UA113544U - LASER OPENING INSTALLATION - Google Patents
LASER OPENING INSTALLATION Download PDFInfo
- Publication number
- UA113544U UA113544U UAU201604340U UAU201604340U UA113544U UA 113544 U UA113544 U UA 113544U UA U201604340 U UAU201604340 U UA U201604340U UA U201604340 U UAU201604340 U UA U201604340U UA 113544 U UA113544 U UA 113544U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fuel
- nozzle
- fuel gas
- passage
- burner
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 191
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 85
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 67
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 42
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 23
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 12
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 claims 2
- OWNRRUFOJXFKCU-UHFFFAOYSA-N Bromadiolone Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC(Br)=CC=2)C=CC=1C(O)CC(C=1C(OC2=CC=CC=C2C=1O)=O)C1=CC=CC=C1 OWNRRUFOJXFKCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 241000282461 Canis lupus Species 0.000 claims 1
- 206010018498 Goitre Diseases 0.000 claims 1
- 206010048232 Yawning Diseases 0.000 claims 1
- 201000003872 goiter Diseases 0.000 claims 1
- 210000003660 reticulum Anatomy 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 132
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 40
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 7
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 241000251730 Chondrichthyes Species 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Abstract
Установка для лазерної обробки отворів містить лазер, оптичну систему, стіл для розміщення заготівки та пристрій для змінення відносного положення каустики пучка випромінювання та поверхні заготівки. Пристрій виконано у вигляді отвору в столі для розміщення заготівки, підключеного до мережі стислого повітря через вхідну діафрагму, який співвісний з віссю пучка лазерного випромінювання і має повздовжній профіль із змінним попереком, причому його розміри зі сторони надходження лазерного випромінювання EMBED Equation.3 та його виходу із заготівки EMBED Equation.3 зв'язані з діаметром заготівки EMBED Equation.3 співвідношенням: EMBED Equation.3 .The laser hole treatment unit comprises a laser, an optical system, a workpiece placement table and a device for changing the relative position of the radiation caustic beam and the workpiece surface. The device is made in the form of a hole in the table to accommodate the workpiece connected to the compressed air network through the inlet diaphragm, which is coaxial with the axis of the laser beam and has a longitudinal profile with a variable cross section, and its dimensions from the side of the laser radiation and EMBED Equation.3. from the workpiece EMBED Equation.3 are related to the workpiece diameter EMBED Equation.3 by the ratio: EMBED Equation.3.
Description
Галузь технікиThe field of technology
Винахід стосується твердопаливного пальника, і більш конкретно, до пальника, що забезпечує горіння при низькому рівні оксиду азоту (МОх) з виключною ефективністю твердого палива.The invention relates to a solid fuel burner, and more specifically, to a burner that provides low nitrogen oxide (NOx) combustion with exceptional solid fuel efficiency.
Рівень технікиTechnical level
Взагалі, переріз випускної частини паливного сопла твердопаливного пальника має форму, близьку до кола або квадрату, і значна відстань вимагається для полум'я, яке запалює ззовні паливний струмінь, щоб бути поширеним до центральної частини цього струменя в деяких ситуаціях. Відстань, вздовж якої полум'я для запалення в напрямку паливного струменя з паливного сопла поширюється до центральної частини паливного струменя, тобто, відстань незапалення збільшується, коли діаметр або зовнішня діаметральна частини паливного сопла збільшується, і незапалена зона збільшується. Підтримання горіння у зону відновлення поблизу пальника є важливим для стримування генерації МОх у газових продуктах горіння, але збільшення незапаленої зони означає зниження часу горіння після запалення, і це може бути причиною недостатньої ефективності стримування генерації МОх або зниження ефективності горіння.In general, the cross-section of the outlet part of the fuel nozzle of a solid fuel burner has a shape close to a circle or a square, and a considerable distance is required for the flame that ignites the fuel jet from the outside to spread to the central part of this jet in some situations. The distance along which the flame for ignition in the direction of the fuel jet from the fuel nozzle spreads to the central part of the fuel jet, that is, the non-ignition distance increases as the diameter or outer diameter of the fuel nozzle increases and the unignited zone increases. Maintaining combustion in the recovery zone near the burner is important to suppress MOH generation in gaseous combustion products, but increasing the unburnt zone means reducing the post-ignition burning time, and this may be the cause of insufficient MOH suppression or reduced combustion efficiency.
