RU2044218C1 - Method of combustion of fuel and vortex combustion chamber - Google Patents
Method of combustion of fuel and vortex combustion chamber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2044218C1 RU2044218C1 RU94002729A RU94002729A RU2044218C1 RU 2044218 C1 RU2044218 C1 RU 2044218C1 RU 94002729 A RU94002729 A RU 94002729A RU 94002729 A RU94002729 A RU 94002729A RU 2044218 C1 RU2044218 C1 RU 2044218C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- fuel
- combustion
- secondary air
- burner
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области сжигания топлива, а более конкретно к вихревым камерам сгорания. The invention relates to the field of fuel combustion, and more particularly to vortex combustion chambers.
Наиболее успешно изобретение может быть использовано для сжигания низкосортного органического топлива, например, на электростанциях. Most successfully, the invention can be used for burning low-grade fossil fuels, for example, in power plants.
В настоящее время сжигание низкосоpтного органического топлива (высокая влажность Wt r или высокая зольность Ad r, низкая теплотворная способность Qi r и низкий выход летучих Vdaf) на электростанциях сопровождается резким снижением надежности работы камер сгорания ввиду неустойчивости воспламенения и горения топлива и ухудшением экономичности их работы вследствие роста потерь от механического недожога q4.Currently, the burning of low-rate organic fuel (high humidity W t r or high ash A d r , low calorific value Q i r and low yield of volatile V daf ) at power plants is accompanied by a sharp decrease in the reliability of the combustion chambers due to the instability of ignition and combustion of fuel and deterioration the efficiency of their work due to increased losses from mechanical underburning q 4 .
Известен способ сжигания топлива в вихревой камере сгорания путем подачи топливно-воздушной смеси в верхнюю часть камеры сгорания и вторичного воздуха в нижнюю часть камеры сгорания. A known method of burning fuel in a vortex combustion chamber by supplying a fuel-air mixture to the upper part of the combustion chamber and secondary air to the lower part of the combustion chamber.
Топливно-воздушную смесь, состоящую из грубоизмельченного топлива и первичного воздуха, подают во внутреннее пространство камеры сгорания, при этом скорость первичного воздуха рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить сепарацию и распределение фракций топлива по вертикали камеры сгорания. The fuel-air mixture, consisting of coarsely ground fuel and primary air, is fed into the internal space of the combustion chamber, while the speed of the primary air is calculated in such a way as to ensure separation and distribution of fuel fractions along the vertical of the combustion chamber.
Топливно-воздушная смесь внутри камеры сгорания воспламеняется и образует горящий факел, содержащий топочные газы и несгоревшие частицы топлива различных фракций, которые затем перемещаются под действием сил гравитации и инерции в нижнюю часть камеры сгорания. The air-fuel mixture inside the combustion chamber ignites and forms a burning torch containing flue gases and unburned fuel particles of various fractions, which are then moved under the action of gravity and inertia to the lower part of the combustion chamber.
Поток вторичного воздуха подается во внутреннее пространство камеры сгорания в направлении к месту ввода топливно-воздушной смеси в камеру сгорания на одной из ее стенок. Этот поток вторичного воздуха поднимает находящиеся в нижней части камеры сгорания несгоревшие частицы топлива различных фракций и направляет их в верхнюю (корневую) часть горящего факела для сжигания. The stream of secondary air is fed into the internal space of the combustion chamber in the direction to the place of entry of the fuel-air mixture into the combustion chamber on one of its walls. This stream of secondary air lifts the unburned fuel particles of various fractions located in the lower part of the combustion chamber and directs them to the upper (root) part of the burning torch for combustion.
Вихревая камера сгорания, реализующая описываемый способ сжигания топлива, имеет на одной из ее стенок горелку, а в нижней части вихревой камеры установлено сопловое устройство для подачи вторичного воздуха. Поток вторичного воздуха направлен вдоль стенки, на которой выполнена горелка, в направлении к горелке. A vortex combustion chamber that implements the described method of burning fuel has a burner on one of its walls, and a nozzle device for supplying secondary air is installed in the lower part of the vortex chamber. The flow of secondary air is directed along the wall on which the burner is made, towards the burner.
