PL199357B1 - Urządzenie odcinające przy palnikach na pył węglowy paleniska na pył węglowy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest urz adzenie odcina- j ace przy palnikach na py l w eglowy paleniska na py l w eglowy, gdzie ka zdy palnik na py l w eglowy ma rur e powietrza pierwotnego, prowadz ac a mieszanin e py lu w eglowego i powietrza, która jest po laczona z prze- wodem doprowadzaj acym (15) do doprowadzania mieszaniny py lu w eglowego i powietrza do palnika na py l w eglowy a w przewodzie doprowadzaj acym (15) jest umieszczona, wyposa zona w p lyt e zasuwo- w a (18), zasuwa odcinaj aca (17) do zamykania tego przewodu. Przewód doprowadzaj acy (15) jest oto- czony za zasuw a odcinaj ac a (17) przez skrzynk e powietrzn a (23), zasilan a powietrzem. W obszarze skrzynki powietrznej (23), w sciance przewodu do- prowadzaj acego (15), znajduje si e otwór (25), zamy- kany przez p lyt e zamykaj aca (26), która jest umiesz- czona w taki sposób i synchronicznie uruchamiana z zasuw a odcinaj aca (17), ze otwór (25) w po lo zeniu zamkni ecia zasuwy odcinaj acej (17) jest otwarty a w po lo zeniu otwarcia zasuwy odcinaj acej (17) jest zamkni ety. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie odcinające przy palnikach na pył węglowy paleniska na pył węglowy.

W urzą dzeniach do wytwarzania pary, których palenisko jest wyposażone w dwa albo wię cej palników na pył węglowy, palniki odcięte w czasie pracy instalacji do wytwarzania pary są zasilane poprzez drogi doprowadzania powietrza do spalania (powietrza wtórnego, powietrza trzeciego) w powietrze chłodzące w celu ochrony przed przeciążeniem termicznym dysz palników. Przez rury powietrza pierwotnego palników na pył węglowy, przez które w czasie pracy wprowadza się paliwo, przy niepracujących palnikach nie przepływa powietrze chłodzące.

Zgodnie z wszelkimi obowiązującymi przepisami odnośnie wyposażenia i eksploatacji palenisk na pył węglowy instalacji do wytwarzania pary, w których pył węglowy wdmuchuje się poprzez dwa albo więcej palników do komory paleniskowej i które są zasilane pyłem węglowym z dwóch albo więcej równoległych układów paliwowych, przewody do doprowadzania pyłu węglowego muszą być wyposażone w urządzenia odcinające, które w czasie pracy odpowiednich układów zasilania muszą niezawodnie otwierać się, a po odstawieniu odpowiedniego urządzenia zasilającego w paliwo muszą zamykać się. Dokonuje się tego z reguły za pomocą urządzeń odcinających, w których płyta odcinająca jest przesuwana za pomocą automatycznie uruchomianego napędu i ewentualnie ręcznie, prostopadle do osi przepływu, w świetle odpowiednich przewodów doprowadzających. W ten sposób powoduje się całkowite odcięcie odpowiednich dróg zasilania w paliwo. W takim stanie brak jest jakiegokolwiek przepływu przez drogi doprowadzania paliwa i przez to brak jest chłodzenia dysz palników na pył węglowy.

Dzięki brakowi przepływu i warunkom ciśnienia i szybkości w komorze paleniskowej paleniska na pył węglowy, gorące gazy spalinowe mogą zawracać do dysz paliwowych wyłączonych palników. Zwłaszcza w przypadku nowoczesnych, ubogich w NOx palników na pył węglowy, w których położenie dysz paliwowych jest przesunięte możliwie daleko w kierunku komory paleniskowej, silne napromieniowanie powoduje intensywne podwyższenie temperatury w materiale dysz palników. Na skutek napromieniowania i braku przepływu może wystąpić przedwczesne zniszczenie dysz na pył węglowy przez termiczne przeciążenie materiału.

U podstaw wynalazku leż y zadanie opracowania zamkniętego układu chłodzenia strumieniem powietrza dróg zasilania w pył węglowy wewnątrz palnika na pył węglowy, przy tym bez uszczerbku dla koniecznego układu bezpieczeństwa, a mianowicie odcięcia drogi zasilania w pył węglowy.

