RU2518754C2 - Coal-water fuel combustion device (versions) - Google Patents
Coal-water fuel combustion device (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2518754C2 RU2518754C2 RU2012137001/06A RU2012137001A RU2518754C2 RU 2518754 C2 RU2518754 C2 RU 2518754C2 RU 2012137001/06 A RU2012137001/06 A RU 2012137001/06A RU 2012137001 A RU2012137001 A RU 2012137001A RU 2518754 C2 RU2518754 C2 RU 2518754C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ash
- combustion chamber
- chamber
- combustion
- walls
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для сжигания жидкого, в том числе, водоугольного топлива (ВУТ) в различных котельных установках промышленной теплоэнергетики, жилищно-коммунального хозяйства и других теплогенерирующих системах.The invention relates to devices for burning liquid, including water-coal fuel (HLF) in various boiler plants of industrial heat power engineering, housing and communal services and other heat-generating systems.
Известны способы и устройства сжигания жидкого топлива, включая водоугольное топливо, обеспечивающие его распыл и вдув в топку за счет атмосферного воздуха, либо горячего воздуха, либо воздуха и горячих дымовых газов, воспламенение и стабилизацию горения с использованием тангенциальной закрутки потоков [Зайденварг В.Е., Трубецкой К.Н., Мурко В.И., Нехороший И.Х. Производство и использование водоугольного топлива. - М.: Изд-во Акад. Горных наук, 2001. - 176 с.]. Указанные устройства имеют тот недостаток, что сочетания отдельных узлов не оптимизированы.Known methods and devices for burning liquid fuel, including coal-water fuel, providing its atomization and blowing into the furnace due to atmospheric air, or hot air, or air and hot flue gases, ignition and stabilization of combustion using tangential swirling of flows [Zaydenvarg V.E. , Trubetskoy K.N., Murko V.I., Not good I.Kh. Production and use of coal water fuel. - M .: Publishing house of Acad. Mining Sciences, 2001. - 176 p.]. These devices have the disadvantage that the combinations of individual nodes are not optimized.
Для оптимизации работы отдельных узлов устройств для сжигания используется жидкое шлакоудаление.To optimize the operation of individual units of devices for combustion, liquid slag removal is used.
Известны котлы с жидким шлакоудалением, которые отличаются конструктивно в зависимости от условий их работы.Known boilers with liquid slag removal, which differ structurally depending on the conditions of their work.
В котле [RU 2038532 МПК F22B 33/18, опубл. 27.06.1995] используется жидкое шлакоудаление. Котел содержит топку, сообщенную посредством летки и шлакового бункера со шлаковой ванной, причем бункер выходным торцом опущен под уровень воды в ванне с образованием гидрозатвора и охлаждаемый змеевик.In the boiler [RU 2038532 IPC F22B 33/18, publ. 06/27/1995] liquid slag removal is used. The boiler contains a firebox communicated by means of a tap hole and a slag bunker with a slag bath, and the bunker is lowered by the outlet end under the water level in the bath with the formation of a water trap and a cooled coil.
Недостатком данного котла является сложность системы жидкого шлакоудаления.The disadvantage of this boiler is the complexity of the liquid slag removal system.
Известен способ предотвращения засорения стенок агрегатов угольной котельной несгоревшими продуктами сгорания (WO 2004022928, МПК 7 F01K, опубл. 18.03.2004).A known method of preventing clogging of the walls of the units of a coal boiler room with unburned combustion products (WO 2004022928, IPC 7 F01K, publ. March 18, 2004).
Степень отложения несгоревших продуктов сгорания угольной котельной на стенках агрегатов котельной снижают путем снижения температуры на выходе из топки ниже пороговой температуры плавления золы, путем впрыска в отверстия, сформированные в верхней части топки, топочных газов, отобранных на выходе из электростатического осадителя, распыленной воды, водного раствора сорбента, или смеси этих материалов. Температура всех упомянутых материалов ниже температуры основного потока топочных газов или требуется подача дополнительного тепла для их испарения.The degree of deposition of unburned products of combustion of a coal-fired boiler house on the walls of boiler-house units is reduced by lowering the temperature at the outlet of the furnace below the threshold melting temperature of ash by injecting into the holes formed in the upper part of the furnace, flue gases taken at the exit of the electrostatic precipitator, atomized water, and water sorbent solution, or a mixture of these materials. The temperature of all the materials mentioned is lower than the temperature of the main flue gas stream or additional heat is required to evaporate them.
Недостатком способа является сложность его промышленной реализации.The disadvantage of this method is the complexity of its industrial implementation.
