RU50280U1 - Вспомогательное горелочное устройство для плазменного воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата - Google Patents

Вспомогательное горелочное устройство для плазменного воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата Download PDF

Info

Publication number
RU50280U1
RU50280U1 RU2005129306/22U RU2005129306U RU50280U1 RU 50280 U1 RU50280 U1 RU 50280U1 RU 2005129306/22 U RU2005129306/22 U RU 2005129306/22U RU 2005129306 U RU2005129306 U RU 2005129306U RU 50280 U1 RU50280 U1 RU 50280U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
burner
section
channel
burner device
inner channel
Prior art date
Application number
RU2005129306/22U
Other languages
English (en)
Inventor
С.И. Сучков
С.А. Ломакин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт"(ВТИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт"(ВТИ) filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт"(ВТИ)
Priority to RU2005129306/22U priority Critical patent/RU50280U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU50280U1 publication Critical patent/RU50280U1/ru

Links

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в паровых котлах, работающих на энергетических углях ухудшенного качества. Во вспомогательном горелочном устройстве, оборудованном воздушными плазмотронами, согласно полезной модели входной участок внутреннего канала (для подачи пылевоздушной смеси) в месте установки плазмотронов выполнен в виде сужения, имеющего форму равносторонней треугольной призмы со скругленными углами, а каждый из двух плазмотронов установлен на грани призмы, и его продольная ось ориентирована в сторону вершины указанного равностороннего треугольника. Выходной участок внутреннего канала устройства протяженностью 1÷2 его диаметра выполнен в виде расширяющегося конуса с углом наклона образующей к его оси, равном 7÷9°. Концевая часть расширяющегося участка внутреннего канала протяженностью 0,2÷0,3 длины указанного участка имеет корончатую форму с продольными равновеликими равномерно распределенными по окружности концевой части сквозными прорезями, а стенки выходной части внешнего канала относительно оси горелки имеют форму сужающихся конусов. Устройство содержит также примыкающую соосно к его торцевой части цилиндрическую футерованную изнутри камеру с внутренним диаметром, равным выходному диаметру наружного конуса внешнего канала горелки. Достигаемым результатом полезной модели является повышение надежности работы горелочного устройства.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в паровых котлах, работающих на энергетических углях ухудшенного качества.
Непосредственное сжигание энергетических углей ухудшенного качества затруднено из-за их плохой воспламеняемости. Применение мазутной растопки и стабилизации горения таких углей оказывается неэффективным в связи с дефицитностью мазута и трудностями обеспечения требуемых экологических показателей работы тепловой электростанции. В последнее время получили развитие растопочные горелки, работающие на том же топливе ухудшенного качества, что и основные горелки котла, но разжигаемые с помощью воздушных плазмотронов (с применением воздушного потока для завихрения и транспортировки плазмы). Применение для термохимической подготовки электродуговой плазмы с высокой концентрацией энергии, на один-два порядка превышающей концентрацию энергии в традиционных огневых устройствах, а также наличие в плазме химически активных центров (атомов, свободных радикалов, ионов и электронного газа) способствуют энергетически и кинетически более эффективному, чем в известных огневых методах, нагреву и термохимическим превращениям угля.
Известно наиболее близкое по назначению и достигаемому эффекту вспомогательное горелочное устройство для воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата, содержащее два разделенных огнеупорной стенкой цилиндрических концентричных канала - внутренний для подачи пылевоздушной смеси с использованием пыли того же топлива, что и в основных горелках, и внешний - для подачи вторичного воздуха, причем на входном участке внутреннего канала установлено устройство воспламенения в виде расположенных на боковой стенке внутреннего канала по меньшей мере одного
