PL170633B1

PL170633B1 - Palnik pieca obrotowego oraz sposób wytwarzania plomienia w strefie spalania pieca p r z y uzyciu palnika pieca obrotowego PL

Info

Publication number: PL170633B1
Application number: PL92294270A
Authority: PL
Inventors: Ib Ohlsen
Original assignee: Smidth & Co As F L
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1997-01-31
Also published as: EP0509581A3; EP0509581B1; DE69203023T2; BR9201410A; DK70991A; DE69203023D1; TR25944A; CN1032274C; CA2066376A1; DK169446B1; MX9201794A; PL294270A1; ES2073855T3; DK70991D0; US5299512A; CN1065922A; EP0509581A2

Abstract

1. Palnik pieca obrotowego zawierajacy trzy wspólosiowe, umieszczone jedna w drugiej rury, mie-- dzy którymi sa utworzone kanaly, przy czym, pie-- rwsza rura, srodkowa, jest rura zasilajaca paliwem cieklym i/lub gazowym, miedzy rurami pierwsza i druga jest utworzony, polaczony z wlotem powietrza, pierwszy pierscieniowy kanal doprowadzajacy powie- trze pierwotne do strefy spalania, a miedzy druga rura i trzecia rura jest utworzony drugi pierscieniowy kanal pneumatycznie doprowadzajacy paliwo stale do strefy spalania, znamienny tym, ze na skierowanym w stro- ne strefy spalania koncu drugiej rury (8) jest na stale zamocowany, uksztaltowany w formie plytki, pier- scien (6) zaopatrzony w szereg dysz (3) o osiach równoleglych do osi palnika i majacy powierzchnie stykajaca sie ze strefa spalania stanowiaca rozbiez- ny wylot dla pierwszej rury (5) zas powierzchnia pierscienia (6) stykajaca sie z koncem pierwszej rury (5) ma srubowe zeby (4"), przy czym do pierscienia (6) jest przymocowana na stale tuleja (7) posiadaja- ca szczelinowe otwory 1 umieszczona na pierwszej rurze (5) majacej na swym koncu stykajacym sie z pierscieniem (6) srubowe zeby (4 ') komplementar- ne do srubowych zebów (4") pierscienia (6), przy czym pierwsza rura (5) jest umocowana obrotowo i jest dociskana do pierscienia (6) sprezyna. F IG . 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest palnik pieca obrotowego oraz sposób dostarczania paliwa do strefy spalania pieca obrotowego przy użyciu tego palnika pieca obrotowego, zwłaszcza palnika do wprowadzania paliwa stałego, ciekłego lub gazowego. Takie palniki znane są od szeregu lat, początkowo jako palniki jednokanałowe, które były stopniowo ulepszane aż do powstania

170 633 palników trój-kanałowych, które pozwalały na jednoczesne wprowadzenie kilku rodzajów paliwa do pieca w ten sposób łącząc korzyści na przykład paliw stałych, ciekłych lub gazowych w celu uzyskania najlepszego płomienia w strefie spalania pieca przy użyciu możliwie małej ilości powietrza pierwotnego dzięki czemu uzyskuje się bardziej ekonomiczną pracę pieca.

Z opisu niemieckiego zgłoszenia wzoru użytkowego nr GM 79 04 137.5 znany jest palnik na paliwo w postaci pyłu zawierający cztery koncentryczne kanały utworzone między rurami koncentrycznie umieszczonymi jedna w drugiej. Dwa kanały, umieszczony najbardziej zewnętrznie i oddzielony od niego jeden z wewnętrznych kanałów są kanałami doprowadzającymi powietrze, natomiast pozostałe dwa wewnętrzne kanały są kanałami doprowadzającymi paliwo lub mieszankę paliwa ze środkiem nośnym, przy czym kanały paliwowe i powietrzne są usytuowane naprzemiennie.

W zakończeniach kanałów powietrznych przy których tworzy się płomień są umieszczone, w jednym kanale, odpływowy układ do zmiany kierunku lub zawirowania powietrza a w drugim odpływowy układ do osiowego lub rozbieżnego przepływu. Umożliwiają one regulację kształtu płomienia, a w związku z tym regulację procesu spalania również w czasie pracy palnika.