Наиболее близким решением к предлагаемому варианту с горизонтальной осью вращения является топочное устройство для сжигания водоугольного топлива (RU 2389948, 13.04.2009, МПК 8 F23C 3/00, 8 F23C 7/00], содержащее футерованную камеру сгорания и камеру охлаждения, экранированную кипятильными трубами и включающую конвективный пучок труб, сообщающиеся между собой посредством газоперепускных окон, камера сгорания которого имеет цилиндрическую форму с горизонтальной осью вращения и плоскими торцевыми стенками, в которых вблизи осей вращения размещены газоперепускные окна, на фронтальной стенке камеры сгорания смонтированы топливные форсунки и дутьевые сопла, а внутри камеры сгорания установлена центральная огнеупорная вставка и в нижней части установлен золоуловитель, выполненный в форме воронки.The closest solution to the proposed option with a horizontal axis of rotation is a furnace device for burning water-coal fuel (RU 2389948, 04/13/2009, IPC 8 F23C 3/00, 8
Недостаток названной конструкции топки для сжигания водоугольного топлива заключается в том, что она не обеспечивает достаточно однородных температурных долей внутри камеры сгорания во всем диапазоне изменения расхода топлива, необходимом для практики. При некоторых расходах ВУТ в зоне взаимодействия топливного факела и струи дутьевого воздуха происходит интенсивное горение топлива и резкое повышение температуры. В результате частицы угля и золы (особенно в случае использования для приготовления ВУТ высокозольных углей) налипают на стенки камеры сгорания и плавятся. Стекающий по стенкам камеры сгорания шлак, попадая в зоны пониженной температуры, затвердевает и появляются проблемы с золоудалением. Работа топки становится неустойчивой.The disadvantage of the design of the furnace for burning coal-water fuel is that it does not provide sufficiently uniform temperature fractions inside the combustion chamber over the entire range of changes in fuel consumption necessary for practice. At some CFC costs, intense fuel combustion and a sharp increase in temperature occur in the interaction zone between the fuel plume and the jet of blast air. As a result, particles of coal and ash (especially in the case of using high-ash coals for the preparation of HLW) stick to the walls of the combustion chamber and melt. Slag flowing down the walls of the combustion chamber, falling into zones of low temperature, hardens and problems with ash removal appear. The operation of the furnace becomes unstable.
Наиболее близким решением к предлагаемому варианту с вертикальной осью вращения является топочное устройство для сжигания жидкого топлива [Патент РФ 2389945, МПК F23C 3/00, опубл. 20.05.2010].The closest solution to the proposed option with a vertical axis of rotation is a furnace device for burning liquid fuel [RF Patent 2389945, IPC F23C 3/00, publ. 05/20/2010].
Топочное устройство включает внешний корпус с установленными в корпусе форсунками для подачи топлива и соплами вторичного дутья воздуха, соосно установленную внутреннюю вставку и образованную ими вертикальную кольцевую камеру горения. Внутренняя вставка, имеющая форму полой трубы диаметром 40÷60% диаметра корпуса котла, нижний конец которой открыт внутри камеры, а верхним также открытым концом вставка выведена в теплообменную часть котла. Внутренняя вставка своим нижним концом дополнительно установлена на подставке внутри топки и имеет окна в нижней части. В нижней части корпуса топки на его стенке установлен кольцевой выступ, частично перекрывающий кольцевую камеру. Форсунки для подачи жидкого топлива установлены в средней части кольцевой камеры, оси форсунок в горизонтальной плоскости составляют от 30 до 60 градусов со стенкой топки. Сопла вторичного дутья расположены в горизонтальных плоскостях форсунок примерно через 90 градусов от форсунок вдоль дуги в пересечении корпуса топки горизонтальной плоскостью, а углы между осями сопел и стенками топки в месте их расположения составляют от 30 до 60 градусов.The furnace device includes an external casing with nozzles for supplying fuel and nozzles of secondary air blasting installed in the casing, an internal insert coaxially mounted and the vertical annular combustion chamber formed by them. The inner insert, having the form of a hollow pipe with a diameter of 40 ÷ 60% of the diameter of the boiler body, the lower end of which is open inside the chamber, and the upper also with the open end, the insert is brought out into the heat exchange part of the boiler. The inner insert with its lower end is additionally mounted on a stand inside the firebox and has windows in the lower part. An annular protrusion partially overlapping the annular chamber is mounted on its wall in the lower part of the furnace body. Nozzles for supplying liquid fuel are installed in the middle of the annular chamber, the axis of the nozzles in the horizontal plane is from 30 to 60 degrees with the wall of the furnace. The secondary blast nozzles are located in the horizontal planes of the nozzles approximately 90 degrees from the nozzles along the arc at the intersection of the furnace body with a horizontal plane, and the angles between the nozzle axes and the walls of the furnace at their location are from 30 to 60 degrees.