Zadanie to zostało rozwiązane zgodnie z wynalazkiem przez to, że urządzenie odcinające przy palnikach na pył węglowy paleniska na pył węglowy, przy czym każdy palnik na pył węglowy ma rurę powietrza pierwotnego prowadzącą mieszaninę pyłu węglowego i powietrza, która jest połączona z przewodem doprowadzają cym mieszaninę pył u wę glowego i powietrza do odpowiednich palników na pył węglowy, a w przewodzie doprowadzającym jest umieszczona, wyposażona w płytę zasuwową, zasuwa odcinająca do zamykania przewodu doprowadzającego, charakteryzuje się tym, że przewód doprowadzający jest połączony szczelnie, za zasuwą odcinającą, z zasilaną powietrzem skrzynką powietrzną, że w ściance przewodu doprowadzającego w obszarze skrzynki powietrznej znajduje się otwór zamykany przez płytę zamykającą oraz, że płyta zamykająca jest umieszczona w taki sposób i uruchamiana synchronicznie z zasuwą odcinającą, że otwór w położeniu zamknięcia zasuwy odcinającej jest otwarty, a w położeniu otwarcia zasuwy odcinającej jest zamknięty.

Skrzynka powietrzna obejmuje przewód doprowadzający szczelnie ze wszystkich stron za zasuwą odcinającą.

Korzystnie, statyczne ciśnienie powietrza w skrzynce powietrznej jest utrzymywane na wyższym poziomie niż ciśnienie mieszaniny pyłu węglowego i powietrza w przewodzie doprowadzającym.

Płyta zamykająca jest wyposażona w zespół dźwigniowo-drążkowy składający się z kilku dźwigni i drążka przegubowego, przy czym z zespołem połączona jest sprężyna utrzymująca płytę zamykającą w położeniu zamknięcia i rozciągana, a zespół jest sprzężony mechanicznie z płytą zasuwową zasuwy odcinającej.

Na płycie zasuwowej zasuwy odcinającej jest umieszczona zębatka, która na końcu drogi zamykania zasuwy odcinającej zazębia się z ułożyskowanym na stałe zębnikiem, który poprzez dźwignię połączoną z zabezpieczeniem przed obrotem z zębnikiem jest połączony z zespołem dźwigniowo-drążkowym.

PL 199 357 B1

Zgodnie z wynalazkiem, na tylnej stronie płyty zamykającej jest umieszczona przegubowo pierwsza dźwignia, która jest połączona z zabezpieczeniem przed obrotem z wałkiem ułożyskowanym w skrzynce powietrznej, który wystaje obustronnie w sposób szczelny ze skrzynki powietrznej, a poza skrzynką powietrzną, z wałkiem jest połączona druga i trzecia dźwignia, przy czym z wolnym końcem drugiej dźwigni połączona jest sprężyna a wolny koniec trzeciej dźwigni jest połączony przegubowo poprzez drążek przegubowy z dźwignią połączoną z zabezpieczeniem przed obrotem poprzez zębnik.

Przez połączenie urządzenia chłodzącego z urządzeniem odcinającym palnika na pył węglowy otrzymuje się zamknięty układ, który odpowiada wszystkim przepisom bezpieczeństwa. Ponadto zapewnia się, aby w czasie pracy palnika na pył węglowy do otoczenia nie mógł wydostać się pył węglowy z przewidzianych do tego przewodów zasilających.

Wynalazek w przykładzie wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat instalacji paleniskowej na pył węglowy, fig. 2 - palnik na pył węglowy instalacji paleniskowej na pył węglowy według fig. 1, fig 3 do 5 - urządzenie odcinające palnika na pył węglowy według fig. 2 w różnych położeniach roboczych.

Przedstawiona instalacja paleniska na pył węglowy składa się z dwóch szeregów po trzy palniki na pył węglowy 1, 2, które są połączone równolegle i są zasilane w pył węglowy poprzez dwa źródła zasilania w paliwo 3, 4. W zależności od danych wymagań co do instalacji paleniska na pył węglowy, można przewidywać także i inną liczbę źródeł zasilania w paliwo 3, 4 i palników na pył węglowy 1, 2. Źródło zasilania w paliwo 3, 4 może składać się z urządzenia mielącego i ewentualnie zasobnika pośredniego.

