SU217582A1

SU217582A1 - DUST BURNER

Info

Publication number: SU217582A1
Application number: SU1036398A
Authority: SU
Original assignee: Ю. Л. Бабкин; Восточный филиал Всесоюзного теплотехнического научно исследовательского института Ф. Э. Дзержинского

Description

В известных горелках дл факельного сжигани угольной пыли высока плотность тепловыделени , характерна дл камер пульсирующего горени (КПГ), не обеспечена. Вместе с тем использование КПГ большой мощности применительно к современным пылеугольным энергетическим котлам св зано с необходимостью коренного изменени профил котлоагрегата и решением многочисленных конструктивных проблем, в частности проблемы устойчивости элементов котлоагрегата к воздействию больших мощностей колебательной энергии, излучаемых крупньши КПГ.In the known torches for the flare combustion of coal dust, a high heat generation density characteristic of pulsating combustion chambers (CNG) is not ensured. At the same time, the use of high-power CNG in relation to modern pulverized coal-fired power boilers is associated with the need to fundamentally change the profile of the boiler unit and to solve numerous design problems, in particular, the problem of the stability of the boiler elements to the effects of high-power vibrational energy emitted by large CNG.

Повышение виброустойчивости и шумоглушени значительно удорожает котлоагрегат, что не окупаетс достигнутым при этом уменьшением топочиого объема. Возможности сокращени поверхностей нагрева в резульTaie пульсационной интенсификации конвективного теплообмена ограничены снижением доли радиационного тепловоспри ти , неизбежного при уменьшении топочного объема.The increase in vibration resistance and noise attenuation significantly increases the cost of the boiler, which does not pay off the achieved reduction in the flush volume. The possibilities of reducing the heating surfaces as a result of the pulsating intensification of convective heat exchange are limited by the decrease in the fraction of radiant heat gain, which is inevitable when the furnace volume is reduced.

Предлагаемое устройство значительно интенсифицирует горение угольной пыли без изменени существующего профил котлоагрегата , причем основна масса пыли сжигаетс в факеле с обычным оформлением ввода пыли и воздуха.The proposed device significantly intensifies the burning of coal dust without changing the existing profile of the boiler unit, with the bulk of the dust being burned in a flare with the usual design of entering dust and air.

Отличительной особенностью описываемой горелки вл етс то, что но оси канала подачи пылевоздушной смеси при его выходе в топочный объем расположена инициирующа A distinctive feature of the described burner is that, but the axis of the feed channel of the dust-air mixture when it enters the furnace volume is located

камера пульсирующего горени (ИКПГ), питаема угольной пылью из основного потока. ИКПГ создает пульсацию скоростей движени потока, способствующую интенсификации горени аэросмеси в факеле.pulsating combustion chamber (ICPG), powered by coal dust from the main stream. ICPG creates a pulsation of flow speeds, contributing to the intensification of the combustion of the mixture in the torch.

На фиг. 1 схематически изобра}кена описываема пылеугольна горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - увеличенный разрез по А-А.FIG. 1 shows a schematic image of a ken describing a pulverized coal burner, longitudinal section; in fig. 2 is an enlarged section along A-A.

В корпусе горелки концентрически расположены два канала - внутренний / дл подачи аэропыли и наружный 2 дл вторичного воздуха, снабженные злиточными подвод щими патрубками 3 и 4. По оси канала / размещена ИКПГ 5 с аэродинамическим клапаном 6, питаема угольной пылью из основного потока. Клапан выполнен в виде кольцевого канала, развернутого на 180° в сторону основного потока, что позвол ет исиользовать энергию выбросов через клапан дл ускорени потока аэропыли.In the burner housing there are two channels concentrically - internal / for air supply and external 2 for secondary air, equipped with spooky inlets 3 and 4. Along the axis of the channel / is placed SGTG 5 with aerodynamic valve 6, fed by coal dust from the main stream. The valve is made in the form of an annular channel, rotated by 180 ° towards the main flow, which allows using the energy of emissions through the valve to accelerate the flow of the air.

