RU2426029C1 - Vortex pulverised coal burner - Google Patents
Vortex pulverised coal burner Download PDFInfo
- Publication number
- RU2426029C1 RU2426029C1 RU2010127638/06A RU2010127638A RU2426029C1 RU 2426029 C1 RU2426029 C1 RU 2426029C1 RU 2010127638/06 A RU2010127638/06 A RU 2010127638/06A RU 2010127638 A RU2010127638 A RU 2010127638A RU 2426029 C1 RU2426029 C1 RU 2426029C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- secondary air
- air
- burner
- channels
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при организации сжигания угольной пыли в топках котлов, камер сгорания и печах.The invention relates to energy and can be used to organize the combustion of coal dust in the furnaces of boilers, combustion chambers and furnaces.
Известна вихревая пылеугольная горелка, содержащая корпус, кольцевой канал аэросмеси, разделенный на отдельные сопла, и, по крайней мере, один соосно расположенный периферийный канал вторичного воздуха, образованный обечайками и снабженный завихрителем (SU №1672116, МПК F23D 1/02, 1989 г.).Known vortex pulverized coal burner containing a housing, an annular mixture channel, divided into separate nozzles, and at least one coaxially located peripheral secondary air channel formed by shells and equipped with a swirler (SU No. 1672116, IPC F23D 1/02, 1989 )
Недостатком этой горелки является технологическая сложность выходной части канала пылевоздушной смеси, отсутствие крутки в канале пылевоздушной смеси, что ухудшает стабильное воспламенение и горение пылеугольного топлива. Эта горелка не позволяет эффективно снижать образование оксидов азота при сжигании низкокачественного угольного топлива.The disadvantage of this burner is the technological complexity of the output part of the channel of the dusty air mixture, the lack of twist in the channel of the dusty air mixture, which affects the stable ignition and combustion of pulverized coal. This burner does not allow to effectively reduce the formation of nitrogen oxides when burning low-quality coal fuel.
Наиболее близкой по технической сущности является горелка одноканальная по первичному и двухканальная по вторичному воздуху, содержащая короб центрального воздуха, завихритель улиточный пылевоздушной смеси, короб вторичного воздуха, канал центрального воздуха, канал пылевоздушной смеси, каналы вторичного воздуха, завихритель лопаточный и форсунку растопочную (отраслевой стандарт ОСТ 108.030.26-78 «Горелки вихревые пылеугольные, пылегазовые и компоновка их с топками. Методы расчета и проектирования», стр.10, черт.7).The closest in technical essence is a single-channel burner for primary and two-channel for secondary air, containing a central air box, a sniffer snail dust-air mixture, a secondary air duct, a central air channel, a dust-air mixture channel, secondary air channels, a blade swirl and a nozzle kindling (industry standard OST 108.030.26-78 "Vortex pulverized coal, dust and gas burners and their arrangement with furnaces. Methods of calculation and design", p. 10, Fig. 7).
Недостатками этой горелки являются наличие улиточного завихрителя, который приводит к неравномерному распределению пыли в канале аэросмеси и нестабильное воспламенение на пониженных нагрузках из-за невозможности регулирования крутки в каналах вторичного воздуха. Это все приводит к повышенной эмиссии оксидов азота.The disadvantages of this burner are the presence of a snail swirl, which leads to an uneven distribution of dust in the air mixture channel and unstable ignition at reduced loads due to the impossibility of controlling the twist in the secondary air channels. All this leads to increased emission of nitrogen oxides.
Задачей настоящего изобретения является уменьшение образования оксидов азота и стабильное воспламенение и горение угольной пыли в широком диапазоне нагрузок при сжигании низкокачественного угольного топлива.The present invention is to reduce the formation of nitrogen oxides and stable ignition and combustion of coal dust in a wide range of loads when burning low-quality coal fuel.