У котельні, оснащеної багатьма пальниками для твердого палива як апаратів горіння, хоча збільшення потужності пальника є ефективною технікою покращення працездатності, заснованої на зниження вартості та зменшенні кількості пальників, існує проблема, що діаметр або довжина зовнішньої частини кожного паливного сопла зростає і необпалена зона збільшується, що призводить до збільшення МОх і зменшення ефективності горіння.In a boiler room equipped with many solid fuel burners as combustion devices, although increasing the burner capacity is an effective technique to improve performance based on reducing the cost and reducing the number of burners, there is a problem that the diameter or length of the outer part of each fuel nozzle increases and the unburned area increases, which leads to an increase in MOH and a decrease in combustion efficiency.
Ця проблема обумовлена великою відстанню від зони горіння на поверхні паливного струменя до центральної частини цього струменя.This problem is due to the large distance from the combustion zone on the surface of the fuel jet to the central part of this jet.
У МО2008-038426А1 (надалі: "патентна література 1") описано винахід, який є рівнем техніки винаходу даного заявника, де зона незапалення зменшена і одночасно підвищена потужність пальника тим, що форма випускного отвору в поперечному перерізі секції паливного сопла є прямокутною, що має частину з довгою стороною і частину з короткою стороною, еліптичну форму, або, по суті, еліптичну форму, і досягається запобігання збільшенню концентрації МОХ в газових продуктах горіння і зниження ефективності горіння палива.MO2008-038426A1 (hereinafter: "patent literature 1") describes the invention, which is the state of the art of the invention of this applicant, where the non-ignition zone is reduced and at the same time the power of the burner is increased due to the fact that the shape of the outlet hole in the cross section of the fuel nozzle section is rectangular, which has a part with a long side and a part with a short side, an elliptical shape, or, in fact, an elliptical shape, and the prevention of an increase in the concentration of MOX in the gaseous products of combustion and a decrease in the efficiency of fuel combustion is achieved.
Зо Додатково, у ММО2009-125566А1 розкривається відкрита форма пальника, аналогічна до форми у наведеному вище винаході.In addition, ММО2009-125566А1 discloses an open shape of the burner, similar to the shape in the above invention.
Крім того, в котельні у випадку, коли рідина рухається по проходу для використання пару, отриманої нагріванням рідини, яка тече по багатьом теплообмінним трубам, нагрівання відбувається з допомогою високотемпературного вихлопного газу, який забезпечений пальниками на твердому паливі в топці котла. Прохід для рециркуляції пари, отримання передачі певної кількості тепла до рідини в теплообмінній частині, де встановлена кожна теплообмінна труба, є складним, і важливе значення має температура газових продуктів згоряння та швидкість потоку рідини, які повинні контролюватися в кожній теплообмінній частині. Тому, винахід може забезпечити контролювання кількості теплопередачі до рідини в кожній теплообмінній трубі шляхом зміни положення полум'я горіння палива в котлі (М/02009- 041081А1). В прикладі винаходу вихід сопла для газового струменя в пальнику на твердому паливі розділено на дві: верхню та нижню, - частини, і, незалежно регулюючи відповідні швидкості потоку повітря, можна забезпечити зміну положення полум'я горіння палива по вертикалі.In addition, in the boiler room, in the case where the liquid moves along the passage to use the steam obtained by heating the liquid, which flows through many heat exchange pipes, heating occurs with the help of high-temperature exhaust gas, which is provided by solid fuel burners in the boiler furnace. The passage for steam recirculation, obtaining the transfer of a certain amount of heat to the liquid in the heat exchange part, where each heat exchange pipe is installed, is complex, and the temperature of the gaseous products of combustion and the flow rate of the liquid, which must be controlled in each heat exchange part, are important. Therefore, the invention can provide control of the amount of heat transfer to the liquid in each heat exchange pipe by changing the position of the fuel combustion flame in the boiler (M/02009-041081А1). In the example of the invention, the outlet of the nozzle for a gas jet in a solid fuel burner is divided into two: upper and lower - parts, and by independently adjusting the corresponding air flow speeds, it is possible to ensure a change in the position of the fuel combustion flame vertically.
