RU2799164C1 - Burner for co-combustion of low-power liquid and low-energy coal fuel - Google Patents
Burner for co-combustion of low-power liquid and low-energy coal fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799164C1 RU2799164C1 RU2022128232A RU2022128232A RU2799164C1 RU 2799164 C1 RU2799164 C1 RU 2799164C1 RU 2022128232 A RU2022128232 A RU 2022128232A RU 2022128232 A RU2022128232 A RU 2022128232A RU 2799164 C1 RU2799164 C1 RU 2799164C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulverized coal
- combustion
- low
- liquid
- unit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относиться к энергетике, в частности к горелочным устройствам для совместного сжигания жидкого и пылеугольного топлива. The invention relates to energy, in particular to burners for co-combustion of liquid and pulverized coal.
Известно горелочное устройство для совместного сжигания жидкого, распыленного в прямоточном потоке, и пылеугольного топлива в вихревом потоке [Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. Вихревая пылеугольная горелка ОРГРЭС.С.157-158]. Устройство содержит цилиндрический корпус в виде трубы, внутри которого установлен трубопровод для подачи жидкого топлива, на конце которого расположена жидкотопливная распылительная форсунка. Закрутка аэросмеси производиться улиточным завихрителем. Трубопровод для жидкого топлива и распылительная форсунка здесь являются прямоточным распылительно-зажигательным блоком, предназначенным для зажигания пылеугольного топлива и поддержания его устойчивого горения в процессе работы устройства. А улиточное устройство вместе с корпусом горелочного устройства являются блоком сжигания пылеугольного топлива в вихревом потоке.A burner device is known for co-combustion of liquid, atomized in a co-current flow, and pulverized coal fuel in a vortex flow [Sidelkovsky L.N., Yurenev V.N. Boiler installations of industrial enterprises. Vortex pulverized coal burner ORGRES.S.157-158]. The device contains a cylindrical body in the form of a pipe, inside which there is a pipeline for supplying liquid fuel, at the end of which there is a liquid fuel spray nozzle. The air mixture is swirled by a snail swirler. The liquid fuel pipeline and the atomization nozzle here are a direct-flow atomization-ignition unit designed to ignite the pulverized coal fuel and maintain its stable combustion during the operation of the device. And the snail device, together with the body of the burner device, is a block for burning pulverized coal in a vortex flow.
Недостаток такого устройства заключается в том, что устройство не может работать на малой мощности, потому что выделяемое факелом тепловая мощность недостаточна для поддержания горения вследствие высокой степени рассеивания тепловой энергии.The disadvantage of such a device is that the device cannot operate at low power, because the thermal power released by the torch is insufficient to sustain combustion due to the high degree of thermal energy dissipation.
Известно горелочное устройство для совместного сжигания жидкого, распыленного в прямоточном потоке, и пылеугольного топлива в вихревом потоке, описанное на сайте studref.com (дата доступа: 13.10.2022 г.) (https://studref.com/355642/tehnika/gorelki_szhiganiya_pylevidnogo_topliva - горелка двухступенчатого сжигания типа NT-NR, разработана фирмой Bab-CockHitachiKK (Япония)). Горелочное устройство двухступенчатого сжигания типа NT-NR (высокотемпературная с низким выходом NOX) состоящая из цилиндрического корпуса в виде трубы, внутри которого размещен трубопровод подачи жидкого топлива с распылительной прямоточной форсункой, трубопровода подачи пылеугольно-воздушной смеси (аэросмесь), внутреннего воздушного канала и внешнего воздушного канала. А также содержит аксиальный лопаточный аппарат для закрутки аэросмеси. Трубопровод для жидкого топлива и распылительная форсунка здесь являются прямоточным распылительно-зажигательным блоком, предназначенным для зажигания пылеугольного топлива и поддержания его устойчивого горения в процессе работы устройства. А корпус с внутренними воздушными каналами и аксиальным лопаточным аппаратом, являются блоком сжигания пылеугольного топлива в вихревом потоке.A burner device for co-combustion of liquid, atomized in a co-current flow, and pulverized coal fuel in a vortex flow is known, described on the website studref.com (accessed: 10/13/2022) (https://studref.com/355642/tehnika/gorelki_szhiganiya_pylevidnogo_fuel - two-stage combustion burner type NT-NR, developed by Bab-CockHitachiKK (Japan)). Two-stage combustion burner type NT-NR (high-temperature low NOx ) consisting of a cylindrical body in the form of a pipe, inside of which there is a liquid fuel supply pipeline with a direct-flow spray nozzle, a pulverized-coal-air mixture (aeromix) supply pipeline, an internal air channel and external air channel. It also contains an axial blade apparatus for swirling the air mixture. The liquid fuel pipeline and the atomization nozzle here are a direct-flow atomization-ignition unit designed to ignite the pulverized coal fuel and maintain its stable combustion during the operation of the device. And the body with internal air channels and axial blade apparatus is a unit for burning pulverized coal in a vortex flow.