Palniki na pył węglowy 1, 2 są wykonane w postaci palników okrągłych ze stopniowanym prowadzeniem powietrza do spalania i każdy zawiera środkową rurę powietrza rdzeniowego 5, która jest otoczona koncentrycznie przez rurę powietrza pierwotnego 6, rurę powietrza wtórnego 7 i rurę powietrza trzeciego 8. Środkowa rura powietrza rdzeniowego 5 może być także pominięta. Dysza palnikowa znajdująca się na przednim końcu palnika na pył węglowy 1, 2 kończy się w nie pokazanej komorze paleniskowej instalacji do wytwarzania pary. Rura powietrza rdzeniowego 5, rura powietrza wtórnego 7 i rura powietrza trzeciego 8 są przyłączone poprzez przewody doprowadzające powietrze 9 i przewody powietrza do spalania 10 do centralnego urządzenia zasilającego w powietrze do spalania 11. Rura powietrza rdzeniowego 5, rura powietrza wtórnego 7 i rura powietrza trzeciego 8 są zasilane z urządzenia do zasilania w powietrze do spalania 11 poprzez przewody doprowadzające powietrze 9 i przewody powietrza do spalania 10 w powietrze do spalania, które przed wejściem do palnika na pył węglowy 1, 2 rozdziela się na powietrze rdzeniowe, powietrze wtórne i powietrze trzecie. W przewodach powietrza do spalania 10 są umieszczone mierniki przepływu 12, a w przewodach doprowadzających powietrze 9 są umieszczone klapy regulacyjne i odcinające 13. Jak przedstawiono na fig. 2, w obszarze wejściowym rury powietrza rdzeniowego 5, rury powietrza wtórnego 7 i rury powietrza trzeciego 8 mogą być także zainstalowane klapy dławiące 14, które służą do doprowadzania do rur prowadzących powietrze wzajemnie dopasowanych ilości powietrza do spalania. Jeżeli jeden z palników na pył węglowy 1, 2 jest wyłączony, to przez rury 5, 7, 8 prowadzące wymienione strumienie powietrza prowadzi się strumień powietrza o mniejszej wielkości niż strumień powietrza chłodzącego.

Rura powietrza pierwotnego 6 każdego z palników na pył węglowy 1, 2 jest przyłączona do przewodu doprowadzającego 15, który jest połączony z jednym ze źródeł zasilania w paliwo 3, 4. Źródła zasilania w paliwo 3, 4 są połączone z przewodem powietrza pierwotnego 16, w którym jest umieszczony miernik przepływu 12. Powietrze pierwotne doprowadzone do źródła zasilania w paliwo 3, 4 tłoczy pył węglowy w postaci mieszaniny pyłu węglowego i powietrza do rur powietrza pierwotnego 6 palników na pył węglowy 1, 2.

Przed wejściem do danych palników na pył węglowy 1, 2, w każdym przewodzie doprowadzającym 15 jest umieszczone urządzenie odcinające wykonane w postaci zasuwy odcinającej 17, które jest ukierunkowane poprzecznie względem osi kierunku przepływu mieszaniny pyłu węglowego i powietrza. Zasuwa odcinająca 17 składa się z płyty zasuwowej 18, do której jest przymocowany drążek popychający 19 (fig. 2). W celu uruchomienia płyty zasuwowej 18 z drążkiem popychającym 19 jest połączony silnik 20 albo ręczne urządzenie przestawiające. Jak przedstawiono na fig. 5, w położeniu zamknięcia zasuwy odcinającej 17 płyta zasuwowa 18 zamyka całkowicie światło przewodu doprowadzającego 15.

Urządzenie odcinające jest połączone z urządzeniem chłodzącym do chłodzenia tych elementów danych palników na pył węglowy 1, 2, które prowadzą mieszaninę pyłu węglowego i powietrza. Jako medium chłodzące służy korzystnie częściowy strumień powietrza do spalania. W tym celu połą4

PL 199 357 B1 czone urządzenie odcinająco-chłodzące każdego palnika na pył węglowy 1, 2 jest połączone z przewodem powietrza chłodzącego 21, w którym jest umieszczony organ odcinający 22 (fig. 1). Przewody powietrza chłodzącego 21 są przyłączone, korzystnie, do przewodów powietrza do spalania 10. W zależności od wymagań roboczych i od położ enia miejsca zabudowy zasuwy odcinającej 17, zamiast gorącego powietrza do spalania z urządzenia zasilającego w powietrze do spalania, można wykorzystać także i inne powietrze dostępne w instalacji paleniska na pył węglowy, na przykład zimne powietrze doprowadzone do młyna albo gazy spalinowe.

