RU2228491C1

RU2228491C1 - Multifunctional burner

Info

Publication number: RU2228491C1
Application number: RU2003110836/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Осинцев; Г.Ф. Кузнецов; В.В. Петров; М.П. Сухарев; Б.А. Мудрых; В.А. Сабельфельд; В.В. Стародубцев
Original assignee: Открытое акционерное общество энергетики и электрификации "ЧЕЛЯБЭНЕРГО"
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-05-10

Abstract

FIELD: heat power industry, boilers of thermal power stations burning gas and coal dust. SUBSTANCE: salient feature of multifunctional burner lies in rise of branch pipe feeding air and dust with reference to internal surface of ceiling of air and dust exhaust conduit, in implementation of air conduits of the latter in the form of pressure ducts, in fitting of the latter with vertical screened panels on side of embrasure, in manufacture of air exhaust windows in the form of discharge orifices in these panels, in displacement of panels from embrasure towards air and dust feeding branch pipe, in location of vertex of pitch in inlet window of contraction section of air and dust exhaust conduit, in displacement of plane of exhaust of gas exhaust nozzles to inlet window of contraction section of air and gas exhaust conduit. EFFECT: enhanced efficiency of burning of low-grade coal with reduced amount of incompletely burnt coal with decreased concentration of nitrogen oxide in exit gases, increased operational reliability of burner. 9 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций, сжигающих газ и угольную пыль.The invention relates to energy and can be used in boilers of thermal power plants that burn gas and coal dust.

Известна пылегазовая горелка, содержащая амбразуру, патрубок подвода пылевоздушной смеси с подовым окном подвода, боковыми, задней и передней стенами, вертикальным окном вывода в передней стене, пылевоздуховыводящий канал с вертикальным входным окном, примыкающим к вертикальному окну патрубка, вертикальными боковыми стенами, горизонтальным потолком и подом в виде ската, имеющего подъемную поверхность от входного окна, вершину в центре и опускную поверхность в сторону амбразуры, выходным вертикальным окном, примыкающим к амбразуре, встроенные в пылевоздуховыводящий канал воздушные сопла с окнами, направленными в амбразуру, а также газовыпускные сопла, встроенные в воздушные сопла (см. статью Осинцев В.В., Осинцев В.В., Кузин В.И. и др. Сжигание челябинского угля, природного, коксового и доменного газов в котлах ПК-14 ТЭЦ металлургического комбината. - Журнал "Промышленная энергетика", № 12, 1989, с. 35-39). Недостаток горелки - невысокая степень надежности из-за обгорания сопл и шлакования амбразуры, частые остановы на ремонты, высокие ремонтные и эксплуатационные затраты.Known dust and gas burner containing an embrasure, a nozzle for supplying a dusty air mixture with a hearth inlet window, side, rear and front walls, a vertical outlet window in the front wall, a dust and air outlet channel with a vertical inlet window adjacent to the vertical window of the nozzle, vertical side walls, a horizontal ceiling and a ramp in the form of a ramp having a lifting surface from the entrance window, a vertex in the center and a lowering surface towards the embrasure, an output vertical window adjacent to the embrasure, air nozzles swiveled in a dusty air outlet channel with windows facing the embrasure, as well as gas outlet nozzles embedded in air nozzles (see article Osintsev V.V., Osintsev V.V., Kuzin V.I. et al. Burning Chelyabinsk coal, natural, coke and blast-furnace gases in boilers PK-14 of the heat and power plant of the metallurgical plant. - Journal of Industrial Energy, No. 12, 1989, pp. 35-39). The disadvantage of the burner is a low degree of reliability due to burning nozzles and slag embrasures, frequent shutdowns for repairs, high repair and maintenance costs.