Zpublikacji w niemieckim miesięczniku Zement-Kalk-Gips Nr 8/1979 strona 388 znany jest wielokanałowy, konkretnie dwukanałowy palnik pieca obrotowego, przy czym określenie dwukanałowy - używany jest w sensie posiadania dwóch pierścieniowych kanałów utworzonych za pomocą dwóch współosiowych rur otaczających centralną rurę palnika, poprzez którą paliwo gazowe lub ciekłe, na przykład w fazie rozruchu palnika, jest wprowadzane do strefy spalania. Powietrze pierwotne jest przenoszone do strefy spalania przez wewnętrzny pierścieniowy kanał palnika, podczas gdy pył węglowy jest przenoszony przez zewnętrzny kanał pierścieniowy. Na końcu strefy spalania, kanał pierwotnego powietrza posiada skośne wkładki, które wprawiają w ruch strumień powietrza a kanał zakończony jest rozbieżnym pierścieniowym wylotem, który powoduje ruch wirowy strumienia powietrza w celu doprowadzenia do zetknięcia się ze strumieniem pyłu węglowego wprowadzonego w kierunku osiowym.

Podczas tej operacji palnik ma tendencję do zmiany kierunku ruchu cząstek pyłu węglowego z dała od osi płomienia tym samym powodując rozproszenie płomienia w całym przekroju poprzecznym pieca. W palnikach trój-kanałowych, na zewnątrz kanału doprowadzającego paliwo węglowe w palnikach dwukanałowych dodano dodatkowo jeszcze jeden kanał. Trójkanałowy palnik znany jest także z opisu patentowego US-A-4-,373,400, który posiada trzeci zewnętrzny pierścieniowy kanał dla pewnej ilości powietrza pierwotnego wprowadzonego do strefy spalania przez otwór pierścieniowy kanału w kierunku osiowym lub odchylonym, przy czym pył węglowy jest wprowadzony poprzez kanał centralny, który posiada otwór pierścieniowy mający zwykły osiowy kierunek doprowadzenia paliwa podczas gdy inna ilość powietrza pierwotnego jest doprowadzana przez wewnętrzny pierścieniowy kanał i opuszcza palnik wirując w kierunku odchylonym.

W ten sposób, w tym palniku płomień jest rozpraszany zasadniczo w całym przekroju poprzecznym pieca.

Opis DE-C 3027587 przedstawia z kolei inny trójkanałowy palnik, w którym zewnętrzny pierścieniowy kanał dla pierwotnego powietrza strefy spalania zakończony jest szeregiem dysz, których osie mogą być odchylone od 0° do 20° od osi palnika. Środkowy kanał doprowadzający pył węglowy jest zwykle pierścieniowy i ma odchylony wylot ale może on także składać się z kanału podzielonego na sekcje za pomocą wbudowanych żeber. Przy czym kanał ten jest współosiowo z kanałem doprowadzającym pierwotne powietrze, który posiada dysze.

Znany jest ponadto, z opisu duńskiego nr DK-A-232/90 trójkanałowy palnik, w którym pierścieniowy kanał doprowadzający węgiel jest otoczony przez pierścieniowy kanał doprowadzający powietrze pierwotne od wewnątrz i od zewnątrz i w którym zewnętrzny kanał powietrza pierwotnego stykający się ze strefą spalania zakończony jest dyszami zmontowanymi równolegle do osi palnika, przy czym zadaniem dysz jest wprowadzenie powietrza wtórnego do strefy spalania.

Obydwa rodzaje, z ostatnio wymienionych, palników funkcjonują jak palniki według dwóch pierwszych omówionych publikacji, a mianowicie palniki te rozpraszają płomień palnika

170 633 wobec całkowitego przekroju poprzecznego pieca i jest rzeczą naturalną, że palniki te pracują zużywając relatywnie znaczne ilości pierwotnego powietrza, na przykład, typowo 10% stechiometrycznego nadmiaru powietrza przy spalaniu, wprowadzonego przy prędkości 70-150 m/s i przy ciśnieniu sięgającym 140 m barów.

