RU2282105C2 - Solid fuel burner (variants), fuel combustion device (variants), boiler (variants), fuel combustion method (variants), boiler system and power plant (variants) - Google Patents
Solid fuel burner (variants), fuel combustion device (variants), boiler (variants), fuel combustion method (variants), boiler system and power plant (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282105C2 RU2282105C2 RU2002110101/06A RU2002110101A RU2282105C2 RU 2282105 C2 RU2282105 C2 RU 2282105C2 RU 2002110101/06 A RU2002110101/06 A RU 2002110101/06A RU 2002110101 A RU2002110101 A RU 2002110101A RU 2282105 C2 RU2282105 C2 RU 2282105C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- air supply
- burner
- air
- solid fuel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к горелке, работающей на твердом топливе, и способу сжигания при использовании горелки, работающей на твердом топливе, для сжигания твердого топлива, транспортируемого воздушным потоком; и, в частности, к горелке, работающей на твердом топливе, и способу сжигания при использовании горелки, работающей на твердом топливе, которые применимы в широком диапазоне нагрузок топочной камеры и, следовательно, пригодных для сжигания топлива, например пылевидным углем, древесиной и торфом, насыщенного влагой и летучими веществами, и дополнительно обеспечивающим возможность сжигания, путем уменьшения концентрации окислов азота (Nox) в отходящем газе; к устройству для сжигания топлива, например, топочной камере, нагревательной печи и подогревателю дутья, при использовании указанной горелки и способу управления ими; к котлу, работающему на твердом топливе, и системе, в которой он используется; и к электростанции, работающей на угле.The invention relates to a solid fuel burner and a combustion method using a solid fuel burner for burning solid fuel transported by an air stream; and in particular to a solid fuel burner and a combustion method using a solid fuel burner that are applicable over a wide load range of the combustion chamber and therefore suitable for burning fuel, for example, pulverized coal, wood and peat, saturated with moisture and volatile substances, and additionally providing the possibility of burning, by reducing the concentration of nitrogen oxides (No x ) in the exhaust gas; to a device for burning fuel, for example, a combustion chamber, a heating furnace and a blast heater, using said burner and a method for controlling them; to a solid fuel boiler and the system in which it is used; and to a coal-fired power plant.
В последние годы законоположение об охране окружающей среды было ужесточено с целью защиты окружающей среды. В частности, для вышеуказанного вида котлов, работающих на пылевидном угле, для сжигания угля серьезно требуется уменьшение генерирования NOx в отходящем газе (уменьшение концентрации NOx). В качестве технологий сжигания известны методы двухступенчатого сжигания (технологии уменьшения содержания NOx) для уменьшения концентрации NOx, генерируемой в отходящем газе. Известны два метода двухступенчатого сжигания. Один метод направлен на уменьшение генерирования NOx в топочной камере в целом, тогда как другой метод направлен на уменьшение генерации NOx в одной горелке. В методе, обеспечивающем уменьшение концентрации NOx в целом, воздушный коэффициент (отношение количества подаваемого воздуха к количеству воздуха, необходимого для полного сжигания количества топлива) в зоне активного горения в топочной камере поддерживают ниже единицы. В этой зоне, насыщенной топливом, генерируемые NOx химически восстанавливается и, следовательно, достигается уменьшение концентрации NOx. Несгоревший углерод, получаемый в результате использования этого способа, полностью сжигают с помощью воздуха, вводимого через воздухозаборник, предусматриваемый ниже по технологической цепочке от зоны активного горения.In recent years, environmental regulations have been tightened to protect the environment. In particular, for the aforementioned type of pulverized coal boilers, a reduction in the generation of NO x in the exhaust gas (reduction in the concentration of NO x ) is seriously required for coal combustion. As combustion technologies, two-stage combustion methods (NO x reduction technologies) are known to reduce the concentration of NO x generated in the exhaust gas. Two methods of two-stage combustion are known. One method aims to reduce the generation of NO x in the combustion chamber as a whole, while the other method aims to reduce the generation of NO x in one burner. In the method that ensures a reduction in the concentration of NO x in general, the air coefficient (the ratio of the amount of air supplied to the amount of air needed to completely burn the amount of fuel) in the active combustion zone in the combustion chamber is maintained below unity. In this fuel saturated zone, the generated NO x is chemically reduced and, therefore, a reduction in the NO x concentration is achieved. Unburned carbon resulting from the use of this method is completely burned with the help of air introduced through the air intake, which is provided downstream from the active combustion zone.
В методе уменьшения генерации NOx одной горелкой, работающей на твердом топливе (просто горелкой, в некоторых случаях, описываемых ниже), например, горелкой, работающей па пылевидном угле, обеспечивают закручивание вторичного и третичного воздуха, задерживая, благодаря этому, его смешивание с потоком пылевидного угля, сгораемого с одним первичным воздухом. Благодаря этому образуется большая область химического восстановления (такие горелки ниже называют горелками, обеспечивающими уменьшенную концентрацию NOx). Этот метод реализуют в горелке, работающей на пылевидном угле, с уменьшением концентрации NOx (в публикациях нерассмотренных заявок на патент Японии № Sho-60-176315 и № Sho-62-172105).In the method of decreasing NO x generation by a single burner operating on solid fuel (just a burner, in some cases described below), for example, a burner operating on pulverized coal, the secondary and tertiary air are twisted, thereby delaying its mixing with the flow pulverized coal combusted with one primary air. Due to this, a large area of chemical reduction is formed (such burners are referred to below as burners providing a reduced concentration of NO x ). This method is implemented in a pulverized coal burner with a reduction in NOx concentration (in Japanese Unexamined Patent Publications No. Sho-60-176315 and No. Sho-62-172105).
Эти технологии обеспечивают уменьшение концентрации NOx в отходящем газе до величины, составляющей 130 промилей (топливный коэффициент = связанный углерод/летучее вещество = 2, содержание азота в угле = 1,5%, а содержание несгоревшего углерода в золе = 5% или менее). Тем не менее, регулируемое значение концентрации NOx в отходящем газе уменьшается год от года и требуемое значение концентрации NOx в отходящем газе на ближайшее будущее составляет 100 промилей или менее.These technologies reduce the NOx concentration in the exhaust gas to a value of 130 ppm (fuel coefficient = bonded carbon / volatile matter = 2, nitrogen in coal = 1.5%, and unburned carbon in ash = 5% or less). Nevertheless, the regulated value of the concentration of NO x in the exhaust gas decreases year by year and the required value of the concentration of NO x in the exhaust gas in the near future is 100 ppm or less.
Были разработаны горелки, обеспечивающие пониженную концентрацию NOx в отходящем газе, способные уменьшать генерацию NOx до 100 промилей или менее. Такие горелки включают в себя горелку, имеющую внутренний кольцевой стабилизатор пламени, предназначенный для усиления процесса горения с уменьшенной концентрацией NOx в секции активного горения; и горелку, имеющую кольцевой стабилизатор пламени для образования перемычки между внутренним кольцевым стабилизатором пламени, как описано выше, и внешним кольцевым стабилизатором пламени, предусмотренным во внешней периферии распылителя топлива, через который проходит поток смеси пылевидного угля и транспортирующего газа.Burners have been developed that provide a reduced concentration of NO x in the exhaust gas, capable of reducing the generation of NO x to 100 ppm or less. Such burners include a burner having an internal ring flame stabilizer designed to enhance the combustion process with a reduced concentration of NO x in the active combustion section; and a burner having an annular flame stabilizer for forming a jumper between the inner annular flame stabilizer, as described above, and an external annular flame stabilizer provided in the outer periphery of the fuel atomizer, through which a mixture of pulverized coal and carrier gas passes.
Между прочим, в геологических областях, где ожидается увеличение потребности в энергии, большинство потребителей в ближайшем будущем будут использовать низкосортный уголь, который характеризуется богатым содержанием влаги и золы и низкой теплотворной способностью. Среди различных низкосортных углей в изобилии найден уголь с высоким влагосодержанием, например бурый уголь и полубитуминозный уголь. Тем не менее, по сравнению с каменным углем такой уголь имеет проблему плохого топлива, например, низкую температуру факела пламени и плохую воспламенимость. Бурый уголь обнаружен главным образом в Европе и является более малолетним углем, содержащим 20% или более золы и 30% или более влаги.Incidentally, in geological areas where an increase in energy demand is expected, most consumers in the near future will use low-grade coal, which is characterized by a rich moisture and ash content and low calorific value. Among various low-grade coals, coal with a high moisture content, for example brown coal and semi-bituminous coal, is found in abundance. However, compared to coal, such coal has the problem of poor fuel, for example, low flame temperature and poor flammability. Brown coal is found mainly in Europe and is a juvenile coal containing 20% or more ash and 30% or more moisture.
Кроме того, низкосортный уголь (например, бурый уголь и лигнит), древесина и торф богаты содержанием летучих веществ, которые при нагреве освобождаются в виде газа, а также богаты влагой. Такие виды топлива имеют более низкую теплотворную способность, чем высокосортный уголь, например каменный уголь и антрацит, и помимо этого плохо поддаются измельчению. Кроме того, зола таких видов топлива имеет низкую температуру плавления. Богатое содержание летучих веществ просто вызывает спонтанное возгорание в процессе хранения и в течение измельчения на воздухе. По сравнению с каменным углем или аналогичным топливом, это вызывает трудности при обработке. Для предотвращения возникновения указанных трудностей при измельчении и сжигании бурого угля и лигнита в качестве транспортирующего топливо газа используют смесь отходящего газа и воздуха. Поскольку эта газовая смесь имеет более низкую концентрацию кислорода, то предотвращается спонтанное воспламенение топлива. Кроме того, остаточное тепло в отходящем газе способствует испарению влаги в топливе, транспортируемом газовой смесью.In addition, low-grade coal (for example, brown coal and lignite), wood and peat are rich in volatile substances, which when released are released in the form of gas, and are also rich in moisture. Such fuels have a lower calorific value than high-grade coal, such as coal and anthracite, and are also difficult to grind. In addition, the ash of such fuels has a low melting point. The rich content of volatile substances simply causes spontaneous combustion during storage and during grinding in air. Compared to coal or similar fuels, this causes processing difficulties. To prevent the occurrence of these difficulties in the grinding and burning of brown coal and lignite, a mixture of exhaust gas and air is used as the fuel transporting gas. Since this gas mixture has a lower oxygen concentration, spontaneous ignition of the fuel is prevented. In addition, the residual heat in the exhaust gas contributes to the evaporation of moisture in the fuel transported by the gas mixture.
Тем не менее, поскольку топливо транспортируют посредством газа с низкой концентрацией кислорода, то реакция горения не развивается до тех пор, пока топливо, эжектируемое из горелки, не смешивается с воздухом. То есть реакция горения ограничена быстротой смешивания топлива с воздухом. Это приводит к более низкой скорости горения, чем скорость горения каменного угля, который может транспортироваться воздухом. В соответствии с этим время, необходимое для сгорания, больше, чем для каменного угля. Это вызывает повышенное содержание несгоревшего углерода на выходе топочной камеры.However, since the fuel is transported by gas with a low oxygen concentration, the combustion reaction does not develop until the fuel ejected from the burner is mixed with air. That is, the combustion reaction is limited by the speed of mixing fuel with air. This leads to a lower burning rate than the burning rate of coal, which can be transported by air. Accordingly, the time required for combustion is longer than for coal. This causes an increased content of unburned carbon at the outlet of the combustion chamber.
Метод ускорения воспламенения топлива, транспортируемого транспортирующим газом с низкой концентрацией кислорода, должен обеспечить подачу воздуха в конец распылителя топлива с тем, чтобы увеличить концентрацию кислорода в газе, транспортирующем топливо. Например, в публикации нерассмотренных заявок на патент Японии № Hei-10-73208 описана горелка, имеющая трубку подачи воздуха вне распылителя топлива. Кроме того, для ускорения смешивания топлива с воздухом на выходе из распылителя топлива обычно используют горелку, имеющую трубку подачи воздуха в центре распылителя топлива.The method of accelerating the ignition of fuel transported by a transporting gas with a low oxygen concentration should provide air to the end of the fuel atomizer so as to increase the oxygen concentration in the gas transporting the fuel. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei-10-73208 describes a burner having an air supply tube outside the fuel atomizer. In addition, to accelerate the mixing of fuel with air at the outlet of the fuel atomizer, a burner is usually used having an air supply tube in the center of the atomizer.
Кроме того, в публикации нерассмотренных заявок на патент Японии № Hei-4-214102 описана горелка, содержащая распылитель топлива, предназначенный для эжекции смеси пылевидного угля и транспортирующего газа; и трубку подачи вторичного воздуха и трубку подачи третичного воздуха, предусмотренные вне распылителя топлива; в которой кольцевой стабилизатор пламени, предназначенный для поддержания факела пламени пылевидного угля, эжектируемого из распылителя топлива, предусмотрен на конце перегородки между распылителем топлива и трубкой подачи вторичного воздуха.In addition, Japanese Patent Application Publication No. Hei-4-214102 discloses a burner comprising a fuel atomizer for ejecting a mixture of pulverized coal and a carrier gas; and a secondary air supply pipe and a tertiary air supply pipe provided outside the fuel atomizer; in which an annular flame stabilizer, designed to maintain the flame of pulverized coal ejected from the fuel atomizer, is provided at the end of the partition between the fuel atomizer and the secondary air supply pipe.
Как указано выше, бурый уголь является недорогим топливом. Тем не менее, его высокое содержание золы, высокое содержание влаги и низкая теплотворная способность вызывают проблемы воспламенимости и когезии золы. Что касается воспламенимости, то основная технология эффективного сжигания зависит от того, как ускорить воспламенение и образовать стабильный факел. Когезия золы к конструкции горелки и поверхности стенок топочной камеры вызывается низкой температурой плавления золы. Это имеет место вследствие того, что бурый уголь богат кальцием, натрием и аналогичными веществами. Кроме того, когезия золы ускоряется тем, что бурый уголь необходимо подавать в большом количестве для компенсации низкой теплотворной способности по сравнению с каменным углем, при генерировании в соответствии с этим большого количества золы. Такое ошлаковывание и внешнее загрязнение является недостатком бурого угля. В соответствии с этим для использования низкосортного угля, например бурого угля и лигнита, для сжигания топлива в горелке необходимо достигнуть эффективного сжигания топлива и уменьшения когезии золы.As indicated above, brown coal is an inexpensive fuel. However, its high ash content, high moisture content and low calorific value cause flammability and ash cohesion problems. With regard to flammability, the main technology for efficient combustion depends on how to accelerate ignition and form a stable flame. Cohesion of ash to the design of the burner and the surface of the walls of the combustion chamber is caused by the low melting point of the ash. This is due to the fact that brown coal is rich in calcium, sodium and similar substances. In addition, the cohesion of the ash is accelerated by the fact that brown coal must be supplied in large quantities to compensate for the low calorific value compared to coal, while generating in accordance with this a large amount of ash. Such slagging and external pollution is a disadvantage of brown coal. Accordingly, in order to use low grade coal, for example brown coal and lignite, to burn fuel in a burner, it is necessary to achieve efficient fuel combustion and reduce ash cohesion.
Методы сжигания бурого угля, нашедшие, в общем, применение за рубежом, являются методом тангенциального сжигания топлива и методом углового сжигания топлива. В первом методе, в каждой боковой стенке топочной камеры предусмотрена камера горелки, состоящая из топливных каналов и вентиляционных каналов для обеспечения горения. В последнем методе камера горелки состоит из топливных каналов и вентиляционных каналов для обеспечения горения в каждом углу топочной камеры.The methods of burning brown coal, which are generally used abroad, are the method of tangential combustion of fuel and the method of angular combustion of fuel. In the first method, a burner chamber is provided in each side wall of the combustion chamber, which consists of fuel channels and ventilation channels to provide combustion. In the latter method, the burner chamber consists of fuel channels and ventilation channels to provide combustion in each corner of the combustion chamber.
Ниже описано отличие этих методов от так называемого метода оппозитного сжигания топлива, в котором в каждой из поверхностей противоположных стенок топочной камеры предусмотрена группа горелок, который нашел применение, в общем, в Японии для сжигания каменного угля.The difference between these methods and the so-called opposed fuel combustion method is described below, in which a group of burners is provided in each of the surfaces of the opposite walls of the combustion chamber, which is used, in general, in Japan for burning coal.
В методе оппозитного сжигания топлива каждая горелка (множество трубок для подачи топлива и воздуха для горения) регулируется способом автоматической стабилизации пламени. В методах сжигания бурого угля, вместо способа автоматической стабилизации пламени, реализуемого на выходе из горелки, высокоскоростной поток воздуха для горения имеет кинетическую энергию и смешивается с топливом вокруг середины топочной камеры, побуждая благодаря этому стабильное сжигание.In the method of opposed combustion of fuel, each burner (many tubes for supplying fuel and combustion air) is regulated by the automatic flame stabilization method. In brown coal combustion methods, instead of the automatic flame stabilization method implemented at the outlet of the burner, the high-speed flow of combustion air has kinetic energy and mixes with fuel around the middle of the combustion chamber, thereby promoting stable combustion.
На фиг.30 приведен вид спереди (со стороны топочной камеры) примера камеры 37 горелки, соответствующей методу углового сжигания топлива или методу тангенциального сжигания топлива. Каждый воздушный поток имеет разную скорость в зависимости от разной цели. Центральная трубка 124 подачи воздуха смешивает воздух с топливом, подаваемым потоком отходящего газа из распылителя 125 топлива, увеличивая благодаря этому концентрацию кислорода и ускорение горения. Трубка 126 подачи внешнего воздуха подает высокоскоростной поток, обладающий высокой проникающей способностью, имеющий скорость 50 м/сек или более, стабилизируя, благодаря этому, горение топлива вокруг середины топочной камеры.On Fig shows a front view (from the side of the combustion chamber) of an example of a
Основной технологией, необходимой для обеспечения доминирования на международном рынке в относительно новой области сжигания низкосортного угля, например бурого угля, является горелка, работающая на пылевидном угле, способная работать даже при изменении нагрузки в зависимости от изменения в требовании электрической нагрузки. В Западной Европе котлам необходимо работать при частичной нагрузке, в некоторых случаях достигающей 30% от номинального значения. В таких случаях предшествующий уровень техники имеет следующие проблемы.The main technology necessary to ensure dominance in the international market in the relatively new area of burning low-grade coal, for example brown coal, is a pulverized coal burner that can operate even when the load changes depending on the change in the demand for electric load. In Western Europe, boilers must be operated at partial load, in some cases reaching 30% of the nominal value. In such cases, the prior art has the following problems.
Как описано выше, важным моментом сжигания (бурого угля), соответствующего предшествующему уровню техники (метод углового сжигания топлива и метод тангенциального сжигания топлива), является необходимость обеспечения высокопроникающего высокоскоростного потока смеси топлива и воздуха для горения для того, чтобы стабилизировать горение в топочной камере. Благодаря уменьшению нагрузки в топочной камере, вышеуказанная кинетическая энергия высокоскоростного потока из камеры 37 горелки также уменьшается, вызывая в соответствии с этим нестабильность в факеле пламени. На фиг.31 приведено поперечное сечение топочной камеры 41 в соответствии с методом углового сжигания топлива, иллюстрирующее пример изменения конфигурации факела пламени, если нагрузка топочной камеры 41 уменьшается от состояния высокой нагрузки до состояния низкой нагрузки. При высокой нагрузке, как показано на фиг.31(а), высокоскоростной поток из камеры 37 горелки образует выпускную секцию 38 вблизи выхода из горелки и дополнительно образует область стабильного горения, расположенную между окрестностью выхода и серединой топочной камеры 41, обеспечивая благодаря этому эффективное сжигание.As described above, an important moment of burning (brown coal) corresponding to the prior art (the method of angular combustion of fuel and the method of tangential combustion of fuel) is the need to provide a high-penetrating high-speed flow of the mixture of fuel and combustion air in order to stabilize combustion in the combustion chamber. By reducing the load in the combustion chamber, the aforementioned kinetic energy of the high-speed flow from the
В противоположность этому при низкой нагрузке скорость потока и, следовательно, кинетическая энергия каждого высокоскоростного потока из камеры 37 горелки уменьшается. В соответствии с этим область стабильного горения, как показано на фиг.31(а), не образуется и, следовательно, горение является нестабильным (вся область топочной камеры 41 становится темной, как показано на фиг.31(b)). Для предотвращения гашения пламени горелки при низкой нагрузке, вблизи воздушного канала 49, образованного в верхней части топочной камеры 41, как показано на разрезе, приведенном на фиг.32, предусматривают пламенно-температурный детектор 48, предназначенный для текущего контроля образования области стабильного горения топочной камеры 41. Этот пламенно-температурный детектор 48 определяет, что гашение пламени имело место, когда яркость топочной камеры 41 уменьшается, как показано на фиг.31(b).In contrast, at low load, the flow rate and, therefore, the kinetic energy of each high-speed flow from the
Если это имеет место, то поскольку образование области стабильного горения в топочной камере 41 находится под влиянием кинетической энергии высокоскоростного потока каждой горелки, метод, соответствующий предшествующему уровню техники, не применим при низкой нагрузке. В этом случае, как показано на фиг.31(а) и фиг.31(b), камеры 37 горелок предусматривают в нижней части топочной камеры, благодаря чему высокоскоростные потоки смеси топлива и транспортирующего газа из камер 37 горелок смешиваются с воздухом для горения, подаваемым из воздушных каналов 49, образуя в соответствии с этим пламя.If this is the case, since the formation of a stable combustion region in the
Кроме того, при работе устройства для сжигания топлива (топочной камеры), соответствующей предшествующему уровню техники, при высокой нагрузке, то есть когда в горелки подают большое количество топлива, теплоизлучение разогревает конструкцию горелки до более высокой температуры. Поскольку зола низкосортного угля, например бурого угля или лигнита, имеет более низкую температуру плавления, то зола, лежащая на разогретой секции конструкции горелки, плавится, и количество расплавленной золы постепенно увеличивается. Рост расплавленной золы может нарушить горение топлива. В соответствии с этим в условиях работы при высокой нагрузке необходимо образовывать пламя в положении, которое далеко отстоит от горелки.In addition, when the device for burning fuel (furnace chamber) corresponding to the prior art is operated at a high load, that is, when a large amount of fuel is supplied to the burners, heat radiation heats the burner structure to a higher temperature. Since low-grade coal ash, such as brown coal or lignite, has a lower melting point, the ash lying on the heated section of the burner structure melts, and the amount of molten ash gradually increases. The growth of molten ash can interfere with fuel combustion. Accordingly, under high load conditions it is necessary to form a flame in a position that is far from the burner.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горелки. работающей на твердом топливе и способа сжигания при использовании горелки, работающей на твердом топливе, которые могут обеспечивать стабильное горение в широком диапазоне нагрузок топочной камеры от условия работы при высокой нагрузке до условия работы при низкой нагрузке, и, следовательно, являются пригодными для сжигания низкосортного топлива, например бурого угля и лигнита; устройства для сжигания топлива, в котором используют указанную горелку, и способ его работы и котла, работающей на угле, при использовании указанной горелки.An object of the present invention is to provide a burner. operating on solid fuel and the method of combustion using a burner operating on solid fuel, which can provide stable combustion in a wide range of loads of the combustion chamber from operating conditions at high load to operating conditions at low load, and, therefore, are suitable for burning low-grade fuel , for example brown coal and lignite; a device for burning fuel in which the specified burner is used, and a method for operating it and a coal-fired boiler using the specified burner.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горелки, пригодной для оппозитного сжигания топлива и способной эффективно сжигать пылевидный уголь, например бурый уголь, имеющий плохие свойства золы, вблизи выхода из горелки и благодаря этому предотвращающей когезию золы в окрестности горелки; и устройства для сжигания топлива, в котором используют указанную горелку.Another objective of the present invention is the provision of a burner suitable for opposed combustion of fuel and capable of efficiently burning pulverized coal, for example brown coal having poor ash properties, near the exit of the burner and thereby preventing ash cohesion in the vicinity of the burner; and devices for burning fuel that use the specified burner.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горелки, пригодной для углового сжигания топлива и тангециального сжигания топлива и способной образовывать область стабильного горения вокруг середины топочной камеры даже при низкой нагрузке горения топочной камеры путем предотвращения когезии золы на боковых стенках гоночной камеры в устройства для сжигания топлива, в котором используют указанную горелкуAn additional objective of the present invention is the provision of a burner suitable for angular combustion of fuel and tangential combustion of fuel and capable of forming a stable combustion region around the middle of the combustion chamber even at a low burning load of the combustion chamber by preventing ash from cohesion on the side walls of the racing chamber into fuel burning devices, which use the specified burner
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение получения многотрубной горелки, пригодной для оппозитного сжигания топлива, углового сжигания топлива и тангенциального сжигания топлива и устройства для сжигания топлива, в котором используют указанную горелку.Another objective of the present invention is the provision of a multi-tube burner suitable for opposed combustion of fuel, angular combustion of fuel and tangential combustion of fuel and a device for burning fuel, which use the specified burner.
