RU2343349C1 - Pulverised-coal burner with aerodynamic converter of air-and-coal mixture flow - Google Patents

Pulverised-coal burner with aerodynamic converter of air-and-coal mixture flow Download PDF

Info

Publication number
RU2343349C1
RU2343349C1 RU2007129494/06A RU2007129494A RU2343349C1 RU 2343349 C1 RU2343349 C1 RU 2343349C1 RU 2007129494/06 A RU2007129494/06 A RU 2007129494/06A RU 2007129494 A RU2007129494 A RU 2007129494A RU 2343349 C1 RU2343349 C1 RU 2343349C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coal
channel
air
pulverised
coal burner
Prior art date
Application number
RU2007129494/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владлен Романович Котлер (RU)
Владлен Романович Котлер
Андрей Владимирович Штегман (RU)
Андрей Владимирович Штегман
Дмитрий Владимирович Сосин (RU)
Дмитрий Владимирович Сосин
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт (ВТИ)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт (ВТИ)" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт (ВТИ)"
Priority to RU2007129494/06A priority Critical patent/RU2343349C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2343349C1 publication Critical patent/RU2343349C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: heating systems.
SUBSTANCE: invention refers to heat engineering and can be used as a pulverised-coal burner for the boilers of thermal power stations and industrial boiler houses. This is ensured by the fact that the aerodynamic converter installed in an annular duct meant for supplying air-and-coal mixture after the swirler in the direction of air-and-coal mixture is made in the form of at least three longitudinal radial partitions uniformly located in a circumferential direction of annular duct, and parallel once-through ducts forming a system.
EFFECT: simplifying the design, increasing fuel ignition velocity and efficiency of fuel combustion during two-stage pulverised coal combustion at maintaining the reduced output of fuel nitrogen oxides.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве пылеугольной горелки для котлов тепловых электростанций и промышленных котельных.The invention relates to a power system and can be used as a pulverized coal burner for boilers of thermal power plants and industrial boiler rooms.

Известна принимаемая в качестве ближайшего аналога изобретения вихревая пылеугольная горелка, содержащая центральный канал для размещения поджигового устройства, последовательно расположенные вокруг центрального канала соосно с ним кольцевые каналы для подачи аэросмеси и вторичного воздуха с лопаточными завихрителями в каждом канале и установленный в канале для подачи аэросмеси за завихрителем по ходу аэросмеси аэродинамический преобразователь потока [1]. Аэродинамический преобразователь согласно [1] выполнен в виде последовательно установленных вдоль движения потока конфузорно-цилиндрической вставки и конфузорно-диффузорного насадка, что позволяет уменьшить образование топливных оксидов азота в результате оптимального распределения составляющих аэросмеси по сечению кольцевой струи на выходе из горелки. К недостаткам горелки [1] следует отнести конструктивную сложность технического решения, а также ухудшенные условия осуществления первой стадии (при недостатке кислорода) двухступенчатого процесса сжигания угольной пыли, возникающие в результате оттеснения центральным концентрированным пылевым потоком движущихся ему навстречу высокотемпературных приосевых газов рециркуляции.Known is taken as the closest analogue of the invention to a vortex dust-coal burner containing a central channel for accommodating an ignition device, consecutively arranged annular channels for supplying air mixture and secondary air with blade swirls in each channel and installed in the channel for supplying air mixture behind the swirl along the air mixture aerodynamic flow transducer [1]. The aerodynamic transducer according to [1] is made in the form of a confuser-cylindrical insert and a confuser-diffuser nozzle that are installed sequentially along the flow stream, which makes it possible to reduce the formation of fuel nitrogen oxides as a result of the optimal distribution of the air mixture components over the cross section of the annular jet at the outlet of the burner. The disadvantages of the burner [1] include the structural complexity of the technical solution, as well as the deteriorated conditions for the implementation of the first stage (with a lack of oxygen) of the two-stage process of burning coal dust, resulting from the displacement by the central concentrated dust stream of high-temperature paraxial recirculation gases moving towards it.