В описываемом способе сжигания топлива подаваемый в нижнюю часть камеры сгорания поток вторичного воздуха характеризуется недостаточной интенсивностью процессов тепломассообмена в нем в силу малой турбулизации движения воздуха в потоке. Это приводит к тому, что процессы прогрева и выхода летучих у крупных частиц топлива, находящихся в нижней части камеры сгорания, происходят медленно, на них затрачивается значительное количество тепла, а это замедляет воспламенение мелких частиц топлива, высушенных, прогретых и достаточно подготовленных к горению, находящихся в едином потоке с крупными частицами топлива. В силу этого процесс воспламенения топлива в потоке вторичного воздуха в нижней части камеры сгорания затягивается, что приводит к потере стабильности воспламенения в корневой части факела. Это обусловливает неустойчивость процесса сжигания топлива, что может проявляться в повышении пульсации факела и возникновении хлопков в камере сгорания. Такая картина характерна для сжигания низкосортного трудновоспламеняемого топлива, отличающегося высокой влажностью или высокой зольностью и низким выходом летучих. Все сказанное обусловливает недостаточную надежность процесса сжигания топлива и не гарантирует безопасности работы камеры сгорания. In the described method of burning fuel, the secondary air stream supplied to the lower part of the combustion chamber is characterized by insufficient intensity of heat and mass transfer processes in it due to the small turbulization of air flow in the stream. This leads to the fact that the processes of heating and release of volatiles from large fuel particles located in the lower part of the combustion chamber occur slowly, a significant amount of heat is expended on them, and this slows down the ignition of small fuel particles, dried, warmed up and sufficiently prepared for combustion, being in a single stream with large particles of fuel. Due to this, the process of ignition of the fuel in the secondary air stream in the lower part of the combustion chamber is delayed, which leads to a loss of stability of ignition in the root of the flame. This causes instability of the fuel combustion process, which can be manifested in an increase in the pulsation of the torch and the occurrence of pops in the combustion chamber. This pattern is typical for the burning of low-grade flammable fuels, characterized by high humidity or high ash content and low volatility. All of the above leads to insufficient reliability of the fuel combustion process and does not guarantee the safety of the combustion chamber.
Кроме того, указанное замедление процесса воспламенения мелких частиц топлива в потоке вторичного воздуха в нижней части камеры сгорания приводит к тому, что, не успевая воспламениться здесь, они увлекаются этим потоком к корневой части факела. При повторной сепарации значительная часть их, не успев сгореть, уходит в верхнюю часть камеры сгорания и далее покидает ее. Это приводит к достаточно высоким потерям от механического недожога q4, что снижает экономичность работы камеры сгорания, т.е. ее коэффициент полезного действия.In addition, the specified slowdown in the process of ignition of small particles of fuel in the secondary air stream in the lower part of the combustion chamber leads to the fact that, not having time to ignite here, they are carried away by this stream to the root of the torch. When re-separation, a significant part of them, not having time to burn, goes to the upper part of the combustion chamber and then leaves it. This leads to a sufficiently high loss from mechanical underburning q 4 , which reduces the efficiency of the combustion chamber, i.e. its efficiency.
Необходимо также указать, что поток вторичного воздуха, направленный к месту ввода топливно-воздушной смеси в камеру сгорания, т.е. к месту установки горелки на одной из стенок камеры сгорания, содержит мелкие наиболее эрозионно опасные частицы топлива. Это приводит к эрозионному износу стенки камеры сгорания, которую омывает на своем пути указанный поток, что снижает надежность работы камеры сгорания. You must also indicate that the secondary air flow directed to the place of injection of the fuel-air mixture into the combustion chamber, i.e. to the place of installation of the burner on one of the walls of the combustion chamber, contains the smallest most erosion-hazardous particles of fuel. This leads to erosive wear of the wall of the combustion chamber, which is washed in its path by the specified stream, which reduces the reliability of the combustion chamber.