Указанные выше задачи решаются благодаря тому, что предлагаютсяThe above tasks are solved due to the fact that they are offered
горелка, работающая на твердом топливе, содержащая центральную трубку подачи воздуха, предназначенную для эжекции воздуха;a solid fuel burner comprising a central air supply tube for ejecting air;
распылитель топлива, предусмотренный вне указанной центральной трубки подачи воздуха и эжектирующий текучую смесь, состоящую из твердого топлива и транспортирующего газа;a fuel atomizer provided outside of said central air supply tube and ejecting a fluid mixture consisting of solid fuel and a carrier gas;
дополнительные вентиляционные отверстия или трубки подачи дополнительного воздуха, предусмотренные во внутренней поверхности стенки распылителя топлива и эжектирующие воздух; иadditional vents or tubes for supplying additional air provided in the inner surface of the wall of the fuel atomizer and ejecting air; and
одну или более трубок подачи внешнего воздуха, предусмотренных вне указанного распылителя топлива и эжектирующих воздух для горения, при этом выход любой одной или указанной центральной трубки подачи воздуха и указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха расположен в положении, находящемся выше по технологической цепочке горелки от выхода указанного распылителя топлива, а нагретый и/или сжатый воздух подведены к указанным дополнительным вентиляционным отверстиям или трубкам подачи дополнительного воздуха.one or more external air supply tubes provided outside said fuel atomizer and ejecting combustion air, wherein the outlet of any one or said central air supply tube and said additional ventilation holes or additional air supply tubes is located in a position located upstream of the burner processing chain from the outlet of said fuel atomizer, and heated and / or compressed air are connected to the indicated additional ventilation openings or supply pipes to olnitelnogo air.
Далее в горелке, начиная от стороны, находящейся выше по технологической цепочке горелки, на внешней поверхности стенки указанной центральной трубки подачи воздуха предусмотрено препятствие, содержащее коническую секцию, имеющую постепенно увеличивающееся поперечное сечение, и коническую секцию, имеющую постепенно уменьшающееся поперечное сечение, а на внутренней стенке указанного распылителя топлива предусмотрен элемент сужения канала, предназначенный для временного сужения поперечного сечения канала указанного распылителя топлива, начиная от стороны, находящейся выше по технологической цепочке горелки, и для расширения указанного поперечного сечения до исходного значения, при этом в указанной центральной трубке подачи воздуха предусмотрен завихритель и в указанной трубке подачи внешнего воздуха предусмотрен завихритель, при этом в выходе из указанной трубки подачи внешнего воздуха предусмотрена направляющая, предназначенная для ограничения эжекции внешнего воздуха и в выходе из указанной трубки подачи внешнего воздуха предусмотрен элемент расширения трубки, предназначенный для увеличения интенсивности закрутки внешнего потока воздуха из указанной трубки подачи внешнего воздуха, чтобы эжектироваться под углом отклонения, равным 45 градусов или менее, относительно центральной оси горелки, при этом между указанным распылителем топлива и указанной трубкой подачи внешнего воздуха предусмотрен кольцевой стабилизатор пламени, предназначенный для противостояния эжектируемому потоку смеси твердого топлива и воздуха.Further, in the burner, starting from the side upstream of the burner processing chain, an obstruction is provided on the outer surface of the wall of said central air supply tube, comprising a conical section having a gradually increasing cross section, and a conical section having a gradually decreasing cross section, and on the inside a wall narrowing element is provided on the wall of said fuel atomizer for temporarily narrowing the cross section of the channel of said fuel atomizer willow starting from the side upstream of the burner process chain and to expand the specified cross-section to the initial value, while a swirl is provided in the specified central air supply pipe and a swirl is provided in the specified external air supply pipe, while the outlet from the specified pipe an external air supply is provided with a guide designed to limit the ejection of external air and an expansion element is provided at the outlet of the specified external air supply pipe a flange designed to increase the rate of swirling of the external air flow from the specified external air supply pipe to eject at a deflection angle of 45 degrees or less relative to the central axis of the burner, while a ring flame stabilizer is provided between the specified fuel atomizer and the specified external air supply pipe designed to withstand the ejected flow of a mixture of solid fuel and air.
Далее в горелке предусмотрен кольцевой стабилизатор пламени, имеющий L-образные выступы, направленные внутрь к выходу из указанного распылителя топлива, а поперечное сечение канала вниз по технологической цепочке от указанной центральной трубки подачи воздуха меньше поперечного сечения канала вверх по технологической цепочке от указанной центральной трубки подачи воздуха, и местоположение указанного завихрителя в указанной центральной трубке подачи воздуха является подвижным в направлении центральной оси горелки в указанной центральной трубке подачи воздуха и в указанной центральной трубке подачи воздуха предусмотрен завихритель, предназначенный для регулировки интенсивности закрутки воздушного потока в зависимости от нагрузки горения.Further, an annular flame stabilizer is provided in the burner, having L-shaped protrusions directed inwardly towards the exit of the specified fuel atomizer, and the cross section of the channel down the process chain from the specified central air supply pipe is smaller than the cross section of the channel up the technological chain from the specified central supply pipe air, and the location of the specified swirl in the specified Central air supply tube is movable in the direction of the Central axis of the burner to the specified center Flax air supply tube and said central tube supplying air swirler provided for adjusting the intensity of swirling of the air flow depending on the combustion load.
Далее предлагается способ сжигания топлива при использовании горелки, работающей на твердом топливе, в котором режим эжекции воздуха из горелки подается в зависимости от нагрузки горения по выбору из группы, содержащей режим эжекции воздуха, в которой воздушный поток из указанной центральной трубки подачи воздуха эжектируют как прямолинейный высокоскоростной поток или слабо закрученный высокоскоростной поток; и режим эжекции воздуха, в которой воздушный поток из указанной центральной трубки подачи воздуха эжектируют как сильно закрученный высокоскоростной поток и в котором при низкой нагрузке горения сильно закрученный высокоскоростной поток эжектируют из указанной центральной трубки подачи воздуха, тогда как при высокой нагрузке горения из указанной центральной трубки подачи воздуха эжектируют прямолинейный высокоскоростной поток или слабо закрученный высокоскоростной поток и в котором горение осуществляют посредством регулировки количества воздуха так, чтобы соотношение общего количества воздуха, подаваемого указанным распылителем топлива, указанной центральной трубкой подачи воздуха и указанными дополнительными вентиляционными отверстиями или трубками подачи дополнительного воздуха, к количеству воздуха, необходимого для полного сгорания летучих веществ топлива, поддерживалось равным 0,85-0,95, при этом используется горелка, работающая на твердом топливе, в котором соотношение количества воздуха, эжектируемого из указанной центральной трубки подачи воздуха, к количеству воздуха, эжектируемого из указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, регулируют в зависимости от нагрузки горения и в котором при низкой нагрузке горения уменьшают количество воздуха, эжектируемого из указанной центральной трубки подачи воздуха, и в то же время увеличивают вклад количества воздуха, эжектируемого из указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха; тогда как при высокой нагрузке горения увеличивают количество воздуха, эжектируемого из указанной центральной трубки подачи воздуха, и в то же время уменьшают вклад количества воздуха, эжектируемого из указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха.The following provides a method of burning fuel using a solid fuel burner, in which the air ejection from the burner is supplied depending on the combustion load, as selected from the group comprising the air ejection mode, in which the air flow from the specified central air supply tube is ejected as rectilinear high speed flow or low swirl high speed flow; and an air ejection mode in which the air flow from said central air supply tube is ejected as a highly swirling high-speed flow and in which, at a low burning load, a high swirling high-speed flow is ejected from said central air supply tube, while at a high combustion load from said central tube a straight high-speed flow or a slightly twisted high-speed flow ejected into the air supply and in which combustion is carried out by adjusting the amount of air so that the ratio of the total amount of air supplied by the specified fuel atomizer, the specified Central air supply pipe and the specified additional ventilation holes or additional air supply pipes, to the amount of air required for complete combustion of the volatile substances of the fuel is maintained equal to 0.85-0 , 95, using a solid fuel burner in which the ratio of the amount of air ejected from the specified central air supply pipe to the amount of air ejected from these additional ventilation openings or additional air supply pipes is controlled depending on the combustion load and in which, at a low combustion load, the amount of air ejected from the specified central air supply pipe is reduced, and at the same time, the contribution of the amount of air is increased, ejected from these additional ventilation holes or tubes for supplying additional air; while at a high combustion load, the amount of air ejected from said central air supply tube is increased, and at the same time, the contribution of the amount of air ejected from said additional air vents or additional air supply tubes is reduced.
Далее предлагается устройство для сжигания топлива, использующее отходящий газ в качестве транспортирующего газа для твердого топлива, используемого в горелке, работающей на твердом топливе, и содержащее топочную камеру, имеющую поверхность стенки топочной камеры, оборудованную множеством указанных горелок, работающих на твердом топливе, в котором множество указанных горелок расположено в углах или в противоположных поверхностях боковых стенок топочной камеры так, чтобы образовать пару или пары модулей, и в котором центральная трубка подачи воздуха горелки, работающая на твердом топливе, имеет цилиндрическую форму и в котором пара трубок подачи воздуха, предназначенных для подведения воздуха, соединена с частью выше по технологической цепочке указанной центральной трубки подачи воздуха, и в котором указанная пара указанных трубок подачи воздуха соединены так, чтобы воздух вводился в тангенциальном направлении в каждом из противостоящих положений круга поперечного сечения указанной центральной трубки подачи воздуха.An apparatus for burning fuel using an exhaust gas as a transport gas for solid fuel used in a solid fuel burner and comprising a combustion chamber having a wall surface of the combustion chamber equipped with a plurality of said solid fuel burners, in which many of these burners are located in the corners or in opposite surfaces of the side walls of the combustion chamber so as to form a pair or pairs of modules, and in which the Central tube the burner air supply for solid fuel burners has a cylindrical shape and in which a pair of air supply pipes for supplying air is connected to a part upstream of the central air supply pipe, and wherein said pair of said air supply pipes are connected so so that air is introduced in a tangential direction in each of the opposing positions of the cross-sectional circle of said central air supply tube.
Далее предлагается способ управления устройством для сжигания топлива, в котором при высокой нагрузке горения в указанном устройстве для сжигания топлива увеличивают количество воздуха, эжектируемого из указанной центральной трубки подачи воздуха, и в то же время уменьшают вклад количества воздуха, эжектируемого из указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, благодаря чему, начиная из положения, далеко отстоящего от указанной горелки, работающей на твердом топливе, образуется факел пламени твердого топлива, в котором при низкой нагрузке горения в указанном устройстве для сжигания топлива уменьшают количество воздуха, эжектируемого из указанной центральной трубки подачи воздуха, и в то же время увеличивают вклад количества воздуха, эжектируемого из указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, благодаря чему непосредственно ниже по технологической цепочке от выхода из распылителя топлива указанной горелки, работающей на твердом топливе, образуется факел пламени твердого топлива и в котором в указанной горелке, работающей на твердом топливе, или на поверхности стенки топочной камеры вблизи указанной горелки, работающей на твердом топливе, предусматривают термометры или пламенно-температурные детекторы, благодаря чему регулируют количество и интенсивность закрутки воздуха, эжектируемого из указанной центральной трубки подачи воздуха указанной горелки, работающей на твердом топливе, или в альтернативном варианте осуществления - количество воздуха, эжектируемого из указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха в ответ на сигнал из этих измерительных приборов, и в котором при высокой нагрузке указанного устройства для сжигания топлива горение осуществляют в положении, отстоящем от выхода из распылителя топлива на 0,5 м или более на центральной оси распылителя топлива в топочной камере; в котором при низкой нагрузке указанного устройства для сжигания топлива, начиная от положения, находящегося вблизи поверхности стенки топочной камеры вне выхода распылителя топлива, в топочной камере образуется факел пламени твердого топлива и в котором при высокой нагрузке указанного устройства для сжигания топлива путем применения пламенно-температурных детекторов или с помощью визуального контроля осуществляют текущий контроль факела в середине топочной камеры, где сливаются факелы пламени твердого топлива горелок, работающих на твердом топливе; тогда как при низкой нагрузке указанного устройства для сжигания топлива осуществляют текущий контроль факела, образованного вблизи выхода из каждой горелки, работающей на твердом топливе и в котором при высокой нагрузке указанного устройства для сжигании топлива в две трубки подачи воздуха подводят идентичное количество воздуха, что и в указанную центральную трубку подачи воздуха; тогда как при низкой нагрузке указанного устройства для сжигания топлива в две трубки подачи воздуха подводят разное количество воздуха, чем в указанную центральную трубку подачи воздуха; посредством чего в зависимости от высокой или низкой нагрузки регулируют интенсивность закрутки центрального воздушного потока.The following provides a method for controlling a device for burning fuel, in which, at a high combustion load, said fuel burning device increases the amount of air ejected from said central air supply pipe, and at the same time reduces the contribution of the amount of air ejected from said additional ventilation openings or additional air supply pipes, due to which, starting from a position far from the specified solid fuel burner, a torch n a solid fuel fuel, in which, at a low burning load, said fuel burning device reduces the amount of air ejected from said central air supply pipe, and at the same time increases the contribution of the amount of air ejected from said additional ventilation openings or additional air supply pipes, due to which, directly below the process chain from the outlet of the fuel atomizer of the specified solid fuel burner, a torch of flame fuel and in which in the specified burner that runs on solid fuel, or on the surface of the wall of the combustion chamber near the specified burner that runs on solid fuel, thermometers or flame-temperature detectors are provided, thereby controlling the amount and intensity of the swirl of air ejected from the specified central air supply tubes of said solid fuel burner, or in an alternative embodiment, the amount of air ejected from said additional veins openings or additional air supply tubes in response to a signal from these measuring devices, and in which, at high load of said fuel burning device, combustion is carried out in a position that is 0.5 m or more away from the fuel atomizer exit on the central axis of the fuel atomizer in the combustion chamber; in which, at a low load of the specified device for burning fuel, starting from a position located near the surface of the wall of the combustion chamber outside the outlet of the fuel atomizer, a solid fuel flame is formed in the combustion chamber and in which at high load of the said device for burning fuel, using flame-temperature detectors or by visual inspection carry out the current control of the torch in the middle of the combustion chamber, where the torches of the solid fuel flame of the burners working and solid fuels; whereas at a low load of the specified device for burning fuel, the torch formed near the exit of each burner operating on solid fuel is monitored and in which at a high load of the said device for burning fuel, an identical amount of air is supplied into the two air supply pipes, as in the specified Central air supply tube; whereas at a low load of said fuel burning device, a different amount of air is supplied to the two air supply tubes than to said central air supply tube; whereby depending on the high or low load, the intensity of swirling of the central air flow is controlled.
Далее предлагается котел, работающий на угле, содержащий топочную камеру, имеющую поверхность стенки, оборудованную множеством горелок, работающих на твердом топливе, пароперегреватель, предусмотренный в указанной топочной камере для кипячения воды, чтобы генерировать водяной пар посредством использования факела пламени, получаемого путем сжигания твердого топлива в указанной топочной камере, при этом предлагается система котла, работающего на угле, содержащая котел, работающий на угле, дымоход, служащий в качестве канала для отходящего газа из указанного котла; устройство для очистки отходящего газа, предусмотренное в указанном дымоходе; устройство для транспортировки пылевидного угля, предназначенное для транспортировки угля в виде пылевидного угля к горелкам в указанном котле; устройство для регулирования подачи пылевидного угля, предназначенное для регулировки количества пылевидного угля, подаваемого из указанного устройства для транспортировки пылевидного угля к указанным горелкам; и устройство для регулировки подачи воздуха, предназначенное для регулировки количества воздуха, эжектируемого из указанных горелок.Further, a coal-fired boiler is provided, comprising a combustion chamber having a wall surface equipped with a plurality of solid fuel burners, a superheater provided in said combustion chamber for boiling water to generate water vapor by using a flame produced by burning solid fuel in said combustion chamber, wherein a coal-fired boiler system is proposed comprising a coal-fired boiler, a chimney serving as a channel for exhausting of gas from said boiler; a device for cleaning the exhaust gas provided in the specified chimney; a device for transporting pulverized coal, designed to transport coal in the form of pulverized coal to the burners in the specified boiler; a device for controlling the supply of pulverized coal, designed to adjust the amount of pulverized coal supplied from the specified device for transporting pulverized coal to these burners; and a device for adjusting the air supply, designed to adjust the amount of air ejected from these burners.
Электростанция, работающая на угле, содержащая топочную камеру, имеющую поверхности стенки топочной камеры, оборудованные множеством горелок, работающих на твердом топливе, котел для кипячения воды для получения водяного пара путем использования теплоты сгорания, полученной благодаря сжиганию твердого топлива посредством указанных горелок; паровую турбину, приводимую во вращение посредством пара, генерируемого указанным котлом; и электрогенератор, приводимый в действие указанной паровой турбиной.A coal-fired power plant, comprising a combustion chamber having wall surfaces of the combustion chamber, equipped with a plurality of solid fuel burners, a boiler for boiling water to produce water vapor by using the heat of combustion obtained by burning solid fuel through said burners; a steam turbine driven into rotation by the steam generated by said boiler; and an electric generator driven by said steam turbine.
Далее предлагается горелка, работающая на твердом топливе, содержащая распылитель топлива, предназначенный для эжекции текучей смеси, состоящей из твердого топлива и транспортирующего газа; дополнительные вентиляционные отверстия или трубки подачи дополнительного воздуха, предусмотренные во внутренней поверхности стенки указанного распылителя топлива и эжектирующие воздух, в которой нагретый и/или сжатый воздух подведены к указанным дополнительным вентиляционным отверстиям или трубкам подачи дополнительного воздуха, и в которой выходы указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха расположены на стороне вверх по технологической цепочке горелки от выходов указанного распылителя топлива, при этом внутри распылителя топлива предусмотрено препятствие, содержащее секцию, имеющую постепенно увеличивающееся поперечное сечение, и секцию, имеющую постепенно уменьшающееся поперечное сечение в направлении от стороны вверх по технологической цепочке горелки, к стороне вниз по технологической цепочке горелки, а на внутренней поверхности стенки указанного распылителя топлива предусмотрен элемент сужения канала, предназначенный для временного сужения поперечного сечения канала указанного распылителя топлива в направлении от стороны вверх по технологической цепочке горелки к стороне вниз по технологической цепочке горелки и для расширения указанного поперечного сечения до исходного значения, при этом в горелке, работающей на твердом топливе в трубке подачи внешнего воздуха предусмотрен завихритель, а на выходе из трубки подачи внешнего воздуха предусмотрена направляющая, предназначенная для ограничения направления потока внешнего воздуха, эжектируемого из трубки подачи внешнего воздуха, и между указанным распылителем топлива и трубкой подачи внешнего воздуха предусмотрен кольцевой стабилизатор пламени, предназначенный для противостояния эжектируемому потоку смеси твердого топлива и воздуха и предусмотрен кольцевой стабилизатор пламени, который имеет L-образные выступы, направленные внутрь к концу поверхности стенки указанного распылителя топлива, при этом отходящий газ используют в качестве транспортирующего твердое топливо газа и в которой выход из указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха расположен между конической секцией препятствия; имеющего постепенно уменьшающееся поперечное сечение, и кольцевым стабилизатором пламени, а секция подвода воздуха для указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха соединена с воздушными ящиками для подвода сжатого воздуха к трубке подачи внешнего воздуха, при этом секция подвода воздуха для указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха соединена с устройством для подвода газа для горения, специально предназначенного для подачи воздуха для горения к указанной секции для подвода воздуха и указанное устройство для подвода воздуха для горения соединено со средством для подвода богатого кислородом газа или чистого кислорода и в указанном устройстве для подвода воздуха для горения предусмотрено устройство для регулировки скорости потока газа для горения.The following is a solid fuel burner comprising a fuel atomizer for ejecting a fluid mixture consisting of solid fuel and a transport gas; additional air vents or additional air supply tubes provided on an inner wall surface of said fuel atomizer and ejecting air in which heated and / or compressed air is connected to said additional air vents or additional air supply tubes, and in which outlets of said additional air vents or additional air supply pipes are located on the side up the burner process chain from the outputs of the specified a fuel atomizer, while inside the fuel atomizer there is an obstacle comprising a section having a gradually increasing cross section and a section having a gradually decreasing cross section in the direction from the side upward along the burner processing chain, to the downward side along the burner technological chain, and on the inner surface a wall narrowing element is provided for the wall of said fuel sprayer for temporarily narrowing the cross section of the channel of said fuel sprayer in the direction from the side up the burner process chain to the side down the burner process chain and to expand the specified cross section to the original value, while in the burner that is powered by solid fuel in the external air supply pipe a swirl is provided, and at the outlet of the external air supply pipe a guide rail is provided for restricting the direction of the flow of external air ejected from the external air supply pipe and between said fuel atomizer and the pipe An external air supply is provided with a ring flame stabilizer designed to withstand the ejected flow of a mixture of solid fuel and air and a ring flame stabilizer is provided, which has L-shaped protrusions directed inward to the end of the wall surface of the specified fuel atomizer, while the exhaust gas is used as a solid transporting gas gas fuel and in which the outlet from said additional ventilation holes or additional air supply tubes is located between nical section of the obstacle; having a gradually decreasing cross section, and an annular flame stabilizer, and the air supply section for said additional ventilation holes or additional air supply pipes is connected to air boxes for supplying compressed air to an external air supply pipe, wherein the air supply section for said additional ventilation holes or additional air supply pipes connected to a device for supplying combustion gas, specially designed for supplying air for For combustion to said air supply section, and said combustion air supply device is connected to means for supplying oxygen-rich gas or pure oxygen, and a device for adjusting the combustion gas flow rate is provided in said combustion air supply device.
Далее предлагается способ сжигания топлива при использовании горелки, работающей на твердом топливе, в которой при низкой нагрузке горения увеличивают количество воздуха, подаваемого из указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, тогда как при высокой нагрузке горения уменьшают количество воздуха, подаваемого из указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, а при низкой нагрузке горения уменьшают количество воздуха, подаваемого из трубки подачи внешнего воздуха, которая из указанных трубок подачи внешнего воздуха находится ближе всего к указанному распылителю топлива, или в альтернативном варианте увеличивают интенсивность его закрутки; и при высокой нагрузке горения увеличивают количество воздуха, подаваемого из трубки подачи внешнего воздуха, которая из указанных трубок подачи внешнего воздуха находится ближе всего к указанному распылителю топлива, или в альтернативном варианте уменьшают интенсивность его закрутки.The following provides a method of burning fuel using a solid fuel burner in which, with a low burning load, the amount of air supplied from said additional ventilation holes or additional air supply pipes is increased, while at a high burning load, the amount of air supplied from said additional vents or tubes for supplying additional air, and with a low burning load, reduce the amount of air supplied from the pipe ki supplying outside air, which of said feed tubes outside air is closest to said fuel spray, or alternatively increase the intensity of its twist; and with a high burning load, the amount of air supplied from the external air supply pipe, which of these external air supply pipes is closest to the specified fuel atomizer, is increased, or alternatively, the intensity of its swirling is reduced.
Далее предлагается устройство для сжигания топлива, содержащее топочную камеру, имеющую поверхность стенки, оборудованную множеством горелок, работающих на твердом топливе, а также устройство для сжигания топлива, содержащее топочную камеру, имеющую поверхность стенки, оборудованную множеством горелок, работающих на твердом топливе, и пароперегреватель, предусмотренный в указанной топочной камере для кипячения воды, чтобы генерировать водяной пар посредством использования факела пламени, получаемый при использовании теплоты сгорания, полученной благодаря сжиганию твердого топлива в указанной топочной камере.Further, there is provided a device for burning fuel containing a combustion chamber having a wall surface equipped with a plurality of solid fuel burners, as well as a device for burning fuel containing a combustion chamber having a wall surface equipped with a plurality of solid fuel burners, and a superheater provided in said combustion chamber for boiling water in order to generate water vapor by using a flame torch obtained by using heat burned out I obtained through the combustion of solid fuel in said combustion chamber.
