RS52071B - GORIONIK ZA UGLJENU PRAŠINU SA NISKOM EMISIJOM NOx - Google Patents

Abstract

Gorionik za sagorevanje goriva u obliku prašine kao što su kameni i mrki ugalj, koji ima primarnu cev (1) za vazduh i sekundarnu cev (2) za vazduh, koja obavija primarnu cev (1) za vazduh, pri čemu primarna cev (1) za vazduh u oblasti svog otvora ima grlo (3) za skretanje vazduha sa unutrašnje strane i prsten (4) za stabilizaciju sa spoljašnje strane, a koji su izvedeni izjedna, gde prsten (4) za stabilizaciju ulazi radijalno u primarnu cev (1) za vazduh svojim unutrašnjim ozubljenjem, dok su grlo (3) za skretanje vazduha, prsten (4) za stabilizaciju i deo primarne cevi (1) za vazduh izvedeni izjedna, naznačen time, što jedinstveni element koji obuhvata grlo (3) za skretanje vazduha, prsten (4) za stabilizaciju i deo primarne cevi (1) za vazduh formira otvor primarne cevi (1) za vazduh, pri čemu se grlo (3) za skretanje vazduha i prsten (4) za stabilizaciju završavaju u istoj ravni sa primarnom cevi za vazduh i gde je grlo (3) za skretanje vazduha sa spoljašnje strane izlaznog završetka primarne cevi (1) za vazduh izvedeno kao konusni deo koji se radijalno širi ka spoljašnjosti.Prijava sadrži još 9 patentnih zahteva.

Description

Pronalazak se odnosi na gorionik za sagorevanje goriva u obliku prašine, kao što su kameni ili mrki ugalj, koji prvenstveno ima koncentričnu konstrukciju, primarnu cev za vazduh i sekundarnu cev za vazduh, koja obavija primarnu cev za vazduh, pri čemu primarna cev za vazduh u oblasti svog otvora ima grlo za skretanje vazduha sa unutrašnje strane i prsten za stabilizaciju sa spoljašnje strane, a koji su izvedeni izjedna, gde prsten za stabilizaciju svojim unutrašnjim ozubljenjem ulazi radijalno u primarnu cev za vazduh, dok su grlo za skretanje vazduha, prsten za stabilizaciju i deo primarne cevi za vazduh izvedeni izjedna (izrađeni kao jedan deo).

Kod gorionika za sagorevanje ugljene prašine redukcija emisije NOxpredstavljala je ranije, a i sada aktuelni problem koji treba rešiti. Podela vazduha za sagorevanje u više struja omogućava prilagođavanje pojedinačnih struja u pogledu količine vazduha, raspodele vazduha i intenziteta vrtložnog strujanja i predstavlja poznatu meru za smanjenje oksida azota prilikom sagorevanja uglja. Konstrukcija jednog takvog gorionika sa stepenastim dovodom vazduha je opisna u EP-B-571704. Kod takvog vođenja vazduha stpenasti dovod doprinosi smanjenju emisije NOxveć u toku sagorevanja.

U današnje vreme tehnologija gorionika za sagorevanje ugljene prašine teži sledećem cilju, da se dobije intenzivno odvajanje kisonika i gasovitih produkata pirolize u toku primarne reakcije i paljenja, kako bi se zatim dozvolilo da vazduh za sagorevanje postupno učestvuje u daljoj oksidaciji čvrstih goriva i na taj način još efikasnije smanji emisija NOx.

Iz EP 0 260 382 Al poznat je gorionik sa niskom emisijom NOx, koji ima: mlaznicu za ugljenu prašinu za uduvavanje struje sa smešom ugljene prašine i primarnog vazduha, sekundarnu mlaznicu za vazduh postavljenu izvan pomenute mlaznice za ugljenu prašinu i koaksijanlo sa njom, tercijarnu mlaznicu za vazduh postavljenu izvan sekundarne mlaznice koaksijlno sa mlaznicom za ugljenu prašinu, element za dobijanje turbulentnog strujanja za uduvavanje sekundarnog i tercijarnog vazduha u obliku turbulentne struje. Između sekundarne i tercijarne mlaznice za vazduh postavljen je odbojnik, koji ima toliku debljinu, da se smeša sekundarnog i tercijarnog vazduha formira sa zadrškom i formira se turbulentno strujanje između sekundarnog i tercijarnog vazduha.

