wylotowego 7. Przegroda 8 umieszczona po¬ miedzy wewnetrznym plaszczem 5 a zewnetrznym plaszczem 6, uniemozliwia przeplyw obejsciowy od krócców 4 do krócca wylotowego 7. Oprócz prze¬ grody 8, w plaszczu stalowym 1 o podwójnych scianach umieszczone sa jeszcze blachy kierun¬ kowe 9 i 10. Blacha kierunkowa 9 usytuowana jest jako biegnaca spiralnie po zewnetrznej stronie zewnetrznego plaszcza 6 i jest zamocowana na tym plaszczu. Blacha kierunkowa 10 jest usytuowana równiez jako biegnaca spiralnie po wewnetrz¬ nej stronie wzdluz przegrody fc. Blacha kierunko¬ wa 10 jest zamocowana na przegrodzie 8. Blachy kierunkowe 9 i 10 nadaja strumieniowi powietrza przeplywajacemu przez plaszcz stalowy 1 o pod¬ wójnych scianach ruch po torze spiralnym. Usytu¬ owane przeciwlegle nachylenia obu blach kierun¬ kowych 9 i 10 umozliwia zachowanie tego samego kierunku zawirowania strumienia powietrza, prze¬ plywajacego pomiedzy zewnetrznym plaszczem 6 a przegroda 8, wzglednie pomiedzy wewnetrznym plaszczem 5 a przegroda 8. Zmiana kierunku za- 5 wirowania bylaby tu polaczona ze znacznymi stra¬ tami przeplywu. Blachy kierunkowe 9 i 10 tworza jednozwojowe spirale, ale moga one byc uksztal¬ towane równiez jako spirale wielozwojowe.Króciec wylotowy 7 jest uksztaltowany w wy¬ niku przedluzenia wewnetrznego plaszcza 5 i bla¬ chy prowadzacej 8 poza górny koniec 3 plaszcza stalowego 1.Plaszcz stalowy 1 wraz z króccami 4 plaszczami 5 i 6, króccem wylotowym 7, blacha prowadzaca 8 i blachami kierunkowymi 9 i 10 — stanowi kon¬ strukcje spawana. Wewnatrz plaszcz stalowy 1 wy¬ posazony jest w ceramiczne wylozenie 11. Cera¬ miczne wylozenie 11 walcowej przestrzeni pustej, które dochodzi az do górnego konca 3 plaszcza, stanowi przestrzen plomieniowa palnika.Wielkosc srednicy palnika, uwarunkowana ist¬ nieniem plaszcza stalowego 1 i ceramicznego wy¬ lozenia 11, wynosi 1200 mm, natomiast dlugosc palnika wynosi 2000 mm. Na skutek tego uzysku¬ je sie wspólczynnik wydajnosci palnika, wynosza¬ cy 0,5 MW na 1 ml przestrzeni plomieniowej.Wartosc ta miesci sie w granicach dopuszczalnego zakresu wynoszacego od 0,5 do 0,7 MW/m1. Zakres ten charakteryzuje sie stosunkowo niewielkim ob¬ ciazeniem przestrzeni ogniowej, co powoduje, ze palenisko posiada stala charakterystyke. Zmienna charakterystyka paleniska zwiazana jest z niewiel¬ kim stopniem pewnosci ruchowej przy obciazeniach wynoszacych 2 MW/m1 i wiecej. W zwiazku z tym wszystkie wymienione tu obciazenia przestrzeni plo¬ mieniowej odnosza sie do jednego bara i jednej godziny.Wedlug fig. 1 na górnym koncu 3 plaszcza sta¬ lowego 1 zostalo wybrane zaokraglone sklepienie ceramicznego wylozenia 11, co jest podyktowane wzgledami wytwarzania. Pokazany na fig. 1 ksztalt ceramicznego wylozenia 11, nadaje sie wylozeniu przy uzyciu rdzenia formujacego. Material cera¬ miczny, przewidziany do wylozenia, posiada zrazu postac plastyczna i umieszcza sie go w przestrze¬ ni pustej pomiedzy rdzeniem formujacym a pla¬ szczem stalowym 1 w postaci plynnej masy lub w postaci masy podobnej do masy formierskiej, albo po uprzednim wprowadzeniu materialu cera¬ micznego do wnetrza plaszcza stalowego 1, ubija sie go z równoczesnym dociskaniem rdzenia for¬ mujacego. Istotna sprawa jest tu równomierne rozlozeni* sie materialu podczas jego formowania, co pozwala w rezultacie na uzyskanie jednolitego ceramicznego wylozenia 11. Takie jednolite wylo¬ zenie zapewnia w kazdym swoim miejscu takie same warunki przewodzenia ciepla oraz akumulo- wania ciepla.Material, posiadajacy zrazu postac plastyczna, ulega ostatecznemu stwardnieniu do postaci cera¬ micznej, na skutek utwardzenia nastepujacego przynajmniej w wyniku pracy palnika.Podczas pracy palnika powietrze zimne, które przeplywa przez plaszcz stalowy 1, powoduje o- kreslone chlodzenie plaszcza. Chlodzenie to mozna ia i« so 25 30 09 40 45 50126 332 równiez uzyskac przez cllodzenie woda luib chlo¬ dzenie w inny sposób pri' uzyciu cieklego czyn¬ nika chlodzacego. ( Powietrze, które po przeplynieciu przez plaszcz stalowy 1 wydostaje sir/przez króciec wylotowy 7, doplywa do kolektor/12. Kolektor ten jest po¬ laczony przez skreceni/ z króccem wylotowym 7 i sklada sie z dwóch tiach 13 i 14 majacych ksztalt gwiazdzisty, z któryc'/ dolna blacha jest pokazana na fig. 3 w przekro)i wzdluz linii III-III zazna¬ czonej na fig, 2. Bfichy 13 i 14 maja wewnatrz obszaru zamkniete?