Предлагается также котел, работающий на угле, содержащий топочную камеру, имеющую поверхность стенки, оборудованную множеством горелок, работающих на твердом топливе, и пароперегреватель, предусмотренный в указанной топочной камере для кипячения воды, чтобы генерировать водяной пар посредством использования факела пламени, получаемый при использовании теплоты сгорания, полученной благодаря сжиганию твердого топлива в указанной топочной камере.A coal-fired boiler is also provided, comprising a combustion chamber having a wall surface equipped with a plurality of solid fuel burners, and a superheater provided in said combustion chamber for boiling water to generate water vapor by using a flame produced by using heat combustion obtained by burning solid fuel in said combustion chamber.
Наконец предлагается способ управления устройством для сжигания топлива, в котором при высокой нагрузке горения в указанном устройстве для сжигания топлива факел пламени твердого топлива образуют, начиная от положения, далеко отстоящего от указанной горелки, работающей на твердом топливе; в котором при низкой нагрузке горения в указанном устройстве для сжигания топлива факел пламени топлива образуют, начиная от положения близко отстоящего от поверхности стенки топочной камеры непосредственно ниже по технологической цепочке от выхода из распылителя топлива указанной горелки, работающей на твердом топливе, и в котором в указанных горелках, работающих на твердом топливе, или на поверхности стенки топочной камеры вблизи указанных горелок, работающих на твердом топливе, предусматривают термометры или пламенно-температурные детекторы, благодаря чему в указанных горелках, работающих на твердом топливе, регулируют количество воздуха, эжектируемого из указанных дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, в ответ на сигнал из этих измерительных приборов и в котором при высокой нагрузке указанного устройства для сжигания топлива горение осуществляют в положении, отстоящем от выхода из распылителя топлива на 0,5 м или более на центральной оси распылителя топлива в топочной камере; в котором при низкой нагрузке указанного устройства для сжигания топлива, начиная от положения, находящегося вблизи поверхностей стенок топочной камеры вне выхода распылителя топлива в топочной камере, зажигают факел пламени твердого топлива, в котором при высокой нагрузке указанного устройства для сжигания топлива путем применения пламенно-температурных детекторов или с помощью визуального контроля осуществляют текущий контроль факела в середине топочной камеры, где сливаются факелы пламени твердого топлива горелок, работающих на твердом топливе; тогда как при низкой нагрузке указанного устройства для сжигания топлива осуществляют текущий контроль отдельного факела, образованного вблизи выхода из каждой горелки, работающей на твердом топливе и в котором при низкой нагрузке указанного устройства для сжигания топлива количество воздуха регулируют так, чтобы отношение всего количества воздуха, подаваемого указанной горелкой, работающей на твердом топливе, к количеству воздуха, необходимого для полного сжигания летучих веществ в топливе, поддерживалось на уровне 0,85-0,95.Finally, a method for controlling a device for burning fuel is proposed, in which, at a high burning load in said fuel burning device, a solid fuel flame is formed starting from a position far from said solid fuel burner; in which, at a low burning load, in said fuel burning device, a fuel flame is formed starting from a position of the combustion chamber close to the surface of the wall of the combustion chamber immediately below the process chain from the outlet of the fuel atomizer of said solid fuel burner, and in which solid fuel burners, or on the wall surface of the combustion chamber close to said solid fuel burners, provide thermometers or flame-temperature e detectors, due to which, in these solid fuel burners, the amount of air ejected from the indicated additional ventilation openings or additional air supply pipes is controlled in response to a signal from these measuring devices and in which, at high load, the specified device for burning fuel carried out in a position spaced from the exit of the fuel atomizer by 0.5 m or more on the central axis of the atomizer in the combustion chamber; in which at low load the specified device for burning fuel, starting from a position located near the surfaces of the walls of the combustion chamber outside the outlet of the fuel atomizer in the combustion chamber, a solid fuel flame is ignited, in which at high load of the specified device for burning fuel by using flame-temperature detectors or with the help of visual inspection carry out the current control of the torch in the middle of the combustion chamber, where the torches of the solid fuel flame of the burners operating on solid fuel; while at a low load of the specified device for burning fuel, a separate flame formed near the exit of each burner operating on solid fuel is monitored and in which, at a low load of the said device for burning fuel, the amount of air is controlled so that the ratio of the total amount of air supplied the specified burner operating on solid fuel, to the amount of air required for the complete combustion of volatile substances in the fuel, was maintained at the level of 0.85-0.95.
Наконец, предлагается электростанция, работающая на угле, содержащая топочную камеру, имеющую поверхности стенки топочной камеры, оборудованные множеством горелок, работающих на твердом топливе, котел для кипячения воды для генерации водяного пара путем использования теплоты сгорания, полученной благодаря сжиганию твердого топлива посредством указанных горелок; паровую турбину, приводимую во вращение посредством водяного пара, генерируемого указанным котлом; и электрогенератор, приводимый в действие указанной паровой турбиной.Finally, a coal-fired power plant is proposed, comprising a combustion chamber having wall surfaces of the combustion chamber, equipped with a plurality of solid fuel burners, a boiler for boiling water to generate water vapor by using the heat of combustion obtained by burning solid fuel through said burners; a steam turbine driven by means of water vapor generated by said boiler; and an electric generator driven by said steam turbine.
Горелка, обеспечивающая получение низкой концентрации NOx, соответствующая предшествующему уровню техники, имеет конфигурацию, пригодную для уменьшения концентрации NOx в отходящем газе обычного каменного угля. Тем не менее в устройстве для сжигания топлива, использующем воспламеняющееся топливо, например бурый уголь и торф, используемый транспортирующий газ не является первичным воздухом, а отходящим газом с низкой концентрацией кислорода для предотвращения спонтанного воспламенения. В этом случае воспламенение вблизи горелки затруднительно и вызывает следующие две проблемы.The burner that provides a low concentration of NO x corresponding to the prior art has a configuration suitable for reducing the concentration of NO x in the exhaust gas of conventional coal. However, in a fuel burning device using flammable fuels such as brown coal and peat, the carrier gas used is not primary air, but off-gas with a low oxygen concentration to prevent spontaneous ignition. In this case, ignition near the burner is difficult and causes the following two problems.
(1) Вследствие трудности управления факелом вблизи горелки работа без вспомогательного нефтяного или топливного газа для горения ограничена условием высокой нагрузки, в котором температура горения достаточно высока.(1) Due to the difficulty of controlling the torch near the burner, operation without auxiliary oil or fuel gas for combustion is limited by a high load condition in which the combustion temperature is high enough.
(2) Уменьшения концентрации NOx не получают, поскольку скорость горения низка вблизи зоны активного горения, где топливо находится в избытке по отношению к воздуху для горения, то есть поскольку скорость горения высока после смешивания с вторичным и третичным воздухом.(2) No reduction in NO x concentration is obtained because the combustion rate is low near the active combustion zone, where the fuel is in excess with respect to the combustion air, that is, since the combustion rate is high after mixing with secondary and tertiary air.
Вышеуказанные проблемы являются результатом использования в качестве транспортирующего уголь газа с низкой концентрацией кислорода. Для решения этой проблемы можно подавать воздух для горения в распылитель топлива вблизи выхода из горелки с тем, чтобы увеличить концентрацию кислорода. Тем не менее такая конфигурация уменьшает концентрацию пылевидного угля и, следовательно, не улучшает воспламенения топлива.The above problems result from the use of gas with a low oxygen concentration as a coal transporting agent. To solve this problem, it is possible to supply combustion air to the fuel atomizer near the exit of the burner in order to increase the oxygen concentration. However, this configuration reduces the concentration of pulverized coal and, therefore, does not improve the ignition of the fuel.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение получения горелки, работающей на твердом топливе, способной быстро и эффективно сжигать пылевидный уголь, например бурый уголь, имеющий плохие свойства золы, вблизи выхода из горелки и благодаря этому обеспечивающей сжигание с уменьшенной концентрацией Nox; и устройства для сжигания топлива, в котором используют указанную горелку.Thus, it is an object of the present invention to provide a solid fuel burner capable of quickly and efficiently burning pulverized coal, for example brown coal having poor ash properties, near the exit of the burner and thereby providing combustion with a reduced concentration of No x ; and devices for burning fuel that use the specified burner.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION
Горелка, соответствующая настоящему изобретению, пригодна для использования текучей смеси, содержащей твердое топливо, состоящее из низкосортного угля, например бурого угля и лигнита; и транспортирующий газ, имеющий концентрацию кислорода менее 21%.The burner of the present invention is suitable for using a fluid mixture comprising solid fuel consisting of low-grade coal, for example brown coal and lignite; and a carrier gas having an oxygen concentration of less than 21%.
(1) Первый вариант осуществления горелки, соответствующей настоящему изобретению, является горелкой, работающей на твердом топливе, содержащей центральную трубку подачи воздуха, предназначенную для эжекции воздуха; распылитель топлива, предусмотренный вне центральной трубки подачи воздуха, и эжектирующий текучую смесь, состоящую из твердого топлива и транспортирующего газа; дополнительные вентиляционные отверстия или трубки подачи дополнительного воздуха, предусмотренные во внутренней поверхности стенки распылителя топлива и эжектирующие воздух; и одну или более трубок подачи внешнего воздуха, предусмотренных вне распылителя топлива и эжектирующих воздух для горения.(1) A first embodiment of a burner according to the present invention is a solid fuel burner comprising a central air supply tube for ejecting air; a fuel atomizer provided outside the central air supply tube and an ejected fluid mixture consisting of solid fuel and a transport gas; additional vents or tubes for supplying additional air provided in the inner surface of the wall of the fuel atomizer and ejecting air; and one or more external air supply tubes provided outside the fuel atomizer and ejecting combustion air.
В вышеуказанной горелке можно увеличить количество воздуха, эжектируемого из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, предназначенных для эжекции воздуха вдоль внутренней стороны стенки распылителя топлива. Воздух, эжектируемый из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, увеличивает концентрацию кислорода вблизи внутренней стенки распылителя топлива. Это ускоряет горение по сравнению со случаем более низкой концентрации кислорода. Воспламенение топлива, соответственно, ускоряется и, следовательно, факел пламени образуется, начиная от окрестности распылителя топлива.In the aforementioned burner, it is possible to increase the amount of air ejected from additional ventilation holes or additional air supply tubes for ejecting air along the inner side of the wall of the fuel atomizer. Air ejected from additional ventilation openings or additional air supply tubes increases the oxygen concentration near the inner wall of the fuel atomizer. This speeds up combustion compared with a lower oxygen concentration. The ignition of the fuel, respectively, is accelerated and, therefore, a flame is formed, starting from the vicinity of the fuel atomizer.
В вышеуказанной горелке, дополнительно содержащей завихритель в центральной трубке подачи воздуха, в ответ на нагрузку горения может быть выбрана эжекция воздуха из центральной трубки подачи воздуха в виде (1) прямого высокоскоростного потока или слабо закрученного высокоскоростного потока; и (2) сильно закрученного высокоскоростного потока.In the aforementioned burner, further comprising a swirl in the central air supply tube, an air ejection from the central air supply tube may be selected in response to a combustion load in the form of (1) a direct high-speed flow or a slightly twisted high-speed flow; and (2) a highly swirling high speed flow.
В этом случае (а) выход центральной трубки подачи воздуха и/или (б) выход дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха предпочтительно расположены выше по технологической цепочке от выхода топливного распылителя внутри горелки. В соответствии с этой конфигурацией смесь топлива с воздухом, эжектируемым из (а) центральной трубки подачи воздуха и/или (б) дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, получают в распылителе топлива. Это позволяет частично увеличить концентрацию кислорода транспортирующего топливо газа.In this case (a) the output of the central air supply pipe and / or (b) the output of the additional ventilation holes or additional air supply pipes are preferably located upstream from the outlet of the fuel atomizer inside the burner. In accordance with this configuration, a mixture of fuel with air ejected from (a) the central air supply pipe and / or (b) additional ventilation holes or additional air supply pipes is obtained in a fuel atomizer. This allows you to partially increase the oxygen concentration of the gas transporting fuel.
Расстояние между выходом распылителя топлива и выходом центральной трубки подачи воздуха и расстояние между выходом распылителя топлива и выходом дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха предпочтительно устанавливают такими, чтобы время пребывания топлива в распылителе топлива не превышало времени задержки воспламенения (приблизительно 0,1 сек) топлива. Целью этого является предотвращение образования обратного пламени и повреждения от горения, вызываемых образованием факела пламени в распылителе топлива. Поскольку транспортирующий топливо газ, как правило, проходит через распылитель топлива со скоростью 10-20 м/сек, то вышеуказанные расстояния составляют 1-2 м или менее.The distance between the outlet of the fuel atomizer and the outlet of the central air supply tube and the distance between the outlet of the fuel atomizer and the outlet of the additional ventilation holes or the air supply tubes are preferably set such that the residence time of the fuel in the atomizer does not exceed the ignition delay time (approximately 0.1 sec) fuel. The aim of this is to prevent the formation of a reverse flame and damage from burning caused by the formation of a flame in the fuel atomizer. Since the gas transporting the fuel, as a rule, passes through the fuel atomizer at a speed of 10-20 m / s, the above distances are 1-2 m or less.
Если элемент сужения канала, предназначенный для постепенного временного сужения поперечного сечения распылителя топлива, начинающийся выше по технологической цепочке горелки, и для восстановления поперечного сечения, предусмотрен на внутренней стороне стенки распылителя топлива горелки, то поток частиц топлива (пылевидного угля), имеющий более высокую инерцию, чем инерция транспортирующего топливо газа (отходящего газа или аналогичного газа), фокусируется в области центральной оси. Кроме того, если препятствие, состоящее из конической секции, имеющей постепенно увеличивающееся поперечное сечение, начинающейся выше по технологической цепочке горелки, и последующей конической секции, имеющей постепенно уменьшающееся поперечное сечение, предусмотрен на внешней поверхности стенки центральной трубки подачи воздуха так, чтобы располагаться ниже по технологической цепочке от элемента сужения канала, то поток частиц топлива (пылевидного угля), сфокусированный в области центральной оси, расширяется препятствием и затем проходит через канал распылителя топлива после прохождения через препятствие. В этом случае поток частиц топлива (пылевидного угля), имеющий более высокую инерцию, чем инерция транспортирующего топливо газа (отходящего газа), концентрируется в области внутренней стороны стенки распылителя топлива и проходит направленным к выходу. Этот концентрированный поток пылевидного угля в области внутренней стенки распылителя топлива просто входит в контактное взаимодействие с внешним воздухом (воздухом для горения) вблизи выхода распылителя топлива, и в дополнительное контактное взаимодействие с высокотемпературным газом зон рециркуляции, образуемых ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора пламени, описываемого позднее, просто воспламеняясь благодаря этому.If the element of the narrowing of the channel, intended for the gradual temporary narrowing of the cross section of the fuel atomizer, starting up the burner process chain, and to restore the cross section, is provided on the inner side of the wall of the atomizer of the fuel of the burner, then the flow of fuel particles (pulverized coal) having higher inertia than the inertia of the fuel-transporting gas (exhaust gas or similar gas) is focused in the region of the central axis. In addition, if an obstacle consisting of a conical section having a gradually increasing cross section starting upstream of the burner process chain and a subsequent conical section having a gradually decreasing cross section is provided on the outer surface of the wall of the central air supply tube so as to be lower the technological chain from the channel narrowing element, the flow of fuel particles (pulverized coal), focused in the region of the central axis, expands with an obstacle and It passes through the fuel atomizer channel after passing through the obstacle. In this case, a stream of fuel particles (pulverized coal) having a higher inertia than the inertia of the gas transporting the fuel (exhaust gas) is concentrated in the region of the inner side of the wall of the fuel atomizer and passes towards the exit. This concentrated stream of pulverized coal in the area of the inner wall of the fuel atomizer simply enters into contact interaction with external air (combustion air) near the outlet of the fuel atomizer, and in additional contact interaction with high-temperature gas recirculation zones formed lower down the process chain from the ring flame stabilizer, described later, simply igniting it.
Если указанная горелка, соответствующая настоящему изобретению, работает при высокой нагрузке, то топливо, эжектируемое из распылителя топлива, нагревается сильным теплоизлучением из топочной камеры. Эта ситуация обеспечивает возможность стабильного горения, даже если топливо эжектируется из распылителя топлива с высокой скоростью. В этом случае воздух эжектируют в виде прямолинейного высокоскоростного потока или слабо закрученного высокоскоростного потока (при коэффициенте закрутки, равном 0,3 или менее) из центральной трубки подачи воздуха, в соответствии с чем пламя выходит из окрестности горелки так, чтобы факел образовывался в положении, далеко отстоящем от горелки. Это предотвращает высокотемпературный нагрев конструкции горелки посредством теплоизлучения факела.If the specified burner corresponding to the present invention operates at high load, the fuel ejected from the fuel atomizer is heated by strong heat radiation from the combustion chamber. This situation provides the possibility of stable combustion, even if the fuel is ejected from the fuel atomizer at high speed. In this case, the air is ejected in the form of a rectilinear high-speed flow or a weakly twisted high-speed flow (with a swirl coefficient of 0.3 or less) from the central air supply tube, whereby the flame leaves the vicinity of the burner so that the flame forms in position far from the burner. This prevents high-temperature heating of the burner structure by means of heat emission from the torch.
В противоположность этому, если указанная горелка, соответствующая настоящему изобретению, работает при низкой нагрузке, то воздух эжектируют как сильно закрученный высокоскоростной поток (при коэффициенте закрутки, равном 0,5 или более) из центральной трубки подачи воздуха, благодаря чему ускоряется смешивание высокоскоростного потока топлива с воздухом. Кроме того, поскольку скорость эжекции топлива на центральной оси горелки уменьшается закрученным высокоскоростным потоком воздуха из центральной трубки подачи воздуха, то время пребывания топлива вблизи распылителя топлива становится больше. В соответствии с этим топливо нагревается вблизи распылителя топлива при температуре, необходимой для горения, благодаря чему факел образуется, начиная от окрестности распылителя топлива.In contrast, if the burner according to the present invention operates at a low load, then the air is ejected as a highly swirling high-speed flow (with a swirl coefficient of 0.5 or more) from the central air supply tube, thereby accelerating the mixing of the high-speed fuel flow with air. In addition, since the rate of fuel ejection on the central axis of the burner is reduced by the swirling high-speed air flow from the central air supply tube, the residence time of the fuel near the fuel atomizer becomes longer. Accordingly, the fuel is heated near the fuel atomizer at a temperature necessary for combustion, so that a torch is formed starting from the vicinity of the atomizer.
В вышеуказанной горелке, соответствующей настоящему изобретению, отношение количества воздуха, эжектируемого из центральной трубки подачи воздуха, к количеству воздуха, эжектируемому из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, поддается регулировке в зависимости от нагрузки горения. Например, при низкой нагрузке горения количество воздуха, эжектируемого из центральной трубки подачи воздуха, уменьшают, тогда как количество воздуха, эжектируемого из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, увеличивают. В противоположность этому, при высокой нагрузке горения количество воздуха, эжектируемого из центральной трубки подачи воздуха, увеличивают, тогда как количество воздуха, эжектируемого из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, уменьшают.In the above burner of the present invention, the ratio of the amount of air ejected from the central air supply pipe to the amount of air ejected from the additional ventilation holes or additional air supply pipes can be adjusted depending on the burning load. For example, with a low burning load, the amount of air ejected from the central air supply tube is reduced, while the amount of air ejected from the additional ventilation holes or additional air supply tubes is increased. In contrast, with a high combustion load, the amount of air ejected from the central air supply pipe is increased, while the amount of air ejected from the additional ventilation holes or additional air supply pipes is reduced.
В вышеуказанной горелке, соответствующей настоящему изобретению, количество воздуха регулируют в процессе горения предпочтительно так, чтобы воздушный коэффициент для летучих веществ (отношение общего количества. воздуха, подаваемого из распылителя топлива, центральной трубки подачи воздуха и дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, к количеству воздуха, необходимому для полного сгорания летучих веществ, содержащихся в топливе) составлял 0,85-0,95.In the above burner of the present invention, the amount of air is controlled during the combustion process, preferably so that the air ratio for volatile substances (the ratio of the total amount of air supplied from the fuel atomizer, central air supply pipe and additional ventilation openings or additional air supply pipes to the amount of air required for complete combustion of volatile substances contained in the fuel) was 0.85-0.95.
Кроме того, на конце перегородки между распылителем топлива и трубкой подачи внешнего воздуха предпочтительно предусматривают противодействие (кольцевой стабилизатор пламени) газовому потоку из распылителя топлива и воздушному потоку из трубки подачи внешнего воздуха.In addition, at the end of the partition between the fuel atomizer and the external air supply pipe, it is preferable to counteract (annular flame stabilizer) the gas flow from the fuel atomizer and the air flow from the external air supply pipe.
Давление ниже по технологической цепочки от кольцевого стабилизатора пламени уменьшается, благодаря чему образуются зоны рециркуляции, направленные от направления вниз по технологической цепочке до направления вверх по технологической цепочке. В зонах рециркуляции помимо топлива и воздуха, эжектируемого из трубок подачи внешнего воздуха, находится высокотемпературный отходящий газ, образованный ниже по технологической цепочке. В соответствии с этим зоны рециркуляции имеют высокую температуру, служа в соответствии с этим в качестве источника воспламенения для высокоскоростного потока топлива, проходящего в окрестности. Это обеспечивает возможность стабильного образования факела пламени, начинающегося от выхода распылителя топлива.The pressure down the process chain from the annular flame stabilizer decreases, due to which recirculation zones are formed, directed from the direction down the process chain to the direction up the process chain. In the recirculation zones, in addition to fuel and air ejected from the external air supply pipes, there is a high-temperature exhaust gas formed lower in the process chain. Accordingly, the recirculation zones have a high temperature, serving accordingly as a source of ignition for the high-speed flow of fuel passing in the vicinity. This provides the possibility of stable formation of a flame, starting from the exit of the fuel atomizer.
Кроме того, кольцевой стабилизатор пламени, имеющий L-образный выступы, может быть предусмотрен на внутренней поверхности стенки выхода распылителя топлива. Такой кольцевой стабилизатор пламени аналогичным образом ускоряет воспламенение топлива.In addition, an annular flame stabilizer having an L-shaped protrusions may be provided on the inner surface of the outlet wall of the fuel atomizer. Such an annular flame stabilizer similarly accelerates the ignition of the fuel.
В вышеуказанной горелке, соответствующей настоящему изобретению, поперечное сечение канала ниже по технологической цепочке центральной трубки подачи воздуха может быть меньше поперечного сечения канала выше по технологической цепочки центральной трубки подачи воздуха и тогда положение завихрителя, предусмотренного в центральной трубке подачи воздуха, может быть смещено в направлении центральной оси горелки в центральной трубке подачи воздуха. В соответствии с этой конфигурацией регулировка положения завихрителя позволяет регулирование интенсивности закрутки воздушного потока в зависимости от нагрузки горения.In the above burner according to the present invention, the cross section of the channel downstream of the central air supply pipe may be smaller than the cross section of the channel upstream of the central air supply pipe and then the position of the swirl provided in the central air supply pipe may be shifted in the direction the central axis of the burner in the central air supply tube. In accordance with this configuration, adjusting the position of the swirl allows controlling the intensity of the swirl of the air flow depending on the burning load.
При низкой нагрузке завихритель смещают ниже по технологической цепочке канала в положение, где поперечное сечение в центральной трубке подачи воздуха меньше, благодаря чему высокоскоростной поток воздуха из центральной трубки подачи воздуха сильно закручивается, образуя в соответствии с этим факел пламени вблизи горелки. В противоположность этому при высокой нагрузке завихритель смещают выше по технологической цепочке канала в положение, где поперечное сечение в центральной трубке подачи воздуха больше, благодаря чему высокоскоростной поток воздуха из центральной трубки подачи воздуха слабо закручивается, образуя в соответствии с этим факел пламени, далеко отстоящий от горелки в топочной камере.At low load, the swirl is displaced lower along the channel chain to a position where the cross section in the central air supply tube is smaller, due to which the high-speed air flow from the central air supply tube is strongly twisted, forming a flame near the burner in accordance with this. In contrast, at high load, the swirl is displaced higher along the channel’s processing chain to a position where the cross section in the central air supply tube is larger, due to which the high-speed air flow from the central air supply tube is slightly twisted, forming in accordance with this a flame plume far from burners in the combustion chamber.