Недостатками названной конструкции являются те же, что и у вышеописанного топочного устройства с горизонтальной осью вращения.The disadvantages of this design are the same as those of the above furnace furnace with a horizontal axis of rotation.
Задачей заявляемого изобретения является увеличение температуры в топках с вертикальной или горизонтальной осями вращения до температуры плавления золы и организация жидкого шлакоудаления, повышение эффективности сжигания ВУТ и увеличение надежности работы топки.The objective of the invention is to increase the temperature in the furnaces with vertical or horizontal axes of rotation to the melting temperature of the ash and the organization of liquid slag removal, increasing the efficiency of combustion of the fuel and oil products and increasing the reliability of the furnace.
Поставленная задача решается с помощью предложенной группы изобретений.The problem is solved using the proposed group of inventions.
По первому варианту для достижения поставленной задачи предлагается топочное устройство для сжигания водоугольного топлива, включающее футерованную камеру сгорания цилиндрической формы с горизонтальной осью вращения и плоскими торцевыми стенками и экранированную кипятильными трубами камеру охлаждения с конвективным пучком труб внутри нее, сообщающиеся между собой посредством газоперепускных окон, внутри камеры сгорания установлены топливные форсунки, осуществляющие как раздельную, так и совместную подачу разных видов топлива и первичного окислителя, в нижней части топочного устройства установлен золоуловитель, выполненный в форме воронки, а дутьевые сопла установлены внутри камеры сгорания с касательной подачей окислителя и установлена центральная огнеупорная вставка.According to the first option, in order to achieve the stated objective, a furnace device for burning coal-water fuel is proposed, including a lined combustion chamber of cylindrical shape with a horizontal axis of rotation and flat end walls and a cooling chamber shielded by heating pipes with a convective tube bundle inside it, communicating with each other through gas transfer windows, inside combustion chambers installed fuel nozzles that carry out both separate and joint supply of different types of fuel and of a primary oxidizer, an ash collector made in the form of a funnel is installed in the lower part of the combustion device, and blast nozzles are installed inside the combustion chamber with a tangent feed of the oxidizer and a central refractory insert is installed.
Дополнительно ниже золоуловителя установлена камера золошлакоудаления, имеющая в поперечном сечении размер, превышающий диаметр горловины воронки, с открытым нижним торцом, установленным в ванне с водой, с одной наклонной стенкой, над дном и наклонной стенкой ванны смонтирован скребковый транспортер для удаления золы и шлаков, камера золошлакоудаления выполнена с возможностью нагрева ее стенок.Additionally, an ash and slag removal chamber is installed below the ash collector, having a cross-sectional size exceeding the diameter of the funnel neck, with an open lower end installed in the water bath, with one inclined wall, a scraper conveyor is mounted above the bottom and inclined wall of the bath to remove ash and slag, the camera ash removal is made with the possibility of heating its walls.
Предпочтительно камера сгорания размещена внутри камеры охлаждения, причем камера сгорания и камера охлаждения, сообщающиеся между собой посредством газоперепускных окон, имеют общую нижнюю стенку, на которой установлен золоуловитель.Preferably, the combustion chamber is located inside the cooling chamber, the combustion chamber and the cooling chamber communicating with each other by means of gas transfer windows have a common bottom wall on which an ash collector is mounted.
Предпочтительно золоуловитель установлен по центру камеры сгорания, газоперепускные окна размещены вблизи осей ее симметрии.Preferably, the ash collector is installed in the center of the combustion chamber, gas passage windows are located near the axes of its symmetry.
Предпочтительно футерованная камера сгорания вынесена за пределы камеры охлаждения, причем внизу камера сгорания связана с камерой охлаждения посредством газоперепускных окон через газоперепускной канал.Preferably, the lined combustion chamber is extended outside the cooling chamber, the lower combustion chamber being connected to the cooling chamber by means of gas transfer windows through a gas transfer channel.
Предпочтительно в нижней стенке газоперепускного канала установлен золоуловитель.Preferably, an ash collector is installed in the bottom wall of the gas passage.
Предпочтительно камера золошлакоудаления выполнена в форме цилиндра и имеет диаметр, больший диаметра горловины воронки золоуловителя в 2 раза и более.Preferably, the ash removal chamber is made in the form of a cylinder and has a diameter larger than the diameter of the neck of the ash funnel by 2 times or more.