W ostatnich latach, ze względu na wciąż wzrastające wymagania dotyczące ochrony środowiska skoncentrowano się na redukcji tlenku azotu w spalinach pochodzących z pieców obrotowych i jednym ze sposobów uzyskania takiej redukcji jest zmniejszenie zużycia pierwotnego powietrza w strefie spalania pieca.

Wiadomym jest, że w palnikach dla pieców obrotowych impuls powietrza pierwotnego jest decydującym parametrem dla ukształtowania płomienia w strefie spalania pieca, gdzie impuls ten jest zależnym od ilości powietrza i prędkości opuszczania palnika. Zmniejszenie ilości powietrza pierwotnego bez odpowiedniego wzrostu prędkości przepływu powietrza powoduje powolne spalanie paliwa uzyskując długi mający sadzę płomień oraz niedopuszczalnie wysoką zawartość tlenku węgla przy wylocie z pieca, nawet gdy utrzymywana jest pewna nadwyżka powietrza.

Z tych względów, taki płomień nie będzie zdolny wytworzyć wysokiej temperatury wymaganej dla materiałów podlegających obróbce na przykład w piecu cementowym w pobliżu spustu, co spowoduje wzrost ilości tlenków azotu (NOx) w gazach wylotowych pieca. Jeśli ilość powietrza pierwotnego ulegnie redukcji o połowę, prędkość wprowadzania powietrza w strefie spalania musi być zdwojona, co pociągnie za sobą czterokrotny wzrost ciśnienia wprowadzającego. Rozwój konstrukcji palników zmierza właśnie w tym kierunku stąd też na stronach 118-124 magazynu Woeld Cement z kwietnia 1990 roku opisano jak palnik według opisu DE-C-3027587 działa przy zastosowaniu 1,6 % osiowego przepływu powietrza wprowadzonego przy prędkości 350 m/s i 2,4 % powietrza wirującego z prędkością 160 m/s i 2,3 % powietrza przenoszącego dla pyłu węglowego wprowadzonego przy prędkości 28 m/s. Prędkość powietrza rzędu 350 m/s wymaga ciśnienia około 1 bara co świadczy o wysokich i kosztownych wymaganiach stawianych wyposażeniu służącemu do wprowadzania powietrza do palnika.

Celem wynalazku jest opracowanie palnika, który w trakcie pracy zużywa możliwie najmniejszą ilość powietrza pierwotnego, który wytwarza możliwie najmniejszą ilość tlenku azotu i tlenku węgla, który w dalszym ciągu pracuje z możliwie najmniejszą nadwyżką powietrza. W ten sposób zużycie paliwa w piecu oraz wydostanie się tlenku azotu (NOx) tlenku węgla (CO) oraz dwutlenku węgla (CO2) może ulec zmniejszeniu. Ponadto celem jest także opracowanie palnika, który pozwoli na zmniejszenie długości płomienia zwłaszcza w fazie rozruchu pieca. Celem wynalazku jest także opracowanie sposobu dostarczania paliwa do strefy spalania pieca obrotowego przy użyciu palnika typu omówionego powyżej.

Palnik pieca obrotowego według wynalazku zawierający trzy współosiowe, umieszczone jedna w drugiej rury, między którymi są utworzone kanały, przy czym, pierwsza rura, środkowa, jest rurą zasilającą paliwem ciekłym i/lub gazowym, między rurami pierwszą i drugą jest utworzony, połączony z wlotem powietrza, pierwszy pierścieniowy kanał doprowadzający powietrze pierwotne do strefy spalania, a między drugą rurą i trzecią rurą jest utworzony drugi pierścieniowy kanał pneumatycznie doprowadzający paliwo stałe do strefy spalania, znamienny tym, że na skierowanym w stronę strefy spalania końcu drugiej rury jest na stałe zamocowany, ukształtowany w formie płytki, pierścień zaopatrzony w szereg dysz o osiach równoległych do osi palnika i mający powierzchnię stykającą się ze strefą spalania stanowiącą rozbieżny wylot dla pierwszej rury zaś powierzchnia pierścienia stykająca się z końcem pierwszej rury ma śrubowe zęby, przy czym do pierścienia jest przymocowana na stałe tuleja posiadająca szczelinowe otwory i umieszczona na pierwszej rurze mającej na swym końcu stykającym się z pierścieniem śrubowe zęby komplementarne do śrubowych zębów pierścienia, przy czym pierwsza rura jest umocowana obrotowo i jest dociskana do pierścienia sprężyną.