Если температура поверхности горелки или стенки топочной камеры повышается слишком высоко, то сгоревшая зола когерирует на конструкции горелки и стенке топочной камеры и когезия постепенно растет. Это явление, называемое ошлаковыванием, склонно иметь место. Для подавления ошлаковывания, в ответ на сигнал от термометра или измерителя интенсивности излучения, предусматриваемых в поверхности горелки или стенки топочной камеры, количество или интенсивность закрутки воздуха, эжектируемого из центральной трубки подачи воздуха, могут быть отрегулированы, или в альтернативном варианте может быть отрегулировано количество воздуха, эжектируемого из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха. Регулировка количества или интенсивности закрутки воздуха вызывает изменение в положении образования факела пламени в топочной камере, позволяя в соответствии с этим регулировку интенсивности теплоизлучения к поверхности горелки и стенки топочной камеры.If the temperature of the surface of the burner or the wall of the combustion chamber rises too high, the burnt ash cohere on the burner structure and the wall of the combustion chamber and cohesion gradually increases. This phenomenon, called slagging, tends to occur. To suppress slagging, in response to a signal from a thermometer or radiation intensity meter provided on the surface of the burner or wall of the combustion chamber, the amount or intensity of swirling of air ejected from the central air supply tube can be adjusted, or alternatively, the amount of air can be adjusted ejected from additional ventilation openings or additional air supply tubes. Adjusting the amount or intensity of air swirling causes a change in the position of the formation of the flame in the combustion chamber, allowing in accordance with this adjustment of the intensity of heat radiation to the surface of the burner and the wall of the combustion chamber.
При высокой нагрузке, вследствие высокой тепловой нагрузки топочной камеры, факел пламени предпочтительно образуют в положении, далеко отстоящем от горелки. При низкой нагрузке, вследствие низкой тепловой нагрузки топочной камеры, температура поверхности горелки и стенки топочной камеры не повышается так высоко, как в случае высокой нагрузки, даже если факел пламени образован вблизи горелки.At high load, due to the high thermal load of the combustion chamber, the flame is preferably formed in a position far from the burner. At low load, due to the low thermal load of the combustion chamber, the temperature of the surface of the burner and the wall of the combustion chamber does not rise as high as in the case of high load, even if the flame is formed near the burner.
Если вышеуказанную горелку, соответствующую настоящему изобретению, используют в таком устройстве для сжигания топлива, то центральная трубка подачи воздуха имеет цилиндрическую форму. Пара воздухопроводов для подвода воздуха соединена с частью выше по технологической цепочке центральной трубки подачи воздуха. Каждый воздухопровод соединен так, чтобы подавать воздух из тангенциального направления во взаимно противоположном положении круглого поперечного сечения центральной трубки подачи воздуха. Если устройство для сжигания топлива работает при высокой нагрузке горения (например, 60-70% или выше), то каждый воздухопровод подводит одинаковое количество воздуха в центральную трубку подачи воздуха. В противоположность этому, если устройство для сжигания топлива работает при низкой нагрузке горения (например, 60-70% или ниже), то каждый воздухопровод подводит разное количество воздуха в центральную трубку подачи воздуха. В силу такой работы интенсивность закручивания центрального высокоскоростного потока воздуха регулируется в зависимости от нагрузки.If the aforementioned burner according to the present invention is used in such a device for burning fuel, then the central air supply tube has a cylindrical shape. A pair of air ducts for supplying air is connected to a part upstream in the processing chain of the central air supply tube. Each duct is connected so as to supply air from a tangential direction in a mutually opposite position of a circular cross section of a central air supply tube. If the device for burning fuel operates at a high combustion load (for example, 60-70% or higher), then each air duct brings the same amount of air into the central air supply pipe. In contrast, if the device for burning fuel operates at a low burning load (for example, 60-70% or lower), then each air duct supplies a different amount of air into the central air supply pipe. Due to such work, the rate of swirling of the central high-speed air flow is regulated depending on the load.
(2) Второй вариант осуществления горелки, соответствующей настоящему изобретению, представляет собой горелку, работающую на твердом топливе, содержащую: распылитель топлива, предназначенный для эжекции текучей смеси, состоящей из твердого топлива и транспортирующего газа; дополнительные вентиляционные отверстия или трубки подачи дополнительного воздуха, предусмотренные в поверхности стенки распылителя топлива и эжектирующие воздух; и одну или более трубок подачи внешнего воздуха, предусмотренных вне поверхности стенки распылителя топлива и эжектирующих воздух. В противоположность горелке, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения, горелка, соответствующая второму варианту осуществления настоящего изобретения, не содержит центральной трубки подачи воздуха, предназначенной для эжекции воздуха.(2) A second embodiment of a burner in accordance with the present invention is a solid fuel burner, comprising: a fuel atomizer for ejecting a fluid mixture consisting of solid fuel and a transport gas; additional vents or tubes for supplying additional air provided in the surface of the wall of the fuel atomizer and ejecting air; and one or more external air supply tubes provided outside the surface of the wall of the fuel atomizer and ejecting air. In contrast to the burner according to the first embodiment of the present invention, the burner according to the second embodiment of the present invention does not comprise a central air supply tube for ejecting air.
Во втором варианте осуществления горелки, соответствующей настоящему изобретению, можно увеличить количество воздуха, эжектируемого из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, предназначенных для эжекции воздуха вдоль внутренней поверхности стенки распылителя топлива. Воздух, эжектируемый из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, увеличивает концентрацию кислорода вблизи внутренней поверхности стенки распылителя топлива. Это ускоряет реакцию горения топлива по сравнению со случаем низкой концентрации кислорода. Воспламенение топлива, соответственно, ускоряется и, следовательно, факел образуется, начиная от окрестности распылителя топлива.In a second embodiment of the burner of the present invention, it is possible to increase the amount of air ejected from additional ventilation openings or additional air supply tubes for ejecting air along the inner surface of the wall of the fuel atomizer. Air ejected from additional ventilation openings or additional air supply tubes increases the oxygen concentration near the inner surface of the fuel atomizer wall. This accelerates the fuel combustion reaction compared to the case of low oxygen concentration. The ignition of the fuel, respectively, is accelerated and, therefore, a torch is formed, starting from the vicinity of the fuel atomizer.
Во втором варианте осуществления горелки выход (конец) дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха предпочтительно расположен выше по технологической цепочке от выхода (конца) распылителя топлива в горелке. В соответствии с этой конфигурацией смесь топлива с воздухом, эжектируемым из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, получают в распылителе топлива. Это позволяет частично увеличить концентрацию кислорода транспортирующего топливо газа. Расстояние между выходом распылителя топлива и выходом дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха предпочтительно устанавливают таким, чтобы время пребывания топлива в распылителе топлива не превышало времени задержки воспламенения (приблизительно 0,1 сек) топлива. Целью этого является предотвращение образования обратного пламени и повреждения от горения, вызываемых образованием факела пламени в распылителе топлива. Поскольку транспортирующий топливо газ, как правило, проходит через распылитель топлива со скоростью 10-20 м/сек, то вышеуказанное расстояние составляет 1-2 м или менее.In the second embodiment of the burner, the outlet (end) of the additional ventilation holes or additional air supply tubes is preferably located upstream of the outlet (end) of the fuel atomizer in the burner. In accordance with this configuration, a mixture of fuel with air ejected from additional ventilation openings or additional air supply tubes is obtained in a fuel atomizer. This allows you to partially increase the oxygen concentration of the gas transporting fuel. The distance between the outlet of the fuel atomizer and the outlet of the additional air vents or additional air supply tubes is preferably set so that the residence time of the fuel in the atomizer does not exceed the ignition delay time (approximately 0.1 sec) of the fuel. The aim of this is to prevent the formation of a reverse flame and damage from burning caused by the formation of a flame in the fuel atomizer. Since the gas transporting the fuel typically passes through the fuel atomizer at a speed of 10-20 m / s, the above distance is 1-2 m or less.
Элемент сужения канала, предназначенный для временного сужения поперечного сечения распылителя топлива, постепенно начинающийся выше по технологической цепочке горелки и проходящий в направлении вниз по технологической цепочке, и для восстановления поперечного сечения, предпочтительно предусмотрен на внутренней стороне поверхности стенки распылителя топлива горелки. Это сужение поперечного сечения увеличивает скорость транспортирующего топливо газа, проходящего через распылитель топлива, из распылителя топлива. В соответствии с этим даже если факел образуется в распылителе топлива из-за временного замедления потока топлива, то обратное пламя предотвращается от прохождения выше по технологической цепочке участка сужения канала, образованного элементом сужения канала. Кроме того, если препятствие состоит из секции, имеющей постепенно увеличивающееся поперечное сечение, начинающейся выше по технологической цепочке горелки и проходящей вниз по технологической цепочке, и последующей секции, имеющей постепенно уменьшающееся поперечное сечение, предусмотрено внутри распылителя топлива так, чтобы быть расположенным ниже по технологической цепочке от элемента сужения канала, то поток частиц топлива (пылевидного угля), сфокусированный в области центральной оси, расширяется препятствием и затем проходит через канал распылителя топлива. В этом случае поток частиц топлива (пылевидного угля), имеющий более высокую инерцию, чем инерция транспортирующего топливо газа, концентрируется в области внутренней стороны стенки распылителя топлива и проходит направленным к выходу. Этот концентрированный поток пылевидного угля в области внутренней стороны стенки распылителя топлива просто входит в контактное взаимодействие с внешним воздухом, эжектируемым из трубки подачи внешнего воздуха, в окрестности выхода из распылителя топлива. Поток пылевидного угля входит в дополнительное контактное взаимодействие с высокотемпературным газом зон рециркуляции, образуемых ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора пламени, описываемого позднее, просто воспламеняясь благодаря этому.A channel constriction element for temporarily narrowing the cross section of the fuel atomizer, gradually starting up the burner process chain and extending down the process chain, and for restoring the cross section, is preferably provided on the inner side of the wall of the burner fuel atomizer. This narrowing of the cross section increases the speed of the gas transporting fuel passing through the fuel atomizer from the fuel atomizer. Accordingly, even if a torch is formed in the fuel atomizer due to a temporary deceleration of the fuel flow, the reverse flame is prevented from passing up the channel narrowing section formed by the channel narrowing element along the process chain. In addition, if the obstacle consists of a section having a gradually increasing cross section starting upstream of the burner process chain and passing down the process chain, and a subsequent section having a gradually decreasing cross section, is provided inside the fuel atomizer so as to be located lower in the process chain from the element of the narrowing of the channel, the flow of fuel particles (pulverized coal), focused in the region of the central axis, is expanded by an obstacle and then passes Through the channel of the fuel atomizer. In this case, the flow of fuel particles (pulverized coal), having a higher inertia than the inertia of the gas transporting the fuel, is concentrated in the region of the inner side of the wall of the fuel atomizer and passes towards the exit. This concentrated stream of pulverized coal in the area of the inner side of the wall of the fuel atomizer simply enters into contact with external air ejected from the external air supply pipe in the vicinity of the outlet of the fuel atomizer. The pulverized coal stream enters into additional contact interaction with the high-temperature gas of the recirculation zones formed lower down the process chain from the ring flame stabilizer described later, simply igniting it.
Кроме того, кольцевой стабилизатор пламени, противостоящий потоку смеси твердого топлива из распылителя топлива и потоку воздуха, предпочтительно предусмотрен на конце поверхности стенки между распылителем топлива и трубкой подачи внешнего воздуха.In addition, an annular flame stabilizer opposed to the flow of the solid fuel mixture from the fuel atomizer and the air flow is preferably provided at the end of the wall surface between the fuel atomizer and the external air supply pipe.
Давление в топочной камере ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора пламени уменьшается, благодаря чему образуются зоны рециркуляции текущей смеси, имеющие направление от положения ниже по технологической цепочке до положения выше по технологической цепочке. В зонах рециркуляции помимо воздуха, топлива и транспортирующего топливо газа, эжектируемых из распылителя топлива и из трубки подачи внешнего воздуха, находится высокотемпературный отработанный газ, образованный в топочной камере ниже по технологической цепочке от горелки. В соответствии с этим зоны рециркуляции имеют высокую температуру, служа в соответствии с этим в качестве источника воспламенения для высокоскоростного потока топлива. Это позволяет стабильное образование факела пламени, начинающегося от выхода распылителя топлива.The pressure in the combustion chamber lower in the process chain from the annular flame stabilizer decreases, due to which recirculation zones of the current mixture are formed, having a direction from a position lower in the process chain to a position higher in the process chain. In the recirculation zones, in addition to air, fuel and gas transporting fuel, ejected from the fuel atomizer and from the external air supply pipe, there is a high-temperature exhaust gas generated in the combustion chamber downstream of the burner. Accordingly, the recirculation zones have a high temperature, serving accordingly as an ignition source for a high speed fuel flow. This allows stable flame formation starting from the exit of the fuel atomizer.
Кольцевой стабилизатор пламени, имеющий L-образный выступ, может быть предусмотрен на внутренней поверхности стенки выхода распылителя топлива. Такой кольцевой стабилизатор пламени аналогичным образом ускоряет воспламенение топлива.An annular flame stabilizer having an L-shaped protrusion may be provided on the inner surface of the outlet wall of the fuel atomizer. Such an annular flame stabilizer similarly accelerates the ignition of the fuel.
Если в качестве транспортирующего твердое топливо газа используют отходящий газ, то между конической секцией, имеющей уменьшающееся поперечное сечение в препятствии, и кольцевым стабилизатором пламени предусматривают выход дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха. Такая конфигурация позволяет газовой смеси иметь количества кислорода, необходимые для горения. Эта газовая смесь сталкивается с кольцевым стабилизатором пламени, позволяя в соответствии с этим эффективное воспламенение посредством кольцевого стабилизатора пламени. Кроме того, даже при низкой нагрузке горения и даже если в топочной камере сжигают пылевидный уголь, например бурый уголь, имеющий плохие свойства золы, вблизи выхода горелки получают быстрое и эффективное горение, позволяющее в соответствии с этим получать низкую концентрацию NOx и предотвращать когезию на поверхности стенки топочной камеры вблизи горелки.If exhaust gas is used as a gas transporting solid fuel, then between the conical section having a decreasing cross section in the obstacle and the annular flame stabilizer, additional vents or additional air supply tubes are provided. This configuration allows the gas mixture to have the amount of oxygen needed for combustion. This gas mixture collides with an annular flame stabilizer, thereby allowing efficient ignition by an annular flame stabilizer. In addition, even at a low burning load and even if pulverized coal is burned in the combustion chamber, for example, brown coal having poor ash properties, fast and efficient combustion is obtained near the burner outlet, thereby obtaining a low NO x concentration and preventing cohesion the surface of the wall of the combustion chamber near the burner.
В вышеуказанной горелке, соответствующей настоящему изобретению, количество воздуха, эжектируемого из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, может быть отрегулировано в зависимости от нагрузки горения в устройстве для сжигания топлива (топочной камере).In the above burner in accordance with the present invention, the amount of air ejected from the additional ventilation openings or additional air supply pipes can be adjusted depending on the burning load in the fuel combustion device (combustion chamber).
Как правило, в горелках, работающих на твердом топливе, не ограниченных вышеуказанными горелками, работающими на твердом топливе, соответствующими настоящему изобретению, при высокой нагрузке горения в устройстве для сжигания топлива (топочной камере) факел твердого топлива предпочтительно образуется в топочной камере далеко отстоящим от горелки, работающей на твердом топливе. В противоположность этому при низкой нагрузке горения в устройстве для сжигания топлива (топочной камере) факел твердого топлива предпочтительно образуется в топочной камере начиная от окрестности поверхности стенки топочной камеры непосредственно ниже по технологической цепочке от выхода распылителя твердого топлива.Typically, in solid fuel burners not limited to the above solid fuel burners of the present invention, at a high burning load in the fuel combustion device (combustion chamber), a solid fuel torch is preferably formed in the combustion chamber far from the burner working on solid fuel. In contrast, at a low burning load in the fuel combustion device (combustion chamber), a solid fuel flame is preferably formed in the combustion chamber starting from a neighborhood of the surface of the wall of the combustion chamber immediately downstream of the outlet of the solid fuel atomizer.
Например, если в горелке, работающей на твердом топливе, предусмотрены дополнительные вентиляционные отверстия или трубки подачи дополнительного воздуха, то при низкой нагрузке горения в устройстве для сжигания топлива (топочной камере) можно увеличить количество воздуха, эжектируемого из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха. Воздух, эжектируемый из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, увеличивает концентрацию кислорода вблизи внутренней поверхности стенки распылителя топлива. Это ускоряет реакцию горения топлива по сравнению со случаем низкой концентрации кислорода. Следовательно, ускоряется воспламенение топлива и, следовательно, факел пламени образуется, начиная от окрестности выхода (конца) распылителя топлива. При высокой нагрузке горения в устройстве для сжигания топлива (топочной камере) уменьшают количество воздуха, эжектируемого из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха. Эта операция уменьшает концентрацию кислорода вблизи внутренней стороны стенки распылителя топлива, замедляя в соответствии с этим реакцию горения топлива по сравнению со случаем низкой концентрации кислорода. Следовательно, замедляется воспламенение топлива и, следовательно, факел образуется в топочной камере в положении, далеко отстоящем от горелки.For example, if a solid fuel burner has additional ventilation openings or additional air supply pipes, then with a low burning load in the fuel combustion device (combustion chamber), the amount of air ejected from additional ventilation openings or additional air supply pipes can be increased . Air ejected from additional ventilation openings or additional air supply tubes increases the oxygen concentration near the inner surface of the fuel atomizer wall. This accelerates the fuel combustion reaction compared to the case of low oxygen concentration. Consequently, the ignition of the fuel is accelerated and, therefore, a flame is formed starting from the vicinity of the outlet (end) of the fuel atomizer. With a high burning load in the device for burning fuel (combustion chamber), the amount of air ejected from additional ventilation openings or additional air supply pipes is reduced. This operation reduces the oxygen concentration near the inner side of the wall of the fuel atomizer, thereby slowing down the fuel combustion reaction in comparison with the case of a low oxygen concentration. Consequently, ignition of the fuel slows down and, therefore, a torch forms in the combustion chamber in a position far from the burner.
При высокой нагрузке горения в устройстве для сжигания топлива (топочной камере) увеличивается температура горелки, работающей на твердом топливе, и поверхности стенки топочной камеры. Сгоревшая зола, соответственно, когерирует на конструкции горелки и когезия постепенно растет. Это явление, называемое ошлаковыванием, склонно иметь место. Для подавления ошлаковывания на поверхности конструкции горелки и стенки топочной камеры, при высокой нагрузке горения в устройстве для сжигания топлива (топочной камере) факел пламени смещают в положение, далеко отстоящее от горелки, сравнительно уменьшая в соответствии с этим температуру поверхности горелки и стенки топочной камеры. При низкой температуре горения количество воздуха регулируют приблизительно так, чтобы воздушный коэффициент для летучих веществ (отношение общего количества воздуха, подаваемого из распылителя топлива и дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха (если они предусмотрены), к количеству воздуха, необходимому для полного сгорания летучих веществ, содержащихся в топливе) составлял 0,85-0,95. При низкой нагрузке стабильного горения, как правило, трудно достичь. Однако воздушный коэффициент для летучих веществ, составляющий 0,85-0,95, повышает температуру факела пламени, обеспечивая в соответствии с этим продолжение стабильного горения.With a high combustion load in the device for burning fuel (combustion chamber), the temperature of the solid fuel burner and the wall surface of the combustion chamber increase. Burnt ash, respectively, cohere on the burner structure and cohesion gradually grows. This phenomenon, called slagging, tends to occur. To suppress slagging on the surface of the burner structure and the wall of the combustion chamber, with a high load of combustion in the device for burning fuel (furnace chamber), the flame is shifted to a position far from the burner, thereby comparatively reducing the temperature of the surface of the burner and the wall of the combustion chamber. At a low combustion temperature, the amount of air is adjusted approximately so that the air coefficient for volatile substances (the ratio of the total amount of air supplied from the fuel atomizer and additional ventilation openings or additional air supply pipes (if provided) to the amount of air required for complete combustion of the volatile substances contained in the fuel) was 0.85-0.95. With a low load, stable combustion is generally difficult to achieve. However, the air coefficient for volatiles, of 0.85-0.95, increases the temperature of the flame, providing in accordance with this continued stable combustion.
Кроме того, для подавления ошлаковывания на поверхности конструкции горелки и стенки топочной камеры, в ответ на сигнал от термометра или пламенно-температурного детектора, предусмотренного в горелке или периферийной поверхности стенки топочной камеры, может быть отрегулировано количество воздуха, эжектируемого из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха. Регулировка количества воздуха вызывает изменение положения образования факела в топочной камере, обеспечивая в соответствии с этим возможность регулировки интенсивности теплоизлучения к поверхности горелки и стенки топочной камеры.In addition, in order to suppress slagging on the surface of the burner structure and the combustion chamber wall, in response to a signal from a thermometer or flame temperature detector provided in the burner or the peripheral surface of the combustion chamber wall, the amount of air ejected from additional ventilation openings or tubes can be adjusted supply of additional air. Adjusting the amount of air causes a change in the position of the formation of the torch in the combustion chamber, providing in accordance with this the ability to adjust the intensity of heat radiation to the surface of the burner and the wall of the combustion chamber.
Как описано выше, при высокой нагрузке устройства для сжигания топлива вследствие высокой тепловой нагрузки топочной камеры факел пламени предпочтительно образуется в топочной камере в положении, далеко отстоящем от горелки. В противоположность этому при низкой нагрузке устройства для сжигания топлива вследствие низкой тепловой нагрузки топочной камеры температура горелки и поверхности периферийной стенки топочной камеры не повышается так высоко по сравнению со случаем высокой нагрузки. Факел пламени, соответственно, может быть образован в топочной камере вблизи горелки.As described above, at a high load of the fuel combustion device due to the high heat load of the combustion chamber, a flame torch is preferably formed in the combustion chamber at a position far from the burner. In contrast, with a low load of the fuel combustion device due to the low heat load of the combustion chamber, the temperature of the burner and the surface of the peripheral wall of the combustion chamber does not rise so high compared to the case of high load. A flame torch, respectively, can be formed in the combustion chamber near the burner.
В способе сжигания при использовании первого и второго вариантов осуществления горелки, соответствующих настоящему изобретению, при высокой нагрузке устройства для сжигания топлива, топливо воспламеняют в положении, далеко отстоящем от горелки, и, следовательно, факел образуют в середине топочной камеры. Для текущего контроля пламени, генерируемого горелками при высокой нагрузке, факел предпочтительно контролируют в середине топочной камеры, где сливается пламя от горелок. В противоположность этому при низкой нагрузке устройства для сжигания топлива топливо воспламеняют вблизи горелки и факел пламени образуется вблизи каждой горелки. Кроме того, в некоторых случаях каждой горелкой в топочной камере образуют независимый факел. В соответствии с этим факел, образуемый на выходе каждой горелки, предпочтительно контролируют при низкой нагрузке.In the combustion method using the first and second embodiments of the burner according to the present invention, with a high load of the fuel combustion device, the fuel is ignited in a position far from the burner, and therefore, a torch is formed in the middle of the combustion chamber. For monitoring the flame generated by the burners at high load, the torch is preferably controlled in the middle of the combustion chamber, where the flame from the burners is drained. In contrast, when the fuel burner is low loaded, the fuel is ignited near the burner and a flame is formed near each burner. In addition, in some cases, each burner in the combustion chamber form an independent torch. Accordingly, the torch formed at the outlet of each burner is preferably controlled at low load.
