RU2001350C1

RU2001350C1 - Atomizer

Info

Publication number: RU2001350C1
Authority: RU
Inventors: тов Амир Мухарамович Хиди; Николай Яковлевич Бутаков
Original assignee: Уральский теплотехнический научно-исследовательский институт
Priority date: 1990-03-05
Filing date: 1990-03-05
Publication date: 1993-10-15

Description

Изобретение относитс к устройствам дл распыливани и сжигани водоугольных суспензий (ВУС) и может быть использовано в котлах, сжигающих шламовые отходы и угольные смеси (мазутоугольные. водоме- таноуголькые и др.).The invention relates to devices for spraying and burning water-coal slurries (WLM) and can be used in boilers burning slurry waste and coal mixtures (oil-coal. Water-methane-coal and others).

Известны устройства дл распыливани газовых смесей, суспензий с помощью сопел , расположенных под определенным углом к оси корпуса форсунки. Дл суспензионных топлив с ухудшенными ха- рактеристикаодмИапример при повышении влажности, изменении гранулометрического состава, а также при пониженных нагрузках котла, нельз добитьс хорошего распылени топлива и устойчивого его сжигани при неизменном диаметре сопел и одинаковых углах их установки в форсунках.Known devices for spraying gas mixtures, suspensions using nozzles located at a certain angle to the axis of the nozzle body. For suspension fuels with deteriorated performance, for example, with increasing humidity, changes in particle size distribution, and also with reduced boiler loads, it is not possible to achieve good atomization of the fuel and its stable burning with a constant nozzle diameter and the same nozzle angles in the nozzles.

В качестве прототипа выбрана форсунка дл распылени и сжигани ВУС, состо ща из корпуса, топливной трубы, установленной по оси корпуса с образованием кольцевого канала дл подачи распылител , например воздуха, и сопловой насадок с кольцевым р дом наклоненных к оси корпусом распылительных сопел, сообщенных с топливной трубой и кольцевым каналом посредством переточных каналов, выполненных в сопловом насадке.As a prototype, a nozzle for spraying and burning a WCS consisting of a housing, a fuel pipe mounted along the axis of the housing with the formation of an annular channel for supplying a sprayer, for example air, and nozzle nozzles with an annular row of spray nozzles inclined to the axis of the housing communicating with a fuel pipe and an annular channel by means of transfer channels made in the nozzle nozzle.

В нерасчетных режимах, св занных с изменением нагрузки в широком диапазоне , а также отклонением характеристики ВУС от расчетных значений, известна форсунка , выбранна в качестве прототипа, не сможет обеспечить надежного воспламенени и устойчивого сжигани топлива.In off-design conditions associated with a wide range of load variations, as well as deviations of the WCS characteristics from the calculated values, a known nozzle selected as a prototype cannot provide reliable ignition and stable fuel combustion.

Целью изобретени вл етс повышение устойчивости воспламенени и сжигани топлива в широком диапазоне изменени нагрузки.An object of the invention is to increase the stability of ignition and fuel combustion over a wide range of load changes.

Поставленна цель достигаетс путем размещени дополнительной топливной трубы, установленной внутри основной топливной трубы, и кольцевым р дом дополни- тельных распылительных сопел, сообщенных с дополнительной топливной трубой и кольцевым каналом, наклоненных к оси корпуса под углом, составл ющим 0,3...0,66 угла наклона основных распылительных сопел, и имеющих диаметр, составл ющий 0,3...0,8 диаметра последних.This goal is achieved by placing an additional fuel pipe installed inside the main fuel pipe and an annular row of additional spray nozzles in communication with the additional fuel pipe and the annular channel, inclined to the axis of the casing at an angle of 0.3 ... 0 , 66 the angle of inclination of the main spray nozzles, and having a diameter of 0.3 ... 0.8 of the diameter of the latter.

При таком соотношении углов и диаметров сопел достигаетс оптимальное взаимо- действие между приосевым и периферийным факелами.With this ratio of nozzle angles and diameters, optimal interaction is achieved between the axial and peripheral flares.

Приосевой факел с мелким распылива- нием топлива короче периферийного факе- ла и обладает повышенной теплонапр женностью и устойчивостью горени .The fine fuel atomization axial flare is shorter than the peripheral flare and has an increased heat intensity and burning stability.

На фиг.1 изображена форсунка, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1.In Fig.1 shows a nozzle, a longitudinal section; figure 2 is a view of figure 1.

Форсунка содержит корпус 1, основную топливную трубу 2, образующую с корпусом 1 кольцевой канал 3 дл подачи распылител , например воздуха, насадок 4 с наклонными к оси корпуса основными распылительными соплами 5 и дополнительными распылительными соплами 6,The nozzle comprises a housing 1, a main fuel pipe 2, which forms an annular channel 3 with the housing 1 for supplying a spray, for example air, nozzles 4 with main spray nozzles 5 inclined to the axis of the housing and additional spray nozzles 6,

00

подключенными соответственно к кольцевому топливному каналу 8 и дополнительной топливной трубе 7, а также посредством переточных каналов 9 и 10 к кольцевому каналу 3.connected respectively to the annular fuel channel 8 and the additional fuel pipe 7, as well as through transfer channels 9 and 10 to the annular channel 3.

5 Форсунка работает следующим образом .5 The nozzle operates as follows.

Водоугольна суспензи подаетс в дополнительную топливную трубу 7 и в кольцевой топливный канал 8, а в кольцевойThe water-carbon suspension is fed into the additional fuel pipe 7 and into the annular fuel channel 8, and in the annular

0 канал 3 - сжатый воздух, который поступает через переточные каналы 9 в основные распылительные сопла 5 крупного распыливани , а через переточные каналы 10 в дополнительные рапылительные сопла 60 channel 3 - compressed air that enters through the transfer channels 9 into the main spray nozzles 5 of the large spray, and through the transfer channels 10 into the additional spray nozzles 6

5 мелкого распыливани .5 fine atomization.