Korzystnie przy swoim końcu zwróconym ku strefie spalania pierwsza rura jest otoczona najbardziej na zewnątrz przez jeszcze jedną współosiową piątą rurę tworzącą pierścieniową przestrzeń zamkniętą na obu końcach i stanowiącą wymiennik ciepła.

170 633

Korzystnie pierścieniowa przestrzeń stanowiąca wymiennik ciepła jest podzielona na przynajmniej dwa współosiowe kanały przez co najmniej jedną, czwartą rurę przy czym kanał położony bliżej osi palnika jest połączony z pierwszym wlotem pierwotnego powietrza i oba te kanały są ze sobą połączone tworząc wylot wstępnie podgrzanego powietrza, który to wylot przewodem jest połączony z wlotem pierwszego pierścieniowego kanału pierwotnego powietrza przy jego końcu oddalonym od strefy spalania.

Sposób dostarczania paliwa do strefy spalania pieca obrotowego przy użyciu palnika pieca obrotowego według wynalazku, w którym do strefy spalania dostarcza się centralną, pierwszą rurę palnika, paliwo płynne i/lub gazowe, pierwszym piercieniowym kanałem palnika powietrze pierwotne, a drugim pierścieniowym kanałem palnika cząstki paliwa stałego razem z powietrzem przenoszącym, charakteryzuje się tym, że powietrze pierwotne wtryskuje się z pierwszego pierścieniowego kanału do strefy spalania poprzez dysze pierścienia drugiej rury równolegle do osi palnika i przyspiesza się oraz kieruje się cząstki paliwa stałego w stronę rdzenia płomienia oraz reguluje się dodatkowy przepływ pierwotnego powietrza przyspieszając je przez szczelinowe otwory, których wielkość zmienia się obrotem centralnej pierwszej rury.

Korzystnie szybkość mieszania paliwa stałego, powietrza pierwotnego i wtórnego wtryskiwanych do strefy spalania reguluje się osiowym przemieszczaniem trzeciej rury palnika względem drugiej rury.

Palnik dwukanałowy według wynalazku jest palnikem lżejszym i prostszym w konstrukcji w porównaniu z palnikem trójkanałowym.

W przypadku, gdy palnik dwu-kanałowy ma być używany wyłącznie jako palnik paliwa gazowego lub ciekłego, to nie spełnia wymagań dotyczących chłodzenia rury palnika wewnątrz pieca, nawet jeśli rura palnika jest zaopatrzona w ceramiczną izolację. Ta niedogodność jest przezwyciężana przy pomocy wymiennika ciepła, który otacza rurę palnika wewnątrz pieca i przez który przepływa całkowita ilość pierwotnego powietrza, które jest wstępnie podgrzane zanim zostanie dostarczone do pierścieniowego kanału pierwotnego powietrza palnika. Podgrzanie pierwotnego powietrza powoduje, że ilość tego powietrza pierwotnego wzrasta wraz z odpowiednim wzrostem prędkości przepływu powietrza a zatem powoduje wzrost impulsu pierwotnego powietrza, które ponownie umożliwia zredukowanie ilości pierwotnego powietrza przy jednoczesnym utrzymaniu funkcji palnika.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia osiowy przekrój palnika dwukanałowego bez wymiennika ciepła, fig.2 przedstawia opisany przekrój palnika dwukanałowego zaopatrzonego w wymiennik ciepła, fig.3A - przedstawia, w sposób bardziej szczegółowy, osiowy przekrój końca palnika stykającego ze strefą spalania, fig.3B - przedstawia koniec palnika w widoku z góry, fig.4A przedstawia osiowy przekrój pierścienia palnika w położeniu zamkniętym, fig.4B przedstawia pierścień palnika z fig.4A w widoku z przodu, fig.5A przedstawia osiowy przekrój pierścienia palnika w położeniu otwartym, fig.5B przedstawia pierścień z fig.5A w widoku z przodu. Na fig. 1 jest przedstawiony palnik mający centralną pierwszą rurę 5 którą doprowadza się paliwo ciekłe lub gazowe poprzez lancę dla gazu lub ropy do strefy spalania pieca obrotowego. Pierwsza rura 5 jest współosiowo umieszczona w drugiej rurze 8. Między rurami pierwszą 5 i drugą 8 jest utworzony pierwszy pierścieniowy kanał, który jest zasilany powietrzem pierwotnym poprzez pierwszy wlot 10 powietrza i którym powietrze przenosi się do szeregu dysz 3 ustawionych równolegle do osi palnika w pierścieniu 6, który stanowi zakończenie drugiej rury 8 przy końcu stykającym się ze strefą spalania.