В первом и втором вариантах осуществления горелки, соответствующих настоящему изобретению, вместо трубок подачи дополнительного воздуха могут быть использованы дополнительные вентиляционные отверстия. Дополнительные вентиляционные отверстия, предусматриваемые в поверхности стенки распылителя топлива, имеют форму круга, эллипса, прямоугольника и квадрата. Может быть предусмотрено четыре, восемь или двадцать максимум дополнительных вентиляционных отверстий, отстоящих друг от друга на одинаковом расстоянии в радиальном направлении распылителя топлива. Одно дополнительное вентиляционное отверстие, образованное посредством разделения распылителя топлива в радиальном направлении, к сожалению, приводит к образованию неравномерного потока дополнительного воздуха, эжектируемого из прорези в распылителе топлива.In the first and second embodiments of the burner of the present invention, additional ventilation openings may be used in place of the additional air supply pipes. Additional vents provided in the wall surface of the fuel atomizer are in the form of a circle, ellipse, rectangle and square. Four, eight or twenty maximum additional ventilation openings may be provided, spaced at the same distance in the radial direction of the fuel atomizer. One additional ventilation hole formed by separating the fuel atomizer in the radial direction, unfortunately, leads to the formation of an uneven flow of additional air ejected from the slots in the fuel atomizer.
Предпочтительно, чтобы к дополнительным вентиляционным отверстиям или трубкам подачи дополнительного воздуха подводился нагретый воздух. Источником тепла для этой цели может быть сжатый воздух, подаваемый к вентилятору-измельчителю для образования пылевидного угля, или в альтернативном варианте осуществления - воздух, подаваемый к воздушному ящику, подогреваемый для горения в горелке. Сжатый воздух, подаваемый в вентилятор-измельчитель, является более предпочтительным вследствие его более высокого давления.Preferably, heated air is supplied to the additional ventilation openings or additional air supply pipes. The heat source for this purpose may be compressed air supplied to the grinder fan to form pulverized coal, or in an alternative embodiment, air supplied to the air box, heated for combustion in the burner. Compressed air supplied to the grinder fan is more preferred due to its higher pressure.
Секция подвода воздуха для дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха может быть соединена с воздушным ящиком для подвода воздуха для горения (внешнего воздуха, например, вторичного или третичного воздуха) к трубке подачи внешнего воздуха. Однако более предпочтительно, чтобы секция подвода воздуха была соединена со специально предназначенным устройством для подвода воздуха для горения.The air supply section for additional ventilation openings or additional air supply pipes may be connected to an air box for supplying combustion air (external air, for example, secondary or tertiary air) to the external air supply pipe. However, it is more preferable that the air supply section is connected to a specially designed device for supplying combustion air.
Если секция подвода воздуха, предназначенного для дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха, соединена со специально предназначенным устройством для подвода воздуха для горения, то обогащенный кислородом воздух, имеющий большую концентрацию кислорода, или чистый кислород может быть просто подведен независимо от воспламеняемости твердого топлива, например пылевидного угля, и в ответ на уменьшение нагрузки устройства для сжигания топлива. Кроме того, устройство, регулирующее скорость потока воздуха для горения, для специально предназначенного устройства для подвода воздуха для горения обеспечивает возможность простого регулирования скорости подачи.If the air supply section for additional ventilation openings or additional air supply pipes is connected to a specially designed device for supplying combustion air, then oxygen-enriched air having a high oxygen concentration or pure oxygen can simply be supplied regardless of the flammability of the solid fuel, for example, pulverized coal, and in response to reducing the load of the device for burning fuel. In addition, the device that controls the flow rate of combustion air for a specially designed device for supplying combustion air provides the ability to easily control the flow rate.
Кроме того, если газ (воздух) для горения, эффективный для воспламенения топлива, подводят к горелке посредством специально предназначенного устройства для подвода воздуха для горения, то давление этого газа (воздуха) для горения может отличаться от давления, создаваемого воздушным ящиком. Это обеспечивает возможность неограниченного выбора размера апертуры подачи воздуха для горения с целью воспламенения. Кроме того, устройство, регулирующее скорость потока воздуха для горения, обеспечивает возможность простого регулирования скорости подачи.In addition, if the combustion gas (air) effective for igniting the fuel is supplied to the burner by means of a specially designed device for supplying combustion air, the pressure of this combustion gas (air) may differ from the pressure generated by the air box. This allows unlimited selection of the size of the combustion air supply aperture for the purpose of ignition. In addition, a device that controls the flow rate of combustion air provides the ability to easily control the feed rate.
На выходе из трубки подачи внешнего воздуха вышеуказанных первого и второго вариантов осуществления горелок, соответствующих настоящему изобретению, предусмотрена направляющая, предназначенная для ограничения направления эжекции внешнего воздуха, благодаря которой поток внешнего воздуха (называемого ниже в некоторых случаях вторичным и третичным воздухом) обеспечивается с некоторой дивергенцией для того, чтобы образовывать расходящийся факел пламени. В этом случае наклон направляющей устанавливают равным 45 градусов или менее относительно центральной оси горелки, благодаря чему обеспечивается такая кинетическая энергия высокоскоростного потока воздуха для горения, эжектируемого из трубки подачи внешнего воздуха, чтобы содержать текучую смесь отходящего газа и пылевидного угля. Факел сужается высокоскоростным воздушным потоком, имеющим более высокую кинетическую энергию, благодаря чему в топочной камере образуется стабильный факел (область горения), обеспечивая в соответствии с этим возможность эффективного сжигания пылевидного угля.At the outlet of the external air supply pipe of the aforementioned first and second embodiments of the burners of the present invention, a guide is provided for restricting the direction of ejection of the external air, due to which the flow of external air (hereinafter referred to as secondary and tertiary air below) is provided with some divergence in order to form a diverging flame torch. In this case, the slope of the guide is set to 45 degrees or less relative to the central axis of the burner, which ensures such kinetic energy of the high-speed combustion air stream ejected from the external air supply pipe to contain a fluid mixture of exhaust gas and pulverized coal. The torch is narrowed by a high-speed air stream having a higher kinetic energy, due to which a stable torch (combustion area) is formed in the combustion chamber, providing, accordingly, the possibility of efficient combustion of pulverized coal.
Если направляющая, предназначенная для направления внешнего воздушного высокоскоростного потока из трубки подачи внешнего воздуха, предусмотрена при таком угле, чтобы внешний воздушный высокоскоростной поток двигался вдоль горелки и внешней поверхности стенки топочной камеры, то внешний воздушный высокоскоростной поток охлаждает горелку и поверхность стенки топочной камеры, предотвращая в соответствии с этим ошлаковывание.If a guide designed to direct the external high-speed air flow from the external air supply tube is provided at such an angle that the external high-speed air flow moves along the burner and the outer wall surface of the combustion chamber, the external high-speed air flow cools the burner and the wall surface of the combustion chamber, preventing according to this slagging.
Устройства для сжигания топлива, оборудуемые множеством вышеуказанных горелок, соответствующих первому и второму вариантам осуществления настоящего изобретения, в поверхности топочной камеры включают в себя котел, работающий на угле, котел, работающий на торфе, и котел, работающий на биомассе (на дровах), нагревательную печь и подогреватель дутья.Fuel combustion devices equipped with a plurality of the above burners according to the first and second embodiments of the present invention in the surface of the combustion chamber include a coal-fired boiler, a peat-fired boiler, and a biomass (wood-fired) boiler, a heating oven and blast heater.
Термометры или пламенно-температурные детекторы предусматривают в вышеуказанных первом и втором вариантах осуществления горелки, соответствующих настоящему изобретению, или в стенке топочной камеры вне горелки. В ответ на сигнал из такого измерительного прибора регулируются количество и интенсивность закрутки воздуха, эжектируемого из центральной трубки подачи воздуха горелки, и/или регулируется количество воздуха, эжектируемого из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок подачи дополнительного воздуха. В силу этой технологической операции в зависимости от изменения нагрузки соответственно регулируется положение образования факела в топочной камере.Thermometers or flame-temperature detectors are provided in the aforementioned first and second embodiments of the burner of the present invention, or in the wall of the combustion chamber outside the burner. In response to a signal from such a measuring device, the quantity and intensity of swirling air ejected from the central air supply tube of the burner are regulated, and / or the amount of air ejected from additional ventilation openings or additional air supply tubes is controlled. Due to this technological operation, depending on the load change, the position of the torch formation in the combustion chamber is accordingly regulated.
Ниже приведен пример соответствующего измерения положения образования факела. При низкой нагрузке горения в устройстве для сжигания топлива конец факела пламени твердого топлива в топочной камере образуется вблизи стенки топочной камеры вне выхода из распылителя топлива. При высокой нагрузке горения в устройстве для сжигания топлива факел пламени образуется, начиная от положения, отстоящего от выхода распылителя топлива на 0,5 м или более на центральной оси распылителя топлива.The following is an example of an appropriate measurement of the position of the formation of a torch. With a low burning load in the device for burning fuel, the end of the solid fuel flame in the combustion chamber is formed near the wall of the combustion chamber outside the outlet of the fuel atomizer. With a high burning load in the device for burning fuel, a flame is formed starting from a position 0.5 m or more away from the exit of the fuel atomizer on the central axis of the fuel atomizer.
При высокой нагрузке устройства для сжигания топлива факел пламени контролируют вокруг середины топочной камеры, где сливаются факелы от горелок, соответствующих настоящему изобретению, посредством пламенно-температурного детектора или путем визуального контроля. В противоположность этому при низкой нагрузке устройства для сжигания топлива контролируют факел, образуемый на выходе из каждой горелки, соответствующей настоящему изобретению.At a high load of the fuel combustion device, a flame torch is monitored around the middle of the combustion chamber where the torches from the burners of the present invention merge by means of a flame temperature detector or by visual inspection. In contrast, at low load, the fuel combustion devices control the torch formed at the outlet of each burner of the present invention.
Настоящее изобретение предусматривает получение системы котла, работающего на угле, и электростанции, работающей на угле, описываемых ниже.The present invention provides a coal-fired boiler system and a coal-fired power plant as described below.
(а) Система котла, работающего на угле, содержит котел, работающий на угле; дымоход, который служит в качестве канала для отходящего газа из котла; устройство для очистки отходящего газа, предусмотренное в дымоходе; устройство для транспортировки пылевидного угля, предназначенное для транспортировки угля в виде пылевидного угля к горелке, соответствующей настоящему изобретению, предусмотренной в котле; устройство для регулировки подачи пылевидного угля, предназначенное для регулировки количества пылевидного угля, подводимого из устройства для транспортировки пылевидного топлива к горелке; и устройство для регулировки подачи воздуха, предназначенное для регулировки количества воздуха, эжектируемого из горелки.(a) The coal-fired boiler system comprises a coal-fired boiler; a chimney that serves as a channel for the exhaust gas from the boiler; a device for cleaning the exhaust gas provided in the chimney; a pulverized coal transport device for conveying coal in the form of pulverized coal to a burner according to the present invention provided in a boiler; a device for regulating the supply of pulverized coal, designed to adjust the amount of pulverized coal supplied from the device for transporting pulverized fuel to the burner; and a device for adjusting the air supply, designed to adjust the amount of air ejected from the burner.
(б) Электростанция, работающая на угле, содержит топочную камеру, имеющую стенку топочной камеры, оборудованную множеством горелок, соответствующих настоящему изобретению; котел для кипячения воды с целью образования водяного пара посредством теплоты сгорания, полученной благодаря сжиганию твердого топлива посредством горелок; паровую турбину, приводимую во вращение посредством пара, генерируемого котлом; и электрогенератор, приводимый в действие паровой турбиной; причем указанная электростанция, работающая на угле, использует в качестве указанных горелок горелки, работающие на угле, соответствующие настоящему изобретению.(b) A coal-fired power plant comprises a combustion chamber having a combustion chamber wall equipped with a plurality of burners according to the present invention; a boiler for boiling water in order to generate water vapor through the heat of combustion obtained by burning solid fuel through burners; a steam turbine driven into rotation by the steam generated by the boiler; and an electric generator driven by a steam turbine; wherein said coal-fired power plant uses coal-fired burners according to the present invention as said burners.
В первом и втором вариантах осуществления горелки, соответствующей настоящему изобретению, горелка, соответствующая угловой или тангенциальной схеме сжигания топлива, которым трудно работать при низкой нагрузке топочной камеры на предшествующем уровне техники, работает так, что вокруг середины топочной камеры при высокой нагрузке образуется область горения стабильного факела пламени, а при низкой нагрузке она работает по схеме автоматической стабилизации пламени.In the first and second embodiments of the burner in accordance with the present invention, a burner corresponding to an angular or tangential fuel combustion scheme, which is difficult to operate with a low load of the combustion chamber of the prior art, operates such that a stable burning area is formed around the middle of the combustion chamber at high load flame, and at low load it works according to the automatic flame stabilization scheme.
В этом случае горелки, работающие на твердом топливе, соответствующие настоящему изобретению, образуют модуль, а множество модулей расположены в углах или в противостоящих боковых стенках топочной камеры так, чтобы образовывать пару или пары модулей.In this case, the solid fuel burners of the present invention form a module, and a plurality of modules are located at the corners or opposing side walls of the combustion chamber so as to form a pair or pairs of modules.
Этот способ сжигания топлива применим для широкого диапазона нагрузок топочной камеры (конкретно 30-100%), соответствующих требуемому изменению мощности даже в топочной камере для сжигания низкосортного угля, например бурого угля и лигнита.This method of burning fuel is applicable for a wide range of loads of the combustion chamber (specifically 30-100%), corresponding to the required change in power even in the combustion chamber for burning low-grade coal, such as brown coal and lignite.
Характерно, что при высокой нагрузке в нижней части высокоскоростного потока топлива из горелки образуется выпускная секция. При низкой нагрузке используют схему автоматической стабилизации пламени, то есть сжигание осуществляют, начиная от нижней части высокоскоростного потока топлива из горелки. Выпуск или воспламенение в нижней части высокоскоростного потока топлива из горелки регулируют посредством регулировки коэффициента распределения воздуха для горения (внешнего воздуха или самого дальнего от середины воздуха) горелки и/или посредством регулировки интенсивности закрутки воздуха для горения благодаря использованию завихрителя, предусматриваемого в трубке (подачи внешнего воздуха) горелки.It is characteristic that at high load in the lower part of the high-speed fuel flow from the burner an exhaust section is formed. At low load, an automatic flame stabilization scheme is used, that is, combustion is carried out starting from the bottom of the high-speed fuel flow from the burner. The release or ignition at the bottom of the high-speed fuel flow from the burner is controlled by adjusting the coefficient of distribution of combustion air (external air or farthest from the middle of the air) of the burner and / or by adjusting the rate of swirling of the combustion air through the use of a swirl provided in the tube (external air) burner.
При использовании горелки, соответствующей настоящему изобретению, в топочной камере котла котел может работать в зависимости от требуемой мощности. Это предотвращает чрезмерную генерацию пара в топочной камере котла для выработки электроэнергии, обеспечивая благодаря этому эффективную работу топочной камеры котла и существенное уменьшение эксплуатационных расходов на топочную камеру.When using the burner in accordance with the present invention in the combustion chamber of the boiler, the boiler can operate depending on the required power. This prevents excessive steam generation in the furnace chamber of the boiler to generate electricity, thereby ensuring efficient operation of the furnace chamber of the boiler and a significant reduction in operating costs for the furnace chamber.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Фиг.1 - разрез горелки, работающей на пылевидном угле, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения, при низкой нагрузке.FIG. 1 is a sectional view of a pulverized coal burner according to a first embodiment of the present invention at a low load. FIG.
Фиг.2 - разрез горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.1, при высокой нагрузке.FIG. 2 is a cross-sectional view of a pulverized coal burner illustrated in FIG. 1 at high load.
Фиг.3 - вид спереди горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг, 1, со стороны топочной камеры.FIG. 3 is a front view of a pulverized coal burner illustrated in FIG. 1 from the side of the combustion chamber.
Фиг.4 - вид спереди модификации горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.1.FIG. 4 is a front view of a modification of a pulverized coal burner illustrated in FIG.
Фиг.5 - разрез модификации горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.1.FIG. 5 is a sectional view of a modification of a pulverized coal burner illustrated in FIG.
Фиг.6 - разрез модификации горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.1.FIG. 6 is a sectional view of a modification of a pulverized coal burner illustrated in FIG.
Фиг.7 - разрез горелки, работающей на пылевидном угле, соответствующей второму варианту осуществления настоящего изобретения, при высокой нагрузке.Fig. 7 is a cross-sectional view of a pulverized coal burner according to a second embodiment of the present invention at high load.
Фиг.8 - поперечное сечение горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.7, сделанное по линии А-А.Fig. 8 is a cross-sectional view of a pulverized coal burner illustrated in Fig. 7 taken along line AA.
Фиг.9 - разрез горелки, работающей на пылевидном угле, соответствующей третьему варианту осуществления настоящего изобретения.9 is a sectional view of a pulverized coal burner according to a third embodiment of the present invention.
Фиг.10 - вид спереди горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.9, со стороны топочной камеры.FIG. 10 is a front view of a pulverized coal burner illustrated in FIG. 9 from the side of the combustion chamber.
Фиг.11 - разрез горелки, работающей на пылевидном угле, соответствующей четвертому варианту осуществления настоящего изобретения, при низкой нагрузке.11 is a sectional view of a pulverized coal burner according to a fourth embodiment of the present invention at low load.
Фиг.12 - разрез горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.11, при высокой нагрузке.Fig. 12 is a sectional view of a pulverized coal burner illustrated in Fig. 11 at high load.
Фиг.13 - вид спереди горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.11, со стороны топочной камеры.FIG. 13 is a front view of a pulverized coal burner illustrated in FIG. 11 from the side of the combustion chamber.
Фиг.14 - разрез модификации горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.11, при высокой нагрузке.Fig. 14 is a sectional view of a pulverized coal burner modification illustrated in Fig. 11 at high load.
Фиг.15 - вид спереди модификации горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.11, со стороны топочной камеры.Fig - front view of a modification of the burner, working on a pulverized coal, illustrated in Fig.11, from the side of the combustion chamber.
Фиг.16 - разрез модификации горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.11.FIG. 16 is a sectional view of a modification of a pulverized coal burner illustrated in FIG. 11.
Фиг.17 - разрез горелки, работающей на пылевидном угле, соответствующей пятому варианту осуществления настоящего изобретения, при низкой нагрузке.17 is a sectional view of a pulverized coal burner according to a fifth embodiment of the present invention at low load.
Фиг.18 - разрез горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.17, при высокой нагрузке.Fig. 18 is a cross-sectional view of a pulverized coal burner illustrated in Fig. 17 at high load.
Фиг.19 - разрез горелки, работающей на пылевидном угле, соответствующей шестому варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 19 is a cross-sectional view of a pulverized coal burner according to a sixth embodiment of the present invention.
Фиг.20 - вид спереди горелки, работающей на пылевидном угле, иллюстрируемой на фиг.19, со стороны топочной камеры.Fig. 20 is a front view of a pulverized coal burner illustrated in Fig. 19 from the side of the combustion chamber.
Фиг.21 - разрез (фиг.21 (а)) и вид спереди (фиг.21(b)) горелки, работающей на пылевидном угле, соответствующей седьмому варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 21 is a sectional view (FIG. 21 (a)) and a front view (FIG. 21 (b)) of a pulverized coal burner according to a seventh embodiment of the present invention.
Фиг.22 - разрез (фиг.22(а)) и вид спереди (фиг.22(b)) горелки, работающей на пылевидном угле, соответствующей восьмому варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 22 is a sectional view (Fig. 22 (a)) and a front view (Fig. 22 (b)) of a pulverized coal burner according to an eighth embodiment of the present invention.
Фиг.23 - разрез вида сверху топочной камеры, соответствующей варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий ситуацию образования факела пламени конфигурацией горелок при угловом сжигании топлива при высокой нагрузке (фиг.23(а)) и при низкой нагрузке (фиг.23(b)).Fig. 23 is a cross-sectional plan view of the combustion chamber according to an embodiment of the present invention, illustrating the situation of flame formation by the configuration of the burners during angular fuel combustion at high load (Fig. 23 (a)) and at low load (Fig. 23 (b)) .
Фиг.24 - разрез вида сверху топочной камеры, соответствующей варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий ситуацию образования факела пламени конфигурацией горелок при тангенциальном сжигании топлива при высокой нагрузке (фиг.24(а)) и при низкой нагрузке (фиг.24(b)).Fig. 24 is a cross-sectional top view of the combustion chamber according to an embodiment of the present invention, illustrating the situation of flame formation by the configuration of burners during tangential combustion of fuel at high load (Fig. 24 (a)) and at low load (Fig. 24 (b)) .
Фиг.25 - разрез вида сверху топочной камеры, соответствующей варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий ситуацию образования факела конфигурацией горелок при тангенциальном сжигании топлива при высокой нагрузке (фиг.25(а)) и при низкой нагрузке (фиг.25(b)).FIG. 25 is a sectional plan view of a combustion chamber according to an embodiment of the present invention, illustrating a torch configuration by burner configurations during the tangential combustion of a fuel at high load (FIG. 25 (a)) and at low load (FIG. 25 (b)).
Фиг.26 - принципиальная схематическая конфигурация обычного котла, работающего на буром угле, на которой представлен вертикальный вид спереди (фиг.2б(а)) и разрез вида сверху (фиг.26(b)) топочной камеры.Fig. 26 is a schematic schematic configuration of a conventional brown coal boiler, which shows a vertical front view (Fig. 2b (a)) and a section view from above (Fig. 26 (b)) of a combustion chamber.
Фиг.27 - принципиальная схема устройства для сжигания топлива, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.Fig. 27 is a schematic diagram of a fuel burning apparatus according to an embodiment of the present invention.
Фиг.28 - разрез вида сверху устройства для сжигания топлива, иллюстрируемого на фиг.27.Fig. 28 is a cross-sectional plan view of the fuel burning apparatus illustrated in Fig. 27.
Фиг.29 - принципиальная схема котла, работающего на пылевидном угле, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.29 is a schematic diagram of a pulverized coal boiler according to an embodiment of the present invention.
Фиг.30 - вид спереди примера камеры горелки, соответствующей предшествующему уровню техники, со стороны топочной камеры.30 is a front view of an example of a burner chamber according to the prior art, from the side of the combustion chamber.
Фиг.31 - разрез вида сверху топочной камеры, соответствующей предшествующему уровню техники, иллюстрирующий изменение области горения в топочной камере в процессе уменьшения нагрузки при конфигурации горелок, соответствующей угловому сжиганию топлива при высокой нагрузке (фиг.31(а)) и при низкой нагрузке (фиг.31(b)).Fig - sectional top view of the combustion chamber corresponding to the prior art, illustrating the change in the combustion area in the combustion chamber in the process of reducing the load when the configuration of the burners corresponding to the angular combustion of fuel at high load (Fig (a)) and at low load ( Fig. 31 (b)).
Фиг.32 - разрез вертикального вида спереди топочной камеры, соответствующей предшествующему уровню техники, иллюстрирующий положение пламенно-температурного детектора, установленного в топочной камере для текущего контроля середины топочной камеры.Fig. 32 is a vertical sectional front view of a combustion chamber according to the prior art, illustrating the position of a flame-temperature detector mounted in a combustion chamber for monitoring the middle of the combustion chamber.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE PRESENT INVENTION.
Ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи описаны варианты осуществления настоящего изобретения.Embodiments of the present invention are described below with reference to the accompanying drawings.
