RU2647356C1 - Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива - Google Patents
Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2647356C1 RU2647356C1 RU2017116090A RU2017116090A RU2647356C1 RU 2647356 C1 RU2647356 C1 RU 2647356C1 RU 2017116090 A RU2017116090 A RU 2017116090A RU 2017116090 A RU2017116090 A RU 2017116090A RU 2647356 C1 RU2647356 C1 RU 2647356C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- nozzle
- combustion
- combustion chamber
- diffuser
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
- F23D1/02—Vortex burners, e.g. for cyclone-type combustion apparatus
Abstract
Изобретение относится к устройствам сжигания твердого пылевидного топлива и может быть использовано в процессах различного технологического назначения в энергетике, ЖКХ, металлургии, в паровых котлах, сушильных установках и т.д. Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топлива содержит камеру сгорания, состоящую из диффузорного и конфузорного участков, закручивающее поток устройство, патрубок подвода вторичного воздуха, форсунку подачи топливной пыли и воспламенитель, дополнительно содержит камеру смесеподготовки и выходной диффузор, причем камера смесеподготовки состоит из патрубка подачи топливно-воздушной смеси, тангенциального соплового ввода, корпуса и крышки и соединена с форсункой подачи топливной пыли, установленной на оси конфузорного участка камеры сгорания. Выходной диффузор установлен напротив форсунки подачи топливной пыли соосно с ней, а также с закручивающим поток устройством и расположен радиально внутри него. Технический результат - снижение гидравлических потерь в форсунке подачи топливной пыли и камере сгорания, увеличение полноты сгорания, повышение качества смешения топлива и воздуха, расширение рабочего диапазона по коэффициенту избытка воздуха. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам сжигания твердого пылевидного топлива и может быть использовано в процессах различного технологического назначения в энергетике, ЖКХ, металлургии, в паровых котлах, сушильных установках и т.д.
Известна пылеугольная горелка, включающая камеру поджига с тангенциальным вводом пылевоздушной смеси и устройством поджига, смесительную камеру с коаксиальными каналами и тангенциальным вводом вторичного воздуха и угольного топлива и завихритель с турбулизатором потока, выполненным в виде цилиндрической шайбы с диаметром отверстия, меньшим диаметров каналов камеры поджига и смесительной камеры (патент RU №2294486, F23D 1/00, 27.02.2007 г.).
Недостатком изобретения является низкая полнота сгорания топлива и существенные гидравлические потери в рабочем тракте устройства.
Известна пылеугольная горелка, содержащая канал для транспортирования пыли, а также канал для транспортирующего материала, который снабжен эжектором. В горелке дополнительно изготовлен эжектор, выполненный в виде двух конусных втулок, встроенных одна в другую с зазором для подачи воздуха и закрепленных в трубе. В трубе выполнено отверстие для прохода угольной пыли, а на выходе транспортирующего материала с угольной пылью выполнено сопло. В сопле размещено закручивающее поток устройство, изготовленное в виде конуса с закрепленными на нем витками спирали (патент RU №2270400, F23D 1/00, 20.02.2006).
Недостатками приведенного устройства являются низкое качество смешения топливной пыли с воздухом, низкая полнота сгорания, малый диапазон эжекции пыли, низкая эффективность охлаждения корпуса горелки.
Наиболее близкой по организации процесса и конструктивному исполнению является вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива, содержащее патрубок подвода первичного воздуха, камеру сгорания, патрубок подвода вторичного воздуха, отверстия для подвода вторичного воздуха, перегородку, дополнительно содержит форсунку подачи топливной пыли, электрический нагреватель, камеру смешения пылевидного топлива с воздухом и конфузорно-диффузорный переход, причем отверстия для подвода вторичного воздуха выполнены на входе в цилиндрический участок камеры сгорания, а электрический нагреватель выполнен в виде цилиндрического стержня и установлен осесимметрично внутри форсунки подачи топливной пыли. Головная часть камеры сгорания совместно с форсункой подачи топливной пыли и участком смешения пылевидного топлива с воздухом представляет собой вихревой эжектор прямоточного типа (патент F23D 11/02, 2565 737 С1, 20.10.2015 г.).