Техническим результатом изобретения является интенсификация процессов тепломассообмена в потоке вторичного воздуха, обеспечение пофракционного разделения частиц топлива, находящихся в нижней части камеры сгорания, уменьшение эрозионного воздействия потока вторичного воздуха на стенку камеры сгорания, вдоль которой он направлен. Это улучшает условия воспламенения и горения частиц топлива в потоке вторичного воздуха в нижней части камеры сгорания, стабилизирует воспламенение в корневой части факела и, следовательно, повышает устойчивость всего процесса сжигания топлива в камере сгорания. Благодаря этому повышается экономичность работы камеры сгорания, т.е. ее коэффициент полезного действия, а также надежность и безопасность ее работы. The technical result of the invention is the intensification of heat and mass transfer processes in the secondary air stream, ensuring the fractional separation of fuel particles located in the lower part of the combustion chamber, reducing the erosive effect of the secondary air stream on the wall of the combustion chamber along which it is directed. This improves the conditions of ignition and combustion of fuel particles in the secondary air stream in the lower part of the combustion chamber, stabilizes the ignition in the root of the flame and, therefore, increases the stability of the entire process of burning fuel in the combustion chamber. This increases the efficiency of the combustion chamber, i.e. its efficiency, as well as the reliability and safety of its work.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе сжигания топлива в вихревой камере сгорания путем подачи топливно-воздушной смеси в верхнюю часть камеры сгорания и вторичного воздуха в нижнюю часть камеры сгорания согласно изобретению подачу вторичного воздуха осуществляют по меньшей мере двумя потоками с различными расходами. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of burning fuel in a vortex combustion chamber by supplying a fuel-air mixture to the upper part of the combustion chamber and secondary air to the lower part of the combustion chamber according to the invention, the secondary air is supplied with at least two flows with different flow rates.
Указанный технический результат достигается также тем, что в вихревой камере сгорания, в верхней части которой на одной из ее стенок выполнена горелка, а в нижней части камеры установлено сопловое устройство для подачи вторичного воздуха вдоль стенки, на которой выполнена горелка, в направлении к горелке, согласно изобретению сопловое устройство для подачи вторичного воздуха выполнено по меньшей мере в виде двух сопел, при этом расход каждого сопла уменьшается по мере удаления потока соответствующего сопла от стенки, на которой выполнена горелка. The specified technical result is also achieved by the fact that in the vortex combustion chamber, in the upper part of which a burner is made on one of its walls, and a nozzle device is installed in the lower part of the chamber for supplying secondary air along the wall on which the burner is made, towards the burner, according to the invention, the nozzle device for supplying secondary air is made in the form of at least two nozzles, while the flow rate of each nozzle decreases as the flow of the corresponding nozzle moves away from the wall on which and the burner.
Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволяет установить соответствие их критерию "новизна". При изучении других известных технических решений можно сделать вывод, что заявляемые технические решения вытекают из них неочевидным образом и, следовательно, соответствуют критерию "изобретательский уровень". Comparison of the claimed technical solutions with the prototype allows us to establish compliance with their criterion of "novelty." When studying other known technical solutions, we can conclude that the claimed technical solutions arise from them in an unobvious way and, therefore, meet the criterion of "inventive step".
Использование заявляемых технических решений на электростанциях для сжигания низкосортного органического топлива указывает на соответствие их критерию "промышленная применимость". The use of the claimed technical solutions in power plants for burning low-grade fossil fuels indicates their compliance with the criterion of "industrial applicability".
Выполнение соплового устройства для подачи вторичного воздуха вышеуказанным образом обеспечивает подачу этого воздуха по крайней мере двумя потоками с различными расходами. Взаимодействие этих потоков по границе их соприкосновения увеличивает турбулизацию движения воздуха в этих потоках, что интенсифицирует процессы тепломассообмена внутри потоков и между ними и тем самым улучшает условия воспламенения и горения топлива в нижней части камеры сгорания. The implementation of the nozzle device for supplying secondary air in the above manner provides the supply of this air with at least two streams with different flow rates. The interaction of these flows along the border of their contact increases the turbulization of air movement in these flows, which intensifies the processes of heat and mass transfer inside the flows and between them and thereby improves the conditions of ignition and combustion of fuel in the lower part of the combustion chamber.