Известна также пылегазовая горелка, содержащая амбразуру с вертикально-щелевыми окнами, разделенными стенами и экранами, для струйного плоскопараллельного вывода пылевоздушной и газовоздушной смеси, патрубок с подовым окном подачи, потолочной плитой, боковыми, задней и передней стенами, вертикальным отводящим окном в передней стене, пылевоздуховыводящий канал с вертикальным входным окном для ввода пылевоздушной смеси, примыкающим к вертикальному окну подводящего патрубка, вертикальными боковыми стенами, потолком и подом, выходным вертикальным окном, примыкающим к амбразуре, встроенные в стену амбразуры воздуховоды с соплами и встроенные в сопла газовыпускные насадки (см. книгу Д.М. Хзмалян, Я.А. Коган. Теория горения и топочные устройства. М., Энергия, 1976, гл. 19-7, с. 404-409, рис. 19-5). Недостатком устройства является выгорание амбразуры при работе на газе, большие ремонтные затраты, высокое содержание оксидов азота в отводимых продуктах сгорания.A dust and gas burner is also known, containing an embrasure with vertically slotted windows separated by walls and screens, for jet plane-parallel output of the dusty-air and gas-air mixture, a nozzle with a hearth feed window, a ceiling plate, side, rear and front walls, a vertical outlet window in the front wall, a dusty air outlet channel with a vertical inlet window for introducing a dusty air mixture adjacent to a vertical window of the inlet pipe, vertical side walls, a ceiling and a hearth, an outlet a vertical window adjacent to the embrasure, air ducts with nozzles integrated into the embrasure wall and gas exhaust nozzles integrated into the nozzles (see the book by D.M. Khzmalyan, Ya.A. Kogan. Combustion theory and furnace devices. M., Energy, 1976, Ch. . 19-7, pp. 404-409, Fig. 19-5). The disadvantage of this device is the burning out of the embrasure when working on gas, high repair costs, a high content of nitrogen oxides in the exhaust products of combustion.

Известна пылеугольная горелка, содержащая амбразуру, оснащенную горизонтальным рассекателем пылевоздушного потока и подключенные к ней пылевоздуховыводящий канал с боковыми вертикальными стенами, потолком и подом в виде ската, подводящий патрубок. Особенностью этой горелки является вынесение из пылепроводящего канала воздушных сопл на периферию амбразуры, причем дожигания провала крупных фракций одно из сопл установлено под подовым скатом пылевоздуховыводящего канала (см. книгу Д.М. Хзмалян, Я.А. Коган. Теория горения и топочные устройства. М., Энергия, 1976, гл. 19-3, с. 400-401, рис. 19-2). Недостаток горелки - значительный недожог угольных частиц, особенно при сжигании низкосортных углей.Known pulverized coal burner containing an embrasure, equipped with a horizontal divider of the dusty air stream and connected to it a dusty air outlet channel with side vertical walls, a ceiling and a hearth in the form of a slope, a supply pipe. A feature of this burner is the removal of air nozzles from the dust-conducting channel to the periphery of the embrasure, and afterburning the failure of large fractions, one of the nozzles is installed under the bottom ramp of the dusty air exhaust channel (see the book by D.M. Khzmalyan, Ya.A. Kogan. Combustion theory and furnace devices. M., Energy, 1976, chap. 19-3, p. 400-401, fig. 19-2). The disadvantage of the burner is a significant burning of coal particles, especially when burning low-grade coal.

Известна многофункциональная горелка, содержащая амбразуру с вертикальными окнами для струйного плоскопараллельного вывода пылевоздушной и газовоздушной смесей в топку, пылевоздуховыводящий канал с вертикальным входным окном для ввода пылевоздушной смеси, боковыми вертикальными стенами, горизонтальным потолком и подом, вертикальным окном, подключенным к пылевоздуховыводящим окнам амбразуры, размещенными вдоль потолка и пода воздушными каналами, имеющими окна для вывода воздушных струй в направлении амбразуры, а также воздушный канал с вертикальными стенами, потолком и подом, патрубком для ввода воздуха, вертикальным окном, подключенным к газовоздуховыводящим окнам амбразуры, газовыпускными соплами, развернутыми в направлении газовоздуховыпускных окон амбразуры (см. патент РФ №2143084, МПК F 23 C 1/12 от 16.02.1999 г. БИ № 35 от 1999 г.). Горелка позволяет работать при минимальной активности шлакования амбразуры, пониженном выходе оксидов азота. Недостаток устройства - обгорание газовоздушных узлов в амбразуре, повышенные затраты на ремонт, повышенный провал и недожог крупных фракций пыли.Known multi-function burner containing an embrasure with vertical windows for jet plane-parallel output of dusty air and gas-air mixtures into the furnace, dusty air outlet channel with a vertical inlet window for entering dusty air, side vertical walls, a horizontal ceiling and a hearth, a vertical window connected to the dust ducts along the ceiling and hearth with air channels having windows for outputting air jets in the direction of the embrasure, as well as air cash with vertical walls, a ceiling and a hearth, an air inlet pipe, a vertical window connected to the gas-air outlet windows of the embrasure, gas outlet nozzles deployed in the direction of the gas-air outlet windows of the embrasure (see RF patent No. 2143084, IPC F 23 C 1/12 of 16.02. 1999, BI No. 35 of 1999). The burner allows you to work with minimal activity of slag embrasure, reduced output of nitrogen oxides. The disadvantage of this device is the burning of gas-air units in the embrasure, increased repair costs, increased failure and underburning of large fractions of dust.