W szczególności urządzenie chłodzące każdego z danych palników na pył węglowy 1, 2 składa się ze skrzynki powietrznej 23, która za zasuwą odcinającą 17 jest umieszczona z boku na przewodzie doprowadzającym 15, przez który przepływa mieszanina pyłu węglowego i powietrza, i jest szczelnie z nim połączona. Skrzynka powietrzna 23 obejmuje, korzystnie za zasuwą odcinającą 17, przewód doprowadzający 15 ze wszystkich stron i w sposób szczelny. Skrzynka powietrzna 23 jest wyposażona w króciec wlotowy 24, który jest przyłączony do jednego z przewodów powietrza chłodzącego 21.

Zgodnie z fig. 3 do 5, w obszarze skrzynki powietrznej 23, w ściance przewodu doprowadzającego 15, znajduje się otwór 25, który od strony wnętrza skrzynki powietrznej 23 może być zamykany przez płytę zamykającą 26. Na stronie przeciwnej względem otworu 25, na płycie zamykającej 26, jest umieszczona przegubowo pierwsza dźwignia 27. Pierwsza dźwignia 27, podobnie jak druga dźwignia 28 i trzecia dźwignia 29, jest połączona z zabezpieczeniem przed obrotem z wałkiem 30 ułożyskowanym w przegubie obrotowym. Wałek 30 jest ułożyskowany obrotowo w skrzynce powietrznej 23 i wystaje obustronnie szczelnie ze skrzynki powietrznej 23. Dźwignie 28, 29 są poza skrzynką powietrzną 23 połączone z zabezpieczeniem przed obrotem z jednym z wystających końców wałka 30. Z wolnym końcem drugiej dźwigni 28 połączona jest sprężyna 31, rozciągana, która na zewnątrz jest umocowana na skrzynce powietrznej 23. Wolny koniec trzeciej dźwigni 29 jest połączony z drążkiem przegubowym 32, który połączony jest przegubowo z czwartą dźwignią 33, która znowu jest połączona z zabezpieczeniem przed obrotem z wałkiem zębnika 34. Zębnik 34 znajduje się w połączeniu czynnym z zębatką 35, która jest umieszczona na tylnym koń cu płyty zasuwowej 18 zasuwy odcinającej 17.

Połączone urządzenie odcinająco-chlodzące pracuje w niżej opisany sposób. W sytuacji roboczej instalacji paleniska na pył węglowy (fig. 3), przewód doprowadzający 15 do doprowadzania mieszaniny pyłu węglowego i powietrza do danych palników na pył węglowy 1, 2 jest otwarty, a otwór w ś ciance przewodu doprowadzają cego 15 dla wejś cia powietrza chł odzącego jest zamknię ty. Przy tym płyta zamykająca 26 jest dociskana mocno do otworu 25 w przewodzie doprowadzającym 15 przez pierwszą dźwignię 27 i na stałe z nią połączoną drugą dźwignię 28 przez umieszczoną z boku sprężynę 31. Skrzynka powietrzna 23, która obejmuje w tym obszarze przewód doprowadzający 15, jest wypełniona powietrzem, tak, że w tym obszarze przewodu doprowadzającego 15 występuje równomierna temperatura, przez co wykluczone jest krzywienie się przewodu doprowadzającego 15 i płyty zamykają cej 26 na skutek nierównomiernego naprężenia termicznego. Ciśnienie statyczne powietrza chłodzącego w skrzynce powietrznej 23 jest zawsze wyższe niż ciśnienie statyczne mieszaniny pyłu węglowego i powietrza w przewodzie doprowadzającym 15. W ten sposób ewentualny upływ jest możliwy tylko w kierunku drogi strumienia mieszaniny pyłu węglowego i powietrza, tak, że nie może mieć miejsca dostawanie się pyłu węglowego do skrzynki powietrznej 23.

W przedstawionym na fig. 4 poło żeniu roboczym zasuwy odcinają cej 17 doprowadzanie paliwa do odpowiedniego palnika na pył węglowy 1, 2 jest już zakończone i płyta zasuwowa 17 jest już w 90% zamknięta. Zębatka 35 jest umieszczona na płycie zasuwowej 18 w takiej odległości od jej przedniej krawędzi, że zębatka 35 w czasie ruchu zamykania zasuwy odcinającej 17 zazębia się z zębnikiem 34 dopiero na krótko przed osią gnięciem położenia zamknięcia. W ten sposób płyta zamykająca 26 jest stale utrzymywana siłą sprężyny 31 w położeniu zamknięcia.

