SU1703914A1 - Пылеугольна горелка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано в пылеу- гольных котлах дл  подачи пыли высокой концентрации. Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности горелки и интенсификаци  смешени  потоков. Это достигаетс  тем, что в пылеугольной горелке , содержащей центральную трубу дл  подачи пыли высокой концентрации и размещенную вокруг не трубу с выходным насадком дл  подачи распылител , насадок установлен с возможностью осевого перемещени  и выполнен из отдельных сегментов , имеющих пережим на внутренней поверхности, образованный входным полусферическим и выходным коническим участками , и установленных попарно противоположно с разными углами конусности в каждой паре с образованием в выходной части насадка разных углов раскрыти . Возможность осевого перемещени  насадка позвол ет регулировать дальнобойность струи аэросмеси и угол ее раскрыти . Выполнение насадка составным из отдельных сегментов позвол ет свободно расшир тьс  отдельным элементам при термических ударах, за- мен ть более изношенный элемент, изготовл ть элементы насадка из жаростойких труднообрабатываемых материалов,что повышает эксплуатационную надежность горелки. Разные углы конусности каждой пары сегментов, имеющих пережим на внутренней поверхности, образованный входным полусферическим и выходным коническим участками, способствуют размыканию конуса распыла. проникновению воздуха и рециркулирующих газов между стру ми аэросмеси, лучшему перемешиванию пыли и воздуха и, следовательно, раннему воспламенению и более эффективному сжиганию топлива. Установка сегментов попарно противоположно обеспечивает взаимодействие выделенных элементарных струй, их симметричность и стабильную направленность соудар ющихс  потоков, т.к. последние соудар ютс  с одинаковыми моментами количества движени . Это обеспечивает многофакельность сжигани  и уменьшение выхода окислов азота. 2 ил. ел с 4 О СО о к

Description

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано в пылеу- гольных котлах дл  подачи пыли высокой

концентрации.

Известны пылеугольные горелки, включающие распылитель топлива, где концентрированные потоки угольной аэросмеси на выходе из насадка горелки образуют сплошной конус распыла, который не позвол ет

достаточно интенсивно перемешивать вытекающий воздух из горелки и рециркулиру- ющие продукты сгорани  топлива из топочного объема.

Массивный насадок таких горелок подвергаетс  значительным тепловым ударам, что снижает срок его службы. При износе или перекосе какой-либо части насадка последний приходитс  полностью замен ть, что не экономично, поскольку он изготавливаетс  из дорогосто щих жаропрочных сплавов или керамики. В аналоге нет конструктивных решений, способствующих снижению образовани  вредных окислов азота NOX.

Известна также пылеугольна  горелка, содержаща  центральную трубу дл  подачи пыли и размещенную вокруг нее трубу с выходным насадком дл  подачи распылител . Расход пыли и воздуха и их распределение по сечению горелки регулируетс  разворотом входного участка центральной трубы с косым срезом. Така  конструкци  горелки позвол ет измен ть параметры факела в широких пределах.

Недостатками известной горелки  вл ютс  значительный vi3Hoc конфузорной части насадка при подаче пыли высокой концентрации и необходимость частой смены всего насадка, низка  интенсификаци  смешени  аэросмеси с воздухом и рецирку- лирующими газами из-за сомкнутости факела распыла, определ емого насадками горелки.

Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационной надежности горелки и интенсификации смешени  потоков.

В пылеугольной горелке, содержащей центральную трубу дл  подачи пыли высокой концентрации и размещенную вокруг нее трубу с выходным насадком дл  подачи распылител , насадок установлен с возможностью осевого перемещени  и выполнен из отдельных сегментов, имеющих пережим на внутренней поверхности, образованный входным полусферическим и выходным коническим участками, и установленных попарно противоположно с разными углами конусности в каждой паре с образованием в выходной части насадка разных углов раскрыти .

Возможность осевого перемещени  насадка позвол ет регулировать дальнобойность струи аэросмеси и угол ее раскрыти . Выполнение насадка составным из отдельных сегментов позвол ет свободно расшир тьс  отдельным элементам при термических ударах, замен ть более изношенный элемент, изготовить элементы насадка из жаростойких труднообрабатываемых материалов, что повышает эксплуатационную надежность горелки.