Недостатки данной конструкции: высокие гидравлические потери в форсунке подачи топливной пыли и камере сгорания, низкая полнота сгорания, недостаточное качество смешения топлива и воздуха, узкий рабочий диапазон по коэффициенту избытка воздуха.
Технический результат - снижение гидравлических потерь в форсунке подачи топливной пыли и камере сгорания, увеличение полноты сгорания, повышение качества смешения топлива и воздуха, расширение рабочего диапазона по коэффициенту избытка воздуха.
Технический результат достигается тем, что в противоточном вихревом горелочном устройстве для сжигания твердого пылевидного топлива, содержащем камеру сгорания, состоящую из диффузорного и конфузорного участков, закручивающее поток устройство, патрубок подвода вторичного воздуха, форсунку подачи топливной пыли и воспламенитель, дополнительно содержит камеру смесеподготовки и выходной диффузор, причем камера смесеподготовки состоит из патрубка подачи топливно-воздушной смеси, тангенциального соплового ввода, корпуса и крышки и соединена с форсункой подачи топливной пыли, установленной на оси конфузорного участка камеры сгорания. Выходной диффузор установлен напротив форсунки подачи топливной пыли соосно с ней, а также с закручивающим поток устройством и расположен радиально внутри него.
Снижение гидравлических потерь в форсунке подачи топливной пыли обеспечивается за счет исключения из конструкции электрического нагревателя, а снижение гидравлических потерь в камере сгорания - за счет исключения конфузорно-диффузорного перехода. Увеличение полноты сгорания, повышение качества смешения топлива и воздуха, расширение рабочего диапазона по коэффициенту избытка воздуха достигаются за счет установки камеры смесеподготовки и выходного диффузора, а также расположения форсунки подачи топливной пыли на оси конфузорного участка камеры сгорания.
Для организации вихревой зоны горения камера сгорания имеет торообразную форму с диффузорным плавным сочленением с проточной частью камеры смешения.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами
Фиг 1. Продольный разрез противоточного вихревого горелочного устройства для сжигания твердого пылевидного топлива.
Фиг. 2. Сечение А-А на фиг. 1.
Фиг. 3. Сечение Б-Б на фиг. 1.
Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топлива содержит камеру сгорания 1, состоящую из диффузорного 2, конфузорного 3 участков. К диффузорному участку 2 камеры сгорания 1 ассимметрично прикреплена перегородка 4 с плотно прижатым торцевым фланцем 5. Через резьбовое соединение к торцевому фланцу 5 закреплен выходной диффузор 6, прижимающий к перегородке 4 расположенное внутри него закручивающее поток устройство 7. С наружной стороны перегородки 4 к ней присоединен патрубок подвода вторичного воздуха 8 для его подачи в полость 9. С противоположной стороны к конфузорному участку 3 ассимметрично подсоединена форсунка подачи топливной пыли 10, за которой установлен тангенциальный сопловой ввод 11, прижимаемый к камере смесеподготовки 12 крышкой камеры смесеподготовки 13. Крышка камеры смесеподготовки 13 прикреплена с помощью резьбового соединения к камере смесеподготовки 12, с наружной стороны которой тангенциально установлен патрубок подачи топливно-воздушной смеси 14. Для воспламенения топливно-воздушной смеси на диффузорном участке 2 камеры сгорания 1 расположен воспламенитель 15. Выходной диффузор 6 расположен радиально внутри закручивающего поток устройства.
Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топлива работает следующим образом.