Кроме того, подача вторичного воздуха по крайней мере двумя потоками обеспечивает при взаимодействии этих потоков с частицами топлива, находящимися в нижней части камеры сгорания, разделение указанных частиц по фракциям. Первый поток вторичного воздуха на пути топлива, попавшего в нижнюю часть камеры сгорания, наиболее удален от стенки, на которой выполнена горелка, и имеет наименьший расход. При этом такой расход должен быть достаточным для отвеивания мелких фракций топлива от крупных и для транспортирования попавших в этот поток мелких частиц топлива к корню факела в верхнюю часть камеры сгорания. In addition, the supply of secondary air by at least two streams ensures the interaction of these streams with fuel particles located in the lower part of the combustion chamber, the separation of these particles into fractions. The first stream of secondary air in the path of the fuel entering the lower part of the combustion chamber is farthest from the wall on which the burner is made and has the lowest flow rate. Moreover, such a flow rate should be sufficient for winding off small fractions of fuel from large fractions and for transporting small particles of fuel trapped in this stream to the torch root to the upper part of the combustion chamber.
Следующий на пути топлива поток вторичного воздуха находится ближе к стенке, на которой расположена горелка, и имеет расход, больший расхода предыдущего потока. Такой расход должен обеспечить удержание крупных частиц топлива в камере сгорания, при этом сокращается провал их из камеры сгорания, а также транспортировку их к корню факела в верхнюю часть камеры сгорания. The secondary air flow following the fuel path is closer to the wall on which the burner is located and has a flow rate greater than the flow rate of the previous flow. Such a flow rate should ensure the retention of large particles of fuel in the combustion chamber, while reducing their failure from the combustion chamber, as well as transporting them to the torch root to the upper part of the combustion chamber.
Мелкие частицы топлива, отделенные от крупных частиц первым потоком вторичного воздуха, быстро воспламеняются и горят, интенсивно прогревая второй поток вторичного воздуха с крупными частицами топлива, которые досушиваются, прогреваются и загораются. Small particles of fuel, separated from large particles by the first stream of secondary air, quickly ignite and burn, intensively warming the second stream of secondary air with large particles of fuel that are dried, warmed up and ignited.
Такое последовательное пофракционное воспламенение частиц топлива стабилизирует процесс воспламенения и горения в нижней части камеры сгорания и повышает его устойчивость. Such sequential factional ignition of fuel particles stabilizes the ignition and combustion process in the lower part of the combustion chamber and increases its stability.
Транспортируемые вторичными потоками воздуха в корневую часть факела горящие частицы топлива, преимущественно крупные, образуют там с уже горящими мелкими частицами топлива надежный источник стабилизации горения факела в верхней части камеры сгорания. Указанная стабилизация обусловливается тем, что при попадании горящих частиц топлива, транспортируемых из нижней части камеры сгорания в богатую кислородом корневую часть факела, резко увеличивается скорость горения этих частиц, что увеличивает тепловыделение в корневой части факела. Тем самым повышается устойчивость процесса сжигания топлива в камере сгорания. В результате этого уменьшаются внутрипоточные пульсации факела и снижается вероятность хлопков в камере сгорания, что повышает надежность и безопасность работы камеры сгорания. Burning fuel particles transported by secondary air flows to the root of the flame, mainly large, form there with already burning small fuel particles a reliable source of stabilization of the combustion of the flame in the upper part of the combustion chamber. This stabilization is due to the fact that when burning particles of fuel are transported from the lower part of the combustion chamber to the oxygen-rich root of the flame, the burning rate of these particles increases sharply, which increases the heat generation in the root of the flame. This increases the stability of the process of burning fuel in the combustion chamber. As a result of this, the in-flow pulsations of the torch are reduced and the probability of popping in the combustion chamber is reduced, which increases the reliability and safety of the combustion chamber.