воздушного плазмотрона [1]. Согласно [1] каждый из внутреннего и внешнего каналов горелочного устройства выполнен с не меняющимся по всей длине канала диаметром, рассчитанным, исходя из требуемых значений скоростей соответственно воспламененного пылевоздушного потока и потока вторичного воздуха для организации факела на выходе из указанных каналов. При этом, как показала практика, известное горелочное устройство [1] обладает рядом серьезных недостатков. Из-за невозможности обеспечить достаточно высокую скорость пылевоздушной смеси на «холодном» входном участке внутреннего канала в нем происходит сепарация и выпадение угольной пыли. В зоне внедрения в поток пылевоздушной смеси воздушной плазмы, нагретой до 3000-4000°С, формируются шлаковые образования, постепенный рост которых и искривление под действием сносящего потока пылевоздушной смеси приводит к разрушению стенок внутреннего канала плазменной струей, искривленной соответственно искривлению указанных образований. Происходит также шлакование выходного участка внутреннего канала, где развивается наиболее высокая температура пламени. Кроме того, из-за отсутствия компенсации теплового расширения внутреннего канала, выполненного в виде цельной обечайки, происходит его коробление, особенно на выходном участке. Из-за вялого процесса смешения пылевоздушной смеси со вторичным воздухом происходит сепарация пыли в топке котла.
Одним из достигаемых результатов полезной модели является предотвращение сепарации пыли во внутреннем канале на участке установки плазмотрона и соответственно устранение условий шлакования стенки этого участка с последующим ее прогоранием.
Указанный результат обеспечивается тем, что во вспомогательном горелочном устройстве для воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата, содержащем два разделенных огнеупорной стенкой цилиндрических концентричных канала - внутренний для подачи пылевоздушной смеси с использованием пыли того же топлива, что и в основных горелках, и внешний - для подачи вторичного воздуха, причем на входном участке внутреннего канала установлено устройство воспламенения в виде расположенных на боковой
стенке внутреннего канала по меньшей мере одного воздушного плазмотрона, входной участок в месте установки плазмотронов выполнен в виде сужения, имеющего форму равносторонней треугольной призмы со скругленными углами, причем внутренний равносторонний треугольник поперечного сечения призмы вписан скругленными углами в окружность внутреннего канала со стороны выхода в него воспламененной плазмой пылевоздушной смеси, диаметр внутреннего канала на входном участке со стороны входа пылевоздушной смеси в сужение выбран из условия, чтобы соответствующая этому диаметру окружность была вписана в указанный равносторонний треугольник, а каждый плазмотрон установлен на грани призмы и его продольная ось ориентирована в сторону вершины указанного равностороннего треугольника.
Для горелочного устройства с двумя плазмотронами указанная призма может быть ориентирована в пространстве из условия горизонтального расположения нижней грани, а плазмотроны установлены на боковых гранях.
Еще одним достигаемым результатом полезной модели является предотвращение шлакования выходной части горелочного устройства. Согласно полезной модели это обеспечивается тем, что выходной участок внутреннего канала устройства протяженностью 1÷2 его диаметра выполнен в виде расширяющегося конуса с углом наклона образующей к его оси, равным 7÷9°.
Концевая часть расширяющегося участка внутреннего канала протяженностью 0,2÷0,3 длины указанного участка может иметь корончатую форму с продольными равновеликими равномерно распределенными по окружности концевой части сквозными прорезями, а стенки выходной части внешнего канала относительно оси горелки - иметь форму сужающихся конусов, из которых наружный усечен плоскостью торца внутреннего канала и образует с его стенкой кольцевой проход, а другой - примыкает к стенке внутреннего канала непосредственно перед сквозными прорезями. Это позволяет улучшить проникновение вторичного воздуха в поток подожженной плазмотронами пылевоздушной смеси и предотвратить коробление расширяющегося участка.
Горелочное устройство согласно полезной модели дополнительно может содержать примыкающую соосно к его торцевой части цилиндрическую
футерованную изнутри камеру с внутренним диаметром, равным выходному диаметру наружного конуса внешнего канала горелки. Это предотвращает шлакование экранов топочной камеры на входе в нее вспомогательного горелочного устройства.
Внутренний канал горелочного устройства согласно полезной модели может быть выполнен составным с по меньшей мере двумя участками, соединенными внахлестку со свободой взаимного осевого перемещения, что предотвращает деформацию указанного канала в результате температурных напряжений.
Указанные участки внутреннего канала согласно полезной модели могут быть выполнены из сплава ХН45Ю с содержанием хрома 21%, никеля 45%, алюминия 3%.
На фиг.1 изображено горелочное устройство согласно полезной модели в продольном разрезе; на фиг.2 - вид по стрелке А фиг.1; на фиг.3 - поперечный разрез В-В фиг.1; на фиг.4 - поперечный разрез по С-С фиг.1; на фиг.5 - узел D фиг.1.