Топливная пыль совместно с первичным потоком воздуха подается через патрубок подачи топливно-воздушной смеси 14 под некоторым избыточным давлением в камеру смесеподготовки 12, после чего проходит через тангенциальный сопловой ввод 11, в результате чего закручивается и приобретает окружную составляющую скорости и радиальный градиент давления. Далее закрученная топливно-воздушная смесь поступает через форсунку подачи топливной пыли 10 в камеру сгорания 1.
Количество подводимого первичного воздуха выбирают таким образом, чтобы после смешения получить «богатую» топливно-воздушную смесь с коэффициентом избытка воздуха α<0,7 и обеспечить необходимую транспортирующую способность для топливной пыли α≥0,2.
Одновременно с этим через патрубок подвода вторичного воздуха 8 в полость 9 под некоторым избыточным давлением подается поток вторичного воздуха, после чего, проходя через закручивающее поток устройство 7, вторичный воздух также приобретает окружную составляющую скорости и поступает в камеру сгорания 1 с противоположной стороны относительно форсунки подачи топливной пыли 10, перемещаясь по диффузорному участку 2 камеры сгорания 1 вдоль ее стенок по спирали. В камере сгорания 1 происходит смешение топливно-воздушной смеси и вторичного воздуха, что приводит к образованию внутри нее тороидальной вихревой структуры, отвечающей благоприятным условиям для воспламенения смеси и стабилизации горения. Воспламенение смеси осуществляется при помощи воспламенителя 15, установленного на диффузорном участке 2 камеры сгорания 1.
В процессе горения изначально более тяжелые частицы топливной пыли за счет действия центробежных сил отбрасываются к стенкам камеры сгорания 1, где они подхватываются потоком вторичного воздуха и сгорают. Образующиеся при этом продукты сгорания обладают меньшей по сравнению с топливной пылью молекулярной массой и смещаются осевую область горелочного устройства, после чего попадают в выходной диффузор 6 и далее покидают противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топплива, например, в огневое пространство котла, в котором оно установлено.
Claims (3)
1. Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топлива, содержащее камеру сгорания, состоящую из диффузорного и конфузорного участков, закручивающее поток устройство, патрубок подвода вторичного воздуха, форсунку подачи топливной пыли и воспламенитель, отличающееся тем, что дополнительно содержит камеру смесеподготовки и выходной диффузор, причем камера смесеподготовки состоит из патрубка подачи топливно-воздушной смеси, тангенциального соплового ввода, корпуса и крышки и соединена с форсункой подачи топливной пыли, установленной на оси конфузорного участка камеры сгорания.
2. Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топлива по п. 1, отличающееся тем, что выходной диффузор установлен напротив форсунки подачи топливной пыли соосно с ней, а также с закручивающим поток устройством.
3. Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топлива по п. 1 или 2, отличающееся тем, что выходной диффузор расположен радиально внутри закручивающего поток устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017116090A RU2647356C1 (ru) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017116090A RU2647356C1 (ru) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2647356C1 true RU2647356C1 (ru) | 2018-03-15 |
Family
ID=61627664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017116090A RU2647356C1 (ru) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2647356C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2684763C1 (ru) * | 2018-07-02 | 2019-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива |
| RU2737070C1 (ru) * | 2020-03-03 | 2020-11-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Камера сгорания технологической линии для производства подстилочных материалов |
| RU2740240C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2021-01-12 | Роман Лазирович Илиев | Горелка вихревая противоточная |
| RU204143U1 (ru) * | 2020-12-29 | 2021-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Вихревая камера сгорания машины для производства подстилочных материалов |