Предпочтительно для нагрева камеры золошлакоудаления она соединена с камерой сгорания трубопроводом с встроенным вентилятором, а перед вентилятором дополнительно установлен теплообменник.It is preferable for heating the ash and slag chamber, it is connected to the combustion chamber by a pipe with a built-in fan, and in front of the fan an additional heat exchanger is installed.
Предпочтительно горловина золоуловителя оснащена индуктивной системой нагрева ее стенок, с возможностью управления температурой стенок.Preferably, the neck of the ash collector is equipped with an inductive heating system for its walls, with the ability to control the temperature of the walls.
Поставленная задача также решается с помощью второго варианта топочного устройства, включающего внешний корпус камеры сгорания с установленными в корпусе форсунками для подачи топлива и соплами вторичного дутья воздуха, соосно установленную внутреннюю вставку, имеющую форму полой трубы, и образованную ими вертикальную кольцевую камеру сгорания, камера сгорания связана с камерой охлаждения посредством газоперепускных окон, в нижней части топочного устройства установлен золоуловитель.The problem is also solved with the help of the second variant of the combustion device, which includes an external housing of the combustion chamber with nozzles for supplying fuel and nozzles of secondary air blasting installed in the housing, a coaxially mounted internal insert having the form of a hollow pipe, and a vertical annular combustion chamber formed by them, a combustion chamber connected to the cooling chamber by means of gas transfer windows; an ash collector is installed in the lower part of the combustion device.
Золоуловитель выполнен в форме наклонного лотка, переходящего в воронку, дополнительно ниже золоуловителя установлена камера золошлакоудаления, имеющая в поперечном сечении размер, превышающий диаметр горловины воронки, с открытым нижним торцом, установленным в ванне с водой, с одной наклонной стенкой, над дном и наклонной стенкой ванны смонтирован скребковый транспортер для удаления золы и шлаков, камера золошлакоудаления выполнена с возможностью нагрева ее стенок.The ash collector is made in the form of an inclined tray turning into a funnel, an ash removal chamber is installed further below the ash collector, having a cross section larger than the diameter of the neck of the funnel, with an open lower end installed in the water bath, with one inclined wall, one bottom and one inclined wall the bathtub is equipped with a scraper conveyor for removing ash and slag, the ash and slag removal chamber is made with the possibility of heating its walls.
Предпочтительно полая труба имеет диаметр 20-60% диаметра корпуса камеры сгорания.Preferably, the hollow tube has a diameter of 20-60% of the diameter of the combustion chamber body.
Предпочтительно футерованная камера сгорания вынесена за пределы камеры охлаждения, причем внизу камера сгорания связана с камерой охлаждения посредством газоперепускных окон через газоперепускной канал.Preferably, the lined combustion chamber is extended outside the cooling chamber, the lower combustion chamber being connected to the cooling chamber by means of gas transfer windows through a gas transfer channel.
Предпочтительно в нижней стенке газоперепускного канала установлен золоуловитель.Preferably, an ash collector is installed in the bottom wall of the gas passage.
Предпочтительно камера золошлакоудаления выполнена в форме цилиндра и имеет диаметр, больший диаметра горловины воронки золоуловителя в 2 раза и более.Preferably, the ash removal chamber is made in the form of a cylinder and has a diameter larger than the diameter of the neck of the ash funnel by 2 times or more.
Предпочтительно для нагрева камеры золошлакоудаления она соединена с камерой сгорания трубопроводом с встроенным вентилятором, а перед вентилятором дополнительно установлен теплообменник.It is preferable for heating the ash and slag chamber, it is connected to the combustion chamber by a pipe with a built-in fan, and in front of the fan an additional heat exchanger is installed.
Предпочтительно горловина золоуловителя оснащена индуктивной системой нагрева ее стенок, с возможностью управления температурой стенок.Preferably, the neck of the ash collector is equipped with an inductive heating system for its walls, with the ability to control the temperature of the walls.
Техническим результатом предложенной группы изобретений является увеличение температуры в топках с вертикальной или горизонтальной осями вращения до температуры плавления золы и организация жидкого шлакоудаления, повышение эффективности сжигания ВУТ и увеличение надежности работы топки.The technical result of the proposed group of inventions is to increase the temperature in the furnaces with vertical or horizontal axes of rotation to the melting temperature of the ash and the organization of liquid slag removal, increasing the efficiency of combustion of HLW and increasing the reliability of the furnace.
Конкретные варианты выполнения топочного устройства с горизонтальной и вертикальной осями вращения камеры сгорания представлены на чертежах.Specific embodiments of the combustion device with horizontal and vertical axes of rotation of the combustion chamber are presented in the drawings.