Otwory w dyszach 3 są regulowane w znany sposób.

Druga rura 8 jest otoczona poprzez współosiową trzecią rurę 2. Między trzecią rurą 1 i drugą rurą 8 jest utworzony drugi pierścieniowy kanał którym pneumatycznie przenosi się pył węglowy do strefy spalaniazapomocąpowietrzaprzenoszącego. Strumień węgiel/powietrzejest dostarczany do drugiego pierścieniowego kanału poprzez drugi wlot 2 i jest doprowadzany do strefy spalania z prędkością, która jest dostatecznie wysoka do zabezpieczenia cząstek węgla od wypadania ze strumienia podczas jego przejścia poprzez palnik.

170 633 ·

W praktyce, stosunek węgla do powietrza wynosi 4-10 kg węgla na m powietrza, a maksymalna prędkość powietrza przenoszącego wynosi 35 m/s w celu uzyskania korzystnej równowagi pomiędzy powstaniem płomienia, prędkością spalania i ścierania cząstek węgla na wewnętrznej powierzchni rury. Pył węglowy jest wprowadzony do strefy spalania poprzez otwór pierścieniowy uformowany w drugim kanale węgiel/powietrze przy jego końcu skierowanym w stronę strefy spalania w taki sposób, że strumień węgla początkowo tworzy przewód w strefie spalania i z którego to przewodu dzięki wewnętrznemu położeniu dysz 3 cząstki węgla są wciągane w kierunku rdzenia płomienia. Trzecia rura 1 może być przesuwana osiowo względem drugiej rury 8 w sposób przez się znany tak, aby zmienić prędkość mieszania pomiędzy węglem, powietrzem pierwotnym i powietrzem wtórnym wprowadzonym bezpośrednio do strefy spalania i w ten sposób regulować kształt płomienia.

Zespół wywołujący takie przemieszczenie zawiera pierścień elastyczny umieszczony poniżej uszczelki 11 i mechanizm regulacyjny 12,13,14, a osiowe przemieszczenie jest osiągane przez obrót nakrętek na nagwintowanej części pręta 12. Wewnątrz pieca, na jego zewnętrznej stronie palnik pokryty jest ceramiczną izolacją 9 w celu zabezpieczenia go przed ciepłem.

Jak wspomniano powyżej, mogą się pojawić pewne warunki, które będą wymagać aby powietrze pierwotne było również doprowadzane do strefy spalania rozbieżnie. W tym celu, palnik według wynalazku jest zaopatrzony w inny zestaw regulowanych dysz pomiędzy kanałem powietrza pierwotnego i strefą spalania jak to pokazano na fig. 3-5. Przy końcu stykającym się ze strefą spalania, druga rura 8 jest zamknięta przez pierścień 6, w którym zamocowane są dysze 3. Pierścień 6 jest trwale zamocowany na wewnętrznej powierzchni drugiej rury 8 a środkowy otwór pierścienia 6jest stożkowy i tworzy stożkowy wlot do pierwszej rury 5, którajest obrotowo zamontowana w palniku i która w swoim początkowym położeniu jest dociskana do przyległej powierzchni pierścienia 6 sprężyną. Tuleja 7 posiadająca szczelinowe otwory jest przyspawana do powierzchni pierścienia 6, przy czym tuleja 7 otacza koniec pierwszej rury 5, który przesuwa się wewnątrz tulei 7 w czasie swego obrotu. Koniec pierwszej rury 5 skierowany w stronę strefy spalania jest zaopatrzony w śrubowe zęby 4 ', które są komplementarne do odpowiadających śrubowych zębów 4 wykonanych na tej powierzchni pierścienia 6 która jest skierowana przeciwnie do strefy spalania.