Разные углы конусности каждой пары сегментов, имеющих пережим на внутренней поверхности, образованный входным полусферическим и выходным коническим участками, способствуют размыканию конуса распыла, проникновению воздуха и ре- циркулирующих газов между стру ми

0 аэросмеси, лучшему перемешиванию пыли и воздуха и, следовательно, раннему воспламенению и более эффективному сжиганию топлива.

Установка сегментов попарно противо5 положно обеспечивает взаимодействие вы- деленных элементарных струй, их симметричность и стабильную направленность соудар ющихс  потоков, так как последние соудар ютс  с одинаковыми

0 моментами количества движени . Это обеспечивает многофакельность сжигани  и уменьшение выхода окислов азота.

На фиг. 1 представлена пылеугольна  горелка; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

5 Горелка содержит выходной насадок 1 с входным полусферическим 2 и выходным коническим 3 участками, выполненный из попарно противоположно установленных сегментов 4 с разными углами конусности в

0 каждой паре. Насадок 1 крепитс  обоймой 5 к подвижной втулке 6. Последн   фиксируетс  на трубе 7 с помощью стопора 8. Внутри трубы 7 по ее оси размещена центральна  труба 9 дл  подачи пыли высокой

5 концентрации, соединенна  с эжекторной системой 10. Между трубой 7 и центральной трубой 9 образован канал 11, подключенный к источнику 12 охлаждающего агента или инициирующего горение газа. Переме0 щением втулки 6 регулируют рассто ние между выходным сечением трубы 9 и полусферической поверхностью 2 насадка 1. Горелка работает следующим образом. Пыль высокой концентрации подаетс 

5 эжекторной системой 10 в центральную трубу 9. Воздух или инициирующий воспламенение газ поступает от источника 12 в канал 11. При обтекании полусферической поверхности входного участка 2 насадка 1 аэрос0 месь поступает в выходное сечение насадка в виде сталкивающихс  струйных двухфазных (газ-пыль) потоков. От соударени  пылинки аэросмеси- разлетаютс  в зависимости от углов соударени .

5 Выходной участок 3 насадка 1 имеет диффузор с переменной конусностью между парами сегментов 4, которые и задают угол вылета пылинок. Если угол траектории полета пылинок больше выходного конуса в элементарном сечении насадка, то траектори  полета задаетс  конфигурацией выходной диффузорной поверхности насадка. Организаци  разноплоскостного направлени  струй в набегающий из горелки поток первичного воздуха способствует лучшему пе- ремешиванию между потоком аэросмеси пыли, гор чего воздуха и рециркулирующих из топочного объема к устью горелки газов. Регулировка насадка происходит путем выбора оптимального рассто ни  между по- лусферической поверхностью входного участка 2 и выходным сечением центральной трубы 9. Приближение торца трубы-9 к поверхности входного участка 2 насадка повышает дальнобойность струи при меньших углах раскрыти  струи аэросмеси пыли и воздуха, а удаление увеличивает угол раскрыти . Если при осмотре сегментов 4 обнаруживаетс  износ или тепловое повреждение , то насадок 1 снимаетс  с обоймой 5 и поврежденные элементы замен ютс . При переходе на иной режим работы (например , при изменении качества топлива) импульс количества движени  потоков аэросмеси и охлаждающего воздуха может быть изменен за счет изменени  параметров воздуха и параметров рабочего тела эжектора, транспортирующего пыль к горелке . При отсутствии подачи пыли насадок охлаждаетс  за счет натекани  воздуха на

сферическую поверхность и создани  завесы перед наступающим фронтом рециркулирующих топочных газов.

Таким образом, предлагаема  горелка обеспечивает наилучшие услови  воспламенени  аэросмеси благодар  интенсификации тепломассообмена и надежность насадка благодар  уменьшению термических напр жений в нем, возможности замены отдельных сегментов и их изготовлени  из высокопрочного и огнестойкого материала .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Пылеугольна  горелка, содержаща  центральную трубу дл  подачи пыли высокой концентрации и размещенную вокруг нее трубу с выходным насадком дл  подачи распылител , отличающа с  тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности и интенсификации смешени , насадок установлен с возможностью осевого перемещени  и выполнен из отдельных сегментов , имеющих пережим на внутренней поверхности, образованный входным полусферическим и выходным коническим участками , и установленных попарно противоположно с разными углами конусности в каждой паре с образованием в выходной части насадка разных углов раскрыти .

   But A

   Фиг. 2