На фиг.1 и 2 показаны продольное и поперечное сечения предлагаемого топочного устройства с горизонтальной осью вращения камеры сгорания в варианте, когда камера горения размещена внутри камеры охлаждения. На фиг.2а показано продольное сечение устройства, когда камера горения размещена вне камеры охлаждения.1 and 2 show a longitudinal and cross section of the proposed furnace device with a horizontal axis of rotation of the combustion chamber in the embodiment when the combustion chamber is placed inside the cooling chamber. On figa shows a longitudinal section of the device when the combustion chamber is placed outside the cooling chamber.
На фиг.3, фиг.4, фиг.5 показаны продольные и поперечные сечения топочного устройства с вертикальной осью вращения.Figure 3, figure 4, figure 5 shows the longitudinal and cross sections of the combustion device with a vertical axis of rotation.
Устройство для сжигания водоугольного топлива (варианты) включает (фиг.1, фиг.2, фиг.2а, фиг.3, фиг.4, фиг.5)A device for burning water-coal fuel (options) includes (figure 1, figure 2, figure 2a, figure 3, figure 4, figure 5)
1 - камеру охлаждения; 2 - кипятильные трубы; 3 - конвективный пучок труб камеры охлаждения; 4 - камеру сгорания; 5 - торцевые стенки камеры сгорания; 6 - газоперепускные окна; 7 - центральную вставку; 8 - дутьевое сопло; 9 - фронтальную стенку камеры сгорания; 10 - топливные форсунки; 11 - золоуловитель; 12 - горловину воронки золоуловителя; 13 - короб камеры золошлакоудаления; 14 - трубопровод; 15 - вентилятор; 16 - ванну; 17 - транспортер, 18 - теплообменник; 19 - газоперепускной канал, 20 - наклонный лоток.1 - cooling chamber; 2 - heating pipes; 3 - convective bundle of pipes of the cooling chamber; 4 - a combustion chamber; 5 - end walls of the combustion chamber; 6 - gas passage windows; 7 - a central insert; 8 - blow nozzle; 9 - the front wall of the combustion chamber; 10 - fuel nozzles; 11 - ash collector; 12 - throat funnel neck; 13 - box ash removal chamber; 14 - pipeline; 15 - fan; 16 - a bath; 17 - conveyor, 18 - heat exchanger; 19 - gas passage channel, 20 - inclined tray.
Внутри камеры охлаждения 1 топочного устройства установлены кипятильные трубы 2, конвективный пучок труб 3. Камера сгорания 4 с торцевыми стенками 5, в которых установлены газоперепускные окна 6, установлена внутри камеры охлаждения (фиг.1).Inside the
Камера сгорания 4 и камера охлаждения 1 сообщаются между собой посредством газоперепускных окон 6, имеют общую нижнюю стенку, на которой установлен золоуловитель 11.The
На фиг.2а показан вариант топочного устройства, в котором камера сгорания 4 установлена вне камеры охлаждения 1.On figa shows a variant of the combustion device in which the
Внутри камеры сгорания 4 смонтирована центральная вставка 7. На фронтальной стенке 9 установлены дутьевое сопло 8 и топливные форсунки 10. В нижней части камеры сгорания 4 или в нижней стенке газоперепускного канала 19 установлен золоуловитель 11 с горловиной 12. Ниже золоуловителя 11 установлен вертикальный короб 13 камеры золошлакоудаления, который выполнен в форме цилиндра и имеет диаметр, больший диаметра горловины воронки 12 золоуловителя в 2 раза, с подсоединенным к нему трубопроводом 14, включающим вентилятор 15. Открытым нижним торцом короб 13 камеры золошлакоудаления погружен в воду, содержащуюся в ванне 16. Внутри ванны 16 установлен скребковый транспортер 17 для выгрузки из ванны золы и шлака.A
В качестве форсунок используются известные из уровня техники топливные форсунки. Предпочтительно используют форсунки, описанные в патенте РФ №2346756.As nozzles, fuel nozzles known from the prior art are used. Preferably, the nozzles described in RF patent No. 2346756 are used.
На фиг.3, 4, 5 показано одно из возможных топочных устройств по второму варианту изобретения с вертикальной осью вращения.Figure 3, 4, 5 shows one of the possible furnace devices according to the second embodiment of the invention with a vertical axis of rotation.