Достигаемым результатом изобретения является упрощение конструкции, повышение скорости воспламенения и полноты сгорания топлива в процессе двухступенчатого сжигания угольной пыли при сохранении уменьшенного выхода топливных оксидов азота.The achieved result of the invention is to simplify the design, increase the ignition rate and completeness of fuel combustion during the two-stage combustion of coal dust while maintaining a reduced yield of fuel nitrogen oxides.

Это обеспечивается тем, что в вихревой пылеугольной горелке, содержащей центральный канал для размещения растопочного устройства, последовательно расположенные вокруг центрального канала соосно с ним кольцевые каналы для подачи аэросмеси и вторичного воздуха с лопаточными завихрителями в каждом канале и установленный в канале для подачи аэросмеси за завихрителем по ходу аэросмеси аэродинамический преобразователь потока, аэродинамический преобразователь согласно изобретению выполнен в виде по меньшей мере трех продольных радиальных перегородок, равномерно расположенных по окружности кольцевого канала и образующих систему прямоточных параллельных каналов.This is ensured by the fact that in a vortex pulverized coal burner containing a central channel for accommodating a kindling device, annular channels for supplying air mixture and secondary air with blade swirlers in each channel and installed in the channel for supplying the air mixture behind the swirl through aerosol mixture aerodynamic flow transducer, aerodynamic transducer according to the invention is made in the form of at least three longitudinal radial partition walls evenly spaced around the circumference of the annular channel and forming a system of direct-flow parallel channels.

При этом рекомендуемое оптимальное число перегородок составляет 4÷8, а оптимальная длина каждой перегородки 1,5÷2,5 D, где D - больший из двух внутренних диаметров кольцевого канала.Moreover, the recommended optimal number of partitions is 4 ÷ 8, and the optimal length of each partition is 1.5 ÷ 2.5 D, where D is the larger of the two inner diameters of the annular channel.

На фиг.1 изображена пылеугольная горелка согласно изобретению в продольном разрезе; на фиг.2 - вид по стрелке В фиг.1.Figure 1 shows a pulverized coal burner according to the invention in longitudinal section; figure 2 is a view along arrow In figure 1.

Горелка содержит центральный канал 1 для размещения растопочного устройства, в качестве которого в данном конкретном случае служит мазутная форсунка 2 с патрубком 3 для подачи в канал части воздуха (центральный воздух). Вокруг центрального канала 1 соосно с ним концентрически последовательно расположены кольцевой канал 4 для подачи аэросмеси и два кольцевых канала 5 и 6 для подачи вторичного воздуха. Каналы 4, 5, 6 оборудованы входными патрубками соответственно 7, 8, 9. В каждом канале 1, 4, 5, 6 установлены лопаточные завихрители соответственно 10, 11, 12, 13 (фиг.1). При этом завихрители во всех каналах, кроме канала 4 для подачи аэросмеси, установлены на их выходных участках, а завихритель 11 в канале 4 - на входном участке этого канала. За завихрителем 11 на выходном участке канала 4 для подачи аэросмеси установлен аэродинамический преобразователь потока, выполненный в данном примере в виде шести продольных радиальных перегородок 14, равномерно расположенных по окружности кольцевого канала 4 и образующих систему прямоточных параллельных каналов 15 (фиг.2) для выпуска струй 16 пылевого потока. Длина L каждой перегородки (фиг.1) составляет 1,5÷2,5 D, где D - больший из двух внутренних диаметров кольцевого канала 4. Каждая перегородка 14 может быть выполнена вогнутой со стороны набегающего завихренного потока аэросмеси. Горелка установлена в амбразуре стены 17 топочной камеры.The burner contains a central channel 1 for accommodating a kindling device, which in this particular case is a fuel oil nozzle 2 with a pipe 3 for supplying part of the air to the channel (central air). Around the central channel 1, an annular channel 4 for supplying air mixtures and two annular channels 5 and 6 for supplying secondary air are concentrically arranged coaxially with it. Channels 4, 5, 6 are equipped with inlet nozzles 7, 8, 9. In each channel 1, 4, 5, 6, blade swirls are installed, respectively, 10, 11, 12, 13 (Fig. 1). In this case, the swirlers in all channels except channel 4 for supplying air mixtures are installed at their output sections, and the swirler 11 in channel 4 is installed at the input section of this channel. An aerodynamic flow transducer is installed behind the swirler 11 at the output section of the channel 4 for supplying the air mixture; in this example, it is made in the form of six longitudinal radial baffles 14 uniformly spaced around the circumference of the annular channel 4 and forming a system of direct-flow parallel channels 15 (Fig. 2) for the release of jets 16 dust flow. The length L of each partition (Fig. 1) is 1.5 ÷ 2.5 D, where D is the larger of the two inner diameters of the annular channel 4. Each partition 14 can be made concave from the side of the incident swirling flow of the mixture. The burner is installed in the embrasure of the wall 17 of the combustion chamber.