/ króccem wylotowym 7 duza ilosc wylbran 15, /^zmieszczonych równomiernie na obwodzie tych "/lach. Przestrzen pomiedzy obie¬ ma blachami 13 j 14 jest szczelnie zamknieta na krawedfciach wyiran 15 progami 16. IW analogicz¬ ny sposób przef/*zen pomiedzy blachami 13 i 14 jest szczelnie zamknieta na ich zewnetrznej kra¬ wedzi progami;17. Blachy 13 i 14 tworza wraz z progami 16 i 17 konstrukcje spawana.Wybrania Jf, znajdujace sie w spawanym ko¬ lektorze 12, ujiiozliwiaja dostep do przestrzeni po¬ sredniej 18 pomiedzy kolektorem 12 a górnym koncem 3 plaszcza stalowego 1. Zamiast pokaza¬ nego tu ruchomego ksztaltu wybran 15 mozna za¬ stosowac wybrania 15 o ksztalcie okraglym. Kra¬ wedz o ksztalcie gwiazdzistym posiada wierzchol¬ ki, które moga byc wykorzystane jako leje. Takie wykorzystanie zostalo przewidziane wedlug fig. 3, poniewaz w kazdym takim wierzcholku znajduje sie otwór przelotowy 19, który stanowi polaczenie pomiedzy przestrzenia zewnetrzna kolektora 12 a przyspawanym do niego króccem rurowym 20.Kazdy króciec rurowy 20 przechodzi za posred¬ nictwem umieszczonego posredniego zaworu na- stawczego 21 w przewód rurowy 22. Zawory na- stawcze sa przewidziane dla palników o zmien¬ nym sposobie pracy. W przypadku stalego sposobu pracy rozdzielania powietrza nastepuje poprzez o- twory przeplywowe o stalych przekrojach po¬ przecznych przeplywu. Wszystkie przewody ruro¬ we 22 sa prowadzone na plaszczu stalowym 1 po jego stronie zewnetrznej i maja na swoim przed¬ nim koncu, przeciwleglym wzgledem pokrywy roz¬ dzielajacej 12, krzywak 23, którego wlot umiesz¬ czony jest w dyszy 24, usytuowanej dokladnie tuz przed dolnym koncem 2 plaszcza stalowego 1. Dy¬ sze 24 sa umieszczone pod katem 70° wzgledem osi podluznej plaszcza stalowego 1, promieniowo w stosunku do osi podluznej. Wartosc kata wynosza¬ ca 70° wystepuje w granicach dopuszczalnych za¬ kresu wartosci katowych, to znaczy od 60 do 80°.Kiedy dysze 24 sk skierowane dokladnie na os podluzna i srodkowa plaszcza stalowego 1, kat u- tworzony pomiedzy osia srodkowa danej dyszy a promieniem przechodzacym przez os srodkowa i podlucna plaszcza stalowego 1 oraz przez srodek dyszy wynosi 0°. W razie potrzeby dysza 24 moga byc usytuowane jako skierowane obok osi podluz¬ nej i srodkowej plaszcza stalowego 1. Przy tym dopuszcza sie jeszcze kat o wartosci do 30° po¬ miedzy osia srodkowa dyszy a promieniem przeci¬ najacym srodek dyszy. Przewody rurowe 22 sa za¬ mocowane na plaszczu stalowym 1 za pomoca ze¬ ber poprzecznych 25 oraz kolnierza 26 palnika, któ¬ ry zarazem opasuje wokolo plaszcz stalowy 1.Za pomoca kolnierza 26 palnik montuje sie na nie pokazanym tu kotle. Nastepnie palnik taki 5 wchodzi swoja przednia czescia koncowa 2 w przestrzen ogniowa kotla az do samego kolnierza 26. W odróznieniu od innych palników — po¬ wszechnie spotykanych palników czolowych i pal¬ ników atropowych, w przypadku których wlot pa- 10 liwa usytuowany jest w zasadzie w jednej plasz¬ czyznie za scianka kotla, palnik wedlug wynalazku posiada wewnatrz plaszcza atalowego 1 i ceramicz¬ nego wylozenia 11, chroniona przestrzen plomienio¬ wa lub tunel plomieniowy, zamknieta wzgledem 15 pozostalej przestrzeni paleniska.Do palnika pokazanego na fig. 1 do 3 doprowa¬ dza sie paliwo w postaci mieszanki pylowo-po- wietrznej poprzez usytuowany wspólsrodkowo prze¬ wód rurowy 27, którego wylot znajduje sie w gór- 20 nym koncu plaszcza stalowego 1, do przestrzeni plomienionej. Przewód rurowy 27 na pewnym od¬ cinku nad pokrywa rozdzielajaca 12 jest umieszczo¬ ny wewnatrz przewodu rurowego 28, przyspawa¬ nego do kolektora 12, z zachowaniem pewnej od- 25 leglosci od scianek wewnetrznych tego przewodu 28. Ponizej