W położeniu początkowym dwa uzębienia całkowicie się sprzęgają co w konsekwencji całkowicie zapobiega przejściu powietrza pierwotnego, które wtedy jest przepuszczane jedynie przez dysze 3 pierwszego kanału pierwotnego powietrza. W czasie obrotu rury 5 w kierunku skoku uzębienia śrubowego, zęby 4 ' przesuwają się ku górze na pochylonych powierzchniach odpowiadających im zębów 4” pierścienia 6 i skutkiem tego tworzą się stycznie skierowane szczelinowe otwory 4 umożliwiające przepływ części powietrza pierwotnego z pierwszego kanału.

Wielkość szczelinowych otworów 4 jest zależna od kąta obrotu pierwszej rury 5 wzdłuż pochylonej powierzchni zębów 4''. Jeżeli ruch obrotowy pierwszej rury 5 jest kontynuowany, pochylone zęby 4 ' i 4 ponownie całkowicie zazębią się jedne z drugimi i z powodu docisku sprężyną pierwszej rury 5 ponownie zamkną szczelinowe otwory 4 i ponownie pierwotne powietrze będzie mogło przepływać jedynie przez dysze 3.

Z powodu kształtu i wielkości otworów szczelinowych 4 powietrze pierwotne wprowadzone do pierwszej rury 5 poprzez szczelinowe otwory 4 podlega odpowiedniemu ruchowi wirowania przez strefę spalania tak, aby spowodować pożądaną zmianę płomienia. Rozbieżny wylot pierwszej rury 5 skierowany w stronę strefy spalania daje wirującemu powietrzu składową ruchu skierowaną na zewnątrz powierzchni obwodowej pieca.

Figura 2 przedstawia inny przykład wykonania palnika według wynalazku, który jest zaopatrzony w wymiennik ciepła dla studzenia końca palnika wewnątrz pieca i dla wstępnego ogrzewania pierwotnego powietrza. Wymiennik ciepła składa się z szeregu współosiowych rur czwartej 16, piątej 20 otaczających trzecią rurę 1 i zaopatrzonych we wlot 10 dla pierwotnego powietrza i w wylot 15 dla wstępnie podgrzanego pierwotnego powietrza, które poprzez przewód 16 jest skierowane do przeciwnego końca kanału pierwotnego powietrza utworzonego przez drugą rurę 8 i centralną pierwszą rurę 5. Wymiennik ciepłajest otoczony przez ochronny płaszcz

170 633

Ί z ceramicznej izolacji 9 i jest zamknięty na końcu skierowanym w stronę strefy spalania. Na jego przeciwnym końcu, wymiennik ciepła jest zamknięty za pomocą elastycznej mieszkowej uszczelki 19. Wewnętrzna czwarta rura 18 wymiennika ciepła tworzy cylindryczną ściankę, która nie w pełni rozciąga się do końcowej ścianki wymiennika tak aby uformować w obrębie końcowej ścianki pierścieniowy kanał dla przejścia pierwotnego powietrza od wewnętrznej czwartej rury 18 wymiennika ciepła do piątej rury 20 zewnętrznej. Wymiennik ciepła pokazany na rysunku posiada tylko dwa kanały lub rury, ale może on także składać się z szeregu dodatkowych rur, w zależności od tego, który ze skutków wymiennika ciepła jest pożądany.

