RU2180077C1 - Способ растопки котлоагрегата с вихревой горелкой и установка для его осуществления - Google Patents
Способ растопки котлоагрегата с вихревой горелкой и установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2180077C1 RU2180077C1 RU2001105390A RU2001105390A RU2180077C1 RU 2180077 C1 RU2180077 C1 RU 2180077C1 RU 2001105390 A RU2001105390 A RU 2001105390A RU 2001105390 A RU2001105390 A RU 2001105390A RU 2180077 C1 RU2180077 C1 RU 2180077C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- air mixture
- pipe
- tube
- vortex
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для растопки и стабилизации горения пылеугольного факела на энергетических и водогрейных котлах с вихревыми горелками. Технический результат предлагаемого изобретения - исключение использования мазута для розжига и стабилизации горения пылеугольного факела на котлах с вихревыми горелками с одновременным повышением эффективности топливоиспользования при условии сохранения геометрии основной пылеугольной горелки. Предлагаемая вихревая горелка содержит улитку 1 вторичного воздуха, улитку 2 аэросмеси и коаксиально расположенные трубу 3 вторичного воздуха, трубу 4 аэросмеси и внутреннюю трубу аэросмеси 5. В стенке внутренней трубы аэросмеси 5 имеется два отверстия, перекрываемые шиберами 7, расположенные напротив зоны горения плазменной струи и предназначенные для ввода части аэросмеси внутрь трубы аэросмеси 5, внутри нее расположено устройство для свободного перемещения плазмотрона 6, который в процессе растопки устанавливается перед отверстиями. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для растопки котла и стабилизации горения пылеугольного факела на энергетических и водогрейных котлах с вихревыми горелками.
Известны конструкции вихревых пылеугольных горелок, в которых потоки аэросмеси и вторичного воздуха подвергаются закручиванию в тангенциальном направлении с целью улучшения процесса перемешивания. В зависимости от характеристик применяемого угля, параметров и конструкции котлоагрегата вихревые горелки могут выполняться двухулиточными с улиточными завихрителями пылевоздушной смеси и вторичного воздуха, либо с улиточным завихрителем пылевоздушной смеси и лопаточным аксиальным завихрителем вторичного воздуха, либо с прямоточным каналом пылевоздушной смеси с рассекателем на выходе и улиточным завихрителем вторичного воздуха. Но независимо от способа закручивания потоков аэросмеси и вторичного воздуха каждая конструкция горелки включает мазутную форсунку для первоначального розжига котлоагрегата. Кроме первоначального розжига, мазутная форсунка может применяться в случае необходимости для подсветки (поддержания горения пылеугольного факела).
К недостаткам использования таких конструкций вихревых горелок следует отнести то, что для розжига котлоагрегата и подсветки пылеугольного факела применяется топочный мазут. В зависимости от мощности котлоагрегата расход мазута на одну растопку составляет от 3 до 100 тонн и более (Бузников Е.Ф., Роддатис К. Ф. , Берзиньп Э.Я. Производственные и отопительные котельные. Москва, Энергоатомиздат, 1984, с. 248). Помимо экономических вопросов, использование мазута, особенно совместное его сжигание с углем, влечет за собой ряд технических и экологических проблем. К ним следует отнести высокотемпературную коррозию поверхностей нагрева, рост мехнедожога топлива, увеличение выбросов оксидов азота, серы, пятиокисиванадия (см. Сакипов З.Б., Мессерле В.Е., Ирбаев Ш.Ш. Электротермохимическая подготовка углей к сжиганию. Алма-Ата, Наука, 1993, с. 259).
Известно устройство для безмазутной растопки пылеугольного котла, в котором для розжига котлоагрегата и подсветки пылеугольного факела применяется плазменная термохимическая подготовка топлива (см. Жуков М.Ф. и др. Низкотемпературная плазма. Т 16, Плазменная безмазутная растопка котлов и стабилизация горения пылеугольного факела. Новосибирск: Наука, 1995). Для этого осуществляется смешение части потока аэросмеси с низкотемпературной плазмой. Поток низкотемпературной плазмы генерируется струйным плазмотроном, размещенным на торце вихревой двухулиточной горелки. Плазмотрон крепится к фланцу внутренней трубы аэросмеси, внутри которой ранее размещалась мазутная форсунка. Конструкция внутренней трубы аэросмеси изменена. Ее длина укорочена по сравнению со стандартной, в стенке имеется отверстие для ввода части потока аэросмеси внутрь трубы. Отверстие перекрывается регулирующим шибером.