На фиг.26 иллюстрируется конфигурация топочной камеры 41 обычного котла, работающего на буром угле. На фиг.26(а) представлен вертикальный вид спереди топочной камеры 41 котла, работающего на буром угле, при тангенциальном сжигании топлива. На фиг.26(b) представлен разрез сверху топочной камеры 41, иллюстрируемой на фиг.26(а).26 illustrates the configuration of the
В обычном котле, работающем на буром угле, отходящий газ, имеющий температуру, составляющую приблизительно 1000°С, отводят из верхней части топочной камеры 41 через канал 55 вытяжного газа (фиг.28). Вентилятор-измельчитель 45 осушает и измельчает бурый уголь, подаваемый из угольного бункера 43. Теплопередающие трубы пароперегревателя 59 (фиг.29) и аналогичные устройства расположены во внутренней части топочной камеры 41. В горелке, соответствующей угловому сжиганию топлива и тангенциальному сжиганию топлива, вентилятор-измельчитель 45 предусмотрен в каждой камере 37 горелки (фиг.30).In a conventional brown coal boiler, off-gas having a temperature of about 1000 ° C. is removed from the top of the
(Первый вариант осуществления настоящего изобретения)(First Embodiment of the Present Invention)
На фиг.1 и 2 приведены разрезы горелки, работающей на твердом топливе (ниже просто горелки), соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.1 иллюстрируется ситуация, в которой топливо, эжектируемое из горелки 42 при низкой нагрузке, сжигают в топочной камере 41. На фиг.1 иллюстрируется ситуация, в которой топливо, эжектируемое из горелки 42 при высокой нагрузке, сжигают в топочной камере 41. На фиг.3 приведена принципиальная схема горелки, иллюстрируемой на фиг.1, со стороны топочной камеры 41.Figures 1 and 2 show sections of a solid fuel burner (below simply a burner) according to a first embodiment of the present invention. Figure 1 illustrates a situation in which fuel ejected from the
Маслонагреватель 24, предназначенный для содействия сжиганию, предусмотрен в центре горелки 42. Центральная трубка 10 подачи воздуха, предназначенная для эжекции воздуха, предусмотрена вокруг маслонагревателя 24. Вокруг центральной трубки 10 подачи воздуха предусмотрен распылитель 11 топлива, имеющий канал, соосный с центральной трубкой 10 подачи воздуха и эжектирующий текучую смесь топлива транспортирующего газа. Дополнительные вентиляционные отверстия (не показаны) или трубки 12 подачи дополнительного воздуха предусмотрены во внутренней поверхности стенки распылителя 11 топлива, к которым подведены нагретый и/или сжатый воздух. В настоящем изобретении множество трубок 12 подачи дополнительного воздуха предусмотрено вдоль внутренней поверхности стенки распылителя 11 топлива, как показано на фиг.3, или в альтернативном варианте осуществления множество дополнительных вентиляционных отверстий предусмотрено на внутренней поверхности стенки. Трубка 13 подачи вторичного воздуха и трубка 14 подачи третичного воздуха (в некоторых случаях, описываемых ниже, собирательно называемых внешней трубкой подачи воздуха) соосны распылителю 11 топлива и для эжекции воздуха предусмотрены вокруг распылителя 11 топлива. Препятствие, названное кольцевым стабилизатором 23 пламени, предусмотрено на внешнем конце (со стороны выхода в топочную камеру) распылителя 11 топлива. Кольцевой стабилизатор 23 пламени служит в качестве противодействия прохождению потока 16 смеси топлива и транспортирующего газа (ниже потока пылевидного угля), эжектируемого из распылителя 11 топлива и потока 17 вторичного воздуха, проходящего через трубку 13 подачи вторичного воздуха. В соответствии с этим давление на дальней стороне по технологической цепочке (стороне топочной камеры 41) кольцевого стабилизатора 23 пламени уменьшается, благодаря чему в этой области образуется поток, проходящий в направлении, противоположном направлению движения потока 16 пылевидного угля и потока 17 вторичного воздуха. Этот поток, проходящий в обратном направлении, назван зонами 19 рециркуляции. Высокотемпературный газ, образуемый благодаря сгоранию пылевидного топлива, проходит в зоны 19 рециркуляции из областей, расположенных ниже по технологической цепочке, и остается здесь. Высокотемпературный газ смешивается с пылевидным углем в высокоскоростном потоке 16 топлива на выходе из горелки в топочную камеру 41. В то же самое время частицы пылевидного угля нагреваются теплоизлучением из топочной камеры 41 и воспламеняются благодаря этому.An
Способствующий воспламенению маслонагреватель 24, предусмотренный вдоль центральной оси центральной трубки 10 подачи воздуха, используют для воспламенения топлива при запуске горелки 42. Завихритель 10а, предназначенный для закручивания воздуха, эжектируемого из центральной трубки 10 подачи воздуха, предусмотрен на конце центральной трубки 10 подачи воздуха. Воздух подают в воздушный ящик 26 для подвода воздуха и затем подают в топочную камеру 41 через трубку 13 подачи вторичного воздуха и трубку 14 подачи третичного воздуха. Завихрители 27 и 28, предназначенные для закручивания воздушных потоков, эжектируемых из трубки 13 подачи вторичного воздуха и из трубки 14 подачи третичного воздуха, предусмотрены в трубках 13 и 14, соответственно.The
Трубка 13 подачи вторичного воздуха и трубка 14 подачи третичного воздуха отделены друг от друга посредством перегородки 29. Конец перегородки 29 образует направляющую (втулку) 25 для побуждения эжекции потока 18 третичного воздуха под углом относительно потока 16 пылевидного угля. Амбразура 30 горелки, образующая стенку топочной камеры 41, служит также в качестве внешней стенки трубки 14 подачи третичного воздуха. На стенках топочной камеры 41 предусмотрены трубы 31 водяного охлаждения.The secondary
Элемент 32 сужения канала, предназначенный для временного сужения поперечного сечения канала в распылителе 11 топлива и для расширения указанного поперечного сечения до исходного значения, предусмотрен на внутренней стенке распылителя 11 топлива. Кроме того, препятствие 33, предназначенное для концентрирования топлива к боковой поверхности перегородки 22 распылителя топлива, предусмотрено на внешней стороне центральной трубки 10 подачи воздуха. Препятствие 33 расположено на стороне, находящейся ниже по технологической цепочке (на стороне топочной камеры) элемента 32 сужения канала.An element for narrowing the
Элемент 32 сужения канала оказывает действие там, где поток частиц топлива (пылевидного угля), имеющий большую инерцию, чем поток транспортирующего топливо газа (отходящего газа), сфокусирован в области центральной оси горелки. Кроме того, препятствие 33, предусмотренное ниже по технологической цепочке от элемента 32 сужения канала имеет действие, заключающееся в том, что поток частиц топлива (пылевидного угля), сфокусированный в области центральной оси посредством элемента 32 сужения канала, расширяется препятствием 33 и затем проходит через канал распылителя 11 топлива.The
В этом случае, поскольку поток частиц топлива (пылевидного угля), который расширяется и затем проходит через канал распылителя 11 топлива, имеет большую энергию, чем поток транспортирующего топливо газа (отходящего газа), поток частиц топлива (пылевидного угля) концентрируется в области боковой внутренней стенки распылителя 11 топлива и проходит направленным к выходу. Этот концентрированный поток пылевидного угля в области боковой стенки распылителя 11 топлива просто вступает в контактное взаимодействие с внешним воздухом (воздухом для горения) вблизи выхода из распылителя 11 топлива и дополнительно входит в контактное взаимодействие с высокотемпературным газом зон 19 рециркуляции, образуемых ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора 23 пламени, и благодаря этому просто воспламеняется.In this case, since the flow of particles of fuel (pulverized coal), which expands and then passes through the channel of the
В настоящем изобретении, описываемом ниже, предусмотрены конфигурации горелки 42 и способа сжигания, в которых отходящий газ используют в качестве транспортирующего топливо газа и в которых невелика концентрация кислорода в потоке 16 пылевидного угля. Такой способ сжигания применим, например, для сжигания бурого угля и лигнита.In the present invention, described below, there are provided configurations of
Как указано выше, низкосортный уголь, например бурый уголь и лигнит, имеет высокое содержание летучих веществ и влаги. Такой уголь имеет низкую теплотворную способность и помимо этого плохо поддается измельчению. Кроме того, его зола имеет низкую температуру плавления. Высокое содержание летучих веществ просто вызывает спонтанное воспламенение в течение хранения и измельчения на воздухе. Для предотвращения возникновения таких проблем при измельчении и сжигании бурого угля и лигнита в качестве газа, транспортирующего топливо, используют смесь отходящего газа и воздуха, имеющую низкую концентрацию кислорода. В этом случае остаточное тепло в отходящем газе способствует испарению влаги из пылевидного угля.As indicated above, low-grade coal, such as brown coal and lignite, has a high content of volatile substances and moisture. Such coal has a low calorific value and, in addition, is difficult to grind. In addition, its ash has a low melting point. The high content of volatiles simply causes spontaneous ignition during storage and grinding in air. To prevent such problems when grinding and burning brown coal and lignite, a mixture of exhaust gas and air having a low oxygen concentration is used as a gas transporting fuel. In this case, the residual heat in the exhaust gas contributes to the evaporation of moisture from pulverized coal.
Тем не менее, скорость горения бурого угля и лигнита ниже в атмосфере с низкой концентрацией кислорода, чем в атмосфере воздуха. Таким образом, при транспортировке пылевидного угля, например бурого угля и лигнита, посредством транспортирующего газа, имеющего низкое содержание кислорода, скорость горения зависит от быстроты смешивания бурого угля и лигнита с воздухом. Это приводит к получению более низкой скорости горения, чем скорость горения каменного угля, которое может быть осуществлено в атмосфере воздуха. В соответствии с этим при горении бурого угля и лигнита при низкой нагрузке горелки 42 с низкой скоростью горения топлива просто имеют место выпуск и гашение пламени по сравнению с горением каменного угля. Кроме того, время, необходимое для сгорания бурого угля и лигнита, больше, чем для сгорания каменного угля. Таким образом, необходимо ускорение смешивания топлива с воздухом. При увеличении количества сжигаемого топлива, то есть при сжигании бурого угля и лигнита при высокой нагрузке с хорошим смешиванием с воздухом, высокая концентрация летучих веществ вызывает увеличение величины горения в окрестности горелки 42. В соответствии с этим тепловая нагрузка вблизи горелки 42 локально увеличивается и, следовательно, температура конструкции горелки и стенки топочной камеры повышается благодаря теплоизлучению. Это вызывает возможность того, что образуемая в результате горения зола когерирует и плавится на конструкции горелки и стенке топочной камеры, вызывая в соответствии с этим их ошлаковывание. Более низкая температура плавления золы бурого угля и лигнита ускоряет ошлаковывание конструкции горелки и стенки топочной камеры.However, the burning rate of brown coal and lignite is lower in an atmosphere with a low oxygen concentration than in an air atmosphere. Thus, when transporting pulverized coal, for example brown coal and lignite, by means of a transporting gas having a low oxygen content, the burning rate depends on the speed of mixing brown coal and lignite with air. This results in a lower burning rate than the burning rate of coal, which can be carried out in an air atmosphere. Accordingly, when burning brown coal and lignite with a low load of the
В настоящем варианте осуществления вышеуказанную проблему, вызываемую различием в условиях горения топлива при высокой нагрузке и при низкой нагрузке горелки 42 при использовании низкосортного угля, решают посредством регулировки положения образования факела пламени 20 в зависимости от нагрузки горелки. То есть при высокой нагрузке пламя 20 образуют в положении, отстоящем от горелки в топочной печи на большее расстояние. В противоположность этому при низкой нагрузке пламя 20 образуют, начиная от выхода из распылителя 11 топлива. При низкой нагрузке вследствие низкой тепловой нагрузки на топочную камеру температура горелки 42 и стенки топочной камеры не поднимается так высоко по сравнению со случаем высокой нагрузки, даже если пламя 20 образуется вблизи горелки 42 и стенки топочной камеры. Таким образом, на конструкции горелки и стенке топочной камеры ошлаковывание не имеет место.In the present embodiment, the above problem caused by the difference in fuel combustion conditions at high load and low load of
Для образования факела пламени 20, начиная от выхода из распылителя 11 топлива при низкой нагрузке, в настоящем изобретении помимо того, что высокотемпературный газ побуждают находиться в зонах 19 рециркуляции, образуемых ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора 23 пламени, воздух подают к горелке через дополнительные вентиляционные отверстия или трубки 12 подачи дополнительного воздуха, увеличивая благодаря этому концентрацию кислорода в потоке 16 пылевидного угля вблизи кольцевого стабилизатора 23 пламени. Благодаря этому увеличивают скорость горения по сравнению со случаем низкой концентрации кислорода, ускоряя в соответствии с этим воспламенение частиц топлива. В соответствии с этим факел пламени 20 образуется, начиная от окрестности распылителя 11 топлива.In order to form a
Кроме того, подвод воздуха через центральную трубку 10 подачи воздуха увеличивает также концентрацию кислорода в потоке 16 пылевидного угля, ускоряя благодаря этому воспламенение пылевидного угля. В этом случае предпочтительно, чтобы завихритель 10а был предусмотрен в центральной трубке 10 подачи воздуха, как показано на фиг.1, для того, чтобы закручивать центральный воздушный поток 15, ускоряя в соответствии с этим смешивание с потоком 16 пылевидного угля. Если центральный воздушный поток 15 закручивается, то воздушный поток 15, проходящий из центральной трубки 10 подачи воздуха, расширяется в направлении наружу посредством действия центробежных сил, благодаря чему скорость потока, направленная к центру топочной камеры, уменьшается. В соответствии с этим время пребывания пылевидного угля вблизи выхода горелки увеличивается. В результате этого горение начинается вблизи горелки 42.In addition, the air supply through the central
Центральная трубка 10 подачи воздуха и дополнительные вентиляционные отверстия или трубки 12 подачи дополнительного воздуха предпочтительно расположены выше по технологической цепочке от выхода из распылителя 11 топлива. В этом случае положение центральной трубки 10 подачи воздуха и положение дополнительных вентиляционных отверстий и трубок 12 подачи дополнительного воздуха в распылителе 11 топлива предпочтительно расположены так, чтобы время нахождения пылевидного угля в распылителе 11 топлива становилось короче времени задержки воспламенения пылевидного угля. Целью этого является предотвращение распространения пламени в обратном направлении и повреждения от горения в распылителе 11 топлива, вызванные воспламенением пылевидного угля в распылителе 11 топлива. Используемыми мерами являются: установка времени задержки воспламенения (приблизительно составляющее 0,1 сек) газообразного топлива, время задержки которого короче времени задержки воспламенения пылевидного угля; и скорости потока 10-20 м/сек в распылителе 11 топлива. В этом случае расстояние между выходом из распылителя 11 топлива и выходом из центральной трубки 10 подачи воздуха и расстояние между выходом из распылителя 11 топлива и выходом из дополнительных вентиляционных отверстий и трубок 12 подачи дополнительного воздуха было установлено приблизительно равным 1 м или менее.The central
При высокой нагрузке тепловая нагрузка вблизи горелки уменьшается благодаря образованию факела в положении, далеко отстоящем от горелки. Для этой цели в настоящем изобретении подвод воздуха из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок 12 подачи дополнительного воздуха уменьшают по сравнению со случаем низкой нагрузки. С другой стороны, подвод воздуха из центральной трубки 10 подачи воздуха увеличивают, тогда как скорость потока устанавливают выше скорости потока 16 пылевидного угля в распылителе 11 топлива. Уменьшение дополнительного подвода воздуха уменьшает концентрацию кислорода в потоке 16 пылевидного угля вблизи кольцевого стабилизатора 23 пламени по сравнению со случаем низкой нагрузки, замедляя благодаря этому скорость горения. В соответствии с этим температура зон 19 рециркуляции, образуемых ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора 23 пламени, становится ниже, подавляя в соответствии с этим теплоизлучение на конструкцию горелки. Кроме того, увеличение скорости потока воздуха из центральной трубки 10 подачи воздуха увеличивает скорость потока 16 пылевидного угля на выходе из распылителя 11 топлива. В соответствии с этим время пребывания частиц топлива вблизи горелки становится короче. В результате этого большая часть топлива воспламеняется в положении, далеко отстоящем от горелки 42. Благодаря этому теплоизлучение из факела пламени уменьшается и подавляется ошлаковывание конструкции горелки и стенки топочной камеры.At high load, the heat load near the burner decreases due to the formation of a torch in a position far from the burner. For this purpose, in the present invention, the air supply from the additional ventilation openings or additional
В настоящем варианте осуществления изобретения завихритель 10а предусмотрен в центральной трубке 10 подачи воздуха для того, чтобы закручивать центральный воздушный поток 15. Благодаря этому, отклоняясь от горелки 42, центральный воздушный поток 15 расширяется в направлении наружу, в соответствии с чем уменьшается скорость потока. В соответствии с этим скорость воздушного потока уравновешивается со скоростью распространения пламени в положение, далеко отстоящее от горелки 42, в соответствии с чем обеспечивается стабильное горение пылевидного угля.In the present embodiment, a
Кроме того, в настоящем изобретении зоны 19 рециркуляции образуются ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора 23 пламени и затем часть топлива горит в зонах 19 рециркуляции. Пламя в этой области служит в качестве пускового факела. Полученный пусковой факел может стабильно подавать высокотемпературный газ к факелу, образуемому в топочной камере 41 в положении, далеко отстоящем от горелки 42, стабилизируя благодаря этому пламя в положении, далеко отстоящем от горелки 42 и, следовательно, уменьшая возможность гашения пламени.In addition, in the present invention,
Для уменьшения концентрации NOx в отходящем газе, генерируемом благодаря сгоранию пылевидного угля, предпочтительно регулируют количество воздуха так, чтобы воздушный коэффициент для летучих веществ (отношение общего количества воздуха, подаваемого из распылителя 11 топлива, центральной трубки 10 подачи воздуха и дополнительных вентиляционных отверстий или трубок 12 подачи дополнительного воздуха, к количеству воздуха, необходимому для полного сгорания летучих веществ, содержащихся в топливе) составлял 0,85-0,95. Большая часть пылевидного угля смешивается с воздухом, подводимым посредством распылителя 11 топлива, и затем сгорает (первый этап). После чего топливный газ смешивается с потоком 17 вторичного воздуха и потоком 18 третичного воздуха, и затем сгорает (второй этап). Если предусмотрен воздушный канал 49 (см. фиг.27) для подачи воздуха ниже по технологической цепочке от горелки в топочную камеру 41, то топливный газ смешивается с воздухом, подводимым из воздушного канала 49 и затем полностью сгорает (третий этап). Летучие вещества, содержащиеся в топливе, сгорают на первом этапе, поскольку скорость их горения выше скорости горения связанного углерода.To reduce the concentration of NO x in the exhaust gas generated by the combustion of pulverized coal, it is preferable to adjust the amount of air so that the air coefficient for volatiles (the ratio of the total amount of air supplied from the
В этом случае воздушный коэффициент для летучих веществ, составляющий 0,85-0,95, вызывает недостаточность в концентрации кислорода, но ускоряет воспламенение пылевидного угля. Сжигание пылевидного угля осуществляют при высокой температуре факела. Благодаря химически восстанавливающему горению пылевидного угля при условии недостатка кислорода на первом этапе, NOx, генерируемые из азота, содержащегося в пылевидном угле и воздухе, преобразуются в безвредный азот, приводя в соответствии с этим к уменьшению концентрации NOx в отходящем газе из топочной камеры 41. Кроме того, высокая температура ускоряет реакцию на втором этапе, уменьшая в соответствии с этим количество несгоревшего углерода. В таблице 1 приведены результаты сравнения концентрации NOx в отходящем газе на выходе из топочной камеры при изменении количества подводимого воздуха. В этом случае используемым топливом был бурый уголь, а топливный коэффициент (связанного углерода)/(летучие вещества) составлял 0,82.In this case, the air coefficient for volatile substances, of 0.85-0.95, causes a lack of oxygen concentration, but accelerates the ignition of pulverized coal. The combustion of pulverized coal is carried out at a high flame temperature. Due to the chemically reducing combustion of pulverized coal, provided that there is a lack of oxygen in the first stage, NO x generated from nitrogen contained in pulverized coal and air is converted to harmless nitrogen, resulting in a decrease in the concentration of NO x in the exhaust gas from the
В состоянии В воздушный коэффициент для летучих веществ (колонка D в таблице 1) становится равным 0,84 при значении 0,79 в состоянии А, а концентрация NOx уменьшается.In state B, the air coefficient for volatile substances (column D in table 1) becomes 0.84 with a value of 0.79 in state A, and the concentration of NO x decreases.
Горелка 42, соответствующая настоящему варианту осуществления, является цилиндрической горелкой, содержащей центральную трубку 10 подачи воздуха, распылитель 11 топлива, трубки 12 подачи дополнительного воздуха, трубку 13 подачи вторичного воздуха и трубку 14 подачи третичного воздуха, причем каждая является цилиндрической и расположена концентрически, как показано на виде спереди, приведенном на фиг.3, со стороны топочной камеры. Однако распылитель 11 топлива может быть прямоугольным. Кроме того, как показано на виде спереди горелки, приведенном на фиг.4, со стороны топочной камеры, распылитель 11 топлива может быть окружен, по меньшей мере, частью трубки подачи внешнего воздуха, например, трубки 13 подачи вторичного воздуха и трубки 14 подачи третичного воздуха. Кроме того, как показано на разрезе горелки, приведенном на фиг.5, внешний воздух может быть подведен посредством одной трубки (трубки 13 подачи вторичного воздуха) и дополнительно может быть подведен посредством трех или более трубок (не показано). В настоящем изобретении, как показано на фиг.1 и 2 в распылителе 11 топлива предусмотрены элемент 32 сужения канала для обеспечения сужения канала и препятствие 33 для концентрирования частиц топлива к стороне внешней перегородки 22 распылителя 11 топлива. Однако аналогичный эффект получен даже на горелке 42 (фиг.5) без этих конструкций.The
Кроме того, в настоящем изобретении, как показано на фиг.1 и 2, кольцевой стабилизатор 23 пламени предусмотрен на конце внешней перегородки 22 распылителя 11 топлива. Однако горелка 42 без кольцевого стабилизатора 23 пламени, как показано на фиг.5, может быть предусмотрена с элементом 70 расширения трубы, предназначенной для увеличения интенсивности закрутки внешнего потока воздуха из указанной трубки подачи внешнего воздуха, чтобы эжектироваться под углом отклонения, равным 45° или менее, относительно центральной оси горелки (потока 17 вторичного воздуха), образуя в соответствии с этим зоны 19 рециркуляции ниже по технологической цепочке от конца внешней перегородки 22.In addition, in the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, an
На фиг.6 иллюстрируется горелка, представляющая собой модифицированную горелку 42, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения, иллюстрируемому на фиг.1. Секция подвода воздуха для трубок 12 подачи дополнительного воздуха может быть соединена со специально предназначенным устройством подачи воздуха для горения, предназначенным для подачи воздуха для горения, но не соединенным с воздушным ящиком 26 в этом случае, показанном на фиг.6. Если секция подвода воздуха для трубок 12 подачи дополнительного воздуха соединена со специально предназначенным устройством подачи воздуха для горения, то богатый кислородом воздух, имеющий повышенную концентрацию кислорода, или чистый кислород могут быть просто подведены в зависимости от способности пылевидного угля к воспламенению и в зависимости от нагрузки устройства для сжигания топлива. Кроме того, устройство для регулировки скорости потока воздуха для горения, предусмотренное для специально предназначенного устройства подачи воздуха для горения, обеспечивает простое регулирование скорости подачи.Figure 6 illustrates a burner, which is a modified
(Второй вариант осуществления настоящего изобретения)(Second Embodiment of the Present Invention)
На фиг.7 приведен разрез горелки 42, соответствующей второму варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.7 иллюстрируется ситуация работы горелки, когда топочная камера 41 работает при высокой нагрузке. Второй вариант осуществления отличается от первого варианта осуществления в том отношении, что положение завихрителя 10а, расположенного в центральной трубке 10 подачи воздуха, может быть смещено. Ситуация работы горелки, соответствующей этому варианту осуществления настоящего изобретения, при низкой нагрузке аналогична работе горелки первого варианта осуществления при низкой нагрузке, иллюстрируемого на фиг.1. В этом случае завихритель 10а смещают к концу центральной трубки 10 подачи воздуха. Различие в ситуации работы горелки, соответствующей настоящему варианту осуществления, при высокой нагрузке от первого варианта осуществления при высокой нагрузке, иллюстрируемого на фиг.2, заключается в том, что завихритель 10а смещается в сторону выше по технологической цепочке центральной трубки 10 подачи воздуха. Дополнительное отличие настоящего варианта осуществления от первого варианта осуществления заключается в том, что при смещении завихрителя 10а в сторону выше по технологической цепочке центральной трубки 10 подачи воздуха поперечное сечение центральной трубки 10 подачи воздуха становится больше. Эта конфигурация уменьшает отношение площади, покрываемой завихрителем 10а, к площади поперечного сечения трубки, по сравнению со случаем, где завихритель 10а расположен на конце (стороны ниже по технологической цепочке) центральной трубки 10 подачи воздуха.7 is a sectional view of a
Ниже описан случай, где горелка 42, соответствующая настоящему варианту осуществления, изменяет скорость закручивания центрального воздушного потока 15 при условии высокой нагрузки топочной камеры 41.A case is described below where the
При высокой нагрузке, в отличие от первого варианта осуществления настоящего изобретения, завихритель смещается к стороне выше по технологической цепочке центральной трубки 10 подачи воздуха. В соответствии с этим факел пламени образуется в положении, далеко отстоящем от горелки, уменьшая в соответствии с этим тепловую нагрузку вблизи горелки. Для этой цели в настоящем варианте осуществления подвод воздуха из дополнительных вентиляционных отверстий (не показаны) или трубок 12 подачи дополнительного воздуха уменьшается при высокой нагрузке по сравнению со случаем низкой нагрузки.At high load, in contrast to the first embodiment of the present invention, the swirl moves to the side higher along the processing chain of the central
Кроме того, при высокой нагрузке площадь, покрываемая завихрителем 10а в центральной трубке 10 подачи воздуха, увеличивается по сравнению с площадью при низкой нагрузке, благодаря чему уменьшается интенсивность закрутки воздушного потока из центральной трубки 10 подачи воздуха. В соответствии с этим центральный воздушный поток 15 не распространяется также широко после эжекции через трубку 10 подачи воздуха в топочную камеру 41, как в случае высокой интенсивности закрутки. Таким образом, время пребывания частиц топлива вблизи горелки становится короче и, следовательно, уменьшается количество топлива, сгораемого вблизи горелки. Благодаря этому уменьшается теплоизлучение из факела пламени на конструкцию горелки и стенки топочной камеры и подавляется ошлаковывание конструкции горелки и стенки топочной камеры. В это самое время температура зон 19 рециркуляции, расположенных ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора 23 пламени, становится ниже в соответствии с уменьшением теплоизлучения из факела пламени.In addition, at high load, the area covered by the
В настоящем варианте осуществления, описанном выше, был эффект в случае изменения скорости закручивания центрального воздушного потока 15. Однако, помимо этого изменения количество воздуха, подводимое к каждой из трубок 10-14 подачи воздуха, может быть изменено, как описано выше в первом варианте осуществления. Эффект одинаков, как в случае первого варианта осуществления.In the present embodiment described above, there was an effect in the case of a change in the swirling speed of the
Настоящий вариант осуществления является случаем, в котором воздушный поток, эжектируемый из центральной трубки 10 подачи воздуха, закручивается посредством завихрителя 10а, в котором лопасти, наклоненные относительно воздушного потока, создают интенсивность закрутки. Кроме того, в настоящем варианте осуществления интенсивность закрутки изменяют посредством изменения положения завихрителя 10а в центральной трубке 10 подачи воздуха и в соответствии с этим посредством изменения отношения площади, занимаемой завихрителем 10а, к площади поперечного сечения трубки. Однако интенсивность закрутки может быть изменена путем изменения угла наклона лопастей завихрителя. Кроме того, интенсивность закрутки может быть изменена методом, в котором, как показано в поперечном сечении центральной трубки 10 подачи воздуха, иллюстрируемом на фиг.8, трубка 52, расположенная выше по технологической цепочке от центральной трубки 10 подачи воздуха, разделена на две трубки 60а и 60в и в которое воздух вводят в тангенциальном направлении относительно поперечного сечения центральной трубки 10 подачи воздуха. В этом случае интенсивность закрутки сводится на нет при высокой нагрузке путем использования двух оппозитных трубок 60а и 60в, тогда как интенсивность закрутки увеличивается при низкой нагрузке путем использования главным образом одной из двух трубок 60а и 60в для ввода воздуха.The present embodiment is a case in which the air flow ejected from the central
(Третий вариант осуществления настоящего изобретения)(Third Embodiment of the Present Invention)
На фиг.9 приведен разрез горелки для сжигания твердого топлива, например бурого угля и лигнита, соответствующей третьему варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.10 приведен вид спереди горелки со стороны топочной камеры.Figure 9 shows a section of a burner for burning solid fuels, such as brown coal and lignite, corresponding to the third embodiment of the present invention. Figure 10 shows a front view of the burner from the side of the combustion chamber.