Из уровня техники не выявлено решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения. Поэтому можно утверждать, что предложенное техническое решение соответствует условию изобретательского уровня.From the prior art, no solutions have been identified that have features that match the distinguishing features of the invention. Therefore, it can be argued that the proposed technical solution meets the condition of an inventive step.
Технический результат достигается тем, что вихревая пылеугольная горелка содержит корпус с соосно установленными центральной трубой и обечайками, образующими кольцевые каналы пылевоздушной смеси, растопочного воздуха и, по крайней мере, один канал вторичного воздуха, на выходных концах этих каналов установлены аксиальные завихрители. Новым согласно изобретению является выполнение на выходном конце горелки на торце средней обечайки, образующей канал пылевоздушной смеси, выходного конфузора с углом сужения 10÷35°, а на торце внешней обечайки, образующей внешний канал вторичного воздуха, выполнен выходной диффузор с углом раскрытия 20÷35°, причем степень перекрытия сечений указанных каналов выбирают из соотношения равным 0,2÷0,7 и равно 0,2÷0,7, где F1, F2, F3 и F4 - соответственно площадь сечения каналов пылевоздушной смеси, площадь сужения сечений каналов пылевоздушной смеси, площадь сечения внешнего канала вторичного воздуха и площадь сужения внешнего канала вторичного воздуха.The technical result is achieved by the fact that the vortex dust-coal burner contains a housing with a coaxially mounted central pipe and shells forming ring channels of the dust-air mixture, kindling air and at least one secondary air channel, axial swirlers are installed at the output ends of these channels. New according to the invention is the execution at the output end of the burner at the end of the middle shell forming the channel of the dust-air mixture, the output confuser with a narrowing angle of 10 ÷ 35 °, and at the end of the outer shell forming the external channel of the secondary air, an output diffuser with an opening angle of 20 ÷ 35 °, and the degree of overlap of the cross sections of these channels is selected from the ratio equal to 0.2 ÷ 0.7 and equal to 0.2 ÷ 0.7, where F 1 , F 2 , F 3 and F 4 are the cross-sectional area of the dust-air mixture channels, the narrowing area of the cross-sections of the dust-air mixture channels, the cross-sectional area of the external secondary air channel and the narrowing area of the external secondary air channel.
Кольцевой внутренний канал вторичного воздуха выполнен с возможностью пропуска 30÷40%, а кольцевой внешний канал вторичного воздуха - 60÷70% всего вторичного воздуха.The annular internal channel of the secondary air is made with the possibility of passing 30 ÷ 40%, and the annular external channel of the secondary air is 60 ÷ 70% of all secondary air.
На фиг.1 представлен продольный разрез вихревой пылеугольной горелки; на фиг.2 - поперечный разрез горелки по А-А; на фиг.3 - вид Б выходной части горелки (увеличено).Figure 1 presents a longitudinal section of a vortex pulverized coal burner; figure 2 is a transverse section of the burner aa; figure 3 is a view B of the output part of the burner (enlarged).