Pored deljenja vazduha za sagorevanje na delimične struje, jednoznačnim vremenskim i prostornim određivanjem (definicijom) uslova paljenja kao i odvajanjem jezgra plamena bogatog gorivom od perifernog strujanja bogatog kiseonikom može se postići dodatno redukovanje emisije NOx.

To određivanje se može postići uzajamnim delovanjem konstruktivnih karakteristika vrtložnog elementa (ciklona) u primarnoj cevi za vazduh, prstena za stabilizaciju na otvoru primarne cevi za vazduh i grla za skretanje vazduha na sekundarnoj cevi za vazduh, a kao što je i opisano u EP-B-670454. Iz ovog patentnog spisa može se citirati srodan gorionik, koji na kraju cevi gorionika, koja je obavijena sekudarnom cevi za vazduh, ima prsten za stabilizaciju sa unutrašnje strane otvora i sa spoljašnje strane grlo za skretanje vazduha.

U ovoj oblasti sa jedne strane moraju biti međusobno spojeni cev gorionika i prsten za stabilizaciju, a sa druge strane cev gorionika i grlo za skretanje vazduha. Ovo se po pravilu postiže zavarivanjem, tako da je u toj oblasti sa svake strane cevi gorionka napravljen jedan uzdužni zavareni spoj ili površinski zavaren spoj. Za to je neophodno da materijali imaju uzajamno adekvatne osobine. Izbor materijala i formiranje zavarenog spoja u ovoj oblasti dovodi do povećanja složenosti konstrukcije. Osim toga u oblasti otvora primarne cevi ili cevi gorionika, koja je izložena visokim temperaturama i kroz koju struje agresivni mediji, a zbog prisustva zavarenih spojeva može se očekivati povećan obim popravki i kvarova, kao i ovim uslovljeno znatno vreme zastoja.

S obzirom na navedeno pronalazak ima zadatak da pronađe rešenje problema koje omogućava da konstrukcija oblasti otvora gorinika ove vrste bude dugotrajnija i/ili konstruktivno jednostavnija.

Kod gorionika ove grupe problem je prema pronalasku rešen tako što grlo za skretanje vazduha, prsten za stabilizaciju i deo primarne cevi za vazduh formiraju oblast otvora primarne cevi za vazduh, pri čemu grlo za skretanje vazduha i prsten za stabilizaciju leže u istoj ravni sa otvorom primarne cevi za vazduh i gde je grlo za skretanje vazduha na spoljašnjoj strani izlaznog kraja primarne cevi za vazduh izvedeno kao konusni radijalni isečak koji se prostire ka spoljašnjosti.

Ovim je omogućeno da se elementi u oblasti otvora izvedu kao jedan jedinstveni deo koji sa spoljašnje strane ima oblik grla za skretanje vazduha, a sa unutrašnje strane ima oblik i konturu prstena za stabilizaciju. Ovaj deo se može, primera radi, zavariti jednim kružnim spojeni na čeonu površinu cevi gorionika ili primarne cevi za vazduh, tako da u oblasti otvora postoji samo jedan zavareni spoj. Pošto je potreban samo jedan zavareni spoj gorionik se može brže izraditi od gorionika iz stanja tehnike, kod koga su potrebna dva zavarena spoja. Osim toga ovim je omogućeno da se zavareni spoj izvede dalje uz struju vazduha u gorioniku, odnosno primarnoj ili sekundarnoj cevi za vazduh, tj. premešten unazad u odnosu na izlazni otvor gorionika, tako daje zavaren spoj postavljen uz struju u odnosu na centralnu cev za vazduh, koja se eventualno postavlja u primarnu cev. Elementi u prostoru gorenja prema pronalsku su na taj način dugotrajniji tj. imaju manje kvarova i popravki, kao i konstruktivno jednostavniji.

Da bi se mesto na kome su povezani primarna cev za vazduh i oblast otvora jednodelnog elementa, koji obuhvata grlo za skretanje vazduha i prsten za stabilizaciju, moglo pomeriti što dalje uz struju u oblast sa nižim temperaturskim opterećenjem, jednodelni element ima deo prilagođen toj svrsi, koji formira produžetak primarne cevi za vazduh i tako se može posmatrati i kao deo primarne cevi za vazduh. Grlo za skretanje vazduha, prsten za stabilizaciju i bar jedan deo primarne cevi za vazduh su stoga izrađeni izjedna i formiraju otvor primarne cevi za vazduh, pri čemu se prsten za stabilizaciju završava na otvoru primarne cevi za vazduh i/ili grlo za skretanje vazduha se završava na otvoru primarne cevi za vazduh i to u istoj ravni.