Вспомогательное горелочное устройство для воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата (на чертеже не показан) содержит два разделенных огнеупорной стенкой 1 цилиндрических концентричных канала - внутренний канал 2 для подачи пылевоздушной смеси с использованием пыли того же топлива, что и в основных горелках, и внешний канал 3 - для подачи вторичного воздуха. На входном участке внутреннего канала установлено устройство воспламенения в виде расположенных на боковой стенке внутреннего канала 2 по меньшей мере одного воздушного плазмотрона 4 (фиг.4). Согласно полезной модели входной участок 5 канала 3 в месте установки плазмотронов выполнен в виде сужения, имеющего форму равносторонней треугольной призмы со скругленными углами (фиг.4), причем внутренний равносторонний треугольник поперечного сечения призмы вписан скругленными углами в окружность внутреннего канала 2 со стороны выхода в него воспламененной плазмой пылевоздушной смеси. Диаметр внутреннего канала 2 на входном участке со стороны входа пылевоздушной смеси в сужение выбран из условия, чтобы соответствующая этому диаметру окружность была вписана в
указанный равносторонний треугольник поперечного сечения призмы входного участка 5, а каждый плазмотрон 4 установлен на грани призмы, и его продольная ось ориентирована в сторону вершины указанного равностороннего треугольника. Предпочтительно выполнение горелочного устройства согласно полезной модели с двумя плазмотронами (фиг.4). При этом призма входного участка 5 ориентирована в пространстве из условия горизонтального расположения ее нижней грани, а плазмотроны 4 установлены на боковых гранях указанной призмы. Выходной участок внутреннего канала 2 протяженностью 1÷2 его диаметра (фиг.1) выполнен в виде расширяющегося конуса с утлом наклона образующей к его оси, равным α=7÷9°. Концевая часть расширяющегося участка внутреннего канала протяженностью 0,2÷0,3 длины указанного участка имеет корончатую форму с продольными равновеликими равномерно распределенными по окружности концевой части сквозными прорезями 6, а стенки выходной части внешнего канала 3 относительно оси горелки имеют форму сужающихся конусов 3.1, 3.2, из которых наружный конус 3.2 усечен плоскостью торца внутреннего канала 2 и образует с его стенкой кольцевой проход 3.3, а другой конус 3.1 - примыкает к стенке внутреннего канала 2 непосредственно перед сквозными прорезями 6. Горелочное устройство согласно полезной модели дополнительно содержит примыкающую соосно к его торцевой части цилиндрическую футерованную изнутри камеру 7 (фиг.1) с внутренним диаметром, равным выходному диаметру наружного конуса 3.2 внешнего канала горелки. Внутренний канал 2 горелочного устройства согласно полезной модели выполнен составным (фиг.1, 5) с по меньшей мере двумя участками 2.1, 2.2 (фиг.5), соединенными внахлестку со свободой взаимного осевого перемещения. При этом участки 2.1, 2.2 выполнены из сплава ХН45Ю с содержанием хрома 21%, никеля 45%, алюминия 3%.
Вспомогательное горелочное устройство согласно полезной модели работает следующим образом. Часть твердого пылевидного топлива, подлежащего сжиганию в основных горелках (не показаны) теплового агрегата (парового котла) направляется во вспомогательное горелочное устройства согласно полезной модели для поджигания этого топлива с помощью воздушных плазмотронов 4. При этом топливо во вспомогательное горелочное
устройство подается в виде пылевоздушной смеси через входной участок 5 внутреннего канала 2 выполненный в поперечном сечении в виде треугольной призмы со скругленными углами. Расположенные на боковых гранях указанной призмы два плазмотрона 4 за счет высокой температуры воздушно-плазменного шнура поджигают топливо при недостатке воздуха, компенсируемого выходящим из внешнего канала 3 вторичным воздухом при выходе горящей пылевоздушной смеси в основную топочную камеру.
Выполнение входного участка 5 со сужением в форме треугольной призмы обеспечивает отсутствие застойных пазух на входе плазменно-воздушного шнура в поток воспламеняемой топливовоздушной смеси, что в сочетании с повышением скорости этого потока исключает образование шлаковых наростов, приводящих к повреждению стенок внутреннего канала 2.
Выполнение выходного участка внутреннего канала 2 в виде расширяющегося конуса с корончатой формой концевого участка обеспечивает эффективное проникновение вторичного воздуха в поток горящей топливовоздушной смеси и предотвращает шлакование этого участка. Примыкающая к торцевой части горелочного устройства цилиндрическая футерованная изнутри камера предотвращает шлакование охлаждающих экранов основной топочной камеры.
Промышленные испытания опытного образца вспомогательного горелочного устройства согласно полезной модели на одной из тепловых электростанций подтвердили надежность и эффективность его работы.
Источники информации:
1.Низкотемпературная плазма. Том 16. Плазменная безмазутная растопка котлов и стабилизация горения пылеугольного факела. Новосибирск. «Наука», 1995 г., с.21, 22, рис.1.6.