Przy dalszym odcinaniu przewodu doprowadzającego 15, zębatka 35 napędza zębnik 34, przez co poprzez czwartą dźwignię 33, drążek przegubowy 32, trzecią dźwignię 29 i pierwszą dźwignię 27 uruchamia się płytę zamykającą 26 przeciw skutecznej sile sprężyny 31. Uruchomienie płyty zamykającej 26 odbywa się przez to bezpośrednio poprzez płytę zasuwową 18 zasuwy odcinającej 17. Płyta zamykająca 26 otwiera teraz otwór 25 i w tym położeniu droga zasilania w paliwo jest w sposób pewny odcięta. Powietrze chłodzące wpływa przez otwór 25 w ściance przewodu doprowadzającego 15 za zasuwą odcinającą 17 i wychodzi w dyszy palnikowej danego palnika na pył węglowy 1, 2 do komory paleniskowej. Na skutek tego przepływu powietrza obok chłodzenia rury powietrza pierwotnego 6 i dyszy palnikowej zapobiega się wstecznemu płynięciu gorących gazów spalinowych do palników na pył

PL 199 357 B1 węglowy 1, 2. Kierunek przepływu powietrza chłodzącego i mieszaniny pyłu węglowego i powietrza jest pokazany na fig. 3 do 5 strzałkami.

Claims (6)

1. Urządzenie odcinające przy palnikach na pył węglowy paleniska na pył węglowy, przy czym każdy palnik na pył węglowy ma rurę powietrza pierwotnego prowadzącą mieszaninę pyłu węglowego i powietrza, która jest połączona z przewodem doprowadzającym mieszanin ę pyłu węglowego i powietrza do odpowiednich palników na pył węglowy, a w przewodzie doprowadzającym jest umieszczona, wyposażona w płytę zasuwową, zasuwa odcinająca do zamykania przewodu doprowadzającego, znamienne tym, że przewód doprowadzający (15) jest połączony szczelnie, za zasuwą odcinającą (17), z zasilaną powietrzem skrzynką powietrzną (23), że w ściance przewodu doprowadzającego (15) w obszarze skrzynki powietrznej (23) znajduje się otwór (25) zamykany przez pł ytę zamykają c ą (26) oraz że płyta zamykająca (26) jest umieszczona w taki sposób i uruchamiana synchronicznie z zasuwą odcinającą (17), że otwór (25) w położeniu zamknięcia zasuwy odcinającej (17) jest otwarty, a w poł o ż eniu otwarcia zasuwy odcinają cej (17) jest zamknię ty.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że skrzynka powietrzna (23) obejmuje przewód doprowadzający (15) szczelnie ze wszystkich stron za zasuwą odcinającą (17).

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że statyczne ciśnienie powietrza w skrzynce powietrznej (23) jest utrzymywane na wyż szym poziomie niż ciś nienie mieszaniny pył u węglowego i powietrza w przewodzie doprowadzającym (15).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płyta zamykająca (26) jest wyposażona w zespół dźwigniowo-drążkowy składający się z kilku dźwigni (27, 28, 29, 33) i drążka przegubowego (32), przy czym z zespołem połączona jest sprężyna (31) utrzymująca płytę zamykającą (26) w położeniu zamknięcia i rozciąganą, a zespół jest sprzężony mechanicznie z płytą zasuwową (18) zasuwy odcinającej (17).

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że na płycie zasuwowej (18) zasuwy odcinającej (17) jest umieszczona zębatka (35), że zębatka (35) na końcu drogi zamykania zasuwy odcinającej (17) zazębia się z ułożyskowanym na stałe zębnikiem (34), który poprzez dźwignię (33) połączoną z zabezpieczeniem przed obrotem z zębnikiem (34) jest połączony z zespołem dźwigniowo -drążkowym.

6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że na tylnej stronie płyty zamykającej (26) jest umieszczona przegubowo pierwsza dźwignia (27), która jest połączona z zabezpieczeniem przed obrotem z wałkiem (30) ułożyskowanym w skrzynce powietrznej (23), że wałek (30) wystaje obustronnie w sposób szczelny ze skrzynki powietrznej, że poza skrzynką powietrzną (23) z wałkiem (30) jest połączona druga i trzecia dźwignia (28, 29), że z wolnym końcem drugiej dźwigni (28) połączona jest sprężyna (31) oraz że wolny koniec trzeciej dźwigni (29) jest połączony przegubowo poprzez drążek przegubowy (32) z dźwignią (33) połączoną z zabezpieczeniem przed obrotem poprzez zębnik (34).