Za izradu jednodelnog elementa naročito je pogodan postupak centrifugalnog livenja, tako da pronalazak predviđa takav oblik, da se jednodelni element izrađuje centrifugalnim livenjem.

Pošto se mora izvesti veza između jednodelnog elementa i cevi gorionika, odnosno primarne cevi za vazduh, za pronalazak se predviđa takav oblik da je jednodelni element pričvršćen na primarnu cev za vazduh, prvenstveno zavarivanjem.

Jedno od pogodnih izvođenja pronalaska je karakteristično po usmerivaču vazduha postavljenom u prstenasti prostor između primarne i sekundarne cevi za vazduh, koji se može pomerati niz i uz strujanje u neki od položaja između pozicije uvučene u prstenasti prostor i pozicije koja ležu u ravni otvora primarne cevi za vazduh.

Još jedna od prednosti je što gorionik ima centralnu cev za vazduh postavljenu u primarnu cev za vazduh, pri čemu se gorionik za paljenje može premeštati, niz i uz struju, od položaja za paljenje do radnog položaja. I ova pogodnost je takođe predviđena pronalaskom.

Pogodno je i izvođenje kod koga je otvor centralne cevi za vazduh postavljen uz struju u odnosu na otvor primarne cevi za vazduh.

Da bi dovođenje vazduha bilo optimalno, pronalaskom se predviđa, da se na kraj gorionika za paljenje postavi vrtložni element.

Pri tome je naročito pogodno izvođenje vrtložnog elementa prema pronalasku karakteristično po tome što vrtložni element ima cevasti odsečak postavljen u osi gorionika za paljenje, pri čemu je pogodno da konusni završetak cevastog odsečka, koji je na strani gde se formira plamen, u poziciji paljenja gorionika ulazi u izlazni otvor primarne cevi za vazduh.

I na kraju pronalaskom je predviđeno da se u prstenasti prostor između centralne cevi za vazduh i primarne cevi za vazduh postavi primarni vrtložni element.

Pronalazak se zasniva na tehnici gorionika za sagorevanje prašine kamenog i mrkog uglja, a stoje poznato iz stanja tehnike.

Gorionik prema pronlasku, koji se može primenjivati kako za sagorevanje kamenog tako i za sagorevanje mrkog uglja, prvenstvno je izveden kao koncentrična konstrukcija sa primarnom i sekundarnom cevi za vazduh. Primarna cev za vazduh, koju obavija cilindrična sekundarna cev za vazduh, sa njom formira prstenasti kanal za dovod vazduha za sagorevanje (sekundarni prstenasti kanal za vazduh).

Dodatno je sa spoljašnje strane na izlaznom kraju (otvoru) primarne cevi za vazduh postavljeno grlo za skretanje vazduha, koje sužava poprečni presek prstenastog kanala između primarne i sekundarne cevi za vazduh na izlaznom kraju i pogodno je da se grlo završava u istoj ravni sa otvorom.

Sa unutašnje strane izlaznog kraja (otvora) primarne cevi za vazduh postavljen je prsten za stabilizaciju, koji ima ivicu savijenu ka unutrašnjosti, tj. uzdužnoj osi gorionika, zatim je pogodno da se prsten završava u istoj ravni sa otvorom i da je isturen u strujanje primarnog vazduha i ugljene prašine.

Sa spoljašnje strane na izlaznom kraju primarne cevi za vazduh postavljen je sekundarni usmerivač vazduha, koji se može pomerati u smeru strujanja od položaja uvučenog u prstenasti kanal do položaja koji leži u istoj ravni sa otvorom primarne cevi za vazduh. Gorionik prema pronalasku dodatno ima i centralnu cev za vazduh, koja je obavijena cilindričnom primarnom cevi za vazduh i formira prstenasti kanal u kome se dovode primami vazduh i ugljena prašina (primarna mlaznica za vazduh odnosno prašinu). Uzajamnim koncentričnim položajem centralne cevi, primarne cevi i sekundarne cevi omogućava se podeljen dovod vazduha.