Вихревая пылеугольная горелка устанавливается на стене 1 топочной камеры котла. Она состоит из корпуса 2, в котором коаксиально расположены следующие каналы (от центра к периферии):The vortex dust-coal burner is installed on the wall 1 of the boiler combustion chamber. It consists of a
- центральный канал 3;-
- кольцевой канал 4 растопочного воздуха;-
- кольцевой канал 5 пылевоздушной смеси (аэросмеси);-
- кольцевой внутренний канал 6 вторичного воздуха;- annular
- кольцевой внешний канал 7 вторичного воздуха.- annular
Центральный канал 3 образован внутренними стенками цилиндрической трубы 8, в нем расположены запальник и мазутная горелка (не показаны). Кольцевой канал 4 растопочного воздуха образован внешней стенкой цилиндрической трубы 8 и внутренней стенкой внутренней обечайки 9. Кольцевой канал 5 пылевоздушной смеси образован внешней стенкой внутренней обечайки 9 и внутренней стенкой средней обечайки 10. Кольцевой внутренний канал 6 вторичного воздуха образован внешней стенкой средней обечайки 10 и внутренней стенкой внешней обечайки 11. Кольцевой внешний канал 7 вторичного воздуха образован внешней стенкой верхней обечайки 11 и внутренней стенкой корпуса 2.The
В выходных частях каналов 4, 5, 6 и 7 расположены соответственно неподвижные аксиальные завихрители 12, 13, 14 и 15. Причем аксиальные завихрители 14 и 15 дополнительно снабжены регулируемыми аксиальными завихрителями соответственно 16 и 17.In the output parts of the
Ко входным концам обечаек 9, 10, 11 и корпусу 2 присоединены соответственно подводящая труба 18 центрального воздуха, подводящий короб 19 пылевоздушной смеси, подводящий короб 20 вторичного воздуха и подводящий короб 21 вторичного воздуха. Со стороны топки на выходном конце горелки на торце средней обечайки 10, образующей канал 5 пылевоздушной смеси, выполнен выходной конфузор 22 с углом сужения 10÷35° и степенью перекрытия сечения этого канала 0,2÷0,7.To the input ends of the
где: F1 - площадь сечения канала 5 пылевоздушной смеси;where: F 1 is the cross-sectional area of the
F2 - площадь сужения сечения канала 5 пылевоздушной смеси.F 2 - the narrowing area of the cross section of the
На торце внешней обечайки 11, образующей внешний канал 7 вторичного воздуха, выполнен выходной диффузор 23 с углом раскрытия 20÷35° и степенью перекрытия сечения этого канала 0,2÷0,7.At the end of the
где: F3 - площадь сечения внешнего канала 7 вторичного воздуха;where: F 3 - the cross-sectional area of the
F4 - площадь сужения внешнего канала 7 вторичного воздуха.F 4 - the area of the narrowing of the
Эти показатели выбираются в зависимости от физико-механических свойств сжигаемого топлива, мощности и, соответственно, размеров горелки и габаритов топочной камеры.These indicators are selected depending on the physicomechanical properties of the fuel burned, power and, accordingly, the size of the burner and the dimensions of the combustion chamber.
Вихревая пылеугольная горелка работает следующим образом. Vortex pulverized coal burner operates as follows.
Через центральный канал 3 посредством запальника и мазутной горелки производят розжиг растопочного топлива в топке. По подводящей трубе 18 в кольцевой канал 4 подают растопочный воздух, необходимый для быстрого воспламенения и надежного горения распыленного растопочного топлива (например, мазута). Завихритель 12 в кольцевом канале 4 закручивает поток растопочного воздуха и вместе с ним распыленный мазут, что улучшает смесеобразование, а значит, и воспламенение и сгорание. Этот растопочный воздух также охлаждает запальник и мазутную форсунку.Through the