Для защиты от воздействия высоких температур внутренняя поверхность трубы футерована огнеупорным материалом (шамото-бетон, карборунд). Выходной участок трубы аэросмеси также футерован огнеупорным материалом.
Устройство работает следующим образом. В процессе растопки включается плазмотрон, производится подача аэросмеси и вторичного воздуха. Через отверстие в стенке внутренней трубы аэросмеси часть потока аэросмеси поступает в зону горения плазменной струи и подвергается термохимической подготовке. Далее продукты термохимической подготовки смешиваются с основным потоком аэросмеси. Смешение происходит внутри трубы аэросмеси. Основной поток воспламеняется, вытекает в топочное пространство, где при смешении с вторичным закрученным потоком воздуха происходит его интенсивное горение.
Недостатком описанного устройства является то, что в результате нарушения геометрии пылеугольной горелки процесс горения смеси начинается не в топочном пространстве на выходе горелки, а практически внутри нее и ядро пылеугольного факела смещается к фронту котла. При этом происходит зашлаковывание горелки, нарушается равномерность горения пылеугольной смеси по объему котла, появляется температурный перекос, что вызывает нарушение нормальной работы котлоагрегата.
Технический результат предлагаемого изобретения - исключение использования мазута для розжига и стабилизации горения пылеугольного факела на котлах с вихревыми горелками с одновременным повышением эффективности топливоиспользования при условии сохранения геометрии основной пылеугольной горелки, чем достигается равномерность температурного поля в топке в рабочих режимах котлоагрегата.
Технический результат достигается тем, что в способе растопки котлоагрегата применяется вихревая горелка, включающая улитку вторичного воздуха, улитку аэросмеси и коаксиально расположенные трубы вторичного воздуха, аэросмеси и внутреннюю трубу аэросмеси, которой согласно изобретению внутренняя труба аэросмеси незначительно укорочена, в ее стенке имеются перекрываемые регулирующими шиберами два отверстия для ввода вовнутрь трубы части аэросмеси для термоподготовки, при этом отверстия смещены к выходному торцу трубы, внутри нее расположено устройство для свободного перемещения плазмотрона, который в процессе растопки устанавливается перед отверстиями таким образом, чтобы поступающая через отверстия аэросмесь максимально подвергалась воздействию плазменной струи. Часть внутренней трубы аэросмеси в месте, где происходит термохимическая подготовка, изнутри футерована огнеупорным материалом.
Существенными отличительными признаками заявляемого способа растопки в отличие от прототипа является сохранение геометрии основной пылеугольной горелки с целью обеспечения нормальных параметров работы котлоагрегата, место и способ размещения плазмотрона.
Применение плазменной системы дает возможность производить эффективную термохимическую подготовку пылеугольного топлива к сжиганию до его вытекания в топочный объем, что в свою очередь позволило отказаться от использования для растопки и стабилизации горения пылеугольного факела мазута. Конструкция является оптимальной и обеспечивает необходимую степень термохимической подготовки топлива. Так при уменьшении длины внутренней трубы аэросмеси существенно нарушается нормальная работа котлоагрегата в номинальном режиме, происходит зашлаковывание горелки. При увеличении же длины внутренней трубы аэросмеси ухудшаются условия смешения основного потока аэросмеси и аэросмеси, прошедшей термохимическую подготовку, в результате чего снижается эффективность термохимической подготовки. Незначительные изменения геометрических размеров горелки не вносят нарушений в работу котлоагрегата, так как размещение зоны взаимодействия части потока аэросмеси с плазменной струей ближе к торцу внутренней трубы аэросмеси не вызывает смешение ядра пылеугольного факела к фронту котла, не происходит зашлаковывание горелки, в отличие от прототипа. Причем после проведения растопки отверстия во внутренней трубе аэросмеси закрываются регулирующими шиберами, что делает предлагаемую конструкцию горелки тождественной стандартной вихревой горелке.