kolektora 12 przewód rurowy 27 jest umieszczony w trzecim z kolei przewodzie ruro¬ wym 29, przyspawanym do górnego konca 3 pla¬ szcza stalowego 1, z zachowaniem jeszcze wiek- 30 szej odleglosci od scianek wewnetrznych tego prze¬ wodu 29. Pomiedzy przewodami rurowymi 27 i 29 istnieje wskutek tego przewód pierscieniowy 30, prowadzacy w przestrzen plomieniowa i polaczony z kolektorem 12* Nad kolektorem 12 równiez ist- 35 nieje podobny przewód pierscieniowy, oznaczony odnosnikiem 31. Przewód pierscieniowy 31 jest u- tworzon r przez przewody 27 i 28 i jest, podobnie jak prze wód pierscieniowy 30, równiez polaczony z pokrywa* rozdzielajaca 12. Oznacza to, ze powietrze 40 wydostajace sie z krócca wylotowego 7 zostaje rozdzielcne przez kolektor 12 w rózny sposób. Do¬ staje sie ono do przewodów rurowych 22, których wyloty znajduja sie w dyszach 24, oraz do prze¬ wodu pi arscieniowego 30 i 31. 45 Doprowadzenie powietrza do przewodów pierscie¬ niowych 30 i 31 jest ulatwione przez umieszczenie wybran 15 w kolektorze 12 w taki sposób, ze o- twory przelotowe 32 znajdujace sie pomiedzy dwo¬ ma sasiidniml wybraniami 15 sa zawsze usytuo- w wane naprzeciw otworu przelotowego 19, a- scianki boczne 15 tych wybran 15 tworza lej. Zatem leje przynaleine otworom przelotowym okraglym 19 i otworom przelotowym 32 sa usytuowane — jak to pokazano na fig. 3 — zawsze dokladnie naprzeciw 55 siebie, tai ze powietrze wydostajace sie z krócca wylotowego 7 kieruje sie w optymalny sposób do otworów przelotowych okraglych 19 i do otworów przelotom ych 32.W kolettorze 12 palnika nastepuje rozdzielenie «• powietrza z zachowaniem odpowiednich proporcji.Od 10 do 30V§ ilosci powietrza przypadajacego na króciec wylotowy 7 dostaje sie do przewodu pier¬ scieniowejo 31, 25 do &?/• ogólnej ilosci powie- trza dostaje sie do przewodów rurowych 22 pro- « wadzacych do dysz 24. Reszta powietrza przecho-7 126 332 8 dzi przewodem pierscieniowym 30 do przestrzeni plomieniowej. Taki3 rozdzielenie powietrza mozna regulowac za pomoca czlonów regulacyjnych u- mieszczorych w róznych przewodach, za pomoca klap i/lub zaworów, na przyklad za pomoca prze¬ widzianych w przykladzie wykonania zaworów na- stawczych 21. Jednakze zakres regulacji powinien byc mozliwie niewielki, aby straty przeplywu, któ¬ ra wynikaja ze wzgladów konstrukcyjnych, a któ¬ rych wielkosc jest uzalezniona od zakresów regu¬ lacji, byly niezbyt duze. Oprócz tego regulacja strumienia powietrza powinna miec miejsce, we¬ dlug fig. 1 do 3, mozliwie na odcinku przewodów, przy zaworach nastawczych 21 przewodów ruro¬ wych. 22. kegulacja odbywa sie na podstawie po¬ miaru predkosci przeplywu w przewodach ruro¬ wych 22. W tym celu w przewody rurowe 22 sa wbudowane kryzy miernicze 33. Kryzy miernicze 33 sa polaczone czynnie z urzadzeniami wskazu¬ jacymi 34.Na podstawie wskazywanych wartosci przepro¬ wadza sie recznie powtórna regulacje zaworów na¬ stawczych 21 w przypadku wystepowania odchy¬ len od zadanych wartosci zadanych. W innym przy¬ padku zawory nastawcze, oraz wszystkie inne, e- wentualnie przewidziane w ukladzie zawory i kla¬ py do regulacji powietrza, powinny pozostac nie- regulowane zarówno podczas wlasciwej pracy pal¬ nika, jak równiez podczas okresu rozruchu. W przykladzie wykonania predkosci w przewodach rurowych 22 podczas spalania pylu antracytu w ilosci 600 kg/godzine powinna wynosic 80 m/se¬ kunde. Taka predkosc odpowiada udzialowi ilo¬ sciowemu powietrza, wynoszacemu 359/t ogólnej ilosci powietrza. W przypadku udzialu ilosciowego powietrza wynoszacego 15°/t w przewodzie pierscie¬ niowym 31 oraz 5O0/* w przewodzie pierscieniowym 30 predkoscia powietrza wynosza 15 m/sekunde w przewodzie rurowym 27 i 50 m/sekunde w prze¬ wodzie pierscieniowym 30. Szybkosci te wystepuja w korzystnie wybranych zakresach od 10 do 20 m/sekunde w przewodzie rurowym 27 i z dwu- do czterokrotnie wieksza predkoscia w przewodzie pierscieniowym 30 oraz z*piecio- do siedmiokrot¬ nie wieksza predkoscia w przewodach rurowych 22.Przy tym maksymalna predkosc