На фиг.3 показана футерованная камера сгорания 4, вынесенная за пределы камеры охлаждения 1, причем внизу камера сгорания 4 связана с камерой охлаждения 1 посредством газоперепускного окна 6 через газоперепускной канал 19.Figure 3 shows the lined
По центру камеры сгорания 4 установлена полая труба. Золоуловитель 11 выполнен в форме наклонного лотка 20, переходящего в воронку.In the center of the
Все остальные позиции, указанные на фиг.3, аналогичны позициям, указанным на фиг.2а.All other positions indicated in FIG. 3 are similar to those indicated in FIG. 2a.
Работа устройства по первому варианту изобретения осуществляется следующим образом.The operation of the device according to the first embodiment of the invention is as follows.
При запуске топочного устройства в камеру сгорания 4 через топливные форсунки 10 подают высокореакционное жидкое топливо, например дизельное топливо, через сопла 8 вдувают окислитель и в камере сгорания 4 организуется режим горения. За счет тепла, выделяемого при горении топлива, происходит разогрев стенок камеры сгорания 4 и центральной вставки 7. После разогрева стенок камеры сгорания 4 до температуры 400-500°С к дизельному топливу добавляют в малой пропорции водоугольное топливо. По мере дальнейшего повышения температуры внутри камеры сгорания 4 доля дизельного топлива в подаваемой смеси уменьшается, а доля ВУТ увеличивается вплоть до выхода котла на расчетный режим работы на водоугольном топливе без дизельного топлива.When starting the combustion device, highly reactive liquid fuel, for example diesel fuel, is fed into the
Создаваемая форсункой 10 воздушно-капельная струя закручивается в кольцевом канале в вихревой поток. Дутьевой газ попадает в камеру сгорания 4 по касательной к ее стенкам и поддерживает закрутку потока внутри камеры. Таким образом, газ поступает в камеру сгорания 4 тангенциально к ее стенкам и уходит из камеры через газоперепускные окна 6, расположенные на торцевых стенках 5 камеры сгорания 4 вблизи их осей вращения. Поэтому скорости потока газа практически во всем объеме камеры сгорания 4 имеют тангенциальную составляющую и радиальную составляющую, направленную к оси симметрии камеры сгорания 4. Капля ВУТ (или частица угля), попавшая в такой поток, под действием центробежных сил, обусловленных тангенциальными составляющими скорости потока, стремится выбраться на стенку камеры сгорания 4, но радиальные потоки газа препятствуют такому движению. В результате происходит расслоение потока капель (и частиц угля): наиболее крупные капли выносятся на внешние орбиты, мелкие располагаются ближе к оси камеры сгорания 4. За счет тепла, получаемого от сгорания дизельного топлива на начальном этапе, и затем угля, а также тепла, переизлучаемого стенками камеры сгорания 4 и внутренней вставки 7, происходят нагрев, сушка, воспламенение, а затем интенсивное горение частиц угля. По мере выгорания угля, масса частиц уменьшается, уменьшаются центробежные силы, действующие на эти частицы, и частицы перемещаются на круговые орбиты с меньшим радиусом. При этом частицы с большей массой находятся в зоне горения больший интервал времени и, как результат, все частицы угля успевают прогореть в пределах камеры сгорания 4.The airborne stream created by the
На рабочих режимах работа котла наиболее эффективна при высоких температурах в топке. ВУТ имеет свою специфику. Если в камере сгорания 4 не допускать значений температуры выше температуры плавления золы, попадая в зоны пониженной температуры, в капле ВУТ уголь не успевает просохнуть, воспламениться и сгореть. Если же средняя температура в камере сгорания 4 близка к температуре плавления золы, то в одних местах зола плавится, в других нет, и возникают проблемы с золошлакоудалением. Наиболее эффективными оказываются режимы, при которых температура внутри камеры сгорания 4 практически повсеместно превышает температуру плавления золы. Частицы расплавленной золы имеют достаточно высокую плотность и малую парусность. Поэтому даже малые частицы шлака высаживаются на стенки камеры сгорания 4. Здесь они образуют тонкий слой шлака, который стекает сначала по стенкам камеры сгорания 4, потом золоуловителя 11 и затем через горловину 12 золоуловителя 11 падает в воду, не касаясь стенок короба камеры золошлакоудаления 13. За счет прокачки вентилятором 15 горячего газа из короба камеры золошлакоудаления 13 в камеру сгорания 4 по трубопроводу 14 внутри камеры золошлакоудаления 13 поддерживается высокая температура, не допускающая затвердевания шлака в горловине 12 золоуловителя.In operating modes, the operation of the boiler is most effective at high temperatures in the furnace. VUT has its own specifics. If the temperature in the
Альтернативой такому техническому решению является установка, например, индуктивной системы подогрева горловины 12 золоуловителя. В качестве индуктивных систем подогрева могут быть использованы известные из уровня техники и используемые для аналогичных целей.An alternative to this technical solution is the installation, for example, of an inductive heating system for the
Работа устройства по второму варианту с вертикальной осью вращения, фиг.3, 4, 5, аналогична работе устройства по первому варианту, описанному выше. Этот вариант предпочтительно используется в котлах большой мощности, когда топочная камера имеет большие размеры и изготовление корпуса камеры с горизонтальной осью симметрии и монтаж центрального тела затруднительны.The operation of the device according to the second embodiment with a vertical axis of rotation, Figs. 3, 4, 5, is similar to the operation of the device according to the first embodiment described above. This option is preferably used in boilers of high power, when the combustion chamber is large and the manufacture of the camera body with a horizontal axis of symmetry and the installation of the central body are difficult.