Известна также многофункциональная горелка, содержащая амбразуру с вертикально-щелевыми окнами для струйного плоскопараллельного вывода пылевоздушной и газовоздушной смесей в топку, простенками между ними, пылевоздухопроводной канал с вертикальным входным окном, вертикальными боковыми стенами, потолком и подом, вертикальным выходным окном, подключенным к амбразуре, воздушными каналами, имеющими окна для выпуска воздушных струй вдоль потолка и пода в направлении пылевоздуховыпускных окон амбразуры, воздушный канал с входным вертикальным окном, вертикальными боковыми стенами, потолком и подом, выходным окном, подключенным к газовоздуховыпускным окнам амбразуры, газовыми соплами, направленными в газовоздуховыводящие окна амбразуры, причем вертикальные боковые стены пылевоздухопроводящего и воздушного каналов конфузорно примыкают к амбразуре (см. статью Осинцева В.В., Кузнецова Г.Ф., Петрова В.В., Сухарева М.П. Особенности и организация факельного процесса в топке с многофункциональными горелками. - Электрические станции, № 11, 2002 г., с. 14-19, рис. 1). Горелка имеет более высокую степень надежности, работает при пониженной активности шлакования амбразуры и стен топки. Недостаток многофункциональной горелки - повышенный недожог топлива при сжигании низкосортного сильно забалластированного породой и влагой угля.Also known is a multifunctional burner containing an embrasure with vertically slotted windows for jet plane-parallel output of dusty air and gas-air mixtures into the furnace, piers between them, a dusty air duct with a vertical inlet window, vertical side walls, a ceiling and a hearth, a vertical outlet window connected to the embrasure air channels having windows for the release of air jets along the ceiling and hearth in the direction of the dust-air outlet windows of the embrasure, an air channel with an inlet vertical a window, vertical side walls, a ceiling and a hearth, an exit window connected to the gas-air outlet windows of the embrasure, gas nozzles directed into the gas-air outlet windows of the embrasure, and the vertical side walls of the dusty air duct and air channels confusingly adjoin the embrasure (see V. Osintseva's article , Kuznetsova G.F., Petrova V.V., Sukhareva M.P. Features and organization of the flare process in a furnace with multi-function burners. - Electric stations, No. 11, 2002, p. 14-19, fig. 1). The burner has a higher degree of reliability, works with reduced slagging activity of the embrasure and the walls of the furnace. The disadvantage of a multifunctional burner is the increased underburning of fuel when burning low-grade coal that is heavily ballasted with rock and moisture.

Задача настоящего изобретения - повышение эффективности сжигания угля ухудшенного качества со снижением недожога при пониженной концентрации оксидов азота в уходящих газах и повышенной надежности.The objective of the present invention is to increase the efficiency of burning coal of deteriorated quality with a reduction in underburning at a reduced concentration of nitrogen oxides in the exhaust gases and increased reliability.