Вследствие того, что из двух подаваемых потоков вторичного воздуха поток, омывающий стенку, на которой выполнена горелка, содержит минимальное количество мелких наиболее эрозионно опасных частиц, уменьшается эрозионный износ этой стенки, что повышает надежность работы камеры сгорания. Due to the fact that of the two supplied secondary air flows, the stream washing the wall on which the burner is made contains the minimum amount of the smallest most erosive particles, the erosive wear of this wall is reduced, which increases the reliability of the combustion chamber.
Указанное выше устойчивое воспламенение частиц топлива в нижней части камеры сгорания увеличивает время горения мелких частиц топлива, попавших в нижнюю часть камеры сгорания, что в совокупности с уменьшением провала крупных частиц из камеры сгорания снижает потери с механическим недожогом q4, вследствие чего повышается экономичность работы камеры сгорания, т.е. ее коэффициент полезного действия.The aforementioned sustained ignition of fuel particles in the lower part of the combustion chamber increases the burning time of small fuel particles falling into the lower part of the combustion chamber, which, combined with a decrease in the failure of large particles from the combustion chamber, reduces losses with a mechanical underburning q 4 , thereby increasing the efficiency of the chamber combustion, i.e. its efficiency.
Целесообразно, чтобы в сопловом устройстве сопло было выполнено дискретным. Такое выполнение сопла обусловливает раздробление потока, выходящего из сопла, на несколько струй. В результате увеличивается поверхность соприкосновения потоков вторичного воздуха с высокотемпературными топочными газами, что увеличивает подсос топочных газов внутрь потоков вторичного воздуха. При этом обеспечивается смешивание между струями в потоке и между потоками вторичного воздуха, что повышает интенсивность тепломассообмена вторичного воздуха, и, как следствие, увеличивается надежность воспламенения и горения топлива в нижней части камеры сгорания. It is advisable that in the nozzle device the nozzle was made discrete. This embodiment of the nozzle causes the fragmentation of the stream exiting the nozzle into several jets. As a result, the contact surface of the secondary air flows with high temperature flue gases increases, which increases the intake of flue gases into the secondary air flows. This ensures mixing between the jets in the stream and between the streams of secondary air, which increases the intensity of heat and mass transfer of secondary air, and, as a result, increases the reliability of ignition and combustion of fuel in the lower part of the combustion chamber.
На чертеже изображена вихревая камера сгорания в разрезе. The drawing shows a vortex combustion chamber in section.
Поскольку заявляемый способ реализуется при работе заявляемого устройства, описание способа приведено при описании работы устройства. Since the inventive method is implemented during operation of the inventive device, a description of the method is given in the description of the operation of the device.
Вихревая камера сгорания представляет собой собственно призматическую вертикальную камеру 1 сгорания, в верхней части которой на стенке 2 выполнена горелка 3. Посредством горелки 3 во внутреннее пространство камеры 1 сгорания подается топливно-воздушная смесь, состоящая из грубоизмельченного топлива и первичного воздуха. В нижней части камеры 1 установлено сопловое устройство 4 для подачи вторичного воздуха. Сопловое устройство 4 выполнено по крайней мере в виде двух сопел 5, 6 с разными расходами, которые формируют соответственно потоки 7, 8 вторичного воздуха. Потоки 7, 8 подаются вдоль стенки 2 в направлении к горелке 3. При этом расход воздуха через сопла 5, 6, а соответственно и расход потоков 7, 8 уменьшается по мере удаления этих потоков от стенки 2, на которой расположена горелка 3. The vortex combustion chamber is a prismatic vertical combustion chamber 1 proper, in the upper part of which a burner 3 is made on the wall 2. Through the burner 3, a fuel-air mixture consisting of coarsely ground fuel and primary air is supplied into the internal space of the combustion chamber 1. In the lower part of the chamber 1 is installed a nozzle device 4 for supplying secondary air. The nozzle device 4 is made at least in the form of two nozzles 5, 6 with different flow rates, which form respectively the secondary air flows 7, 8. Streams 7, 8 are supplied along the wall 2 in the direction of the burner 3. In this case, the air flow through the nozzles 5, 6, and, accordingly, the flow rate of flows 7, 8 decreases as these flows move away from the wall 2, on which the burner 3 is located.