Текучую смесь топливного пылевидного угля и отходящего газа подают в топочную камеру 41 через распылитель 11 топлива. L-образный кольцевой стабилизатор 36 пламени, имеющий L-образные выступы, направленные внутрь к выходу из указанного распылителя топлива, предусмотрен на конце распылителя 11 топлива. Зоны 19 рециркуляции образуются ниже по технологической цепочке от стабилизатора, благодаря чему факел пламени образуется, начиная от окрестности горелки. Горелка, иллюстрируемая на фиг.9, отличается тем, что дополнительные вентиляционные отверстия (не показаны) или трубки 12 подачи дополнительного воздуха предусмотрены так, чтобы воздух для воспламенения вводился между L-образными выступами кольцевого стабилизатора 36 пламени (см. фиг.10). Благодаря этому воспламенение просто инициируется вокруг каждого из выступов кольцевого стабилизатора 36 пламени (воспламенение имеет место ниже по технологической цепочке от L-образных выступов кольцевого стабилизатора 36 пламени).A fluid mixture of pulverized coal fuel and exhaust gas is fed into the
(Четвертый вариант осуществления настоящего изобретения(Fourth Embodiment of the Present Invention
На фиг.11 и 12 приведены разрезы горелки 42, соответствующей четвертому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.11 иллюстрируется ситуация, в которой топливо, эжектируемое из горелки 43 при низкой нагрузке, сгорает в топочной камере 41. На фиг.12 и иллюстрируется ситуация, в которой топливо, эжектируемое из горелки 43 при высокой нагрузке, сгорает в топочной камере 41. На фиг.13 приведен схематический вид горелки 42, иллюстрируемой на фиг.11, со стороны топочной камеры 41.11 and 12 are sectional views of a
В горелке 42, соответствующей четвертому варианту осуществления, в центре предусмотрен маслонагнетатель 24, предназначенный для способствования воспламенению. Распылитель 11 топлива, предназначенный для эжекции текучей смеси топлива и транспортирующего газа, предусмотрен вокруг маслонагнетателя 24. Множество дополнительных вентиляционных отверстий (не показано) или трубок 12 подачи дополнительного воздуха предусмотрено вдоль внутренней области внешней поверхности 22 стенки распылителя 11 топлива. Трубка 13 подачи вторичного воздуха и трубка 14 подачи третичного воздуха, соосные с распылителем 11 топлива и предназначенные для подведения потока воздуха, предусмотрены вокруг распылителя 11 топлива. Кольцевой стабилизатор 23 пламени предусмотрен на внешнем конце (стороны выхода в топочную камеру) поверхности стенки распылителя 11 топлива. Кольцевой стабилизатор 23 пламени служит в качестве противодействия как потоку 16 пылевидного угля, эжектируемому из распылителя 11 топлива, так и потоку 17 вторичного воздуха, проходящему через трубку 13 подачи вторичного воздуха. В соответствии с этим уменьшается давление на стороне ниже по технологической цепочке (стороне топочной камеры 41) кольцевого стабилизатора 23 пламени, благодаря чему в этой области образуются зоны 19 рециркуляции в направлении, противоположном направлению потока 16 пылевидного угля и направлению потока 17 вторичного воздуха. В зонах 19 рециркуляции частицы топлива нагреваются теплоизлучением из топочной камеры 41 и воспламеняются благодаря этому.In the
Если направляющая 25, предназначенная для ограничения эжекции внешнего воздуха в направлении наружу относительно центральной оси горелки 42, предусмотрена на выходе из трубки подачи внешнего воздуха (трубка 13 подачи вторичного воздуха, трубка 14 подачи третичного воздуха и аналогичные приспособления), то зоны 19 рециркуляции образуются более просто во взаимодействии с кольцевым стабилизатором 23 пламени.If the
Способствующий воспламенению маслонагнетатель 24, предусмотренный вдоль центральной оси распылителя 11 топлива, используют для воспламенения топлива при запуске горелки 42. Завихрители 27 и 28, предназначенные для закручивания воздушных потоков, эжектируемых из трубки 13 подачи вторичного воздуха и трубки 14 подачи третичного воздуха, предусмотрены в трубке 13 подачи вторичного воздуха и в трубке 14 подачи третичного воздуха, соответственно.The igniter-assisted
Трубка 13 подачи вторичного воздуха и трубка 14 подачи третичного воздуха отделены друг от друга посредством перегородки 29. Конец перегородки 29 образует направляющую 25, предназначенную для направления потока 18 третичного воздуха в направлении наружу относительно потока 16 пылевидного угля. Амбразура 30 горелки, образующая стенку топочной камеры 41, служит также в качестве внешней стенки трубки 14 подачи третичного воздуха. На стенках топочной камеры 41 предусмотрены трубы 31 водяного охлаждения.The secondary
Элемент 32 сужения канала, предназначенный для сужения канала в распылителе 11 топлива, предусмотрен на внутренней стороне перегородки 22 выше по технологической цепочке распылителя 11 топлива. Кроме того, препятствие 33, предназначенное для концентрирования топлива к боковой поверхности перегородки 22 распылителя 11 топлива, предусмотрено на внешней стороне маслонагнетателя 24. Препятствие 33 расположено на стороне, находящейся ниже по технологической цепочке (на стороне топочной камеры), элемента 32 сужения канала.An element for narrowing the
В настоящем варианте осуществления, описываемом ниже, предусмотрены конфигурации горелки 42 и способа сжигания бурого угля и лигнита, в которых отходящий газ из топочной камеры 41 используют в качестве транспортирующего топливо газа и в которых низка концентрация кислорода в потоке 16 пылевидного угля.In the present embodiment described below, there are provided configurations of
В настоящем варианте осуществления проблему инициирования и гашения пламени при низкой нагрузке и проблему когезии золы и ошлаковывания конструкции горелки при высокой нагрузке, вызываемые различием в условиях горения топлива при высокой нагрузке и низкой нагрузке горелки 42 при использовании низкосортного угля, решают путем регулировки положения образования факела в топочной камере 41 в зависимости от нагрузки на горелку 42. То есть при высокой нагрузке факел пламени образуют в топочной камере 41 в положении, далеко отстоящем от горелки 42. В противоположность этому при низкой нагрузке факел пламени образуют в топочной камере 41, начиная от окрестности выхода из распылителя 11 топлива. При низкой нагрузке вследствие низкой тепловой нагрузки топочной камеры 41 температура горелки 42 и стенки топочной камеры 41 вокруг горелки 42 не повышается так высоко, как в случае высокой нагрузки, даже если факел пламени образован вблизи горелки 42 и стенки топочной камеры 41. Таким образом, вокруг конструкции горелки и стенки топочной камеры 41 не имеет место ошлаковывание.In the present embodiment, the problem of initiating and extinguishing the flame at low load and the problem of cohesion of ash and slagging of the burner design at high load caused by the difference in fuel combustion conditions at high load and low load of
Для образования факела пламени в топочной камере 41 начиная от окрестности выхода из распылителя 11 топлива при низкой нагрузке, в настоящем варианте осуществления помимо того, что высокотемпературный газ побуждают находиться в зонах 19 рециркуляции, образуемых ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора 23 пламени и направляющей 25, воздух подают через дополнительные вентиляционные отверстия (не показаны) или трубки 12 подачи дополнительного воздуха, увеличивая благодаря этому концентрацию кислорода в потоке 16 пылевидного угля вблизи кольцевого стабилизатора 23 пламени. В силу такой работы скорость горения увеличивается по сравнению со случаем низкой концентрации кислорода, ускоряя в соответствии с этим воспламенение частиц топлива. Факел пламени, соответственно, образуется в топочной камере 41, начиная от окрестности распылителя 11 топлива.In order to form a flame in the
Дополнительные вентиляционные отверстия (не показаны) или трубки 12 подачи дополнительного воздуха предпочтительно расположены выше по технологической цепочке от конца (выхода топочной камеры 41) распылителя 11 топлива. В этом случае положение дополнительных вентиляционных отверстий или трубок 12 подачи дополнительного воздуха в распылителе 11 топлива устанавливают предпочтительно так, чтобы время пребывания топлива в распылителе 11 топлива было короче времени задержки воспламенения топлива. Целью этого является предотвращение обратного пламени и повреждения от горения в распылителе 11 топлива, вызываемых горением топлива в распылителе 11 топлива. Используемыми мерами являются: установка времени задержки воспламенения (приблизительно составляющее 0,1 сек) газообразного топлива, время задержки которого короче времени задержки воспламенения пылевидного угля; и скорости потока 10-20 м/сек в распылителе 11 топлива. Например, расстояние между выходом из распылителя 11 топлива и выходом из центральной трубки 10 подачи воздуха и расстояние между выходом из распылителя 11 топлива и выходом из дополнительных вентиляционных отверстий и трубок 12 подачи дополнительного воздуха устанавливают приблизительно равным 1 м или менее.Additional vents (not shown) or additional
При высокой нагрузке топочной камеры 41 тепловую нагрузку вблизи горелки уменьшают благодаря образованию факела пламени в топочной камере 41 в положении, далеко отстоящем от горелки 42. Для этой цели в настоящем изобретении подвод воздуха из дополнительных вентиляционных отверстий (не показаны) или трубок 12 подачи дополнительного воздуха уменьшают по сравнению со случаем низкой нагрузки. Уменьшение подвода дополнительного воздуха уменьшает концентрацию потока 16 пылевидного угля вблизи кольцевого стабилизатора 23 пламени по сравнению со случаем низкой нагрузки, замедляя благодаря этому скорость горения. В соответствии с этим температура зон 19 рециркуляции, образуемых ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора 23 пламени, становится ниже, подавляя в соответствии с этим теплоизлучение на конструкцию горелки 42, соответственно, подавляется ошлаковывание.With a high load of the
В настоящем варианте осуществления зоны 19 рециркуляции образуются ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора 23 пламени, и часть топлива сжигают в зонах 10 рециркуляции. Пламя в этой области служит в качестве пускового факела. Полученный пусковой факел может стабильно подавать высокотемпературный газ к факелу, образуемому в топочной камере 41 в положении, далеко отстоящем от горелки 42, стабилизируя благодаря этому факел пламени в положении, далеко отстоящем от горелки 42 и, следовательно, уменьшая возможность гашения пламени.In the present embodiment, the
На фиг.23(а) иллюстрируется ситуация, в которой факел пламени горелки 42 образован в положении, далеко отстоящем от зон 19 рециркуляции ниже по технологической цепочке от кольцевого стабилизатора 23 пламени, при высокой нагрузке топочной камеры 41. В этом случае для уменьшения возможности гашения пламени факелы пламени предпочтительно смешивают друг с другом в топочной камере 41, обеспечивая в соответствии с этим возможность стабильного горения в топочной камере, как показано в разрезе вида сверху устройства для сжигания топлива (топочной камеры 41) при использовании горелок 42, соответствующих настоящему изобретению. На фиг.23(а) иллюстрируется случай, где в каждом из четырех углов топочной камеры 41 расположено по горелке 42. Однако работа аналогична также в случае оппозитного сжигания топлива, в котором горелка 42 расположена в каждой из противоположных стенок топочной камеры 41.23 (a) illustrates a situation in which the flame of the
Для уменьшения концентрации NOx в отходящем газе, генерируемом благодаря сжиганию топлива, предпочтительно регулируют количество воздуха так, чтобы воздушный коэффициент для летучих веществ (отношение общего количества воздуха, подаваемого из распылителя 11 топлива, центральной трубки 10 подачи воздуха и дополнительных вентиляционных отверстий или трубок 12 подачи дополнительного воздуха, к количеству воздуха, необходимому для полного сгорания летучих веществ, содержащихся в топливе) составлял 0,85-0,95. Большая часть топлива смешивается с воздухом, подводимым посредством дополнительных вентиляционных отверстий или трубок 12 подачи дополнительного воздуха в распылитель 11 топлива, и затем сгорает (первый этап). После этого топливный газ смешивается с потоком 17 вторичного воздуха и потоком 18 третичного воздуха, и затем сгорает (второй этап). Если предусмотрен воздушный канал 49 (см. фиг.27) для подачи воздуха ниже по технологической цепочке от горелки 42 в топочную камеру 41, то топливный газ смешивается с воздухом, подводимым из воздушного канала 49, и затем полностью сгорает (третий этап). Летучие вещества, содержащиеся в топливе, сгорают на первом этапе, поскольку скорость их горения выше скорости горения связанного углерода.To reduce the concentration of NO x in the exhaust gas generated by burning fuel, it is preferable to adjust the amount of air so that the air coefficient for volatile substances (the ratio of the total amount of air supplied from the
В этом случае воздушный коэффициент для летучих веществ, составляющий 0,85-0,95, вызывает недостаточность в концентрации кислорода, но ускоряет горение топлива. Сжигание топлива осуществляют при высокой температуре факела пламени. Благодаря химически восстанавливающему горению топлива при условии недостатка кислорода на первом этапе NOx, генерируемые из азота, содержащегося в топливе и воздухе, преобразуются в безвредный азот, приводя в соответствии с этим к уменьшению концентрации NOx в отходящем газе из топочной камеры 41. Кроме того, высокая температура ускоряет реакцию на втором этапе, уменьшая в соответствии с этим количество несгоревшего углерода. В таблице 2 приведены результаты сравнения концентрации NOx в отходящем газе на выходе из топочной камеры 41 при изменении количества подводимого воздуха. В этом случае используемым топливом был бурый уголь, а топливный коэффициент (связанный углерод/летучие вещества) составлял 0,82.In this case, the air coefficient for volatile substances, of 0.85-0.95, causes a lack of oxygen concentration, but accelerates the combustion of fuel. Fuel is burned at a high flame temperature. Due to the chemically reducing combustion of the fuel under the condition that there is a lack of oxygen in the first stage, NO x generated from the nitrogen contained in the fuel and air is converted to harmless nitrogen, resulting in a decrease in the concentration of NO x in the exhaust gas from the
В состоянии В воздушный коэффициент для летучих веществ (колонка С в таблице 2) становится равным 0,85 при значении 0,70 в состоянии А, а концентрация NOx в факеле уменьшается.In state B, the air coefficient for volatile substances (column C in table 2) becomes 0.85 with a value of 0.70 in state A, and the concentration of NO x in the flare decreases.
Горелка 42, соответствующая настоящему изобретению, является цилиндрической горелкой, содержащей распылитель 11 топлива, трубку 13 подачи вторичного воздуха и трубку 14 подачи третичного воздуха, причем каждая является цилиндрической и расположена концентрически, как показано на виде спереди, приведенном на фиг.13, со стороны топочной камеры. Однако распылитель 11 топлива и конденсор могут быть прямоугольными. Кроме того, как показано на виде спереди горелки 42, приведенном на фиг.15 (вид спереди со стороны топочной камеры 41), распылитель 11 топлива может быть окружен, по меньшей мере, частью трубки подачи внешнего воздуха, например трубки 13 подачи вторичного воздуха и трубки 14 подачи третичного воздуха. Кроме того, как показано в горелке, иллюстрируемой на фиг.15, дополнительные вентиляционные отверстия или трубки 12 подачи дополнительного воздуха могут быть позиционированы посредством одной трубки вдоль внутренней стороны стенки 22 распылителя 11 топлива.The
Кроме того, как показано в разрезе горелки 42, приведенном на фиг.16, внешний воздух может быть подведен посредством одной трубки (трубки 13 подачи вторичного воздуха) или может быть подведен с помощью трех или более трубок (не показано). В настоящем варианте осуществления, как показано на фиг.11 и 12, в распылителе 11 топлива предусмотрены элемент 32 сужения канала, предназначенный для сужения канала, и препятствие 33, предназначенное для концентрирования частиц топлива на внутренней стороне поверхности 22 стенки распылителя 11 топлива. Однако аналогичный эффект, как в горелке 42, иллюстрируемой на фиг.11-15, получают даже без этих конструкций.In addition, as shown in sectional view of
Кроме того, в настоящем варианте осуществления, как показано на фиг.11 и 12, кольцевой стабилизатор 23 пламени предусмотрен на конце поверхности 22 стенки распылителя 11 топлива. Однако, как показано на фиг.16, может быть предусмотрена направляющая 35, предназначенная для направления внешнего воздушного потока (потока 17 вторичного воздуха) в направлении наружу относительно распылителя 11 топлива, генерирующая в соответствии с этим зоны 19 рециркуляции вблизи задней стороны (сбоку от середины топочной камеры 41) направляющей 35.In addition, in the present embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, an
(Пятый вариант осуществления настоящего изобретения)(Fifth Embodiment of the Present Invention)
На фиг.17 и 18 приведены разрезы горелки 42, соответствующей пятому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.17 иллюстрируется ситуация, в которой топливо, эжектируемое из горелки 42 при низкой нагрузке, сгорает в топочной камере 41. На фиг.18 иллюстрируется ситуация, в которой топливо, эжектируемое из горелки 42 при высокой нагрузке, сгорает в топочной камере 41.17 and 18 are sectional views of a
Основным отличием настоящего варианта осуществления от четвертого варианта осуществления является то, что на конце поверхности 22 стенки распылителя 11 топлива не предусмотрены ни кольцевой стабилизатор 23 пламени, ни направляющая 35. Для регулировки профиля факела пламени без кольцевого стабилизатора 23 пламени и направляющей 35 в канале подвода вторичного воздуха предусмотрен завихритель 27.The main difference between this embodiment and the fourth embodiment is that neither an
Факел пламени образуют, начиная от выхода из распылителя 11 топлива при низкой нагрузке топочной камеры 41. Для этой цели воздух подводят через дополнительные вентиляционные отверстия (не показаны) или трубку 12 подачи дополнительного воздуха, увеличивая в соответствии с этим концентрацию кислорода в потоке 16 пылевидного угля вблизи перегородки 22 распылителя 11 топлива. Благодаря этой операции увеличивают скорость горения по сравнению со случаем низкой концентрации кислорода, ускоряя в соответствии с этим воспламенение частиц топлива. Начиная от окрестности распылителя 11 топлива, соответственно, образуется пламя.A flame torch is formed, starting from the exit from the
В настоящем варианте осуществления вторичный воздух интенсивно закручивается (при коэффициенте закручивания, равном 1 или более) посредством завихрителя 27, предусмотренного в трубке 13 подачи вторичного воздуха. Благодаря центробежной силе, возникающей при закручивании, поток 17 вторичного воздуха после эжекции расширяется в направлении отклонения от потока 16 пылевидного угля. В этом случае давление в области между потоком 16 пылевидного угля и потоком 17 вторичного воздуха падает, благодаря чему образуются зоны 19 рециркуляции в направлении, противоположном направлению потока 16 пылевидного угля и потока 17 вторичного воздуха. Кроме того, если в трубке 13 подачи вторичного воздуха предусмотрен демпфер (не показан) для уменьшения скорости потока с тем, чтобы уменьшить скорость потока вторичного воздуха до значения, близкого к нулю, то между потоком 18 третичного воздуха из трубки 14 подачи третичного воздуха и потоком 16 пылевидного угля образуются зоны 19 рециркуляции.In the present embodiment, the secondary air is intensively swirled (with a swirl coefficient of 1 or more) by means of a
При высокой нагрузке топочной камеры 41 тепловая нагрузка вблизи горелки 42 уменьшается благодаря образованию факела пламени в топочной камере 41 в положении, далеко отстоящем от горелки 42. Для этой цели подвод воздуха из дополнительных вентиляционных отверстий или трубок 12 подачи дополнительного воздуха уменьшается по сравнению со случаем низкой нагрузки. Уменьшение подвода дополнительного воздуха уменьшает концентрацию кислорода в потоке 16 пылевидного угля вблизи поверхности 22 стенки распылителя 11 топлива по сравнению со случаем низкой нагрузки, уменьшая в соответствии с этим скорость горения топлива. Кроме того, в настоящем варианте осуществления уменьшается интенсивность закрутки, обеспечиваемая во вторичном воздухе посредством завихрителя 27 в трубке 13 подачи вторичного воздуха. Поток 17 вторичного воздуха после эжекции из трубки 13 подачи вторичного воздуха проходит затем параллельно потоку 16 пылевидного угля, не образуя в соответствии с этим зон 19 рециркуляции в обратном направлении в области между потоком 16 пылевидного угля и потоком 17 вторичного воздуха. Кроме того, если открыт демпфер (не показан), предусмотренный в трубке 13 подачи вторичного воздуха так, чтобы увеличить скорость потока вторичного воздуха, то между потоком 16 пылевидного угля и потоком 17 вторичного воздуха может предотвращаться образование зон 19 рециркуляции в обратном направлении.With a high load of the
(Шестой вариант осуществления настоящего изобретения)(Sixth Embodiment of the Present Invention)
На фиг.19 приведен разрез горелки 42, работающей на твердом топливе, соответствующей шестому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.20 приведен вид спереди горелки 42 со стороны топочной камеры 41.FIG. 19 is a sectional view of a
Текучую смесь топлива и отходящего газа подводят к топочной камере 41 через распылитель 11 топлива. Кольцевой стабилизатор 36 пламени с L-образными выступами предусмотрен на конце распылителя 11 топлива. Ниже по технологической цепочке (внутрь топочной камеры 41) от стабилизатора образуются зоны 19 рециркуляции, благодаря чему пламя образуется, начиная от окрестности горелки 42. Горелка, иллюстрируемая на фиг.19, отличается тем, что дополнительные вентиляционные отверстия (не показаны) или трубки 12 подачи дополнительного воздуха (см. фиг.20), предусмотрены так, чтобы воздух для горения вводился между L-образными выступами кольцевого стабилизатора 36 пламени. Благодаря этому горение просто инициируется вокруг каждого из L-образных выступов кольцевого стабилизатора 36 пламени (воспламенение имеет место ниже по технологической цепочке от L-образных выступов кольцевого стабилизатора 36 пламени).A fluid mixture of fuel and exhaust gas is led to the
(Седьмой вариант осуществления настоящего изобретения)(Seventh Embodiment of the Present Invention)
Ниже описан седьмой вариант осуществления настоящего изобретения. На фиг.21 приведен разрез горелки, соответствующей седьмому варианту осуществления. На фиг.21(а) представлен разрез горелки, тогда как на фиг.21(b) представлен вид спереди горелки со стороны топочной камеры.The seventh embodiment of the present invention is described below. On Fig shows a section of a burner corresponding to the seventh variant of implementation. On Fig (a) presents a section of the burner, while on Fig (b) presents a front view of the burner from the side of the combustion chamber.