| RU2800206C1 (ru) * | 2022-12-26 | 2023-07-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Противоточная трехтопливная вихревая горелка |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU201580A1 (ru) * | Э. М. Лившиц, Д. Л. Итман, Б. Н. Муравкин, Н. В. Харьков | Вихревая пылеугольная горелка | ||
| RU2089270C1 (ru) * | 1990-08-17 | 1997-09-10 | Шоппе Фритц | Способ полной сухой десульфуризации отходящих при сгорании газов, содержащих двуокись серы и устройство для его осуществления |
| RU2310794C1 (ru) * | 2006-06-15 | 2007-11-20 | Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева | Вихревая горелка |
| RU2413131C1 (ru) * | 2009-10-12 | 2011-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" | Инфракрасная газовая горелка |
| RU2565737C1 (ru) * | 2014-05-13 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива |
-
2017
- 2017-05-05 RU RU2017116090A patent/RU2647356C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU201580A1 (ru) * | Э. М. Лившиц, Д. Л. Итман, Б. Н. Муравкин, Н. В. Харьков | Вихревая пылеугольная горелка | ||
| RU2089270C1 (ru) * | 1990-08-17 | 1997-09-10 | Шоппе Фритц | Способ полной сухой десульфуризации отходящих при сгорании газов, содержащих двуокись серы и устройство для его осуществления |
| RU2310794C1 (ru) * | 2006-06-15 | 2007-11-20 | Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева | Вихревая горелка |
| RU2413131C1 (ru) * | 2009-10-12 | 2011-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" | Инфракрасная газовая горелка |
| RU2565737C1 (ru) * | 2014-05-13 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2684763C1 (ru) * | 2018-07-02 | 2019-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива |
| RU2737070C1 (ru) * | 2020-03-03 | 2020-11-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Камера сгорания технологической линии для производства подстилочных материалов |
| RU2740240C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2021-01-12 | Роман Лазирович Илиев | Горелка вихревая противоточная |
| RU204143U1 (ru) * | 2020-12-29 | 2021-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Вихревая камера сгорания машины для производства подстилочных материалов |
| RU2800206C1 (ru) * | 2022-12-26 | 2023-07-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Противоточная трехтопливная вихревая горелка |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2647356C1 (ru) | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива | |
| US5199355A (en) | Low nox short flame burner | |
| JPH018803Y2 (ru) | ||
| US4497263A (en) | Combustion system and method for a coal-fired furnace utilizing a wide turn-down burner | |
| US4471703A (en) | Combustion system and method for a coal-fired furnace utilizing a louvered low load separator-nozzle assembly and a separate high load nozzle | |
| KR101922933B1 (ko) | 플라즈마 미분탄 점화용 버너 및 이를 포함하는 석탄화력발전 기동용 플라즈마 미분탄 버너 | |
| RU2684763C1 (ru) | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива | |
| CN205690401U (zh) | 直流强混式多燃料混合燃烧器 | |
| US6145450A (en) | Burner assembly with air stabilizer vane | |
| SU1144627A3 (ru) | Топочное устройство дл энергетического котла с р дом растопочных форсунок и способ его работы | |
| WO2016046074A1 (en) | Burner | |
| EP0165725B1 (en) | Low pressure loss burner for coal-water slurry or fuel oil | |
| RU2565737C1 (ru) | Вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива | |
| RU2708011C1 (ru) | Устройство для сжигания топлива | |
| RU2646164C1 (ru) | Вихревая пылеугольная горелка | |
| EP0163423A1 (en) | Controlled flow, split stream burner assembly with sorbent injection | |
| RU131849U1 (ru) | Вихревая горелка | |
| RU2426029C1 (ru) | Вихревая пылеугольная горелка | |
| RU171015U1 (ru) | Циклонный предтопок | |
| RU2443940C1 (ru) | Циклонный предтопок | |
| RU2350844C1 (ru) | Камера сгорания теплогенератора для сжигания жидкого топлива | |
| RU2638500C1 (ru) | Способ сжигания измельчённого твердого топлива и устройство для его осуществления | |
| US5983809A (en) | Burner assembly with low erosion inlet elbow | |
| US2924938A (en) | Combustion apparatus for burning ash-forming liquid fuel | |
| RU2256850C1 (ru) | Устройство для сжигания топлива |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190506 |