Claims (9)

1. Вспомогательное горелочное устройство для воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата, содержащее два разделенных огнеупорной стенкой цилиндрических концентричных канала - внутренний для подачи пылевоздушной смеси с использованием пыли того же топлива, что и в основных горелках, и внешний - для подачи вторичного воздуха, причем на входном участке внутреннего канала установлено устройство воспламенения в виде расположенных на боковой стенке внутреннего канала, по меньшей мере, одного воздушного плазмотрона, отличающееся тем, что входной участок в месте установки плазмотронов выполнен в виде сужения, имеющего форму равносторонней треугольной призмы со скругленными углами, причем внутренний равносторонний треугольник поперечного сечения призмы вписан скругленными углами в окружность внутреннего канала со стороны выхода в него воспламененной плазмой пылевоздушной смеси, диаметр внутреннего канала на входном участке со стороны входа пылевоздушной смеси в сужение выбран из условия, чтобы соответствующая этому диаметру окружность была вписана в указанный равносторонний треугольник, а каждый плазмотрон установлен на грани призмы и его продольная ось ориентирована в сторону вершины указанного равностороннего треугольника.
2. Горелочное устройство по п.1 с двумя плазмотронами, отличающееся тем, что указанная призма ориентирована в пространстве из условия горизонтального расположения нижней грани, а плазмотроны установлены на боковых гранях.
3. Горелочное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что выходной участок внутреннего канала протяженностью 1÷2 его диаметра выполнен в виде расширяющегося конуса с углом наклона образующей к его оси, равным 7÷9°.
4. Горелочное устройство по п.3, отличающееся тем, что концевая часть расширяющегося участка внутреннего канала протяженностью 0,2÷0,3 длины указанного участка имеет корончатую форму с продольными равновеликими равномерно распределенными по окружности концевой части сквозными прорезями, а стенки выходной части внешнего канала относительно оси горелки имеют форму сужающихся конусов, из которых наружный усечен плоскостью торца внутреннего канала и образует с его стенкой кольцевой проход, а другой - примыкает к стенке внутреннего канала непосредственно перед сквозными прорезями.
5. Горелочное устройство по п.4, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит примыкающую соосно к его торцевой части цилиндрическую футерованную изнутри камеру с внутренним диаметром, равным выходному диаметру наружного конуса внешнего канала горелки.
6. Горелочное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что внутренний канал выполнен составным с по меньшей мере двумя участками, соединенными внахлестку со свободой взаимного осевого перемещения.
7. Горелочное устройство по п.6, отличающееся тем, что указанные участки выполнены из сплава ХН45Ю с содержанием хрома 21%, никеля 45%, алюминия 3%.
8. Горелочное устройство по п.7, отличающееся тем, что концевая часть расширяющегося участка внутреннего канала протяженностью 0,2÷0,3 длины указанного участка имеет корончатую форму с продольными равновеликими равномерно распределенными по окружности концевой части сквозными прорезями, а стенки выходной части внешнего канала относительно оси горелки имеют форму сужающихся конусов, из которых наружный усечен плоскостью торца внутреннего канала и образует с его стенкой кольцевой проход, а другой - примыкает к стенке внутреннего канала непосредственно перед сквозными прорезями.
9. Горелочное устройство по п.8, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит примыкающую соосно к его торцевой части цилиндрическую футерованную изнутри камеру с внутренним диаметром, равным выходному диаметру наружного конуса внешнего канала горелки.
Figure 00000001
RU2005129306/22U 2005-09-22 2005-09-22 Вспомогательное горелочное устройство для плазменного воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата RU50280U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005129306/22U RU50280U1 (ru) 2005-09-22 2005-09-22 Вспомогательное горелочное устройство для плазменного воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005129306/22U RU50280U1 (ru) 2005-09-22 2005-09-22 Вспомогательное горелочное устройство для плазменного воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU50280U1 true RU50280U1 (ru) 2005-12-27