powietrza wynosi okolo 100 m/sekunde.Temperatura powietrza, dostajacego sie do ko¬ lektora 12 jest przy pracy palnika nizsza od naj¬ wyzszej dopuszczalnej temperatury palnika, wyno¬ szacej 1330°C, i wystepuje w zaleznosci od tempe¬ ratury wlotowej 20°C w granicach rzedu wielkosci 400°C. Gorace powietrze o takiej temperaturze przeplywa przez przewód pierscieniowy 31 do przewodów rurowych 36, które prowadza do za¬ sobników 35. Przewody rurowe 36 sa zamocowane z boku na kolnierzach przyspawanych do scianki 28 przewodu rurowego 31.Powietrze plynace w przewodach rurowych 36 jest nazwane powietrzem pierwotnym. Do tego powietrza pierwotnego o temperaturze 400°C, jesz¬ cze przed jego dostaniem sie do kazdego z zasob¬ ników 35, doprowadza sie powietrze pierwotne o temperaturze 20°C, dodajac je w stosunku 70 do 30, przy czym ten wiekszy udzial stanowi powietrze pierwotne o temperaturze 20°C. Powietrze pierwot¬ ne o temperaturze 20°C wdmuchuje sie w dany przewód rurowy 36 za pomoca dmuchawy 38 po¬ przez zawór regulacyjny 39 oraz króciec 37. Za 5 pomoca zaworu regulacyjnego 39 nastawia sie po¬ trzebny aktualnie udzial zimnego powietrza. Dmu¬ chawa 38 zapewnia wystarczajacy doplyw powie¬ trza-. Oznacza to, ze zasilanie powietrzem nastepuje w sposób wymuszony, jak równiez i jego dopro¬ wadzenie do krócców 4 plaszcza stalowego 1. Na fig. 1 pokazana zostala w sposób schematyczny dmuchawa 40 przynalezna do krócca 4. W zalezno¬ sci od wyboru mozna zamiast róznych dmuchaw 38 i 40 zastosowac wspólna dmuchawe z wlasnym, wlaczonym równolegle urzadzeniem do rozdzielania powietrza.Przez doprowadzenie powietrza o stosunkowo ni¬ skiej temperaturze do przewodu rurowego 36, po¬ wietrze pierwotne o temperaturze 400°C ulega o- chlodzeniu do tego stopnia, ze napotykajac na pyl weglowy, doprowadzany z zasobników 35 poprzez urzadzenie regulacyjne 41 do przewodu rurowego 36, uzyskuje ono temperature nizsza od tempera¬ tury zaplonu pylu weglowego. Temperatura ta po¬ winna byc nieco wyzsza od zadanej temperatury wlotowej -mieszanki pylu weglowego i powietrza w przewodzie rurowym 27. Uzyskuje sie to na sku¬ tek niewielkiej odleglosci zasobników 35 od prze¬ wodu rurowego 27 i/lub dzieki izolacji cieplnej przewodu rurowego 36, co w obu przypadkach za¬ pobiega stratom ciepla. Temperatura na wylocie przewodu rurowego 36, zamocowanego w taki sam sposób na przewodzie rurowym 27, jak i na prze¬ wodzie rurowym 31, wzglednie temperatura mie¬ szanki pylu weglowego z powietrzem na wejsciu w przewód rurowy 27 wynosi 160°C i wystepuje w granicach dopuszczalnego zakresu temperatury, to znaczy w granicach od 100 do 200°C.Urzadzenie regulacyjne 41 steruje dozowaniem zasobu paliwa dostarczanego z zasobnika zapasu calodziennego do przewodu rurowego 36. Nastawia sie to urzadzenie na wartosc okolo 900 g/m5, od¬ powiadajaca stopniowi nasycenia pylem mieszanki pylu weglowego i powietrza. Dla zadanej domieszki pylu weglowego moze okazac sie ewentualnie wy¬ starczajace zastosowanie prostego zaworu do re¬ gulacji natezenia przeplywu, jako urzadzenia re¬ gulacyjnego 41. W przypadku zwiekszonych wy¬ magan odnosnie dokladnosci dozowania mozna na przyklad zamontowac przenosniki pracujace w u- kladzie przymusowym, które w taki sposób wymu¬ szony dostarczaja dozowane ilosci pylu weglowego z zasobnika 35 do przewodu rurowego 36. Tego rodzaju urzadzenie dozujace moze stanowic wirnik skrzydelkowy 42, który jest zamontowany na do¬ wolnym, o ksztalcie leja, koncu zasobnika 35( i odpowiednio do swojej predkosci obrotowej, która mozna nastawiac, podaje pomiedzy swoimi skrzy¬ delkami dokladnie wyznaczone uprzednio ilosci pylu weglowego w dól, do przewodu rurowego 36.Mieszanka pylu weglowego i powietrza dostajaca sie z przewodu rurowego 27 do przestrzeni plo¬ mieniowej zostaje otoczona strumieniem powietrza o ksztalcie pierscieniowym, wyplywajacym z prze¬ wodu pierscieniowego 30. Powietrze to bedzie na- 15 20 25 30 35 15 50 55 6t126 332 9 zywane odtad powietrzem wtórnym. Powietrze wtórne posiada temperature 