Вихревая пылеугольная горелка согласно изобретению работает следующим образом. Вначале подают топливо и воздух соответственно в растопочное устройство (мазутную горелку 1) и патрубок 3 центрального канала 1. Затем по подводящим патрубкам 7,8,9 подают соответственно аэросмесь и вторичный воздух. Все потоки воздуха и аэросмеси при поступательном движении вдоль соответствующих каналов завихриваются с помощью лопаточных завихрителей 10, 11, 12, 13. Завихренный поток аэросмеси в выходной части канала 4 набегает на радиальные перегородки 14 (аэродинамический преобразователь потока). На каждой перегородке 14 при встрече с набегающим потоком завихренной аэросмеси концентрируется поток обедненной воздухом угольной пыли. В топочном пространстве эти потоки движутся прямолинейно и попадают в приосевую зону рециркуляции продуктов сгорания с низким содержанием кислорода. При этом, с одной стороны, благодаря прямоточному характеру движения пылевых струй не происходит отбрасывания центробежными силами угольных частиц к внутренней поверхности потока вторичного воздуха, где обычно происходит интенсивное подмешивание кислорода к воспламенившимся летучим топлива. За счет этого обеспечивается уменьшенный выход топливных оксидов азота. С другой стороны, по сравнению с [1] горелка согласно изобретению благодаря разделению сплошного потока концентрированной пыли на отдельные струи при конструктивной простоте обеспечивает более благоприятные условия для эффективного протекания первой стадии двухступенчатого процесса сжигания топлива.Vortex pulverized coal burner according to the invention operates as follows. First, fuel and air are supplied to a kindling device (oil burner 1) and pipe 3 of the central channel 1, respectively. Then, air mixture and secondary air are supplied through the supply pipes 7,8,9, respectively. All flows of air and air mixtures during forward movement along the corresponding channels are vortexed using scapular swirlers 10, 11, 12, 13. The swirling flow of air mixture in the outlet part of the channel 4 runs onto the radial partitions 14 (aerodynamic flow transducer). On each partition 14, when meeting with the oncoming flow of a swirling air mixture, a stream of air-depleted coal dust is concentrated. In the furnace space, these flows move rectilinearly and fall into the axial zone of recirculation of combustion products with a low oxygen content. At the same time, on the one hand, due to the direct-flow nature of the movement of dust jets, centrifugal forces do not discard coal particles to the inner surface of the secondary air flow, where oxygen is usually intensively mixed with flammable volatile fuels. This ensures a reduced yield of fuel nitrogen oxides. On the other hand, compared with [1], the burner according to the invention, due to the separation of a continuous stream of concentrated dust into separate jets with structural simplicity, provides more favorable conditions for the efficient flow of the first stage of a two-stage fuel combustion process.

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU № 2053442, 7 F 23 D 1/06, 1992.1. Patent RU No. 2053442, 7 F 23 D 1/06, 1992.

Claims (3)