Недостаток такого устройства заключается в том, что устройство не может работать на малой мощности, потому что выделяемое факелом тепловая мощность недостаточна для поддержания горения вследствие высокой степени рассеивания тепловой энергии.The disadvantage of such a device is that the device cannot operate at low power, because the thermal power released by the torch is insufficient to sustain combustion due to the high degree of thermal energy dissipation.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению является паромасляное горелочное устройство (патент РФ №2684300, F23L7/00, F23D5/04, 2018 г.), содержащие цилиндрический корпус в виде стакана, установленного так, чтобы его ось была перпендикулярна горизонту, паровую форсунку для подачи перегретого водяного пара вертикально вверх вдоль оси корпуса, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные в цилиндрическом корпусе вблизи дна, паропровод и топливоподводящую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки для создания промасленной струи. Согласно изобретению, топливоподающая трубка установлена под острым углом к горизонту и не касается стенки корпуса, а на верхнем торце корпуса установлено сопло в виде крышки с отверстием по центру, диаметр которого меньше диаметра паромасляной струи. Такое устройство используется в заявляемом устройстве и называется прямоточный распылительно-зажигательный блок. Это устройство имеет эффект самоподжигания жидкотопливной распыленной струи в процессе работы, поэтому оно может работать на очень малой мощности.The closest in technical essence to the claimed invention is a steam-oil burner (RF patent No. 2684300, F23L7 / 00, F23D5 / 04, 2018), containing a cylindrical body in the form of a glass installed so that its axis is perpendicular to the horizon, a steam nozzle for supply of superheated water vapor vertically upwards along the axis of the housing, mounted in the bottom of the housing, air supply holes made in the cylindrical housing near the bottom, a steam pipeline and a fuel supply pipe, the end of which is located in close proximity to the outlet of the steam nozzle to create an oiled jet. According to the invention, the fuel supply pipe is installed at an acute angle to the horizon and does not touch the housing wall, and a nozzle in the form of a cover with a hole in the center is installed on the upper end of the housing, the diameter of which is less than the diameter of the steam-oil jet. Such a device is used in the claimed device and is called a direct-flow spray-ignition unit. This device has the effect of self-igniting the liquid fuel atomized jet during operation, so it can operate at very low power.
Задачей изобретения является создания горелочного устройства для совместного сжигания жидкого и пылеугольного топлива малой мощности.The objective of the invention is to create a burner device for co-combustion of liquid and pulverized coal fuels of low power.