Porównawcze testy przeprowadzone pomiędzy palnikiem trójkanałowym znanego rodzaju mającego odśrodkową dmuchawę z maksymalnym ciśnieniem 125 m-barów a palnikiem według wynalazku podczas spalania 3000 kg/h koksu naftowego mającego wartość cieplną 7000 kcal/kg i zawartość nitrogenu 2,32 % dały następujące rezultaty:

	Palnik trójkanałowy	Palnik według wynalazku
Tlenek azotu (NOx) w gazie wylotowym CO w gazie wylotowym Powietrze pierwotne Prędkość wprowadzania powietrza pierwotnego	1000 ppm przy 2% O2 1% ilość O2 9% stechiometrycznego nadmiaru powietrza przy spalaniu 140 m/s	650 ppm przy 2% O2 1% ilość O2 2-3% stechiometrycznego nadmiaru powietrza przy spalaniu 300 m/s

170 633

FIG. 3 A

FIG.3B

FIG. 5 A FIG5B

170 633

F/GI

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Palnik pieca obrotowego zawierający trzy współosiowe, umieszczone jedna w drugiej rury, między którymi są utworzone kanały, przy czym, pierwsza rura, środkowa, jest rurą zasilającą paliwem ciekłym i/lub gazowym, między rurami pierwszą i drugą jest utworzony, połączony z wlotem powietrza, pierwszy pierścieniowy kanał doprowadzający powietrze pierwotne do strefy spalania, a między drugą rurą i trzecią rurą jest utworzony drugi pierścieniowy kanał pneumatycznie doprowadzający paliwo stałe do strefy spalania, znamienny tym, że na skierowanym w stronę strefy spalania końcu drugiej rury (8) jest na stałe zamocowany, ukształtowany w formie płytki, pierścień (6) zaopatrzony w szereg dysz (3) o osiach równoległych do osi palnika i mający powierzchnię stykającą się ze strefą spalania stanowiącą rozbieżny wylot dla pierwszej rury (5) zaś powierzchnia pierścienia (6) stykająca się z końcem pierwszej rury (5) ma śrubowe zęby (4 ), przy czym do pierścienia (6) jest przymocowana na stałe tuleja (7) posiadająca szczelinowe otwory i umieszczona na pierwszej rurze (5) mającej na swym końcu stykającym się z pierścieniem (6) śrubowe zęby (4 ') komplementarne do śrubowych zębów (4) pierścienia (6), przy czym pierwsza rura (5) jest umocowana obrotowo i jest dociskana do pierścienia (6) sprężyną.
2. Palnik według zastrz. 1, znamienny tym, że przy swoim końcu zwróconym przy strefie spalania pierwsza rura (5) jest otoczona najbardziej na zewnątrz przezjeszcze jedną współosiową piątą rurę (20) tworzącą pierścieniową przestrzeń zamkniętą na obu końcach i stanowiącą wymiennik ciepła.
3. Palnik według zastrz. 2, znamienny tym, że pierścieniowa przestrzeń stanowiąca wymiennik ciepła jest podzielona na przynajmniej dwa współosiowe kanały przez co najmniej jedną czwartą rurę (18), przy czym kanał położony bliżej osi palnika jest połączony z pierwszym wlotem (10) pierwotnego powietrza i oba te kanały są ze sobą połączone tworząc wylot (15) wstępnie podgrzanego powietrza, który to wylot (15) przewodem (16) jest połączony z wlotem (17) pierwszego pierścieniowego kanału pierwotnego powietrza przy jego końcu oddalonym od strefy spalania.
4. Sposób wytwarzania płomienia w strefie spalania pieca przy użyciu palnika pieca obrotowego, w którym do strefy spalania dostarcza się centralną, pierwszą rurą palnika, paliwo płynne i/lub gazowe, pierwszym pierścieniowym kanałem palnika powietrze pierwotne, a drugim pierścieniowym kanałem palnika cząstki paliwa stałego razem z powietrzem przenoszącym, znamienny tym, że powietrze pierwotne wtryskuje się z pierwszego pierścieniowego kanału do strefy spalania poprzez dysze (3) pierścienia (6) drugiej rury (8) równolegle do osi palnika i przyspiesza się oraz kieruje się cząstki paliwa stałego w stronę rdzenia płomienia oraz reguluje się dodatkowy przepływ pierwotnego powietrza przyspieszając je przez szczelinowe otwory (4), których wielkość zmienia się obrotem centralnej pierwszej rury (5).
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że szybkość mieszania paliwa stałego, powietrza pierwotnego i wtórnego wtryskiwanych do strefy spalania reguluje się osiowym przemieszczaniem trzeciej rury (1) palnika względem drugiej rury (8).