После розжига мазутной горелки через подводящий короб 19 и кольцевой канал 5 в топку подают основное топливо - пылевоздушную смесь. Завихритель 13 в кольцевом канале 5 закручивает эту пылевоздушную смесь. Крутка в кольцевых каналах 4, 5, 6 и 7 создает благоприятные условия для образования приосевой зоны рециркуляции дымовых газов к устью горелки, что способствует быстрому прогреву и надежному воспламенению угольной пыли во всем диапазоне эксплуатационных нагрузок.After ignition of a fuel oil burner through the supply duct 19 and the
Одновременно с пылевоздушной смесью в топку подают вторичный воздух. Его подача осуществляется через кольцевые каналы 6 и 7, куда вторичный воздух подается из подводящих коробов соответственно 20 и 21. На выходе из каналов 6 и 7 вторичный воздух закручивается соответственно завихрителями 14 и 15. Наличие двух каналов вторичного воздуха 6 и 7 дает возможность перераспределять вторичный воздух по этим каналам, что позволяет обеспечить стабильность воспламенения и горения угольной пыли. Согласно расчетным и экспериментальным данным оптимальное распределение вторичного воздуха по каналу 6 составляет 30÷40%, а по каналу 7 составляет 60÷70% от всего объема вторичного воздуха, подаваемого для сжигания пылеугольной смеси в горелку. Это позволяет организовать горизонтальную стадийность горения пылеугольного факела и в то же время подать в корень факела необходимое количество воздуха для стабильного воспламенения топлива на начальном участке факела при пониженных нагрузках.At the same time as the dusty air mixture in the furnace serves secondary air. Its supply is through the
Выходной конфузор 22, установленный на торце средней обечайки 10 кольцевого канала 5 пылевоздушной смеси, направляет угольную пыль в зону рециркуляции горячих газов, крайне обедненную кислородом, куда происходит подсос горячих газов. В результате этого происходит быстрый прогрев пылевоздушной смеси и ее быстрое воспламенение. Кроме того, из-за конфузора 22 происходит отрыв пылевоздушной смеси от подаваемого в топку вторичного воздуха, что способствует организации хорошей горизонтальной стадийности горения пылеугольного топлива.The output confuser 22, mounted on the end of the
Завихрители 16 и 17 позволяют производить регулировку крутки вторичного воздуха в каналах 6 и 7 при пусконаладочных работах. Этим самым выполняется дополнительная регулировка крутки потока вторичного воздуха в пределах 2<n<4,5. При большой величине крутки кольцевой воздушный поток вторичного воздуха отрывается от потока пылевоздушной смеси и усиливает горизонтальную стадийность горения. Это дополнительно снижает концентрацию кислорода в корне факела на стадии выхода летучих веществ, а следовательно, способствует снижению эмиссии оксидов азота.Swirlers 16 and 17 allow you to adjust the twist of the secondary air in
Выходной диффузор 23, установленный на торце внешней обечайки 11 внутреннего кольцевого канала 6 вторичного воздуха, усиливает действие конфузора 22. Он способствует отрыву потоков вторичного воздуха от потока пылевоздушной смеси, что также усиливает стадийное сжигание топлива и снижает процесс образования оксидов азота.The output diffuser 23, mounted on the end of the
Использование предлагаемой вихревой пылеугольной горелки для сжигания каменных углей марки СС в камерных топках энергетических котлов, например Экибастузских углей на котле ПК-39 Рефтинской ГРЭС, позволит снизить оксиды азота на 40÷50%, с 900÷1000 до 530-550 мг. Горелка обеспечивает стабильное воспламенение и горение угольной пыли в широком диапазоне нагрузок, что особенно актуально при сжигании низкокачественного угольного топлива.The use of the proposed vortex pulverized coal burner for burning fossil fuels of the SS grade in chamber furnaces of power boilers, for example, Ekibastuz coals at the PK-39 boiler of Reftinskaya TPP, will reduce nitrogen oxides by 40 ÷ 50%, from 900 ÷ 1000 to 530-550 mg. The burner provides stable ignition and combustion of coal dust in a wide range of loads, which is especially important when burning low-quality coal fuel.