400°C, podobnie jak powietrze przeplywajace przez przewód pierscie¬ niowy 31, i zostaje wprawione za pomoca urza¬ dzenia 43 do nadawania ruchu zawirowania w ruch wirowy po torze spiralnym wokól wyplywa¬ jacego strumienia mieszanki pylu weglowego z po¬ wietrzem. Urzadzenie 43 do nadawania ruchu za¬ wirowania sklada sie z pewnej ilosci rozmieszczo¬ nych równomiernie w przewodzie pierscieniowym 30, ulozyskowanych jako obrotowe w przewodach rurowych 27 i 28, blach kierunkowych 44, oraz z ukladu ustalajacego 43. Blachy kierunkowe 44 po¬ siadaja ksztalt dostosowany do pierscieniowego przekroju poprzecznego przewodu pierscieniowego 30 i mozna je obracac w taki sposób, ze powietrze wtórne w przewodzie pierscieniowym 30 w zalez¬ nosci od nastawienia zostaje poddane dzialaniu po¬ wodujacemu ruch skrecania poosiowego w grani¬ cach od 10° do 80°. Przy tym korzystne jest wy¬ branie mozliwie malego zakresu regulacji blach kierunkowych 44, aby blachy kierunkowe 44 wy¬ pelnialy swoja powierzchnia przewód pierscienio¬ wy 30 w mozliwie jak najbardziej zamykajacy go sposób.Uklad ustalajacy 45 stanowia na przyklad rucho¬ me obrotowo drazki umieszczone na przewodzie rurowym 29^ które styka sie w dany, odpowiada¬ jacy okreslonemu polozeniu ustalenia, odpowiedni otwór sposród duzej ilosci otworów znajdujacych sie w pierscieniu osadzonym na kazdym walku da--J nej blachy kierunkowej. Dokonuje sie tego recznie, dostajac sie poprzez wybrania 15 w pokrywie roz¬ dzielajacej 12. Aby mozliwe bylo, pomimo tempe¬ ratury i niebezpieczenstwa zapalenia, dokonywanie w czasie pracy palnika regulacji urzadzenia 43 do nadawania ruchu zawirowania mieszance, mozna równiez wyposazyc walki blach kierunkowych w kola lancuchowe, które w takim przypadku prze¬ stawia sie obrotowo za pomoca napedu lancucho¬ wego, przechodzacego poprzez wybranie 15, steru¬ jac tym napedem z bezpiecznego miejsca. Zamiast napedu lancuchowego mozna zastosowac to rów¬ niez innego rodzaju przelozenia mechaniczne.Oprócz tego zamiast urzadzenia 43 do nadawa¬ nia ruchu zawirowania mozna zastosowac pewna ilosc dysz, umieszczonych spiralnie wokól przewo¬ du rurowego 27.Strumien pylu weglowego zmieszanego z powie¬ trzem, wydostajacy sie z przewodu rurowego 27, kierowany dodatkowo przez blachy kierunkowe 46, rozmieszczone w równomiernych odstepach po wew¬ netrznej stronie przewodu rurowego 27 i usytuo¬ wane w kierunku podluznym rury, przeplywa wzdluz toru prostoliniowego i nie wykazuje ten¬ dencji do zawirowywania. Natomiast strumien po¬ wietrza wtórnego wydostajacy sie z przewodu pierscieniowego 30 przemieszcza sie z mniejszym luto wiekszym zawirowaniem, odpowiednio do wiel¬ kosci nastawienia urzadzenia 43 do nadawania ru¬ chu zawirowania. Jesli przyjmie sie strumien po¬ wietrza wtórnego i strumien mieszanki pylu we¬ glowego i powietrza jako strumien calkowity, to calkowity udzial procentowy czesci strumienia przemieszczajacej sie za zawirowaniem wystepuje 10 w granicach od 30 do 909/*. Nadawanie zawirowa¬ nia mozna dokonywac TÓwniez w inny sposób, na przyklad bez nadawania zawirowania strumieniowi powietrza wtórnego na skutek ruchu zawirowania 5 mieszanki pylu weglowego i powietrza. W przy¬ padku rozwiazania wybranego w przykladzie wy¬ konania uzyskuje sie jednak szczególnie korzystne warunki.Na skutek dzialania powietrza wtórnego, pod- io danego dzialaniu skrecajacemu, lzejsze czastki mieszanki pylu weglowego z powietrzem prze¬ mieszczaja sie po mocno spiralnym torze, nato¬ miast wplyw tego powietrza wtórnego na ci e czastki pylu weglowego jest mniejszy. S ejsze 15 czastki pylu weglowego, przebywajac dro^e wzdluz toru spiralnego o znacznej krzywiznie,y4ostaja wy¬ rzucone na zewnatrz na skutek dzjafania sily od¬ srodkowej w obszar wystepujac^w poblizu cera¬ micznego wylozenia 11. W tym/obszarze blisko ce- 20 ramicznego wylozenia 11 czaptki pylu weglowego sa wystawione na szczeg£Jfffe intensywne promie¬ niowanie ciepla, które nagromadzilo sie tu podczas procesu spalania. Powoduje to zapalenie sie cza¬ stek pylu weglowejto/w przypadku, gdy nastapi 25 urwanie sie plomienia na wlocie paliwa w prze¬ strzeni plomienjowej. Dzialanie to jest uzupelnione dzialaniem zanikajacym z dlugiego czasu przeby¬ wania oaft^cych sie czastek pylu weglowego w przestrzeni plomieniowej i podgrzewaniem wegla. 