Текучую смесь 1 пылевидного угля и транспортирующего газа (первичного воздуха) подводят к топочной камере 41 через распылитель 11 топлива. На конце распылителя 11 топлива предусмотрен кольцевой стабилизатор 36 пламени с L-образными выступами. Ниже по технологической цепочке от стабилизатора образуются зоны 19 рециркуляции, благодаря чему, начиная от окрестности горелки, образуется факел пламени.The
Внутри распылителя 11 топлива предусмотрено препятствие 33. Препятствие 33 увеличивает концентрацию пылевидного угля вблизи кольцевого стабилизатора 36 пламени, ускоряя в соответствии с этим воспламенение. Воздух для горения (поток 17 вторичного воздуха и поток 18 третичного воздуха) подводят вокруг распылителя 11 топлива из воздушного ящика 26. Поток 18 третичного воздуха должным образом закручивается посредством завихрителя 28, благодаря чему оптимизируются условия для сжигания с уменьшенным содержанием NOx. Кроме того, поток 18 третичного воздуха расширяется в направлении наружу посредством направляющей 29, побуждая в соответствии с этим создание, так называемого, состояния с недостатком воздуха, в котором воздуха недостаточно в центре факела пламени. В соответствии с этим осуществляется сжигание топлива с уменьшенным образованием NOx.An
Горелка, иллюстрируемая на фиг.21, отличается тем, что между препятствием 33 и внутренней стенкой распылителя 11 топлива для воспламенения предусмотрены дополнительные вентиляционные отверстия (не показаны) и трубки 12 подачи дополнительного воздуха. Таким образом, дополнительный воздух для воспламенения подают к потоку пылевидного угля, концентрируемому посредством препятствия 33 у внутренней стороны стенки распылителя 11 топлива, и, следовательно, концентрация кислорода увеличивается, тогда как концентрация пылевидного угля поддерживается на заданном уровне концентрации или выше. Это улучшает воспламеняемость. На центральной оси горелки 42 предусмотрен маслонагнетатель 24, используемый для запуска горелки 42. Между препятствием 33 и кольцевым стабилизатором 36 пламени на конце распылителя 11 предусмотрена область S смешивания, предназначенная для смешивания текучей смеси с дополнительным воздухом для обеспечения воспламенения. Благодаря этому текучая смесь достаточно смешивается с дополнительным воздухом 21 для воспламенения. Между L-образными в разрезе зубьями кольцевого стабилизатора 36 пламени (см. фиг.21(b)) предусматривается выход дополнительных вентиляционных отверстий или трубок 12 подачи дополнительного воздуха для воспламенения. Благодаря этому воспламенение легко инициируется вокруг каждого из L-образных выступов кольцевого стабилизатора 36 пламени (воспламенение имеет место ниже по технологической цепочке от L-образных выступов кольцевого стабилизатора 36 пламени).The burner illustrated in FIG. 21 is characterized in that between the
Направляющая 36', предназначенная для расширения направления эжекции внешнего воздуха, может быть предусмотрена на выходе канала трубки подачи внешнего воздуха (потока 17 вторичного воздуха, потока 18 третичного воздуха и аналогичных потоков), причем зоны 19 рециркуляции образуются проще при взаимодействии направляющей 36' с кольцевым стабилизатором 36 пламени.A guide 36 ', designed to expand the direction of ejection of external air, can be provided at the outlet of the channel of the external air supply pipe (
(Восьмой вариант осуществления настоящего изобретения)(Eighth Embodiment of the Present Invention)
Горелка 42, соответствующая восьмому варианту осуществления, иллюстрируемая на фиг.22 (фиг.22(а) - разрез горелки 42, а фиг.22(b) - вид спереди горелки со стороны топочной камеры), отличается тем, что дополнительный воздух 67 для воспламенения вводят из подводящего трубопровода 66, специально предназначенного для дополнительных вентиляционных отверстий (не показаны) или трубок 12 подачи дополнительного воздуха для воспламенения, через дополнительные вентиляционные отверстия (не показаны) или трубки 12 подачи дополнительного воздуха для воспламенения и в зоны S смешивания, предназначенные для смешивания текучей смеси в распылителе 11 топлива с дополнительным воздухом 67 для воспламенения.The
В горелке 42, иллюстрируемой на фиг.22, дополнительный воздух 67 для воспламенения, вводимый из подводящего трубопровода 66, может иметь давление, отличающееся от давления воздуха, подводимого из воздушного ящика 26, позволяя в соответствии с этим свободный выбор размера дополнительных вентиляционных отверстий (не показаны) или трубок 12 подачи дополнительного воздуха. Кроме того, в специально предназначенном трубопроводе 66 подачи дополнительного воздуха для воспламенения может быть предусмотрено устройство (не показано) для регулировки расхода воздуха для воспламенения, позволяя в соответствии с этим просто регулировать скорость подачи. При использовании обогащенного кислородом газа в качестве дополнительного воздуха 67 для воспламенения воспламенимость улучшается.In the
На фиг.23 приведен разрез вида сверху топочной камеры 41, в которой используются горелки, соответствующие любому из вышеописанных вариантов осуществления настоящего изобретения, при угловом сжигании топлива.FIG. 23 is a sectional view of a top view of a
В общем, при расположении горелок в соответствии с угловым сжиганием топлива, на каждом углу топочной камеры 41 предусматривают горизонтальную секцию для камеры 37 горелки. При высокой нагрузке топочной камеры 41, как показано на фиг.23(а), высокоскоростной поток из каждой горелки в камере 37 горелки образует выпускную секцию 38 вблизи выхода из горелки, образуя в соответствии с этим область стабильного горения в топочной камере 41.In general, when the burners are arranged in accordance with the angular combustion of fuel, a horizontal section for the
В примере работы горелки в соответствии с угловым сжиганием топлива, иллюстрируемым на фиг.23, скорость потока 18 третичного воздуха трубки 14 подачи внешнего третичного воздуха, делающая вклад в образование области стабильного горения в топочной камере, составляет 50 м/сек или более, тогда как скорость потока 16 пылевидного угля, подаваемого с помощью отходящего газа, составляет 5-30 м/сек. А скорость воздушного потока центральной трубки 10 подачи воздуха, предназначенного для ускорения воспламенения топлива, составляет 5-20 м/сек.In the example of operation of the burner in accordance with the angular combustion of fuel illustrated in FIG. 23, the tertiary
При низкой нагрузке топочной камеры 41, как показано на фиг.23(b), коэффициент распределения и интенсивность закрутки воздуха для горения регулируют так, чтобы каждая горелка образовывала факел пламени F автоматически стабилизирующегося типа. На фиг.24 иллюстрируется вариант осуществления, в котором топливо подают в топочную камеру 41 из четырех камер 37 горелок, причем каждая образована в боковой стенке топочной камеры 41. На фиг.25 (на фиг.25(а) при высокой нагрузке, а на фиг.25(b) при низкой нагрузке) иллюстрируется вариант осуществления, в котором топливо подают в топочную камеру 41 из шести камер 37 горелок, причем каждая предусмотрена в боковой стенке топочной камеры 41.At low load of the
В соответствии с вышеописанной установкой вблизи горелки 42 имеется низкая концентрация кислорода и нет теплового источника, например циркуляции высокотемпературного газа на высоком уровне. В соответствии с этим топливо не воспламеняется, благодаря чему образуется выпускная секция 38. В середине топочной камеры 41 топливо смешивается с высокоскоростными потоками из других горелок 42 и с воздухом из трубки 14 подачи третичного воздуха, образуя в соответствии с этим область стабильного горения и, следовательно, стабильного сжигания топлива. Функцией трубки 14 подачи третичного воздуха при высокой нагрузке, так же как и на предшествующем уровне техники, является стабилизация образования области стабильного горения. Для этой цели скорость потока предпочтительно составляет 50 м/сек или более.According to the above-described installation, near the
Короче говоря, в настоящем изобретении в топочной камере 41 в соответствии с угловым сжиганием или тангенциальным сжиганием, соответствующим предшествующему уровню техники, выпускную секцию 38 образуют в высокоскоростном потоке топлива вблизи горелки 42 при высокой нагрузке, образуя благодаря этому в топочной камере 41 область стабильного горения. В противоположность этому, при низкой нагрузке в высокоскоростном потоке топлива, начиная от окрестности горелки 42 образуется автоматически стабилизирующийся факел пламени. Такая работа обеспечивает применимость в широком диапазоне нагрузок топочной камеры 41.In short, in the present invention, in the
Более характерно, что водоохлаждаемая конструкция каждой поверхности стенки топочной камеры не модифицирована, но часть камеры 37 горелки модифицирована в конструкции горелки, содержащей канал для топлива; и множество каналов для воздуха для горения. Затем регулируемыми являются распределение воздуха для горения и интенсивность закрутки высокоскоростного потока топлива и высокоскоростного потока воздуха для горения. В таком случае работа регулируется в зависимости от низкой или высокой нагрузки топочной камеры.It is more characteristic that the water-cooled design of each wall surface of the combustion chamber is not modified, but part of the
В вышеприведенном описании водоохлаждаемая конструкция стенки не модифицирована, а модифицирована одна часть камеры 37 горелки. Однако настоящее изобретение применимо в случае водоохлаждаемой конструкции стенки, предусматриваемой между соседними горелками 42 во вновь создаваемом котле.In the above description, the water-cooled wall structure is not modified, but one part of the
На фиг.27 приведена принципиальная схема устройства для сжигания топлива при использовании горелок, работающих на угле, например на буром угле и лигните, соответствующих настоящему изобретению. На фиг.28 приведен разрез вида сверху устройства, иллюстрируемого на фиг.27. Ниже приведено описание, сделанное со ссылкой на фиг.27 и 28.On Fig is a schematic diagram of a device for burning fuel when using burners operating on coal, such as brown coal and lignite, corresponding to the present invention. On Fig shows a section view from above of the device illustrated in Fig.27. The following is a description made with reference to FIGS. 27 and 28.
Топочная камера 41 устройства для сжигания топлива в каждом углу содержит два вертикальных ряда горелок 42. Каждая горелка 42 расположена так, чтобы в горизонтальном направлении быть направленной в середину топочной камеры 41. Уголь и аналогичное топливо подают из топливного бункера 43, через устройство 44 для подачи угля и в вентилятор-измельчитель 45. Уголь, измельченный посредством вентилятора-измельчителя 45, подают по топливопроводу 54 в горелку 42. В этом случае отходящий газ, отводимый из верхней части топочной камеры 41, смешивают с углем в канале 55 подачи отходящего газа, расположенном ниже по технологической цепочке от устройства 44 для подачи угля, и затем вводят в вентилятор-измельчитель 45. При смешивании угля с высокотемпературным газом для горения из угля испаряется влага. Кроме того, поскольку концентрация кислорода уменьшается, то подавляются спонтанное воспламенение угля и взрыв при нагреве угля в процессе измельчения в вентиляторе-измельчителе 45. В случае бурого угля концентрация кислорода, как правило, составляет 8-15%. Воздух, подаваемый в горелку 42 и в воздушный канал 49, расположенный ниже по технологической цепочке, подают посредством воздуходувки 46. При этом используют схему двухступенчатого сжигания топлива, в которой горелка 42 подает воздух в количестве, которое меньше количества, необходимого для полного сгорания топлива, и в которой воздушный канал 49 подает дефицит воздуха. Однако возможна также схема двухступенчатого сжигания топлива, в которой отсутствует воздушный канал 49 и в которой горелка 42 подает все необходимое количество воздуха.The
В горелке 42 в зависимости от нагрузки устройства для сжигания топлива (топочной камеры 41) изменяют способ сжигания. То есть при высокой нагрузке тепловая нагрузка вблизи горелки уменьшается благодаря образованию факела пламени в положении, отстоящем далеко от горелки 42. В противоположность этому при низкой нагрузке факел образуется, начиная от выхода из распылителя 11 топлива. В этом случае для безопасной работы устройства для сжигания топлива необходимо контролировать факел пламени. В настоящем изобретении, поскольку способ сжигания изменяют в зависимости от нагрузки, способ текущего контроля факела пламени предпочтительно изменяют в зависимости от нагрузки. То есть при низкой нагрузке, поскольку факел образуется независимо в каждой горелке 42, в каждой горелке 42 необходимо предусмотреть пламенно-температурный детектор 47. В противоположность этому при высокой нагрузке для текущего контроля факела пламени, который образуется в положении, отстоящем далеко от горелки 42, необходим пламенно-температурный детектор 48, предназначенный для текущего контроля середины топочной камеры 41. В зависимости от нагрузки и способа сжигания топлива выбирают соответствующий сигнал из пламенно-температурных детекторов 47 и 48, в соответствии с которым осуществляют текущий контроль факела.In the
Кроме того, для уменьшения ошлаковывания конструкции горелки и стенки топочной камеры при высокой нагрузке в стенках топочной камеры или горелках 42, работающих на пылевидном угле, могут быть предусмотрены термометры (не показаны) или пламенно-температурные детекторы (не показаны), в соответствии с чем в ответ на сигнал из таких приборов могут быть отрегулированы скорость потока дополнительного воздуха и скорость потока центрального воздуха.In addition, thermometers (not shown) or flame-temperature detectors (not shown) may be provided in the walls of the combustion chamber or
На фиг.29 иллюстрируется конфигурация, в которой различные горелки для сжигания угля, например бурого угля и лигнита, соответствующие любому из вышеописанных вариантов осуществления настоящего изобретения, используют в системе котла, работающего на пылевидном угле.29 illustrates a configuration in which various burners for burning coal, for example brown coal and lignite, corresponding to any of the above embodiments of the present invention, are used in a pulverized coal boiler system.
Котел, работающий на пылевидном угле, иллюстрируемый на фиг.29, имеет конфигурацию горелок 42, соответствующую схеме двухступенчатого сжигания топлива, и содержит воздушный канал 49. Множество горелок 42 расположено в топочной камере 41 тремя вертикальными рядами по пять штук в каждом ряду. Горизонтальное расположение горелок топочной камеры 41 не показано. Число горелок 42 и их расположение определяют способностью (максимальной скоростью горения пылевидного угля, емкостью котла и аналогичными параметрами) одной горелки и конструкции котла.The pulverized coal boiler illustrated in FIG. 29 has a
Горелки 42 каждого этапа располагают в воздушном ящике 26. Распылитель, предназначенный для эжекции масла, способствующего воспламенению, с отходящим газом и воздухом, предусматривают в горелке 42. Масло, способствующее воспламенению, подают через распределитель 58 в распылителе 24 масла каждой горелки. Воздух 51 для горения, подогреваемый посредством теплообменника 52, становится в соответствии с этим горячим воздухом, температура которого составляет приблизительно 300 °С. Воздух для горения вводят в воздушный ящик 26 после регулировки скорости потока посредством демпфера 56. Затем воздух для горения эжектируют через каждую горелку 42 в топочную камеру 41. Воздух 51 для горения дополнительно подают через демпфер 57 в воздушный канал 49.The
Отходящий газ отводят через канал 55 отходящего газа, соединенный с окрестностью выхода отходящего газа в выходе топочной камеры, подводя в соответствии с этим к устройству 44 для подачи угля. Пылевидный уголь подают в вентилятор-измельчитель 45 вместе с транспортирующим отходящим газом и измельчают здесь. Затем регулируют распределение размера зерен и после этого пылевидный уголь подают в горелку 42. Размер зерен пылевидного угля, подаваемого в горелку 42, и его распределение регулируют в зависимости от нагрузки котла. Поверхность стенки топочной камеры 41, как правило, имеет водоохлаждаемую конструкцию для генерации первичного водяного пара. Первичный пар, перегретый с помощью паронагревателя 59, становится перегретым паром, подаваемым в паровую турбину (не показано). Паровая турбина соединена с электрогенератором, который генерирует электроэнергию.The off-gas is discharged through the off-gas channel 55 connected to the vicinity of the off-gas outlet at the exit of the combustion chamber, thereby supplying coal to the coal supply device 44. Pulverized coal is fed to the
В дымоходе для освобождения отходящего газа котла, работающего на пылевидном угле, через дымовую трубу 63 воздух предусматривают аппарат для очистки отходящего газа, содержащий устройство 60 для удаления NOx, электрический пылеуловитель 61 и устройство 62 для удаления SOx.In the chimney to exhaust the exhaust gas of the pulverized coal boiler through the chimney 63, an exhaust gas purification apparatus comprising an NO x removal device 60, an
Количество воздуха для горения, подаваемого к каждой горелке 42, устанавливают равным величине, составляющей 89-90 об.% от теоретического количества воздуха для горения угля. Количество воздуха, подаваемого впоследствии из воздушного канала 49, устанавливают равным приблизительно 40-30 об.% от теоретического количества воздуха для горения угля. В соответствии с этим общее количество воздуха составляет приблизительно 120 об.% от теоретического количества воздуха для горения угля. Сжигание в факеле пламени горелки 42, работающей на пылевидном угле, осуществляют с помощью воздуха, количество которого меньше теоретического количества воздуха, после чего несгоревший углерод топлива дожигают в воздухе, подаваемом впоследствии.The amount of combustion air supplied to each
Генерирование электроэнергии посредством сжигания низкосортного угля, например бурого угля и лигнита, осуществляют посредством электростанции, работающей на угле, содержащей топочную камеру, имеющей поверхности стенок топочной камеры, оборудованные множеством горелок 42, соответствующих настоящему изобретению; котел, работающий на угле, для образования водяного пара, благодаря использованию теплоты сгорания, полученной посредством сжигания пылевидного угля с помощью горелок 42; паровые турбины, приводимые во вращение паром, получаемом в котле; и электрогенератор (не показан), приводимый в действие паровыми турбинами.Electricity generation by burning low-grade coal, for example brown coal and lignite, is carried out by means of a coal-fired power plant containing a combustion chamber having wall surfaces of the combustion chamber equipped with a plurality of
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY
Настоящее изобретение обеспечивает получение горелки, работающей на твердом топливе, и способа сжигания топлива при использовании горелки, работающей на твердом топливе, которая может обеспечивать стабильное сжигание топлива в широком диапазоне нагрузок топочной камеры от условия работы при высокой нагрузке до условия работы при низкой нагрузке даже в случае сжигания плохо поддающегося горению топлива, подобного низкосортному углю, например бурого угля и лигнита; устройства для сжигания топлива, например топочной камеры, нагревательной печи и подогревателя дутья, при использовании указанной горелки и способа управления ей; котла, работающего на твердом топливе, и системы, в которой он используется; и электростанции, работающей на угле.The present invention provides a solid fuel burner and a method for burning fuel using a solid fuel burner that can provide stable combustion of a fuel over a wide load range of a combustion chamber from a high load condition to a low load condition even in in the case of burning poorly combustible fuels like low-grade coal, such as brown coal and lignite; devices for burning fuel, for example a combustion chamber, a heating furnace and a blast heater, using the specified burner and its control method; a solid fuel boiler and the system in which it is used; and a coal-fired power plant.
Настоящее изобретение позволяет воспламенение топлива вблизи от горелки, даже если в качестве транспортирующего газа используют газ с низкой концентрацией кислорода. В соответствии с этим даже пылевидный уголь, например бурый уголь, имеющий плохие свойства золы, может быть быстро и эффективно сожжен вблизи выхода из горелки. Это позволяет обеспечить уменьшение содержания NOx в отходящем газе и предотвратить когезию золы вокруг горелки.The present invention allows ignition of fuel in the vicinity of the burner, even if a gas with a low oxygen concentration is used as the transporting gas. Accordingly, even pulverized coal, for example brown coal having poor ash properties, can be quickly and efficiently burned near the exit of the burner. This allows a reduction in the NO x content in the exhaust gas and prevents the ash from cohesion around the burner.
Claims (59)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000237235 | 2000-08-04 | ||
JP2000-237235 | 2000-08-04 | ||
JP2001-20851 | 2001-01-29 | ||
JP2001020851 | 2001-01-29 | ||
JP2001-147964 | 2001-05-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002110101A RU2002110101A (en) | 2003-11-27 |
RU2282105C2 true RU2282105C2 (en) | 2006-08-20 |
Family
ID=37060764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002110101/06A RU2282105C2 (en) | 2000-08-04 | 2001-08-03 | Solid fuel burner (variants), fuel combustion device (variants), boiler (variants), fuel combustion method (variants), boiler system and power plant (variants) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2282105C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7717701B2 (en) | 2006-10-24 | 2010-05-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pulverized solid fuel burner |
RU2442818C2 (en) * | 2007-11-26 | 2012-02-20 | Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. | Burner for highly coking coals and gasifier |
RU2565737C1 (en) * | 2014-05-13 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Vortex burner for combustion of solid powdered fuel |
CN112469943A (en) * | 2019-04-17 | 2021-03-09 | 生物能源株式会社 | Burner device and combustion device |
-
2001
- 2001-08-03 RU RU2002110101/06A patent/RU2282105C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7717701B2 (en) | 2006-10-24 | 2010-05-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Pulverized solid fuel burner |
RU2442818C2 (en) * | 2007-11-26 | 2012-02-20 | Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. | Burner for highly coking coals and gasifier |
RU2565737C1 (en) * | 2014-05-13 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Vortex burner for combustion of solid powdered fuel |
CN112469943A (en) * | 2019-04-17 | 2021-03-09 | 生物能源株式会社 | Burner device and combustion device |
CN112469943B (en) * | 2019-04-17 | 2024-06-07 | 生物能源株式会社 | Burner device and combustion device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1306614B1 (en) | Solid fuel burner | |
CA2410725C (en) | Solid fuel burner, burning method using the same, combustion apparatus and method of operating the combustion apparatus | |
AU2011310173B2 (en) | Combustion system and method for operating same | |
JP3890497B2 (en) | Solid fuel burner and combustion method of solid fuel burner | |
WO2001096784A1 (en) | LOW NOx PULVERIZED SOLID FUEL COMBUSTION PROCESS AND APPARATUS | |
JP2005291534A (en) | Combustion equipment and method of biomass fuel | |
RU2067724C1 (en) | Low-emission swirling-type furnace | |
RU2282105C2 (en) | Solid fuel burner (variants), fuel combustion device (variants), boiler (variants), fuel combustion method (variants), boiler system and power plant (variants) | |
JP2001330211A (en) | Pulverized coal burner, pulverized coal boiler using it, its system, and coal-fired thermal power generation system | |
JP3899457B2 (en) | Solid fuel burner and combustion method of solid fuel burner | |
RU2350838C1 (en) | High-temperature cyclone reactor | |
WO2020120828A1 (en) | Method for burning fuel, burner and boiler | |
RU169645U1 (en) | VERTICAL PRISMATIC LOW EMISSION HEATER | |
Arkhipov et al. | The influence of the maximally rapid heating and ignition of powdered Kuznetsk coals on the integrated operational efficiency of power-generating boilers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150414 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200804 |