Для решения этой задачи в многофункциональной горелке, содержащей амбразуру с вертикально-щелевыми пылевоздуховыводящими и газовоздуховыводящими окнами, разделенными простенками, вертикальный пылевоздухоподводящий патрубок с потолочной плитой, подовым и боковым окнами, пылевоздуховыводящий канал, подключенный к боковому окну патрубка и пылевоздуховыводящим окнам амбразуры и имеющий боковые вертикальные стены, потолок с внутренней поверхностью и под, установленные на потолке и поде воздушные каналы с воздуховыводящими окнами, параллельными окнам амбразуры, причем над подовым воздушным каналом между боковым окном патрубка и воздуховыводящим окном установлен скат с внутренними подъемной и опускной поверхностями, разделенными реберной вершиной, а также газовоздуховыводящий канал, подключенный к газовоздуховыводящим окнам амбразуры, с воздухоподводящим патрубком, вертикальными боковыми стенами, потолком и подом, газовыпускными соплами, развернутыми в направлении газовоздуховыводящих окон амбразуры, кроме того, пылевоздуховыводящий и газовоздуховыводящий каналы оснащены участками примыкания к амбразуре, выполненными в виде вертикально-щелевых конфузоров с вертикальными окнами входа, согласно изобретению потолочная плита пылевоздухоподводящего патрубка поднята относительно внутренней поверхности потолка пылевоздуховыводящего канала на высоту "Н", воздушные каналы последнего выполнены в виде нагнетательных коробов, последние оснащены со стороны амбразуры вертикальными экранированными панелями, а воздуховыводящие окна выполнены в виде отверстий истечения в этих панелях, причем последние смещены от амбразуры в сторону пылевоздухоподводящего патрубка на расстояние "l₁", вершина ската размещена во входном окне конфузорного участка примыкания пылевоздуховыводящего канала, а плоскость выхлопа газовыпускных сопл сдвинута во входное окно конфузорного участка газовоздуховыводящего канала на расстояние "l₂" от амбразуры.To solve this problem, in a multifunctional burner containing an embrasure with vertically slotted dust and air outlets and gas and air outlets, separated by piers, a vertical dust and air inlet duct with a ceiling plate, a hearth and side windows, a dust and air duct connected to the side window of the exhaust duct and a dust outlet walls, ceiling with an inner surface and under, air ducts with air outlet windows installed on the ceiling and underside, steam allele embrasure windows, and a ramp with internal lifting and lowering surfaces separated by a rib apex, as well as a gas-air outlet channel connected to gas-outlet windows of the embrasure, with an air inlet, vertical side walls hearth, gas exhaust nozzles deployed in the direction of the gas-air outlet windows of the embrasure, in addition, dust-air outlet and gas-air outlet channel the air channels are equipped with sections adjacent to the embrasure, made in the form of vertical-slotted confusers with vertical entry windows, according to the invention, the ceiling plate of the dust-air inlet pipe is raised relative to the inner surface of the ceiling of the dust-air outlet channel to a height of "H", the air channels of the latter are made in the form of discharge ducts, the latter are equipped with sides of the embrasure are vertical shielded panels, and the air outlet windows are made in the form of outflow openings in these panels, the latter e is offset from the side embrasures pylevozduhopodvodyaschego nozzle by a distance "l _1", the top of the ramp arranged in the input window portion confuser pylevozduhovyvodyaschego channel junction, and the plane of the exhaust gas delivery nozzles is shifted into the input window portion confuser gazovozduhovyvodyaschego channel length "l _2" of the embrasure.