Устойчива работа ИКПГ обеспечиваетс отбором из потока аэропыли наиболее мелких фракций топлива и уменьшением концентрации , соответствующей избыткам воздуха 0,6-1,0. Дл этого на входе в аэродинамический клапан 6 установлен радиально проходной венец лопаток 7, имеющий наклон в сторону вращени потока аэропыли, что создает дополнительно к сенарационному эффекту улитки инерционный заслон дл входа в клапан крупных частиц пыли.The stable operation of the SGPG is ensured by the extraction of the finest fractions of fuel from the stream of the airframe and a decrease in the concentration corresponding to an air excess of 0.6-1.0. To do this, at the entrance to the aerodynamic valve 6, a radially crown of blades 7 is installed, which has an inclination in the direction of rotation of the air flow, which, in addition to the senorizing effect of the cochlea, creates an inertial barrier for the entrance of large particles of dust into the valve.

ИКПГ работает в режиме самовсоса с небольшим наддувом, равным сопротивлению канала / и достаточным дл начального розжига ИКПГ нри помощи форсунки или газовой горелки 8.The VCPT operates in a samovsos mode with a small supercharging equal to the channel resistance / and sufficient for the initial ignition of the VCPT using a nozzle or a gas burner 8.

В камере Р1КПГ применена необычна дл КПГ система обратных токов, создаваемых не в пристенной, а в приосевой части камеры воспламенени . Это достигаетс кольцевой компоновкой аэродинамического клапана и приближением вход щих струй к стенам камеры воспламенени , что резко уменьшает температуру стен и позвол ет изготовл ть камеру из обычной жаропрочной стали без применени футеровки или вод ного охлаждени . Внутренн поверхность торца камеры воспламенени защищена хромомагнезитовой набивкой, стабилизирующей воспламенение пыли. Колебательна труба 9 ИКПГ также изготовлена из жаропрочной стали со спиральным оребрением (на чертеже не показано ), так как в ней проход т восстановительные процессы и температура пламени снижаетс .In chamber R1KPG, an unusual system of reverse currents was used for CNG, which was created not in the near-wall, but in the axial part of the ignition chamber. This is achieved by an annular arrangement of the aerodynamic valve and the approach of incoming jets to the walls of the ignition chamber, which drastically reduces the temperature of the walls and allows the chamber to be made of ordinary heat-resistant steel without the use of lining or water cooling. The inner surface of the end chamber of the ignition chamber is protected by a chromo-magnesite padding that stabilizes the ignition of dust. The vibrating tube 9 of the ICPG is also made of heat-resistant steel with spiral finning (not shown in the drawing), since reduction processes take place in it and the flame temperature decreases.

Интенсифицирующее воздействие ИКПГ на основной факел слагаетс из следующих факторов:The intensifying effect of the SGPG on the main plume consists of the following factors:

1.Аэроныль перед выходом из горелки подогреваетс тенлол обратных выбросов из кланана 6 ИКПГ в результате теплообмена со стенами камеры, а также теплом сгорани некоторого количества пыли, поджигаемой выбросами из клапана и гор чими стенами камеры. Этот подогрев способствует ускорению воспламененн ныли в корне факела.1. The aero-dust before leaving the burner is heated up by the return emissions blown from the clanan 6 SGPG as a result of heat exchange with the chamber walls, as well as the heat of combustion of a certain amount of dust ignited by emissions from the valve and the hot walls of the chamber. This preheating helps to accelerate the inflamed ached at the root of the torch.

2.На выходе из колебательной трубы 9 плам выбрасываетс в форме тороидальных вихрей, следующих с частотой пульсаций в ИКПГ (пор дка 60-70 гц), вовлекающнх и быстро воспламен ющих часть аэропыли основного потока и ускор ющих смешение ныли с воздухом.2. At the exit of the oscillatory tube 9, the flames are emitted in the form of toroidal vortices, which follow at a pulsation frequency in ICPG (about 60-70 Hz), engaging and rapidly igniting part of the mainstream aerofoil and accelerating mixing with air.