Слід зазначити, що в котлі, який використовує тверде паливо, як правило твердим паливом є пилоподібне вугілля, і, отже, такий котел можна називати пиловугільним котлом, а твердопаливний пальник будемо називати далі пиловугільним пальником. В момент запуску пиловугільного котла, активують вентилятори і повітря подається в якості паливного газу до множини пиловугільних пальників, встановлених в топці котла, і двоступеневих портів для паливного повітря. Потім, полум'я утворюється у запальному соплі кожного пускового пальника і детектор полум'я (надалі, "ДП" виявляє це полум'я, далі з кожного пускового пальника впорскують рідинне паливо, яке запалюється полум'ям 3з кожного запального сопла, і створюється полум'я у кожному пусковому пальнику. Після того як детектор полум'я виявляє формування полум'я, що використовується пусковим пальником, вогонь кожного запального сопла гаситься, і запальне сопло знімається із зовнішнього боку печі, щоб запобігти його прогорянню.It should be noted that in a boiler that uses solid fuel, as a rule, the solid fuel is pulverized coal, and, therefore, such a boiler can be called a pulverized coal boiler, and the solid fuel burner will be called a pulverized coal burner. At the moment of starting the pulverized coal boiler, the fans are activated and air is supplied as fuel gas to the plurality of pulverized coal burners installed in the furnace of the boiler and the two-stage ports for fuel air. Then, a flame is formed in the ignition nozzle of each pilot burner and the flame detector (hereinafter, "DP" detects this flame, then liquid fuel is injected from each pilot burner, which is ignited by the flame 3 from each pilot nozzle, and is created flame in each pilot burner After the flame detector detects the formation of a flame used by the pilot burner, the flame of each igniter nozzle is extinguished and the igniter nozzle is removed from the side of the outer furnace to prevent it from burning out.
Далі, температуру печі збільшується пусковим пальником, поки температура на виході печі не досягне заданої, і активують дробарку, щоб поступово перейти до спалювання пилоподібного вугілля. Тобто, в кожний пиловугільний пальник, щоб запалити пилоподібне бо вугілля, встановлено пусковий пальник, який використовує рідке або т.п. паливо, а також додатково встановлені запальне сопло, яке запалює цей пусковий пальник, і детектор полум'я, який виявляє полум'я.Next, the furnace temperature is increased by the starter burner until the furnace exit temperature reaches the set point, and the crusher is activated to gradually switch to burning pulverized coal. That is, in each pulverized coal burner, in order to ignite pulverized coal, a starter burner is installed, which uses liquid or the like. fuel, and additionally installed is an ignition nozzle that ignites this pilot burner and a flame detector that detects the flame.
Як пиловугільні пальники, використовують пиловугільний пальник, який має пусковий пальник, встановлений в центрі, і дозволяє пилоподібному вугіллю і первинному повітрю в якості газу-носія текти від периферії пускового пальника і викидатися в топку. Повітря для горіння подається ззовні. В цьому випадку, щоб запобігти руйнування потоку пилоподібного вугілля і уникнути осадження пилоподібного вугілля або відмови стабілізації полум'я пальника, запальне сопло і детектор полум'я встановлені в блоці подачі повітря для горіння ззовні, а не на виході пилоподібного вугілля.As pulverized coal burners, a pulverized coal burner is used, which has a pilot burner installed in the center and allows pulverized coal and primary air as a carrier gas to flow from the periphery of the pilot burner and be discharged into the furnace. Combustion air is supplied from outside. In this case, in order to prevent the destruction of the flow of pulverized coal and avoid the deposition of pulverized coal or the failure of stabilization of the burner flame, the ignition nozzle and the flame detector are installed in the air supply unit for combustion from the outside, and not at the outlet of the pulverized coal.
Якщо детектор полум'я або запальне сопло встановлені в блоці живлення повітрям для горіння, як у відомих технічних рішеннях, то складається така ситуація, що місце установки може вплинути на виявлення полум'я з допомогою детектора полум'я або на стабільність запалювання і полум'я стабілізації в пусковому пальнику з використанням запального сопла.If a flame detector or an ignition nozzle is installed in the combustion air supply unit, as in known technical solutions, then a situation arises that the installation location can affect the flame detection by the flame detector or the stability of ignition and flame i stabilization in the starting burner using an ignition nozzle.
Крім того, також відоме розташування детектора полум'я на шляху потока третинного повітря в пиловугільному пальнику (див. нерозглянуту публікацію японської заявки на патентIn addition, the location of the flame detector in the path of the tertiary air flow in the pulverized coal burner is also known (see the unexamined publication of the Japanese patent application
Неї 4-268103).Her 4-268103).
Патентна література 1. О2008-038426А1 2. МО2009-041081А1 3. МО2009-125566А1 4. Японська публікація патентної заявки Мо. Неї 4-268103, що не пройшла експертизу.Patent literature 1. О2008-038426А1 2. МО2009-041081А1 3. МО2009-125566А1 4. Japanese publication of patent application Mo. Her number 4-268103, which did not pass the examination.