30 Na skutek dluzszego czasu przebywania tych cza- ' stek w przestrzeni plomieniowej istnieje pewien stopien pewnosci, ze plomien w przestrzeni plo¬ mieniowej plaszcza stalowego 1 i wylozenia 11 nie zgasnie zupelnie, kiedy dojdzie do urwania sie plo- 35 mienia na wlocie paliwa. Takie urwanie sie plo¬ mienia moze byc na przyklad spowodowane przez zaklócenie doplywu paliwa. Nastepnie plomien czastkowy, znajdujacy sie jeszcze w przestrzeni plomieniowej, uderza z powrotem we wlot paliwa. 40 Korzystne oddzialywanie czasu przebywania cza¬ stek wzrasta wraz z dlugoscia okresu czasu prze¬ bywania. Okres czasu przebywania zalezy od kata zawirowania strumienia powietrza wtórnego. Z drugiej znów strony wiekszy kat skretu powoduje 45 znaczne straty przeplywu. A wiec nalezy dobrac optymalny czas przebywania czastek pylu weglo¬ wego w przestrzeni plomieniowej z uwzglednieniem ujemnych zjawisk wynikajacych ze strat przeply¬ wu.M Oprócz czasu przebywania oraz oddzialywania cieplnego wylozenia, które ze wzgledu na utrzyma¬ nie temperatury roboczej, wynoszacej okolo 1350°C. nie moze przekroczyc pewnej wartosci i dlatego jest chlodzone z wydajnoscia chlodzenia wynoszaca 55 od 200 do 300 wat na 1 m* i stopien Kelvina, za pomoca strumienia powietrza zimnego, przeplywa¬ jacego przez plaszcz stalowy 1, równomierne pod¬ grzewanie paliwa, powodowane przez gorace po¬ wietrze pierwotne, przyczynia sie do spalania przez M to, ze jest jeszcze potrzebne tylko stosunkowo nie¬ wielkie ogrzanie paliwa, aby pyl weglowy osiag¬ nal temperature zaplonu.W przestrzeni plomieniowej nastepuje pierwszy stopien dwustopniowego procesu spalania. Ten 05 pierwszy stopien ustala sie przez odpowiednie na-11 stawienie powietrza pierwotnego i powietrza wtór¬ nego wzglednie nastawienia doprowadzonej mie¬ szanki pylu weglowego i powietrza, oraz przez na¬ danie ruchu skrecania poziomego powietrzu wtór¬ nemu. Oznacza to, ze nalezy dobrac wielkosc ruchu skrecenia poosiowego oraz czas przebywania cza¬ stek mieszaniny odpowiednio do tego stopnia spa¬ lania. W pierwszym stopniu spalania powinno za¬ chodzic az do wylotu plaszcza stalowego li wy¬ lozenia 11 wypalania o wspólczynniku a=0,4—0,8.Spalanie o wspólczynniku a=l odpowiada warto¬ sci spalania 100Vt. W przykladzie wykonania do¬ brano spalenie o górnej wartosci granicznej. Takie spalenie uzyskuje sie na skutek spalania przy sto¬ sunku nizszym od stechiometrycznego. W przypad¬ ku tego rodzaju spadania nie dostarcza sie potrzeb¬ nego tlenu powiednio do stechiometrycznego sto¬ sunku czasteczkowego paliwa. Na skutek tego na¬ stepuje spalanie niezupelne, poniewaz czastki pylu weglowego nie spalaja sie kolejno jedna po dru¬ giej, lecz spalaja sie wszystkie równomiernie. Po¬ wstaje spalanie opóznione, które powoduje two¬ rzenie sie tlenku azotu (NOx).W pierwszym stopniu spalania, na skutek tem¬ peratury spalania nie przekraczajacej wartosci 1350°C, nie wystepuje stan cieklej substancji sto¬ pionej. Zachodzi tu suchy proces spalania. Spalone czesciowo czastki pylu weglowego sa miekkie. Te czesciowo spalone, miekkie czastki wegla powoduja w stosunku do roztopionych i zakrzeplych czastek zuzla o wiele mniejsza erozje wylozenia palnika.Podczas drugiego stopnia spalania na zewnatrz przestrzeni zamknietej plaszczem stalowym 1 i wy¬ lozeniem 11 doprowadza sie przewodami rurowymi 22 powietrze z trzeciego etapu spalania. Na skutek dzialania powietrza z trzeciego etapu spalania po¬ winno nastepowac spalanie przy stosunku wyzszym od stechiometrycznego, to znaczy powinien zostac wytworzony nadmiar powietrza. W przypadku ta¬ kiego nadmiaru powietrza nalezy dokonac optymal¬ nego pod wzgledem ekonomicznym wyboru po¬ miedzy wielkoscia strumienia powietrza, potrzebna do spalania w zakresie od minimum