Поднятием потолочной плиты над потолочной поверхностью пылевоздуховыводящего канала и организацией описанного конфузорного выхода смеси в топку достигается выравнивание скоростного и расходного профилей в канале перед амбразурой и снижение недожога угольных частиц; смещением панелей с окнами внутрь пылевоздуховыводящего канала, а газовыпускных сопл вглубь газовоздуховыводящего канала обеспечивается повышение надежности этих элементов и срок их службы; растянутостью щелей в амбразурах при разнесенной подаче реагентов по ее высоте и ширине добиваются минимизации выхода оксидов азота с продуктами сгорания. С нарушением заявляемых условий увеличивается недожог топлива, снижается надежность горелок, увеличивается выход оксидов азота.By raising the ceiling plate above the ceiling surface of the dusty air outlet channel and organizing the described confuser exit of the mixture into the furnace, the speed and flow profiles in the channel are aligned before the embrasure and the coal particles are not burned; the displacement of the panels with the windows into the dusty air outlet channel, and the gas outlet nozzles deep into the gas-air outlet channel increases the reliability of these elements and their service life; by stretching the gaps in the embrasures with a spaced supply of reagents along its height and width, the yield of nitrogen oxides with combustion products is minimized. With the violation of the claimed conditions, the under-burning of the fuel increases, the reliability of the burners decreases, and the yield of nitrogen oxides increases.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема многофункциональной горелки в горизонтальном разрезе, вариант односоплового вывода в топку пылевоздушной и газовоздушной смесей; на фиг.2 - разрез по А-А пылевоздуховыводящего канала на фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б газовоздуховыводящего канала на фиг.1; на фиг.4 - вид В на амбразуру из топки на фиг.1; на фиг.5 - схема многофункциональной горелки в горизонтальном разрезе, вариант односоплового вывода в топку пылевоздушной смеси и двухсоплового вывода газовоздушной смеси; на фиг.6 - разрез по Г-Г пылевоздуховыводящего канала на фиг.5; на фиг.7 - вид Д на амбразуру из топки на фиг.5; на фиг.8 - схема многофункциональной горелки в горизонтальном разрезе, вариант двухсоплового вывода в топку пылевоздушной смеси и односоплового вывода газовоздушной смеси; на фиг.9 - вид Е на амбразуру из топки на фиг.8.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of a multi-function burner in horizontal section, a variant of a single nozzle output into the furnace of dusty and gas-air mixtures; figure 2 is a section along aa of the dusty air outlet channel of figure 1; figure 3 is a section along BB of the gas exhaust channel of figure 1; figure 4 - view In the embrasure of the furnace in figure 1; figure 5 is a diagram of a multi-function burner in horizontal section, a variant of a single nozzle outlet to the furnace of a dusty air mixture and a twin nozzle outlet of a gas-air mixture; in Fig.6 is a section along G-D of the dusty air outlet channel of Fig.5; Fig.7 is a view of D on the embrasure from the furnace of Fig.5; on Fig is a diagram of a multi-function burner in horizontal section, a variant of a two-nozzle output to the furnace of a dusty air mixture and a single-nozzle output of a gas-air mixture; Fig.9 is a view of E on the embrasure from the furnace of Fig.8.