U unutrašnjost centralne cevi za vazduh postavljen je gorionik za paljenje po uzdužnoj osi gorionika. Na gorionik za paljenje je postavljen vrtložni element izveden u obliku venca sa lopaticama, koji je na svom spoljašnjem završetku u radijalnom smeru pokriven produžetkom cevi, koji je konusno produžen u smeru strujanja i produžava se preko otvora gorionika za paljenje. Pogodno je da gorionik za paljenje, vrtložni element gorionika za paljenje i konusni cevasti produžetak budu izvedeni izjedna (kao jedan deo), koji se može pomerati u smeru strujanja od položaja uvučenog u centralnu cev do položaja na otvoru centralne cevi.

Intenzitet smeše goriva i vazduha za sagorevanje može se podešavati pomoću primarnog vrtložnog elementa, koji je postavljen u prstenasti kanal između centralne cevi za vazduh i primame cevi za vazduh, i sekundarnog vrtložnog elementa koji je postavljen u prstenasti kanal između primame i sekundarne cevi za vazduh.

Gorionik prema pronalasku omogućava rad gorionika, koji prevazilazi tehniku sagorevanja ugljene prašine poznatu iz stanja tehnike, i kod koje se prostor odvijanja reakcija redukcije u kiseonikom siromašnoj (podstehiometrijskoj) oblasti plamena premešta u zonu bližu gorioniku između primame i sekundarne cevi za vazduh. Pomoću gorionika prema pronalasku u ovoj zoni, bliže gorioniku formira se kiseonikom siromašna oblast recirkulacije dimnih gasova, u kojoj se jedinjenja NO, neizbežno nastala u toku primame reakcije, razlažu i redukuju u molekularni azot. Time je gorionikom prema pronalasku omogućena efikasnija redukcija emisije NOxu poređenju sa gorionicima iz stanja tehnike.

Gorionik prema pronalasku je prikazan na priloženim slikama u primerima izvođenja kako kao gorionik za kameni ugalj, tako i kao gorionik za mrki ugalj. Gorionik prikazan na slikama od 1 do 3 predstavlja primere izvođenja gorionika za kameni ugalj, dok gorionik prikazan na slici 4 predstavlja gorionik za mrki ugalj. Gorionik, prema pronalasku, za sagorevanje goriva u obliku prašine, kao što su kameni ili mrki ugalj se u nastavku bliže objašnjava.

Slika 1 prikazuje uzdužni presek gorionika za kameni ugalj prema pronalasku, pri čemu je gorionik za paljenje uvučen u centralnu cev za vazduh i aksijalno pomerljivi sekundarni usmerivač vazduha je postavljen u otvor primame mlaznice za vazduh.

Slika 2 prikazuje uzdužni presek gorionika za kameni ugalj prema pronalasku, pri čemu je gorionik za paljenje postavljen u položaj koji odgovara slici 1 i aksijalno pomerljivi sekundarni usmerivač vazduha je povučen na spoljašnju stranicu primame cevi za vazduh u odgovarajući prstenasti kanal.

Slika 3 prikazuje uzdužni presek gorionika za kameni ugalj prema pronalasku, pri čemu je gorionik za paljenje postavljen na otvor centralne cevi za vazduh i aksijalno pomerljivi sekundarni usmerivač vazduha ima položaj prikazan na slici 1.

Slika 4 prikazuje uzdužni presek gorionika za mrki ugalj prema pronalasku, pri čemu je gorionik za paljenje postavljen na otvor centralne cevi za vazduh i aksijalno pomerljivi sekundarni usmerivač vazduha zauzima položaj prikazan na slici 3.

Na osnovu osobina karakterističnih za pronalazak, a koje su zajedničke za gorionik za kameni i gorionik za mrki ugalj sledi opis slika od 1 do 4, koji se prvo daje u opštevažećem obliku.

Gorionik prema pronalasku, koji je prikazan na slikama od 1 do 4, ima jedan gorionik 7 za paljenje, pomerljiv u pravcu strujanja, koji je postavljen u unutrašnjost centralne, unutrašnje cevi 6 za vazduh. Centralna cilindrična cev 6 za vazduh je obavijena jednom cilindričnom primarnom cevi 1 za vazduh, čime je formiran jedan prstenasti kanal. Ovaj prstenasti kanal je zatim obavijen cilindričnom sekundranom cevi 2 za vazduh i na taj načinje sektor sagorevanja vazduha podeljen na najmanje jedan ili dva prstenasta kanala. Primarni prstenasti kanal za vazduh koji dovodi gorivo i vazduh, koji je formiran pomoću centralne cevi 6 za vazduh i primarne cevi 1 za vazduh, povezan je sa mašinom za mlevenje koja nije prikazana, a u kojoj se melje ugalj i tokom mlevenja suši vrelim, gasovitim medijumom. Na određenom rastojanju od izlaznog završetka ovog prstenastog kanala na spoljašnjoj stranici centralne cevi 6 za vazduh je postavljenje primarni vrtložni element 10, koji dovodi do pojave vrtložnog strujanja primarnog vazduha i ugljene prašine. Na taj način se strujanje homogenizuje i ugljena prašina dovodi prvenstevno na unutrašnju stranicu primarne cevi 1 za vazduh.