do zupelne¬ go spalania czastek wegla a korzystnym dzialaniem znacznego nadmiaru powietrza w przypadku od¬ zyskiwania wtórnego ciepla za posrednictwem u- mieszczonych w strumieniu gazu wylotowego wy¬ mienników ciepla.Podczas gdy nadmiar gazów spalinowych ulat¬ wia odzyskiwanie ciepla za pomoca wlaczonych w uklad wymienników ciepla, to równoczesnie u- trudnia on przygotowanie coraz wiekszych ilosci powietrza koniecznych do wytworzenia zadanej ilo¬ sci gazów spalinowych. Trudnosci te wynikaja mie¬ dzy kmymi ze zwiekszenia sie w sposób niepro¬ porcjonalnie wysoki oporów przeplywu w stosun¬ ku do wzrostu predkosci przeplywu. Odnosi sie to zwlaszcza do warunków przeplywu, panujacych w plaszczu stalowym 1, które miedzy innymi przez wielkosc przekrojów poprzecznych przeplywu oraz - przez wielkosc nachylenia powierzchni kierunkowej ii lt wyznaczaja okreslona wielkosc zmiany kie¬ runku przeplywu powietrza. Przy tym nalezy pa¬ mietac o tym, ze powietrze w miare wznoszenia sie przy zachowanej stalej predkosci przeplywu ma 6332 S i 1Z dluzszy czas przebywania w plaszczu stalowym 1 i wskutek tego ulega wzrastajacemu podgrzaniu.W pozostalych przypadkach blachy kierunkowe sluza do doprowadzenia powietrza w sposób wy- 5 muszony do wszystkich miejsc na obwodzie pla¬ szcza stalowego w celu unikniecia punktowych lub pasmowych przegrzewan tego plaszcza.Za posrednictwem dysz 24 oraz ewentualnego, róznie prowadzonego strumienia powietrza z trze- io ciego etapu spalania mozna dowolnie dostosowac plomien przed plaszczem stalowym 1 do ksztaltów geometrycznych danego kotla. Dostosowanie takie nazywane jest przykladowo wydluzeniem lub roz¬ szerzeniem albo tez zmiana kierunku. 15 O ile dysze 24 sa usytuowane jako ukierunkowa¬ ne wzgledem osi podluznej i srodkowej plaszcza stalowego 1, to przewiduje sie, ze wyplywajace powietrze z trzeciego etapu spalania wchodzi w mieszanke pylu weglowego z powietrzem wspól- 20 pradowa do kierunku przeplywu tej mieszanki, która wydostaje sie z plaszcza stalowego 1 i prze¬ mieszcza sie wzdluz toru spiralnego, a nie przeciw- pradowego do kierunku przeplywu tej mieszanki.Dzieki temu unika sie tu strat energii ruchu. Rów- ss noczesnie nastepuje zmieszanie sie ze strumieniem powietrza z trzeciego etapu spalania, wystarcza¬ jace do zupelnego spalania czastek wegla.W podanym przykladzie wykonania zostal uzyty pyl antracytowy w ilosci 600 kg/godzine. Ten pyl 30 antracytowy posiada wartosc opalowa wynoszaca 50.000 GJ/kg. Slopien zmielenia tego pylu wy¬ nosi do 95°/# przy wielkosci ziarna' mniejszej od 0,02 mm. Jest to wielkosc znacznie mniejsza od dopuszczalnej, która wynosi 0,05 mm. Udzial czesci 35 lotnych tego pylu antracytowego wynosi 8f/e w sta¬ nie surowym. Zawartosc wody, równiez w odnie¬ sieniu do stanu surowego, wynosi lf/t, co stanowi polowe dopuszczalnej wartosci zawartosci wody.Zawartosc popiolu wynosila tu 15Vo. Tak wiec cho- 40 dzi w tym przypadku o zwykly wegiel antracyto¬ wy, stanowiacy nosnik reakcji, którego temperatu¬ ra zapalania sie wynosi okolo 400° w zaleznosci od wielkosci udzialu czesci lotnych. Zamiast we¬ gla antracytowego mozna równiez uzyc innych do- 45 wolnie wybranych rodzajów wegla chudego, któ¬ rych wartosc opalowa odpowiada wartosci opalo¬ wej antracytu.Dla dokonania rozruchu palnika przy uzyciu przewidzianego tu wegla antracytowego, nalezy 5§ wsunac palnik zaplonowy 47 przez umieszczona wspólsrodkowo w przewodzie rurowym 27 rure 48 do przestrzeni plomieniowej palnika wedlug wy¬ nalazku. Palnik zaplonowy 47 jest uksztaltowany w postaci palnika olejowego lub palnika gazowego 55 i posiada wydajnosc zaplonowa wynoszaca okolo 10*/« wydajnosci palnika wedlug wynalazku. Za po¬ moca palnika zaplonowego 47 przy wystarczaja¬ cym rozgrzaniu palnika wedlug wynalazku naste¬ puje zapalenie wyplywajacej do wnetrza palnika ot mieszanki pylu weglowego z powietrzem. Po zapa¬ leniu dokonuje sie regulacji urzadzenia dozujacego, to znaczy regulacji dozowania paliwa, az do uzy¬ skania warunków stechiometrycznych w obszarze