При работе вихревой камеры 1 сгорания в ней образуются две зоны горения факельная зона (факел) 9 с корневой частью 10 (район ввода топливно-воздушной смеси в камеру 1 сгорания) и вихревая зона 11. During operation of the vortex combustion chamber 1, two flare zones (torch) 9 are formed in it with the root part 10 (the region where the fuel-air mixture enters the combustion chamber 1) and the vortex zone 11.
Вихревая камера сгорания работает следующим образом. Vortex combustion chamber operates as follows.
Топливно-воздушная смесь, состоящая из грубоизмельченного топлива и первичного воздуха, подается посредством горелки 3 во внутреннее пространство камеры 1 сгорания, при этом расход первичного воздуха выбирается таким, чтобы обеспечить сепарацию и распределение фракций топлива по высоте камеры 1 сгорания. Топливно-воздушная смесь внутри камеры 1 сгорания воспламеняется и образует горящий факел 9, в котором сгорают самые мелкие частицы топлива. Несгоревшие частицы топлива под действием сил гравитации и инерции сепарируются в нижнюю часть камеры 1 сгорания в вихревую зону 11 горения. Вторичный воздух через сопла 5 и 6 соплового устройства 4 подается двумя потоками 7 и 8 соответственно с разными расходами также в нижнюю часть камеры 1 сгорания. The fuel-air mixture, consisting of coarsely ground fuel and primary air, is supplied through the burner 3 to the internal space of the combustion chamber 1, while the flow rate of the primary air is selected so as to ensure separation and distribution of fuel fractions along the height of the combustion chamber 1. The air-fuel mixture inside the combustion chamber 1 ignites and forms a burning torch 9, in which the smallest particles of fuel are burned. Unburned fuel particles under the action of gravity and inertia are separated into the lower part of the combustion chamber 1 into the vortex combustion zone 11. Secondary air through nozzles 5 and 6 of the nozzle device 4 is supplied by two streams 7 and 8, respectively, with different flows, also to the lower part of the combustion chamber 1.
Подача вторичного воздуха двумя потоками 7, 8 с различными расходами обусловливает взаимодействие этих потоков по границе их соприкосновения. Это увеличивает турбулизацию движения воздуха в этих потоках, что приводит к интенсификации процессов тепломассообмена внутри потоков и между ними и тем самым улучшает условия воспламенения и горения топлива в нижней (вихревой) зоне 11 горения. The supply of secondary air with two streams 7, 8 with different flows determines the interaction of these flows along the border of their contact. This increases the turbulization of air movement in these flows, which leads to the intensification of heat and mass transfer processes inside the flows and between them, and thereby improves the conditions of ignition and combustion of fuel in the lower (vortex) combustion zone 11.
Потоки 7, 8 подаются вдоль стенки 2, на которой выполнена горелка 3, в направлении к горелке 3. При этом расход потоков 7, 8 уменьшается по мере удаления их от стенки 2, на которой расположена горелка 3. Streams 7, 8 are fed along the wall 2 on which the burner 3 is made, towards the burner 3. Moreover, the flow rate of flows 7, 8 decreases as they move away from the wall 2 on which the burner 3 is located.