Family

ID=35870789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005129306/22U RU50280U1 (ru) 2005-09-22 2005-09-22 Вспомогательное горелочное устройство для плазменного воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU50280U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193861U1 (ru) * 2019-06-17 2019-11-19 Акционерное общество "Интер РАО - Электрогенерация" Огнеупорный канал горелочного устройства для плазменного воспламенения топлива горелок теплового агрегата
RU193860U1 (ru) * 2019-06-17 2019-11-19 Акционерное общество "Интер РАО - Электрогенерация" Огнеупорный канал горелочного устройства для плазменного воспламенения топлива горелок теплового агрегата

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU193861U1 (ru) * 2019-06-17 2019-11-19 Акционерное общество "Интер РАО - Электрогенерация" Огнеупорный канал горелочного устройства для плазменного воспламенения топлива горелок теплового агрегата
RU193860U1 (ru) * 2019-06-17 2019-11-19 Акционерное общество "Интер РАО - Электрогенерация" Огнеупорный канал горелочного устройства для плазменного воспламенения топлива горелок теплового агрегата

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK171450B1 (da) Brænder
RU2439434C2 (ru) Горелка с плазменным розжигом
RU2490544C2 (ru) Пылеугольный концентратор и пылеугольная горелка, содержащая этот концентратор
BG64878B1 (bg) Горелка за твърдо гориво и метод за регулиране нагоренето, осъществявано от горелката за твърдо гориво
CA1218265A (en) Combustion system and method for a coal-fired furnace utilizing a wide turn-down burner
JPS6159109A (ja) 固体化石燃料の粉砕粒子のための点火―燃焼維持用バーナ及び当該バーナを有する燃焼室
US3804578A (en) Cyclonic combustion burner
US7021222B2 (en) Coal-burning boiler's ignition burner
CN101501401B (zh) 具有点火极保护件的燃烧器
RU50280U1 (ru) Вспомогательное горелочное устройство для плазменного воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата
RU2294486C1 (ru) Пылеугольная горелка
KR100973414B1 (ko) 예열이 필요없는 미분탄 연소방식의 석탄버너
RU2300053C1 (ru) Вспомогательное горелочное устройство для плазменного воспламенения и стабилизации горения низкореакционного пылеугольного топлива основных горелок теплового агрегата
RU2309332C1 (ru) Многофункциональная горелка
JPH10318504A (ja) 大容量微粉固体燃料燃焼装置
CA1231590A (en) Burner for burning pulverulent fuel
RU2267055C1 (ru) Способ совместного сжигания природного газа и пыли углесодержащего материала в вертикальной призматической четырехгранной топке котла
RU2339878C2 (ru) Способ плазменно-угольной безмазутной растопки котла и устройство для его реализации
RU2410599C2 (ru) Матричное средство для уменьшения объема горения
FI125911B (en) Gas burner with low nitrogen oxide emissions and fuel gas combustion process
US4828487A (en) Swirl generator
RU211642U1 (ru) Горелочное устройство для сжигания низкокалорийного газа
US7493876B2 (en) Passive mixing device for staged combustion of gaseous boiler fuels
RU169645U1 (ru) Вертикальная призматическая низкоэмиссионная топка
RU2047048C1 (ru) Устройство для воспламенения пылеугольного топлива

Legal Events

Date Code Title Description
MG1K Anticipatory lapse of a utility model patent in case of granting an identical utility model

Ref document number: 2005129307

Country of ref document: RU

Effective date: 20070527