Zatim je na unutrašnjoj stranici izlaznog završetka primarne cevi 1 za vazduh postavljen prsten 4 za stabilizaciju, koji ima radijalnu ivcu usmerenu ka unutrašnjosti. Ova ivica prodire u struju primarnog vazduha i čestica uglja i služi za to da čestice uglja pre napuštanja primarne cevi 1 za vazduh nailaze na otpor, na taj način se usporavaju, a zatim strujanjem gasa ponovo ubrzavaju ka sredini cevi gorionika.

Na određenom rastojanju od otvora mlaznice za prašinu, odnosno otvora prstena 4 za stabilizaciju, na centralnu cev 6 za vazduh je postavljen vrtložni element 10, koji se može podešavati spolja i koji dovodi do vrtložnog strujanja primarnog vazduha i ugljene prašine. Na taj način se postiže ujednačavanje protoka unutar primarne cevi, odnosno primame cevi 1 za vazduh uz istovremeno dodavanje ugljene prašine na spoljašnji obim cevi za prašinu.

Na izlazu mlaznice primame cevi odnosno primame cevi 1 za vazduh nalazi se prsten 4 za stabilizaciju. Ovaj prstenje u obliku unutrašnjeg ozubljenja i ulazi u oblast strujanja ugljene prašine, tako da čestice uglja pre napuštanja primame cevi, odnosno primame cevi 1 za vazduh udaraju i nailaze na otpor. Udarcem o prsten 4 čestice ugljene prašine bivaju snažno zaustavljene.

Pri tome kratkotrajno opada brzina protoka ispod brzine povratnog paljenja, koja je karakteristčna za gorivo. Tim procesom se definiše tačka paljenja gasovitih goriva. Kao reakcija na udar ugljena prašina se odbija i skretanjem u primarnu struju gasa ponovo ubrzava i unosi u prostor gorenja. Prethodni proces je shematski prikazan na slikama strelicom 12.

Spoljašnja stranica izlaznog kraja primame cevi 1 za vazduh ima deo koji se konusno radijalno širi ka spoljašnjosti i koji predstavlja grlo 3 za skretanje vazduha i to za strujanje sekundarnog vazduha dovedenog spoljašnjom stranom, pri čemu je stvarno grlo označeno pozivnom oznakom 11 i pri čemu se celo grlo 3 za skretanje vazduha prostire sa obe strane grla 11. Sekundarni vazduh koji se dovodi sekundarnom cevi 2 za vazduh struji duž, odnosno preko grla 3 za skretanje vazduha ka spoljašnjosti, udaljava se od gorivom bogatog jezgra plamena i sa zadrškom u dovoljnoj količini se dovodi produktima goriva. Grlo 3 za skretanje vazduha služi za postupak paljenja, koje se odvija bez uticaja sekundarnog vazduha i nije ometano kolebanjima i turbulencijama vazduha. Zahvaljujući prstenu 4 za stabilizaciju i grlu 3 za skretanje vazduha neometano se odvija kontrolisano paljenje ugljene prašine, na gore opisan način, u skoro svim uslovima rada. Pri tome se pomoću prstena 4 za stabilizaciju i grla 3 za skretanje vazduha formira rotacionosimetrična oblast recirkulacije vrelih, kiseonikom siromašnih dimnih gasova i to niz tok strujanja posmatrano od otvora primame cevi 1 za vazduh, a između primarnog plamena i sekundarnog strujanja vazduha.

Da bi se protok čestica ugljene prašine iz prstenastog kanala, koji je formiran pomoću centralne cevi 6 za vazduh i primame cevi 1 za vazduh, premestio dalje u smeru ose gorionika i time povećava veličina recirkulacione oblasti, centralna cev 6 za vazduh se mora završiti znatno pre prstena 4 za stabilizaciju mlaznice cevi za prašinu. U svakom slučaju, kod takve konstrukcije cevi gorionika prema pronalasku nije moguć siguran rad podesivog gorionika 7 za paljenje, pre svega prilikom kombinovane upotrebe uglja i tečnog goriva, pošto strujanje ugljene prašine usmereno ka unutrašnjosti prema osi gorionika utiče na plamen gorionika 7 za paljenje i dodatno sprečava nadziranje plamena za paljenje zamračenjem koje nastaje zbog ugljene prašine.