Находящиеся в нижней части камеры 1 сгорания частицы топлива попадают в потоки 7, 8 вторичного воздуха и разделяются по фракциям за счет разных расходов потоков 7, 8, при этом крупные частицы топлива попадают в поток 7, а мелкие в поток 8. Расход потока 8 должен обеспечить отвеивание мелких фракций топлива от крупных и транспортировку их в корневую часть 10 факела 9. Расход потока 7 должен обеспечить удержание крупных фракций топлива в камере 1 сгорания, сократив их провал из камеры 1 сгорания, и транспортировку их в корневую часть 10 факела 9. The fuel particles located in the lower part of the combustion chamber 1 fall into the secondary air flows 7, 8 and are divided into fractions due to different flows of flows 7, 8, while large fuel particles fall into stream 7, and small into stream 8. Flow rate 8 should ensure the winding-up of small fractions of fuel from large fractions and their transportation to the root part 10 of the flame 9. The flow rate 7 should ensure the retention of large fractions of fuel in the combustion chamber 1, reducing their failure from the combustion chamber 1, and transporting them to the root part 10 of the flame 9.
Из двух подаваемых потоков 7, 8 вторичного воздуха поток 7, непосредственно омывающий стенку 2, на которой выполнена горелка 3, содержит минимальное количество мелких наиболее эрозионно опасных частиц. Это уменьшает эрозионный износ стенки 2, что повышает надежность работы вихревой камеры 1 сгорания. Of the two supplied streams of secondary air 7, 8, the stream 7, directly washing the wall 2, on which the burner 3 is made, contains a minimum number of small most erosive particles. This reduces the erosive wear of the wall 2, which increases the reliability of the vortex combustion chamber 1.
В потоках 7 и 8 частицы топлива, сначала мелкие в потоке 8, затем крупные в потоке 7, прогреваются, воспламеняются и горят. Такое последовательное пофракционное воспламенение частиц топлива стабилизирует процесс воспламенения и горения в нижней части камеры 1 сгорания и повышает его устойчивость. In streams 7 and 8, fuel particles, first small in stream 8, then large in stream 7, warm up, ignite and burn. Such sequential factional ignition of fuel particles stabilizes the ignition and combustion process in the lower part of the combustion chamber 1 and increases its stability.
Стабилизация процесса воспламенения в нижней части камеры 1 сгорания увеличивает время горения мелких частиц топлива, попавших в нижнюю (вихревую) зону 11 горения. Это обстоятельство вместе с уменьшением провала крупных частиц из камеры 1 сгорания снижает потери с механическим недожогом q4, вследствие чего повышается экономичность работы камеры 1 сгорания, т.е. ее коэффициент полезного действия.The stabilization of the ignition process in the lower part of the combustion chamber 1 increases the burning time of small particles of fuel trapped in the lower (vortex) combustion zone 11. This circumstance, together with a decrease in the failure of large particles from the combustion chamber 1, reduces losses with a mechanical underburning q 4 , as a result of which the efficiency of the combustion chamber 1 increases, i.e. its efficiency.
Горящие частицы топлива транспортируются потоками 7, 8 из нижней части камеры 1 сгорания в корневую часть 10 факела 9 и там стабилизируют воспламенение и горение факела 9. Тем самым повышается устойчивость процесса сжигания топлива в камере 1 сгорания. В результате уменьшаются пульсации факела 9 и снижается вероятность хлопков в камере 1 сгорания, что повышает надежность и безопасность работы камеры 1 сгорания. Burning fuel particles are transported by streams 7, 8 from the lower part of the combustion chamber 1 to the root part 10 of the torch 9 and the ignition and combustion of the torch 9 are stabilized there. This increases the stability of the process of burning fuel in the combustion chamber 1. As a result, the pulsations of the torch 9 are reduced and the likelihood of pops in the combustion chamber 1 is reduced, which increases the reliability and safety of the combustion chamber 1.