Предлагаемая группа изобретений позволяет достигать технического результата при использовании их на различных по составу топливах.The proposed group of inventions allows to achieve a technical result when using them on different compositions of fuels.
При эксплуатации котлов не возникает проблем со шлакованием поверхностей нагрева топок.When using boilers, there are no problems with slagging of heating surfaces of the furnaces.
Осуществление изобретения.The implementation of the invention.
В поселке Мошково Новосибирской области котел со слоевым сжиганием угля переоборудован на сжигание угля в виде ВУТ. На первом этапе на котлах не была организована предлагаемая система жидкого шлакоудаления. При эксплуатации котла возникли проблемы со шлакованием поверхностей нагрева и золоудалением при использовании углей с высокой зольностью для производства ВУТ. Установка системы жидкого шлакоудаления позволила увеличить температуру внутри топки до значений порядка 1500 градусов, существенно увеличить генерацию тепла и обеспечить высокую устойчивость работы топки котла.In the village of Moshkovo, Novosibirsk Region, a boiler with layer-by-layer burning of coal was converted to burning coal in the form of coal-fired fuel. At the first stage, the proposed liquid slag removal system was not organized on the boilers. During the operation of the boiler, there were problems with the slagging of the heating surfaces and ash removal when using coals with high ash content for the production of HLW. The installation of a liquid slag removal system allowed to increase the temperature inside the furnace to values of the order of 1500 degrees, significantly increase heat generation and ensure high stability of the boiler furnace.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012137001/06A RU2518754C2 (en) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | Coal-water fuel combustion device (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012137001/06A RU2518754C2 (en) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | Coal-water fuel combustion device (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012137001A RU2012137001A (en) | 2014-03-10 |
RU2518754C2 true RU2518754C2 (en) | 2014-06-10 |
Family
ID=50191372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012137001/06A RU2518754C2 (en) | 2012-08-29 | 2012-08-29 | Coal-water fuel combustion device (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2518754C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2705535C1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-11-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Device for burning coal-water fuel with a ceramic flame stabilizer and backlight |
RU2705534C1 (en) * | 2018-12-18 | 2019-11-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method for two-stage combustion of coal-water fuel with ceramic flame stabilizer and illumination |
RU2766244C1 (en) * | 2021-06-15 | 2022-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОТЭН-ВУТ" | Slurry fuel combustion boiler |
RU2794290C1 (en) * | 2022-05-24 | 2023-04-14 | Игорь Вадимович Кравченко | Device for burning suspension fuels |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114590607B (en) * | 2022-03-09 | 2024-03-19 | 上海电气集团股份有限公司 | Slag discharging system for high-temperature ash and using method thereof |
CN115452646B (en) * | 2022-08-24 | 2023-05-30 | 淮南矿业(集团)有限责任公司顾桥煤矿 | Quick detection device and method for ash content of coal |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3751211A (en) * | 1971-07-21 | 1973-08-07 | A Rasconi | Method for burning liquids |
WO1982002425A1 (en) * | 1981-01-02 | 1982-07-22 | Moore Richard Francis | Removable seal plates |
SU1132113A1 (en) * | 1983-04-27 | 1984-12-30 | Сибирский филиал Научно-производственного объединения "Техэнергохимпром" | Slag removing device |
SU1190150A1 (en) * | 1984-01-19 | 1985-11-07 | Уральский Филиал Всесоюзного Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Ф.Э.Дзержинского | System for slag removal control |
SU1733844A1 (en) * | 1990-02-14 | 1992-05-15 | Томский политехнический институт им.С.М.Кирова | Boiler |
RU15886U1 (en) * | 2000-06-05 | 2000-11-20 | Кемеров Виталий Андреевич | GAS GENERATOR |
RU2389948C1 (en) * | 2009-04-13 | 2010-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТеплоПром" | Coal-water fuel combustion device |
RU2389945C2 (en) * | 2008-07-31 | 2010-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод стеновых блоков" | Burner device for combustion of liquid fuel |