Da bi se uprokos tome garantovao siguran rad gorionika u svim uslovima eksploatacije vrtložni element 8, koji je pričvršćen za gorionik 7 za paljenje, je na svom spoljašnjem delu prekriven produžetkom 9 cevi. Taj produžetak 9 cevi koji obuhvata venac sa lopaticama vrtložnog elementa 8 je izdužen u smeru strujanja u obliku konusa i služi za skretanje ugljene prašine, koju prsten 4 za stabilizaciju usmerava ka centru gorionika. Položaj konusnog produžetka 9 cevi se može podešavati, tj. pomerati po smeru strujanja, zajedno sa gorionikom 7 za paljenje. Na taj način se osigurava sigurno paljenje kao i nadziranje plamena gorionika za paljenje u svim uslovima eksploatacije.

Značaj recirkulacione oblasti, siromašne kiseonikom i formirane prstenom 4 za stabilizaciju i grlom 3 za skretanje vazduha, u vezi sa redukcijom NOxpoznat je iz stanja tehnike. Jedan veliki deo produkata reakcije, nastao primarnim sagorevanjem, dospeva u recirkulacionu oblast u kojoj nema kiseonika, u kojoj se odvija razlaganje oksida azota pomoću sastojaka goriva sposobnih za reakciju. Iz tog razloga teži se optimizaciji veličine recirkulacione oblasti radi smanjenja emisije NOx.

To se postiže sekundarnim usmerivačem 5 vazduha, čiji se položaj može podešavati u smeru strujanja i koji je postavljen na spoljašnju stranicu primarne cevi za vazduh, pri čemu se položaj može menjati u smeru strujanja između položaja uvučenosti u sekundarni prstenasti kanal na otvoru primarne cevi 1.

Otvor primarne cevi 1 za vazduh, odnosno mlaznica gorionika iz grla 3 za skretanje vazduha i prsten 4 za stabilizaciju izvedeni suizjednog dela i trajno su čvrsto vezani sa cevi za prašinu odnosno primarnom cevi 1 za vazduh. Pri tome, pogodno je da se grlo 3 za skretanje vazduha i prsten 4 za stabilizaciju proizvode kao jedan deo. Najpogodnije je, ali nije i jedini način, da se ovaj jedinstveni deo, koji obuhvata grlo 3 za skretanje vazduha i prsten 4 za stabilizaciju, proizvodi postupkom centrifugalnog livenja. Takođe i primarna cev 1 za vazduh može delimično biti obuhvaćena ovim jedinstvenim delom, koji obuhvata grlo 3 za skretanje vazduha i prsten 4 za stabilizaciju.

U nastavku se pomoću priloženih slika objašnjava način rada podesivog sekundarnog usmerivača 5 vazduha, koji je u vezi sa grlom 3 za skretanje vazduha, a u pogledu recirkulacione oblasti i vodeći računa o uslovima eksploatacije.

Slika 1 prikazuje gorionik za kameni ugalj kod koga je gorionik 7 za paljenje uvučen u centralnu cev 6 za vazduh, a podesivi sekundarni usmerivač 5 vazduha je postavljen na otvor primarne cevi 1 za vazduh. U ovom položaju sekundarnog usmerivača 5 za vazduh strujanje se ne može pomeriti napred u smeru strujanja i završava se u istoj ravni sa grlom 3 za skretanje vazduha, čime se pojačava delovanje grla 3 za skretanje vazduha. Sekundarni vazduh koji struji prstenastim kanalom, koji formiraju primarna cev 1 za vazduh i sekundarna cev 2 za vazduh, skreće ka spoljašnjosti i udaljava se radijalno od centra plamena primarne zone gorenja. Pomeranjem sekundarnog usmerivača 5 vazuduha u položaj prikazan na slici 1 dobija se oblast razdvajanja između oblasti primarnog gorenja i sekundarne struje vazduha u smeru niz struju od otvora primarne cevi 1 za vazduh, a gde je sloj podešen na maksimalnu veličinu. Ova oblast recirkulacije je najveća u pogledu na svoju dužinu i predstavlja optimalnu veličinu u pogledu na redukciju NOxza uslove rađa prikazane na slici 1.