В случае выполнения сопел 5, 6 дискретными формируемые ими потоки 7, 8 будут разделены на несколько струй. В результате увеличится поверхность соприкосновения потоков 7, 8 с высокотемпературными топочными газами, что увеличит их подсос внутрь потоков 7, 8. При этом улучшается смешивание между струями в каждом потоке 7, 8 и между потоками 7, 8, что повышает интенсивность тепломассообмена в потоках 7, 8 вторичного воздуха, вследствие чего повышается надежность воспламенения и горения топлива в нижней части камеры 1 сгорания. If the nozzles 5, 6 are made discrete, the flows 7, 8 formed by them will be divided into several jets. As a result, the contact surface of the streams 7, 8 with high-temperature flue gases will increase, which will increase their suction inside the streams 7, 8. This improves mixing between the jets in each stream 7, 8 and between streams 7, 8, which increases the intensity of heat and mass transfer in streams 7 , 8 of secondary air, which increases the reliability of ignition and combustion of fuel in the lower part of the combustion chamber 1.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом позволяет повысить экономичность работы камеры сгорания, т.е. ее коэффициент полезного действия, а также надежность и безопасность ее работы за счет улучшения условий воспламенения и горения частиц топлива в нижней части камеры сгорания, а также стабилизации воспламенения в корневой части факела, т.е. благодаря повышению устойчивости всего процесса сжигания топлива в камере сгорания. The invention in comparison with the prototype improves the efficiency of the combustion chamber, i.e. its efficiency, as well as the reliability and safety of its operation by improving the conditions of ignition and combustion of fuel particles in the lower part of the combustion chamber, as well as stabilizing the ignition in the root of the flame, i.e. by increasing the stability of the entire process of burning fuel in the combustion chamber.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94002729A RU2044218C1 (en) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | Method of combustion of fuel and vortex combustion chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94002729A RU2044218C1 (en) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | Method of combustion of fuel and vortex combustion chamber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2044218C1 true RU2044218C1 (en) | 1995-09-20 |
| RU94002729A RU94002729A (en) | 1996-03-10 |
Family
ID=20151780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94002729A RU2044218C1 (en) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | Method of combustion of fuel and vortex combustion chamber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2044218C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006004453A1 (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Grigoriev Konstantin Anatoliev | Swirling-type furnace |
-
1994
- 1994-01-25 RU RU94002729A patent/RU2044218C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент Канады N 1010306, кл. F 23C 5/24, опублик. 1980. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006004453A1 (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Grigoriev Konstantin Anatoliev | Swirling-type furnace |
| EA008689B1 (en) * | 2004-06-28 | 2007-06-29 | Константин Анатольевич Григорьев | Swirling-type furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2490544C2 (en) | Pulverised-coal concentrator, and pulverised-coal burner containing such concentrator | |
| WO2002012791A1 (en) | Solid fuel burner and combustion method using solid fuel burner | |
| US5199357A (en) | Furnace firing apparatus and method for burning low volatile fuel | |
| US4426939A (en) | Method of reducing NOx and SOx emission | |
| US3804578A (en) | Cyclonic combustion burner | |
| RU2157954C2 (en) | Air-assisted fuel burner | |
| RU2067724C1 (en) | Low-emission swirling-type furnace | |
| RU2044218C1 (en) | Method of combustion of fuel and vortex combustion chamber | |
| JP2005016901A (en) | Burner, combustor and plant system | |
| KR100551984B1 (en) | LOW NOx BURNER | |
| RU2229062C2 (en) | Hot-bulb ignition burner | |
| KR100551985B1 (en) | LOW NOx GAS BURNER WITH WIND BOX | |
| RU2116563C1 (en) | Furnace | |
| RU2006741C1 (en) | Furnace | |
| RU2253799C1 (en) | Vortex furnace | |
| KR0181526B1 (en) | Pollution control burner | |
| KR20010027983A (en) | Pulverized coal burner for reducing NOx | |
| KR200291896Y1 (en) | Extingush device of coke boiler | |
| EA008691B1 (en) | Swirling-type furnace | |
| CN1337548A (en) | Combustor for liquid-fuel combusting apparatus | |
| RU169645U1 (en) | VERTICAL PRISMATIC LOW EMISSION HEATER | |
| SU1163089A1 (en) | Device for burning low-grade fuel | |
| KR900003771Y1 (en) | Combustion room device in hot water boiler | |
| KR20240061121A (en) | Waste oil multi-stage complete combustion apparatus and method thereof | |
| RU2093750C1 (en) | Method and device for gas combustion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090126 |