Claims (2)
где F1, F2, F3 и F4 соответственно площадь сечения канала пылевоздушной смеси, площадь сужения сечения канала пылевоздушной смеси, площадь сечения внешнего канала вторичного воздуха, площадь сужения внешнего канала вторичного воздуха.1. Vortex pulverized coal burner containing a housing with a coaxially mounted central pipe and shells forming the annular channels of the dusty air mixture, kindling air and at least one secondary air channel, axial swirlers are installed at the output ends of these channels, characterized in that at the output at the end of the burner, at the end of the middle shell forming the channel of the dusty air mixture, an outlet confuser with a narrowing angle of 10 ÷ 35 ° is made, and at the end of the outer shell forming the external channel of the secondary air, n output diffuser with an aperture angle of 20 ÷ 35 °, the degree of overlapping sections of said channels are selected from the relation and
where F 1 , F 2 , F 3 and F 4, respectively, the cross-sectional area of the channel of the dusty air mixture, the narrowing area of the cross-section of the channel of the dusty air mixture, the cross-sectional area of the external channel of the secondary air, the narrowing area of the external channel of the secondary air.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010127638/06A RU2426029C1 (en) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | Vortex pulverised coal burner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010127638/06A RU2426029C1 (en) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | Vortex pulverised coal burner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2426029C1 true RU2426029C1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010127638/06A RU2426029C1 (en) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | Vortex pulverised coal burner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2426029C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102767824A (en) * | 2012-07-06 | 2012-11-07 | 南阳市沧田工程机械有限公司 | Novel efficient pulverized coal combustion device |
RU2551439C1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-05-27 | Тимофей Логинович Басаргин | Burner device for burning of gaseous and liquid fuel |
RU207337U1 (en) * | 2021-07-19 | 2021-10-25 | Акционерное общество "Томская генерация" | LOW-TOXIC VORTEX CHARCOAL BURNER WITH POINT SPREADERS AND AIRMIX FLOW SWITCHER |
-
2010
- 2010-07-02 RU RU2010127638/06A patent/RU2426029C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХЗМАЛЯН Д.М. и КАГАН Я.А. Теория горения и топочные устройства. - М.: Энергия, 1976, с.383, рис.18-2. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102767824A (en) * | 2012-07-06 | 2012-11-07 | 南阳市沧田工程机械有限公司 | Novel efficient pulverized coal combustion device |
CN102767824B (en) * | 2012-07-06 | 2015-08-05 | 南阳市沧田工程机械有限公司 | A kind of new and effective coal powder burner |
RU2551439C1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-05-27 | Тимофей Логинович Басаргин | Burner device for burning of gaseous and liquid fuel |
RU207337U1 (en) * | 2021-07-19 | 2021-10-25 | Акционерное общество "Томская генерация" | LOW-TOXIC VORTEX CHARCOAL BURNER WITH POINT SPREADERS AND AIRMIX FLOW SWITCHER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2544662B2 (en) | Burner | |
CN106090907B (en) | A kind of strong swirl flame diffusion burner of premix | |
BG64878B1 (en) | Solid fuel burner and method for the adjustment of burning effected by the solid fuel burner | |
JP6490698B2 (en) | Lean gas burner | |
WO2012098174A1 (en) | Method and burner for burning lean gas in a power plant boiler | |
US9995480B2 (en) | Burner | |
RU2426029C1 (en) | Vortex pulverised coal burner | |
RU2683052C1 (en) | Vortex kindling pulverized coal burner | |
JP5658126B2 (en) | Oil burning burner, solid fuel burning burner unit and solid fuel burning boiler | |
JP3239142B2 (en) | Method of controlling radial stratified flame center burner | |
RU2646164C1 (en) | Vortex dust-coil burner | |
RU131849U1 (en) | Vortex Burner | |
RU61010U1 (en) | BURNER FOR LIQUID AND GAS FUEL COMBUSTION AND FUEL AND AIR SUPPLY SYSTEM | |
TW202140963A (en) | Combustion system for a boiler with fuel stream distribution means in a burner and method of combustion | |
RU2230257C2 (en) | Device for burning gaseous fuel | |
JP6732960B2 (en) | Method for burning fuel and boiler | |
RU226942U1 (en) | Low emission vortex pulverized coal burner | |
RU2716642C1 (en) | Vortex pulverized coal burner (versions) | |
RU2270402C1 (en) | Fuel burner | |
US20240019118A1 (en) | Burner, System, and Method for Hydrogen-Enhanced Pulverized Coal Ignition | |
FI127741B (en) | Bio oil burner | |
CN214468618U (en) | Swirl combustion tube and low-nitrogen combustor with same | |
CN112696672B (en) | Combustion tube and low-nitrogen combustor with same | |
RU169645U1 (en) | VERTICAL PRISMATIC LOW EMISSION HEATER | |
RU2028544C1 (en) | Pulverized-coal burner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20180130 |