Slika 2 prikazuje uzdužni presek jednog gorionika za kameni ugalj prema pronalasku, kod koga je gorionik za paljenje 7 postavljen u položaj prikazan na slici 1 i pomerljivi sekundarni usmerivač 5 za vazduh na spoljašnjoj stranici primarne cevi 1 za vazduh je uvučen u sekundarni prstenasti kanal za vazduh. Pri tome konstruktivni delovi su postavljeni za uslove eksploatacije gorionika za kameni ugalj kod koga je potrebna manja oblast razdvajanja između primarnog gorenja i sekundarnog strujanja vazduha a time i manja oblast recirkulacije niz struju posmatrano od otvora primarne cevi 1 za vazduh. Podesivi gorionik 7 za paljenje je i u ovim uslovima eksploatacije uvučen u centralnu cev 6 za vazduh. Sekundarni usmerivač 5 vazduha, koji svojim podesivim položajem utiče na veličinu recirkulacione oblasti, je u skladu sa položajem gorionika 7 za paljenje uvučen u odgovarajući prstenasti kanal. U ovom položaju sekudami usmerivač 5 vazduha deli struju vazduha iz sekundarne cevi 2 za vazduh na dve različite struje i ujednačava ih. Na taj način sekundarani usmerivač 5 za vazduh obezbeđuje da se postupak paljenja na izlazu iz gorionika ne ometa promenama strujanja i turbulencijama sekundarnog vazduha i da se produktima gorenja dovodi sekundarni vazduh sa dovoljnom zadrškom.

Slika 3 prikazuje uzdužni presek jednog gorionika za kameni ugalj prema pronalasku, kod koga je gorionik za paljenje 7 postavljen u otvor centralne cevi za vazduh 6 i pomerljivi sekundarni usmerivač 5 za vazduh je u položaju prikazanom na slici 1. Elementi gorionika prema pronalasku su postavljeni tako da odgovaraju uslovima eksploatacije paljenja, odnosno kombinovanog rada gorionika za kameni ugalj. Za ove uslove rada konusni produžetak 9 cevi isturen je preko otvora centralne cevi 6 za vazduh, kao i preko prstena 4 za stabilizaciju primarne cevi 1 za vazduh, gde se prsten nalazi niz struju, a produžetak 9 je isturen u smeru strujanja. Time se obezbeđuje sigurno paljenje i nadgledanje rada gorionika 7 za paljenje. Sekundarni usmerivač 5 vazduha je postavljen u otvor primarne cevi 1 za vazduh, kao što je i prikazano na slici 1, i ne može se dalje premeštati niz struju. Položajem usmerivača 5 za vazduh pojačava se delovanje grla 3 za skretanje vazduha i dolazi do formiranja maksimalno velike oblasti razdvajnja, koja se nalazi niz struju gledano od otvora primarne cevi 1 za vazduh, i u kojoj se jedinjenja NO dobijena primarnom reakcijom, razlažu i redukuju na molekularni azot, a što predstavlja optimalne uslove u pogledu redukcije NOxza date uslove rada.

Slika 4 prikazuje primer izvođenja gorionika za mrki ugalj, koji ima iste karakteristike kao i prethodno opisani gorionici za kameni ugalj. Razlike u odnosu na gorionik za kameni ugalj su u međusobnom odnosu veličina prečnika cevi gorionika.

Slika 4 prikazuje uzdužni presek gorionika za mrki ugalj prema pronalasku, pri čemu je gorionik 7 za paljenje postavljen u otvor centralne cevi 6 za vazduh i pomerljivi sekundarni usmerivač 5 vazduha zauzima položaj opisan na slici 3. Konstruktivni delovi gorionika su postavljeni u skladu sa uslovima rada za paljenje, odnosno kombinovni rad gorionika za mrki ugalj. Za ove uslove rada gorionika prema pronalasku gorionik 7 za paljenje zauzima položaj u otvoru centralne cevi 6 za vazduh i ne može se premeštati dalje niz strujanje. Konusni produžetak 9 cevi isturen je preko otvora centralne cevi 6 za vazduh i prstena 4 za stabilizaciju, kako bi se osiguralo sigurno paljenje gorionika 7 za paljenje. Pomerljivi sekundarni usmerivač 5 za vazduh ima položaj opisan na slikama 1 i 3, i iz koga se ne može pomerati dalje niz strujanje. Zahvaljujući ovom položaju sekundarnog usmerivača 5 za vazduh formirana je recirkulaciona oblast maksimalne veličine, koja se nalazi niz struju posmatrano od otvora primarne cevi 1 za vazduh, pri čemu se može odvijati redukcija jedinjenja NO u molekularni azot, a koja odgovara uslovima rada i predstavlja optimalnu redukciju NOx.