wtórnym, a wiec w drugim stopniu spalania. Wte- 05 dy moze nastapic korzystnie podniesienie w góre• 13 palnika przy zachowaniu takiego samego rozdzie¬ lania powietrza z trzeciego etapu spalania jak w przypadku pracy ciaglej. To ulatwia w znacznym stopniu prowadzenie palnika.W taki sposób palnik pracuje równiez i wtedy, kiedy zamiast wegla antracytowego o zawartosci czesci lotnych, wynoszacej mniej niz 10*/t, zastosu¬ je sie koks. Praca przy uzyciu koksu jest nawet o tyle lzejsza, ze mozna w tym przypadku stoso¬ wac pyl o znacznie wiekszych czastkach, docho¬ dzacych do 0,15 mm.Palnik wedlug wynalazku nadaje sie szczególnie do stosowania do kotlów przemyslowych, do zdal¬ nie sterowanego wytwarzania energii cieplnej, do komór paleniskowych w przemysle cementowym i do innych pieców przemyslowych sluzacych do wy¬ palania materialów. Moze on byc stosowany za¬ równo jako palnik stropowy jak tez jako palnik boczny.Dzieki mozliwosciom oddzialywania na ksztalt geometryczny plomienia palnik wedlug wynalazku nadaje sie szczególnie do zastosowania w komo¬ rach paleniskowych krótkich. Oprócz tego palnik wedlug wynalazku dzieki jego wlasnemu uklado¬ wi chlodzenie mozna równiez slosowac w niechlo- dzonych komorach paleniskowych. Ponadto nadaje sie on szczególnie do stosowania w ukladach kon¬ strukcji zespolowych.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób spalania mialu weglowego, gdzie mial weglowy doprowadza sie przewodami rurowymi w strumieniu sprezonego powietrza z zasobnika do palnika, w którym to palniku nastepuje zaplon wzbogaconego wi powietrze strumienia mialu we¬ glowego a jego dopalanie odbywa sie w komorze paleniskowej, znamienny tym; ze mial weglowy na drodze jego transportu z zasobnika do palnika podgrzewa sie do temperatury nizszej od tempera- 332 14 tury jego zaplonu, to jest do temperatury od 100 do 200°C. 2. Sposób wedlug zastrz. 1. znamienny tym, ze podgrzewania transportowego rurociagiem z za- s sobnika do palnika mialu weglowego dokonuje sie za pomoca czesci tego strumienia powietrza, któ¬ rym chlodzi sie ochronny plaszcz palnika i które wskutek odbioru ochronnemu plaszczowi ciepla nagrzalo sie do temperatury okolo 400°C. przy czym ie strumien nosnego sprezonego powietrza tworzy sie przez zmieszanie 70*/t powietrza o temperatu¬ rze 20°C i 30*/t powietrza o temperaturze 400°C. 3. Palnik do spalania mialu weglowego z otacza¬ jacym go plaszczem ochronnym chlodzonym po- is wietrzem, przy czym plaszcz ochronny posiada wspólsrodkowa przegrode dla takiego przeplywu chlodzacego powietrza, ze moze ono przeplywac wzdluz osi palnika i jednego jego konca w drugi i z powrotem, z dysza wylotowa dla paliwa i z 20 lanca zaplonowa, znamienny tym, ze w miedzy- sciennych przestrzeniach plaszcza ochronnego (1), którymi przeplywa chlodzace powietrze sa wmon¬ towane kierunkowe blachy (9, 10) do prowadzenia chlodzacego powietrza po torach srubowych, przy 25 czym króciec wylotowy (7) miedzysciennej prze¬ strzeni plaszcza ochronnego (1) jest polaczony po¬ przez kolektor (12), pierscieniowy przewód ruro¬ wy (31), przewód rurowy (30) z zasobnikiem (35) mialu weglowego, a poprzez dozownik (41) i tran- 30 aportujacy mial weglowy odcinek przewodu ruro¬ wego (36) jest polaczony z pierscieniowym prze¬ wodem rurowym (27), zas wlot powietrza zimnego do przewodu rurowego (30) znajduje sie przed za¬ sobnikiem (35) mialu weglowego. n 4. Palnik wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze ma kolnierz (20), którym oparty jest o wewnetrz¬ na powierzchnie sciany komory paleniskowej, dzieki czemu plaszcz ochronny (1) palnika jest o- mywalny przez spaliny komory paleniskowej.126 332 lanca zaptonowa pLjr-powictrze-fniwzanka-l powietrze pierwotne-—-lj 48 27 -g powietrze uitóme. (powietrze i aT|X- \ weciegc HJ -f letapu(trójne) k—I jpounet | J^zimne 4 rze FIG.1126 332 FIG.3 19126 332 FIG.2 14 13 19 I bT* 7 m<$ Nhr"43 44 6-i ± r^-^j r siS \~z Z ns 30 f ) 27 29 3 18 46 47 FIG.4 FIG. 5 Sklad: B.Z.Graf.Druk: PracPoligraficzna UP PRL Naklad 100 egu. Cena 100 zl. PL