1. Вихревая пылеугольная горелка, содержащая центральный канал для размещения растопочного устройства, последовательно расположенные вокруг центрального канала соосно с ним кольцевые каналы для подачи аэросмеси и вторичного воздуха с лопаточными завихрителями в каждом канале и установленный в канале для подачи аэросмеси за завихрителем по ходу аэросмеси аэродинамический преобразователь потока, отличающаяся тем, что аэродинамический преобразователь выполнен в виде по меньшей мере трех продольных радиальных перегородок, равномерно расположенных по окружности кольцевого канала и образующих систему прямоточных параллельных каналов.1. Vortex pulverized coal burner containing a central channel for accommodating the kindling device, successively arranged annular channels for supplying the air mixture and secondary air with blade swirls in each channel around the central channel, and an aerodynamic transducer installed in the channel for supplying the air mixture behind the swirler along the air mixture flow, characterized in that the aerodynamic transducer is made in the form of at least three longitudinal radial partitions, uniformly aspolozhennyh circumference of the annular channel and forming parallel channels ramjet system. 2. Вихревая пылеугольная горелка по п.1, отличающаяся тем, что число перегородок составляет 4-8.2. Vortex pulverized coal burner according to claim 1, characterized in that the number of partitions is 4-8. 3. Вихревая пылеугольная горелка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что длина каждой перегородки составляет 1,5-2,5 D, где D - больший из двух внутренних диаметров кольцевого канала. 3. Vortex pulverized coal burner according to claim 1 or 2, characterized in that the length of each partition is 1.5-2.5 D, where D is the larger of the two inner diameters of the annular channel.
RU2007129494/06A 2007-08-01 2007-08-01 Pulverised-coal burner with aerodynamic converter of air-and-coal mixture flow RU2343349C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129494/06A RU2343349C1 (en) 2007-08-01 2007-08-01 Pulverised-coal burner with aerodynamic converter of air-and-coal mixture flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129494/06A RU2343349C1 (en) 2007-08-01 2007-08-01 Pulverised-coal burner with aerodynamic converter of air-and-coal mixture flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2343349C1 true RU2343349C1 (en) 2009-01-10

Family

ID=40374234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007129494/06A RU2343349C1 (en) 2007-08-01 2007-08-01 Pulverised-coal burner with aerodynamic converter of air-and-coal mixture flow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2343349C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193688U1 (en) * 2018-05-10 2019-11-11 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Burner device
CN114904408A (en) * 2022-06-10 2022-08-16 中国石油化工股份有限公司 Ethylene and oxygen mixer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193688U1 (en) * 2018-05-10 2019-11-11 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Burner device
CN114904408A (en) * 2022-06-10 2022-08-16 中国石油化工股份有限公司 Ethylene and oxygen mixer
CN114904408B (en) * 2022-06-10 2023-11-03 中国石油化工股份有限公司 Ethylene and oxygen mixer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4815966A (en) Burner for burning liquid or gaseous fuels
RU2457397C2 (en) Mixer of fuel with air for combustion chambers
PL196858B1 (en) Method of combusting coal in concentrated streams with nox reduction
KR20110014143A (en) Methods and systems for mixing reactor feed
US7661269B2 (en) Gas turbine burner
CN113864775A (en) Ammonia-doped multi-phase fuel grading cyclone burner
RU2306483C1 (en) Method of burning liquid or gas fuel and air heater
RU68652U1 (en) DUST-BURNER WITH AERODYNAMIC AEROSMIX FLOW CONVERTER
RU2343349C1 (en) Pulverised-coal burner with aerodynamic converter of air-and-coal mixture flow
CN109578993B (en) Horizontal coal-fired furnace and flue gas recirculation system and operation method thereof
RU2646164C1 (en) Vortex dust-coil burner
CN106568079B (en) System and method for providing combustion in a boiler
CN202024323U (en) Powder fuel combustor
RU131849U1 (en) Vortex Burner
CN210085386U (en) Combined gasification burner
RU2565737C1 (en) Vortex burner for combustion of solid powdered fuel
JP2001330211A (en) Pulverized coal burner, pulverized coal boiler using it, its system, and coal-fired thermal power generation system
RU2350838C1 (en) High-temperature cyclone reactor
RU89669U1 (en) VORTEX DUST-BURNER BURNER WITH AEROSMIX DIRECT FLOW DIVIDERS
CN205447724U (en) Boiler
CN101440955B (en) Low nitrogen combustion apparatus and method
RU2638500C1 (en) Method for incineration of milled solid fuel and device for its implementation
WO2018207559A1 (en) Solid fuel burner and combustion device
RU2143084C1 (en) Method for combined-cycle combustion of natural gas, pulverized coal, and gas products of thermochemical treatment of coal
NL1030521C2 (en) Combustion reactor for burning pulverized coal, e.g. for producing electricity, comprises combustion chamber, isotropic outlet nozzle, coal air mixture supply system and natural gas injector with lighter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120802