3.Пульсации скорости, налагаемые ИКПГ на ноток в окрестност х выхода из горелки, интенсифицируют тепло- и массообмен между частицами тонлнва и газовой средой, ускор прохождение начальных стадий воспламенени пыли и интенсифициру горение в диффузионной области, особенно горение крупных фракций пыли.3. The velocity pulsations imposed by ICPG on notes in the vicinity of the exit from the burner intensify the heat and mass exchange between the particles and the gas medium, accelerate the initial stages of dust ignition and intensify the combustion in the diffusion region, especially the combustion of large fractions of dust.

Последний процесс в известной мере автоколебательный , так как при микровзрывах пыле-воздушной смеси, возникающих при распаде вихрей во внешнем факеле, также генерируютс нелинейные акустические колебани , которые вместе с многочисленными гармониками основной частоты ИКПГ создают щирокий спектр высокочастотиых гармоник , воздействующих на взвесь тонливаThe latter process is to a certain extent self-oscillatory, since microexplosions of the dust-air mixture arising from the disintegration of the vortices in the external plume also generate non-linear acoustic oscillations, which, together with the numerous harmonics of the fundamental frequency of the SGPG, create a wide spectrum of high-frequency harmonics acting on the suspension.

более интенсивно, чем относительно низка осиовиа частота ИКПГ.more intensively than the relatively low axis and the frequency of ICPG.

Опытные данные позвол ют рассчитывать на ркий эффект интенсификации горени пыли в факеле при сжигании в ИКПГ околоExperimental data allow us to count on the strong effect of intensification of dust burning in the flare when burned in a SGPG about

от общего расхода ныли. В этом случае дл горелки производительностью 30 мет потребуетс ИКПГ с сечением колебательной трубы в цилиндрической части пор дка 250 мм, т. е. того же пор дка, что и сечение of the total expense ached. In this case, for a burner with a capacity of 30 mt, an SPG with a cross section of the oscillatory tube in the cylindrical part of the order of 250 mm is required, i.e. the same order as the cross section

холостых вставок в пылевых каналах обычных горелок.idle inserts in the dust channels of conventional burners.

При онытах по применению КПГ мощностью 2 мет дл акустической обдувки поверхностей обычного пылеугольного котлаWhen onty on the application of CNG with a capacity of 2 meters for acoustic blowing of the surfaces of a conventional coal-dust boiler

100 мет не было обнаружено какого-либо разрушительного вли ни пульсаций на футеровку и другие элементы котла. Поэтому описываема горелка применима не только дл вновь проектируемых котлоагрегатов, но100 meters, no disruptive effect of pulsations on the lining and other elements of the boiler was detected. Therefore, the described burner is applicable not only for newly designed boilers, but

и может быть использована нри реконструкции устаревших котлов дл новышени их нроизводительности без увеличени топочного объема. ИКПГ может работать и на вспомогательном топливе, нанример (газ, мазут), дл которого еще не доказана возможность использовани камер пульсирующего горени , однако наиболее универсальным решением вл етс питание ИКПГ угольной пылью из осноБНого потока.and can be used in the reconstruction of obsolete boilers to increase their performance without increasing the furnace volume. ASCG can also operate on auxiliary fuel, such as gas, fuel oil, for which the possibility of using pulsating combustion chambers has not yet been proven, but the most universal solution is to power the SGPG with coal dust from the main stream.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A pulverized coal burner containing a cornus with two concentrically dispersed channels for supplying air through the air, and external air, and snail feed pipes, which, in order to intensify

burning, but the axes of the feed channel of the aeropiln are located initiating a pulsating combustion chamber (ASCG) with an aerodynamic valve, fed by coal dust from the main flow.

2. Burner according to claim 1, characterized in that, in order to use the energy of emissions through the valve to accelerate the air flow, the valve is made in a vnde of the annular channel, rotated 180 ° towards the main side.

3. Burner on PP. 1 and 2, characterized in that, in order to ensure stable operation of the ICPG, by selecting mainly fine fines and reducing the concentration of dust removed, a crown of blades inclined in the direction of rotation of the air flow is installed at the valve inlet. lllt ad.