Поставленная задача решается тем, что горелочное устройство для совместного сжигания жидкого и пылеугольного топлива малой мощности, содержащее распылительно-зажигательный блок сжигания распыленного жидкого топлива, содержащий цилиндрический корпус в виде стакана, на верхнем торце которого установлено сопло в виде крышки с отверстием по центру, и блок сжигания пылеугольного топлива, согласно изобретению, блок сжигания пылеугольного топлива представляет собой цилиндрический корпус, с обоих торцов которого установлены сопла в виде крышек с отверстиями по центру одинакового диаметра, при этом одна крышка состыкована с соплом распылительно-зажигательного блока. Кроме того, блок сжигания пылеугольного топлива содержит пылеугольные форсунки, вмонтированные в корпус тангенциально для создания вихревого потока.The problem is solved by the fact that a burner for co-combustion of liquid and pulverized coal fuels of low power, containing a spray-ignition unit for burning atomized liquid fuel, containing a cylindrical body in the form of a glass, on the upper end of which there is a nozzle in the form of a cover with a hole in the center, and pulverized coal combustion unit, according to the invention, the pulverized coal combustion unit is a cylindrical body, at both ends of which there are nozzles in the form of covers with holes in the center of the same diameter, while one cover is docked with the nozzle of the spray-ignition unit. In addition, the pulverized coal combustion unit contains pulverized coal nozzles mounted tangentially in the housing to create a vortex flow.
В заявляемом устройстве блок сжигания пылеугольного топлива (БСПУТ) установлен сверху распылительно-зажигательного блока сжигания распыленного жидкого топлива (РЗБ) (один из вариантов). Наличие состыкованных друг с другом сопел блоков позволяет жидкотопливному факелу пронизывать внутреннее пространство БСПУТ. БСПУТ содержит пылеугольные форсунки, вмонтированные в корпус тангенциально для создания вихревого потока. Пылеугольное топливо подается тангенциально. Образующийся пылеугольный вихрь вращается вокруг вертикально истекающего жидкотопливного факела, находясь в замкнутом пространстве цилиндрического корпуса БСПУТ, что увеличивает время горения частиц угольной пыли.In the claimed device, the pulverized coal combustion unit (BSPUT) is installed on top of the spray-ignition unit for burning atomized liquid fuel (RZB) (one of the options). The presence of block nozzles docked with each other allows the liquid-fuel torch to penetrate the internal space of the BSPUT. BSPUT contains pulverized coal nozzles mounted in the body tangentially to create a vortex flow. The pulverized coal is fed tangentially. The resulting pulverized coal vortex rotates around the vertically flowing liquid fuel flame, being in the closed space of the cylindrical body of the SPUTS, which increases the burning time of coal dust particles.
Благодаря наличию в РЗБ зоны рециркуляции, устройство позволяет легко поджечь жидкотопливную струю и поддерживать устойчивое горение при работе на очень малой мощности, а вместе с жидким топливом поддерживать горение пылеугольного топлива при работе на малой мощности.Due to the presence of a recirculation zone in the RZB, the device makes it easy to ignite a liquid fuel jet and maintain stable combustion when operating at very low power, and together with liquid fuel to support the combustion of pulverized coal fuel when operating at low power.
Сущность технического решения поясняется чертежами.The essence of the technical solution is illustrated by drawings.
На Фиг. 1 показано продольное сечение устройства.On FIG. 1 shows a longitudinal section of the device.
На Фиг. 2 показан общий вид устройства.On FIG. 2 shows a general view of the device.
Где:Where:
1 - распылительно-зажигательный блок сжигания распыленного жидкого топлива (РЗБ);1 - spray-ignition unit for burning atomized liquid fuel (RZB);
2 - блок сжигания пылеугольного топлива (БСПУТ);2 - block of combustion of pulverized coal (BSPUT);
3 - цилиндрический корпус РЗБ;3 - cylindrical body RZB;
4 - сопло РЗБ;4 - RZB nozzle;
5 - цилиндрический корпус БСПУТ;5 - cylindrical body of the BSPUT;
6 и 7 - сопла БСПУТ;6 and 7 - BSPUT nozzles;
8 и 9 - пылеугольные форсунки.8 and 9 - pulverized coal nozzles.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Сначала запускается РЗБ 1 на дизельном топливе. БСПУТ 2 прогревается, после чего от углепылеприготовителя (на рис.не показан) подается аэросмесь в пылеугольные форсунки 8 и 9. Устройство начинает работать. В дальнейшем РЗБ может перейти на другое топливо.First, RZB 1 is launched on diesel fuel.