В эти же сопла подаетс суспензи из дополнительной топливной трубы 7 и кольцевого топливного канала 8 и происходит в них смешение воздуха и суспензии.Suspension from the additional fuel pipe 7 and the annular fuel channel 8 is supplied to these nozzles and air and suspension are mixed in them.

0 в топочное пространство истекают из сопел 5 и 6 струи, состо щие из смеси воздуха и капель ВУС. Из дополнительных распылительных сопел 6 истекают струи, содержащие более мелкие капли ВУС, быс5 трее прогреваютс топочными газами до температуры испарени олаги, а затем - до температуры выделени летучих.0, jets consisting of a mixture of air and droplets of WCS flow into the combustion chamber from nozzles 5 and 6. From the additional spray nozzles 6, jets containing finer droplets of HCL flow out, more quickly heated by flue gases to the temperature of evaporation of the tank, and then to the temperature of evolution of volatiles.

Дальнейший прогрев распыленных частиц приводит к воспламенению летучих, аFurther heating of the sprayed particles leads to ignition of volatile, and

0 затем коксового остатка. Выделенное таким образом тепло в центральной зоне форсунки идет на прогрев и воспламенение потоков топлива из основных распылительных сопел 5, имеющего более крупный размер0 then coke residue. The heat generated in this way in the central zone of the nozzle is used for heating and ignition of the fuel flows from the main spray nozzles 5, which has a larger size

5 капель.5 drops.

Благодар соплам 5 и 6 различных диаметров и установке их под неодинаковыми углами к оси корпуса форсунки обеспечиваетс оптимальное распыление суспензииThanks to nozzles 5 and 6 of various diameters and their installation at unequal angles to the axis of the nozzle body, optimal spraying of the suspension is ensured

0 при переменных ее характеристиках, как по концентрации, так и по гранулометрическому составу.0 with its variable characteristics, both in concentration and in particle size distribution.

В зависимости от нагрузки котла форсунка может работать следующим образом.Depending on the load of the boiler, the nozzle can work as follows.

5 1, Нагрузка на котел 90-100% от номинальной . Водоугольна суспензи поступает одновременно в дополнительную топливную трубу 7 и в кольцевой топливный канал 8, а в кольцевой канал 3 - сжатый воздух, который поступает в сопла 5 и 6.5 1, The load on the boiler is 90-100% of the nominal. The water-carbon suspension enters simultaneously into the additional fuel pipe 7 and into the annular fuel channel 8, and into the annular channel 3 - compressed air, which enters the nozzles 5 and 6.

При истечении в топочное пространство воздух смешиваетс с БУС, поступающей в сопла 5 из кольцевого топливного канала 8, а в сопла 6 - из дополнительной топливной трубы 7.When flowing into the combustion chamber, the air mixes with the CWC entering the nozzles 5 from the annular fuel channel 8, and into the nozzles 6 from the additional fuel pipe 7.

2.Нагрузка на котел 30% от номинальной .2. The load on the boiler is 30% of the nominal.

Водоугольна суспензи поступает только в дополнительную топливную трубу 7, а в кольцевой канал 3 - сжатый воздух, который поступает в сопла 5 и 6.The water-carbon suspension enters only into the additional fuel pipe 7, and into the annular channel 3 - compressed air, which enters the nozzles 5 and 6.

При истечении в топочное пространство воздух смешиваетс с ВУС, поступающей в сопле 6 из трубы 7. Через сопла б истекает только воздух, охлажда их.When flowing into the combustion chamber, air mixes with the WCS entering the nozzle 6 from the pipe 7. Only air flows out through the nozzle b, cooling them.

3.Нагрузка на котел 50-60% от номинальной .3. The load on the boiler is 50-60% of the nominal.

В этом случае форсунки, например, на четырех уровн х по высоте зоны горени о топке котла работают в расчетном режимеIn this case, nozzles, for example, operate in the calculated mode at four levels along the height of the combustion zone about the boiler furnace

Claims

The formula of the invention an INJECTOR, comprising a housing, a fuel pipe mounted along the axis of the housing to form an annular channel for supplying a spray, and nozzle nozzles with an annular row of spray nozzles inclined to the axis of the housing, in communication with the fuel pipe and the annular channel through transfer channels made in the nozzle hitting, characterized in that, in order to increase the stability of ignition and fuel combustion in a wide range of load changes, it

as follows: at the second and third levels, the nozzles operate in the settlement mode according to the write-off described in clause 1; at the first and fourth levels, the nozzles operate in the calculated mode as described in paragraph 2.

The expected economic effect is estimated by ensuring sustainable ignition and combustion of slurry fuel, which leads to a decrease in fuel loss with a burner behind the boiler in the flue gas and to a decrease in backlight by fuel oil (gas), followed by a reduction in the cost of using expensive fuel.

(56) Copyright certificate of the USSR No. 166987, cl. F 23 D 14/46, 1962.

USSR author's certificate 20 No. 132200g.kl. F 23 D 11/16. 1985.

equipped with an additional fuel pipe installed inside the main fuel pipe, and an annular row of additional spray nozzles in communication with the additional fuel pipe and the annular channel, offset relative to the main nozzles in a circumferential direction, inclined to the axis of the body at an angle SOSTZR-. ; 0.30. 0.66 inclination angles of the main spray nozzles, and having a diameter of 0.3 ... 0.8 of the diameter of the latter.

/