В отличие от прототипа, наличие во внутренней трубе аэросмеси двух вместо одного отверстий, перекрываемых шиберами, обеспечивает более равномерную регулируемую подачу части аэросмеси в зону горения плазменной струи, где она нагревается и газифицируется.
Таким образом, именно благодаря наличию вышеуказанных существенных признаков при работе заявляемой вихревой горелки исключается использование мазута для растопки и подсветки пылеугольного факела, повышается эффективность топливоиспользования. Сохранение геометрических параметров горелки позволяет обеспечить нормальную работу котлоагрегата.
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "Новизна".
При изучении других известных технических решений признаки, отличающие заявляемое устройство от прототипа, не были выявлены. Таким образом, можно сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "Изобретательский уровень".
Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где схематически изображен продольный разрез вихревой горелки.
Предлагаемая вихревая горелка содержит улитку 1 вторичного воздуха, улитку 2 аэросмеси и коаксиально расположенные трубу 3 вторичного воздуха, трубу 4 аэросмеси и внутреннюю трубу аэросмеси 5. В стенке внутренней трубы аэросмеси 5 имеются два отверстия, перекрываемых шиберами 7, расположенных напротив зоны горения плазменной струи и предназначенных для ввода части аэросмеси во внутрь трубы аэросмеси 5, внутри нее расположено устройство для свободного перемещения плазмотрона 6, который в процессе растопки устанавливается перед отверстиями.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Включают плазмотрон 6 и через улитки 1 и 2 производят подачу закрученных потоков вторичного воздуха и аэросмеси. Поток аэросмеси разделяется на две части. Одна часть через отверстия, перекрываемые шиберами 7, поступает во внутреннюю трубу аэросмеси 5, где при взаимодействии с плазмой происходит ее нагрев, газификация и воспламенение. При выходе из внутренней трубы аэросмеси 5 аэросмесь, прошедшая термохимическую подготовку, смешивается на выходе трубы 4 с основным потоком аэросмеси, который обтекает внутреннюю трубу аэросмеси 5 снаружи. В результате весь закрученный поток аэросмеси нагревается до температуры самовоспламенения и после этого поступает в топочное пространство, где при смешении с вторичным закрученным потоком воздуха, поступающим через трубу 3, происходит его интенсивное горение. После достижения номинальных параметров работы котлоагрегата плазменная система отключается, отверстия во внутренней трубе аэросмеси 5 полностью закрываются, дальнейшая работа котлоагрегата происходит как при использовании стандартных вихревых горелок.
Использование предлагаемого изобретения позволяет отказаться от применения мазута для растопки и подсветки пылеугольного факела на энергетических и водогрейных котлах с вихревыми горелками. Снижаются затраты производства, значительно улучшаются экологические показатели. Кроме того, плазменная система надежна, проста в эксплуатации, обладает малой инерционностью, легко согласуется с системой автоматизации работы котла. Минимальные изменения в конструкции горелки не вносят нарушений в работу котлоагрегата, что подтверждено промышленными испытаниями.
Claims (2)
1. Способ растопки котлоагрегата путем подачи потоков аэросмеси и вторичного воздуха через вихревую горелку, отличающийся тем, что часть потока аэросмеси разогревают в плазменной струе для частичной термоподготовки и газификации аэросмеси, а оставшуюся часть холодного потока аэросмеси смешивают с горячей аэросмесью на выходе из торца трубы аэросмеси и в эту смесь подают закрученный поток вторичного воздуха.