Многофункциональная горелка на фиг.1, 2, 3, 4 содержит амбразуру 1 с вертикально-щелевыми пылевоздуховыводящими 2 и газовоздуховыводящими 3 окнами и простенками между ними 4, вертикальный патрубок 5 (в частности, в виде четырехгранной призмы) с потолочной плитой 6, подовым 7 и боковым 8 окнами, пылевоздуховыводящий канал 9, примыкающий к боковому окну 8 патрубка 5 и пылевоздуховыводящим окнам 2 амбразуры 1 и имеющий боковые 10, 11 вертикальные стены, потолок 12 и под 13, установленные на потолке 12 и поде 13 воздушные каналы 14, 15 с воздуховыводящими окнами 16, 17, параллельными окнам 2 амбразуры 1, а также газовоздуховыводящий канал 18, подключенный к газовоздуховыводящим окнам 3 амбразуры 1, с воздухоподводящим патрубком 19, вертикальными боковыми стенами 20, 21, потолком 22 и подом 23, газовыпускными соплами 24, развернутыми в направлении газовоздуховыводящих окон 3 амбразуры 1, под 13 пылевоздуховыводящего канала 9 имеет скат 25, установленный между окнами 8 и 17, с подъемной 26 и опускной 27 внутренними поверхностями, реберной вершиной 28 между ними, нижний воздушный канал 15 с воздуховыпускным окном 17 размещен под скатом 25; пылевоздуховыводящий канал 9 и газовоздуховыводящий канал 18 на участках примыкания к амбразуре 1 имеют форму вертикально-щелевых конфузоров соответственно 29 и 30 с вертикальными плоскостями входа 31, 32, боковыми вертикальными стенами 33, 34 и 35, 36, конфузорными потолками 37 и 38 и подами 39 и 40. Особенностью многофункциональной горелки является смещение воздуховыпускных окон 16, 17 верхнего и нижнего воздушного каналов 14, 15 на участке 29 в сторону патрубка 5 на расстояние "l₁" от амбразуры 1, выполнение собственно воздушных каналов 14, 15 в виде нагнетательных коробов (сосудов большого объема), оснащение последних со стороны амбразуры вертикальными экранированными панелями 41, 42, выполнение воздуховыводящих окон 16, 15 в виде отверстий направленного истечения в этих панелях вдоль потолка 37 и пода 39, размещение реберной вершины 28 ската 25 во входном окне 31 конфузорного участка примыкания 29 пылевоздуховыводящего канала 9, сдвиг плоскости выхлопа газовыпускных сопл во входное окно 32 конфузорного участка примыкания 30 газовоздуховыводящего канала 18 от амбразуры на расстояние "l₂", кроме того, потолочная плита 6 пылевоздухоподводящего патрубка 5 поднята относительно внутренней поверхности 43 потолка 12 пылевоздуховыводящего канала 9 на высоту "Н".The multi-function burner in FIGS. 1, 2, 3, 4 contains an embrasure 1 with vertically slit dust-venting 2 and gas-venting 3 windows and piers between them 4, a vertical pipe 5 (in particular, in the form of a tetrahedral prism) with a ceiling plate 6, a hearth 7 and side 8 windows, a dusty air outlet channel 9 adjacent to the side window 8 of the nozzle 5 and dusty air outlet windows 2 embrasures 1 and having side 10, 11 vertical walls, a ceiling 12 and under 13, air channels 14, 15 installed on the ceiling 12 and under 13, air outlet windows 16, 17, parallel to the openings 2 of the embrasure 1, as well as the gas and air outlet channel 18 connected to the gas and air outlets 3 of the embrasure 1, with an air inlet pipe 19, vertical side walls 20, 21, a ceiling 22 and a hearth 23, gas outlet nozzles 24 deployed in the direction of the gas air outlet windows 3 the embrasure 1, under 13 of the dusty air outlet channel 9, has a ramp 25 installed between the windows 8 and 17, with the lifting 26 and lowering 27 inner surfaces, a rib peak 28 between them, the lower air channel 15 with the air outlet 17 is under the ramp 25; the dust-air outlet channel 9 and the gas-air outlet channel 18 at the adjoining sections to the embrasure 1 are in the form of vertically slotted confusers 29 and 30, respectively, with vertical inlet planes 31, 32, vertical side walls 33, 34 and 35, 36, confuser ceilings 37 and 38 and hearths 39 and 40. a feature of the burner is offset multifunction air discharge windows 16, 17 of the upper and lower air passages 14, 15 on the portion 29 towards the nozzle 5 by a distance "l _1" of embrasures 1, perform proper air ducts 14, 15 in the form nagnetate ducts (vessels of large volume), equipping the latter from the embrasure side with vertical shielded panels 41, 42, making air outlet windows 16, 15 in the form of directed outflow holes in these panels along the ceiling 37 and hearth 39, placing the rib top 28 of the ramp 25 in the input window 31 confuser section adjoining 29 of the dusty air outlet channel 9, shift of the exhaust plane of the exhaust gas nozzles into the inlet window 32 of the confuser portion of the contiguity 30 of the gas exhaust channel 18 from the embrasure to a distance of "l ₂ ", in addition, the spoon plate 6 of the dusty air inlet pipe 5 is raised relative to the inner surface 43 of the ceiling 12 of the dusty air outlet channel 9 to a height of "H".