При работе горелочного устройства, сжигающего совместно жидкое и пылеугольное топливо при малой мощности, для устойчивого горения определяющим является горения распыленного жидкого топлива, т.к. пылеугольное топливо при такой мощности поджечь и удерживать гораздо сложнее.During the operation of a burner device that combusts liquid and pulverized coal fuel at low power, combustion of atomized liquid fuel is decisive for stable combustion, because pulverized coal at such a power is much more difficult to ignite and hold.
В заявляемом устройстве в качестве РЗБ предполагается использовать устройство, описанное в патенте РФ №2684300. Такое устройство авторами изготовлено в металле и в течении пяти лет на нем проводились исследования. Это горелочное устройство показало хорошую работоспособность, легкий запуск и устойчивое горение, в том числе и на малой мощности (минимальная мощность составляет - 5 кВт).In the claimed device, it is supposed to use the device described in RF patent No. 2684300 as the RZB. Such a device was made by the authors in metal and research was carried out on it for five years. This burner device showed good performance, easy start-up and stable combustion, including at low power (minimum power is 5 kW).
Таким образом, заявляемое горелочное устройство способно работать на малой мощности.Thus, the inventive burner device is able to operate at low power.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2799164C1 true RU2799164C1 (en) | 2023-07-04 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1550276A2 (en) * | 1988-05-16 | 1990-03-15 | Новочеркасский политехнический институт | Method of combustion of pulverized fuel |
RU2189528C1 (en) * | 2001-05-29 | 2002-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Инжиниринговая Компания "Зиомар" | Device for firing-up and lighting coal-dust cone |
RU2378572C1 (en) * | 2008-06-23 | 2010-01-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Burner device |
RU2684300C1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-04-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Steam-oil burner device |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1550276A2 (en) * | 1988-05-16 | 1990-03-15 | Новочеркасский политехнический институт | Method of combustion of pulverized fuel |
RU2189528C1 (en) * | 2001-05-29 | 2002-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Инжиниринговая Компания "Зиомар" | Device for firing-up and lighting coal-dust cone |
RU2378572C1 (en) * | 2008-06-23 | 2010-01-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Burner device |
RU2684300C1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-04-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Steam-oil burner device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106090907B (en) | A kind of strong swirl flame diffusion burner of premix | |
JPS6367086B2 (en) | ||
KR101922933B1 (en) | Plasma ignition burner for coal power plant | |
KR20100103925A (en) | Combustion device using brown's gas for promoting combustion of the fuel gas and method for the same | |
RU2466331C1 (en) | Kindling coal burner | |
KR102318108B1 (en) | Mixed-combustion burner device | |
RU2799164C1 (en) | Burner for co-combustion of low-power liquid and low-energy coal fuel | |
JPH035485B2 (en) | ||
JP2017062066A (en) | Function addition device for burner device | |
KR200402452Y1 (en) | Fuel injection nozzle for occurrence a little NOx | |
JP2016194408A (en) | Burner device for mixed combustion, and boiler | |
RU2270402C1 (en) | Fuel burner | |
JP2016114316A (en) | Method for igniting heavy fuel oil burning boiler and heavy fuel oil burning boiler | |
KR100742691B1 (en) | Fuel injection nozzle for occurrence a little NOx | |
RU2769048C1 (en) | Vortex burner | |
RU2788804C1 (en) | Turbulent nozzle | |
CN217976396U (en) | Torch igniter | |
RU2810856C1 (en) | Burner | |
KR101557991B1 (en) | Combustion device using Brown's gas for promoting combustion of the fuel gas and method for the same | |
RU2262039C2 (en) | Method of combustion of hydrocarbon fuel and device for realization of this method (versions) | |
RU2244878C2 (en) | Igniter (versions) | |
JPS6183817A (en) | Burner device for coal-water slurry fuel | |
KR20100012378A (en) | Buner | |
JP2009109067A (en) | Mixed combustion burner and boiler | |
RU2307983C1 (en) | Burner for incinerating liquid fuel |