RU2460014C1 (en) * | 2011-03-17 | 2012-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Протэн-К" | Water-coal fuel combustion device |
-
2012
- 2012-08-29 RU RU2012137001/06A patent/RU2518754C2/en active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3751211A (en) * | 1971-07-21 | 1973-08-07 | A Rasconi | Method for burning liquids |
WO1982002425A1 (en) * | 1981-01-02 | 1982-07-22 | Moore Richard Francis | Removable seal plates |
SU1132113A1 (en) * | 1983-04-27 | 1984-12-30 | Сибирский филиал Научно-производственного объединения "Техэнергохимпром" | Slag removing device |
SU1190150A1 (en) * | 1984-01-19 | 1985-11-07 | Уральский Филиал Всесоюзного Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Ф.Э.Дзержинского | System for slag removal control |
SU1733844A1 (en) * | 1990-02-14 | 1992-05-15 | Томский политехнический институт им.С.М.Кирова | Boiler |
RU15886U1 (en) * | 2000-06-05 | 2000-11-20 | Кемеров Виталий Андреевич | GAS GENERATOR |
RU2389945C2 (en) * | 2008-07-31 | 2010-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод стеновых блоков" | Burner device for combustion of liquid fuel |
RU2389948C1 (en) * | 2009-04-13 | 2010-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТеплоПром" | Coal-water fuel combustion device |
RU2460014C1 (en) * | 2011-03-17 | 2012-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Протэн-К" | Water-coal fuel combustion device |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2705534C1 (en) * | 2018-12-18 | 2019-11-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method for two-stage combustion of coal-water fuel with ceramic flame stabilizer and illumination |
RU2705535C1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-11-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Device for burning coal-water fuel with a ceramic flame stabilizer and backlight |
RU2766244C1 (en) * | 2021-06-15 | 2022-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОТЭН-ВУТ" | Slurry fuel combustion boiler |
RU2794290C1 (en) * | 2022-05-24 | 2023-04-14 | Игорь Вадимович Кравченко | Device for burning suspension fuels |
RU2795413C1 (en) * | 2022-09-13 | 2023-05-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе" Сибирского отделения Российской академии наук | Boiler for co-combustion of pulverized coal and water-coal slurry fuel |
RU2798651C1 (en) * | 2022-10-21 | 2023-06-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук | Boiler for co-combustion of pulverized-coal and water-coal fuel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012137001A (en) | 2014-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2518754C2 (en) | Coal-water fuel combustion device (versions) | |
JP4766562B2 (en) | Wood pellet fired steam boiler | |
CN104819472B (en) | Biomass solid waste and hazardous waste combustion gas production system | |
CN202884901U (en) | Boiler capable of realizing reignition of exhaust gas coal powder by using high-temperature flue gas and reducing NOx | |
CN103697465A (en) | Boiler capable of achieving reignition of exhaust gas coal powder and reducing NOx by using high-temperature flue gas | |
RU2389948C1 (en) | Coal-water fuel combustion device | |
CN101963352B (en) | Double rotational flow powdered coal burner | |
WO2015122794A1 (en) | Device for combusting coal-water fuel (variants) | |
RU2389945C2 (en) | Burner device for combustion of liquid fuel | |
CN209524497U (en) | A kind of stable biomass solid fuel high efficient combustion device | |
US20130101944A1 (en) | Gasification burner | |
RU2460014C1 (en) | Water-coal fuel combustion device | |
EA014014B1 (en) | A method and boiler for combustion of granulated biofuel | |
KR950011331B1 (en) | Slagging combustion system | |
CN204730212U (en) | A kind of living beings class solid waste and the useless burning of danger vapour system processed | |
RU2573078C2 (en) | Swirling-type chamber furnace | |
CN107917434A (en) | After burner for the flue gas for handling Han bioxin | |
CN106642092B (en) | Middle-size and small-size boiling type fast-assembling organic carrier heating furnace | |
RU2794290C1 (en) | Device for burning suspension fuels | |
RU88101U1 (en) | DEVICE FOR COMBUSTION OF AQUAROUS FUEL | |
JPH054565B2 (en) | ||
RU2766244C1 (en) | Slurry fuel combustion boiler | |
CN103925593A (en) | Efficient biomass vortex burner | |
JP6906878B1 (en) | Combustion furnace and boiler system | |
CN104896469B (en) | A kind of biomass class solid waste and dangerous waste are burnt vapour technique processed |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160314 |