Работа многофункциональной горелки на фиг.1, 2, 3, 4 осуществляется путем подачи в топку через патрубок 5, канал 9 и окна 2 амбразуры 1 пылевоздушной смеси от мельницы или бункера пыли (на фиг.1, 2, 3, 4 не показаны), через сопла 16, 17 в коробах 14, 15 и патрубок 19, каналы 9, 18 и окна 2, 3 амбразуры 1 в топку вводят воздух от вентилятора и воздухонагревателя, а через сопла 24, канал 9 и окна 3 амбразуры 1 - газ из газопровода (вентилятор и воздухонагреватель также не показаны, газопровод - частично, без указания позиции). В зависимости от содержания влаги и породы, количества летучих фракций в исходном угле и подаваемой пыли в процессе наладки определяют степень подсветки, долю газа. Последняя при совместном сжигании газа и угольной пыли может колебаться в диапазоне (0-90)%, при сжигании одного газа - 100%. Выход реагентов в топку (последняя на фиг.1, 2, 3, 4 не показана) через окна 2, 3 амбразуры 1 сопровождается воспламенением на расстоянии от амбразуры до 0,5-1,5 м практически одновременно газа и частиц пыли. В топке формируется устойчивый пылегазовый, пылевой или газовый (в зависимости от доли газа) факел, обеспечивающий режимы с минимальным пшакованием стен топки и отсутствием такового в амбразуре. Вводом пылевоздушной смеси через патрубок 5 с поднятой потолочной плитой 6 на высоту "Н" с последующим конфузорным поджатием перед амбразурой 1 достигается выравнивание скоростного и расходного полей, как следствие - улучшение выгорания угольных частиц. Углублением экранированных панелей 41, 42 с отверстиями 16, 17 истечения воздушных дожигательных потоков в канал 9 на расстояние "l₁" от амбразуры 1 и газовыпускных сопл 24 в канал 18 на расстояние "l₂" от амбразуры 1 достигается повышение надежности этих элементов, срока их службы, а конфузорное закрытие каналов 9 и 18 дополнительно улучшает эти показатели. Растянутость зон ввода топливных и окислительных потоков по высоте и ширине амбразуры обеспечивает низкотемпературное истечение реагентов в топку с минимизацией активности образования оксидов азота.The multi-function burner in figure 1, 2, 3, 4 is carried out by feeding into the furnace through the pipe 5, channel 9 and window 2 of the embrasure 1 dust-air mixture from the mill or dust bin (not shown in figures 1, 2, 3, 4) through the nozzles 16, 17 in the ducts 14, 15 and the pipe 19, channels 9, 18 and openings 2, 3 of the embrasure 1, air from the fan and the air heater is introduced into the furnace, and through the nozzles 24, channel 9 and the opening 3 of the embrasure 1 gas from gas pipeline (fan and air heater are also not shown, gas pipeline - partially, without indicating the position). Depending on the moisture and rock content, the amount of volatile fractions in the initial coal and the supplied dust during the adjustment process, the degree of illumination and the proportion of gas are determined. The latter during the joint combustion of gas and coal dust can fluctuate in the range of (0-90)%, while burning one gas - 100%. The release of reagents into the furnace (the latter in FIGS. 1, 2, 3, 4 is not shown) through the windows 2, 3 of the embrasure 1 is accompanied by ignition at a distance from the embrasure to 0.5-1.5 m of gas and dust particles almost simultaneously. A stable dust-gas, dust, or gas (depending on the fraction of gas) torch is formed in the furnace, which provides modes with minimal flaking of the furnace walls and the absence of such in the embrasure. By introducing the dust-air mixture through the pipe 5 with the raised ceiling plate 6 to the height "N" with subsequent confusion pressing in front of the embrasure 1, the alignment of the velocity and flow fields is achieved, as a result, the burnup of coal particles is improved. By deepening the shielded panels 41, 42 with openings 16, 17 for the outflow of air afterburning flows into the channel 9 at a distance of "l ₁ " from the embrasure 1 and gas outlet nozzles 24 into the channel 18 at a distance of "l ₂ " from the embrasure 1, an increase in the reliability of these elements is achieved, the term their service, and the confusional closure of channels 9 and 18 further improves these indicators. The extension of the fuel and oxidation flow entry zones along the height and width of the embrasure provides low-temperature outflow of reagents into the furnace with minimization of the activity of formation of nitrogen oxides.

Многофункциональная горелка на фиг.5, 6, 7 содержит те же элементы и обозначения позиций, что и устройство на фиг.1, 2, 3, 4. Особенностью рассматриваемой горелки является применение дисоплового вывода газовоздушной смеси через окна 3 амбразуры в топку, применение патрубка 5 со скругленным горизонтальным профилем, использование коробов нагнетания 14, 15 и газовых сопл 24 иной формы.The multi-function burner in FIGS. 5, 6, 7 contains the same elements and position symbols as the device in FIGS. 1, 2, 3, 4. A feature of the burner under consideration is the use of a disoplane outlet of the air-gas mixture through the holes 3 in the embrasure into the furnace, and the use of a nozzle 5 with a rounded horizontal profile, the use of pressure boxes 14, 15 and gas nozzles 24 of a different shape.