Gorionikom prema pronalasku za sagorevanje praškastih goriva kao što su kameni i mrki ugalj dobijen je uređaj, koji u poređenju sa stanjem tehnike omogućava visoku redukciju emisije NOxs obzirom na opterećenje i kvalitet ugljene prašine.

Pozivne oznake

1 primarna cev za vazduh

2 sekundarna cev za vazduh

3 grlo za skretanje vazduha

4 prsten za stabilizaciju

5 sekundarni usmerivač vazduha

6 centralna cev za vazduh

7 gorionik za paljenje

8 vrtložni element

9 konusni produžetak cevi

10 primarni vrtložni element

11 grlo

Claims (10)

1. Gorionik za sagorevanje goriva u obliku prašine kao što su kameni i mrki ugalj, koji ima primarnu cev (1) za vazduh i sekundarnu cev (2) za vazduh, koja obavija primarnu cev (1) za vazduh, pri čemu primarna cev (1) za vazduh u oblasti svog otvora ima grlo (3) za skretanje vazduha sa unutrašnje strane i prsten (4) za stabilizaciju sa spoljašnje strane, a koji su izvedeni izjedna, gde prsten (4) za stabilizaciju ulazi radijalno u primarnu cev (1) za vazduh svojim unutrašnjim ozubljenjem, dok su grlo (3) za skretanje vazduha, prsten (4) za stabilizaciju i deo primarne cevi (1) za vazduh izvedeni izjedna, naznačen time, što jedinstveni element koji obuhvata grlo (3) za skretanje vazduha, prsten (4) za stabilizaciju i deo primarne cevi (1) za vazduh formira otvor primarne cevi (1) za vazduh, pri čemu se grlo (3) za skretanje vazduha i prsten (4) za stabilizaciju završavaju u istoj ravni sa primarnom cevi za vazduh i gde je grlo (3) za skretanje vazduha sa spoljašnje strane izlaznog završetka primarne cevi (1) za vazduh izvedeno kao konusni deo koji se radijalno širi ka spoljašnjosti.

2. Gorionik prema zahtevu 1, naznačen time, što je gorionik koncentrične konstrukcije.

3. Gorionik prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što je deo izrađen izjedna dobijen centrifugalnim livenjem.

4. Gorionik prema jednom od zahteva od 1 do 3, naznačen time, što je deo izveden izjedna čvrsto pričvršćen na primarnu cev (1) za vazduh zavarivanjem.

5. Gorionik prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što je u prstenasti prostor između primarne cevi (1) za vazduh i sekundarne cevi (2) za vazduh postavljen usmerivač (5) za vazduh, koji se pomerljiv i u smeru strujanja i suprotno smeru strujanja u neki položaj između položaja uvučenog u prstenasti prostor i položaja koji je u istoj ravni sa otvorom primarne cevi (1) za vazduh.

6. Gorionik prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što gorionik ima centralnu cev (6) za vazduh postavljenu u primarnu cev (1) za vazduh, u kojoj je gorionik (7) za paljenje, pri čemu se on može pomeratiti kako u smeru strujanja, tako i suprotno smeru strujanja od položaja paljenja do radnog položaja.

7. Gorionik prema zahtevu 6, naznačen time, što je otvor centralne cevi (6) za vazduh postavljen uz struju od otvora primarne cevi (1) za vazduh.

8. Gorionik prema zahtevu 6 ili 7, naznačen time, što je vrtložni element (8) postavljen na strani plamena gorionika (7) za paljenje.

9. Gorionik prema zahtevu 8, naznačen time, što je na vrtložni element (8) postavljen odsečak cevi oko uzdužne ose gorionika za paljenje, pri čemu je prvenstveno konusni završetak plamena paljenja odsečka cevi isturen preko otvora primarne cevi (1) za vazduh kada je gorionik (7) za paljenje u položaju paljenja.

10. Gorionik prema jednom od zahteva od 6 do 9, naznačen time, što je u prstenasti prostor između centralne cevi (6) za vazduh i primarne cevi (1) za vazduh postavljen primarni vrtložni element (10).