2. Установка для растопки котлоагрегата, содержащая вихревую горелку с трубой, размещенной внутри трубы аэросмеси, трубу вторичного воздуха и плазмотрон, отличающаяся тем, что плазмотрон размещен вблизи выходного торца внутренней трубы, в которой имеются два отверстия, перекрываемые шиберами, для ввода внутрь трубы части аэросмеси, а торец внутренней трубы аэросмеси заглублен относительно торца трубы вторичного воздуха.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001105390A RU2180077C1 (ru) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | Способ растопки котлоагрегата с вихревой горелкой и установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001105390A RU2180077C1 (ru) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | Способ растопки котлоагрегата с вихревой горелкой и установка для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2180077C1 true RU2180077C1 (ru) | 2002-02-27 |
Family
ID=20246540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001105390A RU2180077C1 (ru) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | Способ растопки котлоагрегата с вихревой горелкой и установка для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2180077C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005103568A1 (fr) * | 2004-04-26 | 2005-11-03 | Anatoly Timofeevich Neklesa | Installation d'allumage au plasma et de stabilisation de brulage d'une torche a poussiere de charbon |
RU2543648C1 (ru) * | 2014-01-10 | 2015-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Плазменная пылеугольная горелка |
RU207337U1 (ru) * | 2021-07-19 | 2021-10-25 | Акционерное общество "Томская генерация" | Малотоксичная вихревая пылеугольная горелка с остроконечными рассекателями и завихрителем потока аэросмеси |
-
2001
- 2001-02-27 RU RU2001105390A patent/RU2180077C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЖУКОВ М.Ф. и др. Низкотемпературная плазма. Т. 16. Плазменная безмазутная растопка котлов и стабилизация горения пылеугольного факела. - Новосибирск: Наука, 1995. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005103568A1 (fr) * | 2004-04-26 | 2005-11-03 | Anatoly Timofeevich Neklesa | Installation d'allumage au plasma et de stabilisation de brulage d'une torche a poussiere de charbon |
RU2543648C1 (ru) * | 2014-01-10 | 2015-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Плазменная пылеугольная горелка |
RU207337U1 (ru) * | 2021-07-19 | 2021-10-25 | Акционерное общество "Томская генерация" | Малотоксичная вихревая пылеугольная горелка с остроконечными рассекателями и завихрителем потока аэросмеси |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ZA9510723B (en) | Raw gas burner and process for burning oxygenic constitutents in process gas | |
FI65853C (fi) | Braennare | |
CN101324334B (zh) | 一种低NOx液态排渣双旋流煤粉燃烧器 | |
RU2466331C1 (ru) | Растопочная угольная горелка | |
RU2180077C1 (ru) | Способ растопки котлоагрегата с вихревой горелкой и установка для его осуществления | |
RU2294486C1 (ru) | Пылеугольная горелка | |
EP0165725B1 (en) | Low pressure loss burner for coal-water slurry or fuel oil | |
RU199334U1 (ru) | Горелочное устройство для экологически чистой растопки котлов | |
RU2174649C2 (ru) | Растопочная пылеугольная горелка и способ ее работы | |
KR100460195B1 (ko) | 대기오염물질 저감용 버너시스템 | |
RU2388963C1 (ru) | Топка парогенератора | |
RU2171429C1 (ru) | Вихревая горелка | |
CN201293314Y (zh) | 低NOx液态排渣双旋流煤粉燃烧器 | |
JPH0152643B2 (ru) | ||
RU2813936C1 (ru) | Коаксиальная ступенчатая горелка факельного сжигания топливовоздушной смеси | |
RU2050507C1 (ru) | Топка | |
RU2779675C1 (ru) | Способ факельного сжигания топливовоздушной смеси и устройство для реализации способа | |
RU2451879C2 (ru) | Горелка для пыли высокой концентрации | |
RU2485398C1 (ru) | Устройство для сжигания топлива и способ сжигания топлива | |
EP2863123B1 (en) | Method of low-emission incineration of low and mean calorific value gases containing NH3, HCN, C5H5N, and other nitrogen-containing compounds in combustion chambers of industrial power equipment, and the system for practicing the method | |
RU2229058C1 (ru) | Способ воспламенения и стабилизации горения углеродосодержащего жидкого топлива в форкамере | |
RU2171426C1 (ru) | Установка для безмазутной растопки энергетического котла и подсветки пылеугольного факела | |
JPS6071812A (ja) | 微粉燃焼用バ−ナ装置 | |
SU1134844A1 (ru) | Пылеугольна горелка | |
RU169645U1 (ru) | Вертикальная призматическая низкоэмиссионная топка |