Работа многофункциональной горелки на фиг.5, 6, 7 - аналогична работе горелки на фиг.1, 2, 3, 4.The operation of the multi-function burner in figure 5, 6, 7 is similar to the operation of the burner in figure 1, 2, 3, 4.

Многофункциональная горелка на фиг.8, 9 содержит те же элементы и позиции, что и устройство на фиг.1, 2, 3, 4. Отличается рассматриваемая горелка дисопловым выхлопом пылевоздушной смеси через окна 2 амбразуры 1, профилем патрубка 5 и конструкцией газовыпускных сопл 24.The multi-function burner in Figs. 8, 9 contains the same elements and positions as the device in Figs. 1, 2, 3, 4. The burner in question differs in the disoplane exhaust of the dust-air mixture through the openings 2 of the embrasure 1, the profile of the nozzle 5, and the design of the exhaust nozzles 24 .

Работа многофункциональной горелки на фиг.8, 9 - аналогична работе горелки на фиг.1, 2, 3, 4.The operation of the multi-function burner in Fig.8, 9 is similar to the operation of the burner in Fig.1, 2, 3, 4.

Возможно иное конструктивное оформление коробов 14, 15, патрубка 5, сопл 24 без изменения основных, определяющих надежность и экономичность, сущность изобретения элементов.Perhaps another structural design of the boxes 14, 15, pipe 5, nozzles 24 without changing the main, determining the reliability and efficiency, the essence of the invention of the elements.

Практическое использование многофункциональной горелки связано с топочными устройствами котлоагрегатов тепловых электростанций, сжигающих газ и уголь в широком спектре теплофизических характеристик. При этом значения параметров смещения Н, l₁, l₂ напрямую связаны с последними. В каждом конкретном случае использования того или иного вида топлива в проекте задаются величины оговоренных в изобретении смещений, которые затем проверяются и корректируются в период наладочных испытаний. При практическом применении можно ориентироваться на опытные диапазоны смещений, полученные при использовании челябинского бурого угля и природного газа: Н=(0,1-0,6) м; l₁=(0,35-0,8) м; l₂=(0,35-0,7) м.The practical use of a multifunctional burner is associated with firing devices of boiler units of thermal power plants that burn gas and coal in a wide range of thermophysical characteristics. In this case, the values of the displacement parameters H, l ₁ , l _{2 are} directly related to the latter. In each specific case of using one or another type of fuel in the project, the values of the displacements specified in the invention are set, which are then checked and adjusted during the commissioning tests. In practical application, one can focus on the experimental ranges of displacements obtained using Chelyabinsk brown coal and natural gas: N = (0.1-0.6) m; l ₁ = (0.35-0.8) m; l ₂ = (0.35-0.7) m.

Claims

A multifunctional burner containing an embrasure with vertically slit dust-venting and gas-venting windows separated by piers; vertical dust and air inlet pipe with a ceiling plate, hearth and side windows, dust and air outlet channel connected to the side window of the pipe and dust and air outlet windows of the embrasure and having side vertical walls, a ceiling with an inner surface and under, air ducts with air outlet windows installed on the ceiling and under the windows, parallel embrasures, moreover, a ramp with an internal lifting and lowering surface is installed above the hearth air channel between the side window of the nozzle and the air outlet window separated by a rib apex, as well as a gas-air exhaust channel connected to the gas-air-exhaust windows of the embrasure, with an air inlet pipe, vertical side walls, a ceiling and a hearth, gas-exhaust nozzles deployed in the direction of the gas-air-exhaust windows of the embrasure, and in addition, dust-and-air ducts of the gas inlet and embrasure, made in the form of vertically slotted confusers with vertical entry windows, characterized in that the ceiling plate is dusty air the lead pipe is raised relative to the inner surface of the ceiling of the dusty air outlet channel, the air channels of the latter are made in the form of discharge ducts, the latter are equipped with vertical shielded panels from the embrasure side, and the air outlet windows are made in the form of outflow openings in these panels, and the panels are offset from the embrasure towards the dusty air intake pipe, the top of the ramp is located in the input window of the confuser section of the junction of the dusty air outlet channel, and the exhaust gas plane usknyh nozzles is shifted into the input window portion confuser gazovozduhovyvodyaschego channel.