Проблема, розв'язувана з допомогою винаходуThe problem solved with the help of the invention
У патентній літературі 1) розкрито відомий рівень техніки відносно винаходу по даній заявці, що представляє собою пальник, в якому форма вихідного отвору поперечного перерізу паливного сопла є прямокутною, що має частину довгого діаметра і частину короткого діаметра, еліптичну або, по суті, еліптичною, що має ділянку довгого діаметра і ділянку короткого діаметра.In the patent literature 1) the known state of the art in relation to the invention of this application is disclosed, which is a burner in which the shape of the outlet opening of the cross-section of the fuel nozzle is rectangular, having a part of a long diameter and a part of a short diameter, elliptical or, in fact, elliptical, which has a long diameter section and a short diameter section.
Такий пальник, скорочуючи відстань від обпаленої зони на поверхні плинного паливного струменя до центральної частини цього струменя, дає можливість зменшення необпаленої зони, забезпечуючи час для горіння після займання.Such a burner, by shortening the distance from the burned zone on the surface of the liquid fuel jet to the central part of this jet, makes it possible to reduce the unburned zone, providing time for burning after ignition.
Проте, в результаті досліджень, проведених заявником, було виявлено, що, в пальнику, де відкрита форма паливного сопла поблизу відкритої частини поверхні стінки топки котла є "плоскої форми", забезпечення скорочення відстані від зовнішнього периферійного боку, який є джерелом займання плинного паливного струменя, до боку центральної частини, і формування полум'я, що має плоску форму, подібну до форми отвору паливного сопла, є складним, коли відкрита форма паливного сопла сформована плоскою.However, as a result of the research carried out by the applicant, it was found that, in a burner where the open shape of the fuel nozzle near the open part of the surface of the wall of the boiler furnace is "flat-shaped", ensuring the reduction of the distance from the outer peripheral side, which is the source of ignition of the liquid fuel jet , toward the center part side, and the formation of a flame having a flat shape similar to the shape of the fuel nozzle opening is difficult when the open shape of the fuel nozzle is formed flat.
Причиною цього, в разі пальника на твердому паливі, можна вважати те, що сила інерції частинок палива є більшою, ніж газу або рідини, і частинки палива не обов'язково рівномірно розподіляються по формі сопла в межах короткої відстані сопла і паливо дуже розкидане в напрямку ширини порівняно з соплом, яке має, наприклад, таку ж ємність і ідеально круглу форму. Зокрема, в зоні низьких навантажень, де потужність пальника знижена, так як швидкість потоку палива зменшена, ця проблема стає помітною. В результаті цього, існує ймовірність, що стан запалювання є недостатнім в напрямку периферії сопла і утворюється зона, яка може привести до збільшення незгорілого палива.The reason for this, in the case of a solid fuel burner, can be considered to be that the inertial force of the fuel particles is greater than that of gas or liquid, and the fuel particles are not necessarily uniformly distributed over the nozzle shape within a short distance of the nozzle, and the fuel is highly scattered in the direction width compared to a nozzle that has, for example, the same capacity and a perfectly round shape. In particular, in the low-load zone, where the burner power is reduced, as the fuel flow rate is reduced, this problem becomes noticeable. As a result of this, there is a possibility that the ignition condition is insufficient towards the periphery of the nozzle and a zone is formed that can lead to an increase in unburnt fuel.
Це відбувається тому, що плинний паливний струмінь повинен в паливному соплі текти коротку відстань (довжина в осьовому напрямку; наприклад, З м) з тим, щоб утворити "плоску форму" при високій швидкості, приблизно 25 м/с біля з'єднальної частини циліндричного несучого трубопроводу.This is because the liquid fuel jet must flow a short distance (length in the axial direction; for example, C m) in the fuel nozzle to form a "flat shape" at high speed, about 25 m/s near the connecting part of the cylindrical carrier pipeline.
Тобто, було встановлено, що тверде паливо має більш високу силу інерції, ніж рідина-носій, велику концентрацію палива в центральній частині в напрямку більшої ширини, де паливо може легше текти, і більш низьку концентрацію палива на обох кінцевих частинах в напрямку більшої ширини, де паливу важко текти. Отже, забезпечується розподіл концентрації палива в плинному паливному струмені в напрямку більшої ширини в поперечному перерізі отвору вихідної частини паливного сопла.That is, it was found that the solid fuel has a higher inertial force than the carrier liquid, a high concentration of fuel in the central part in the direction of greater width, where the fuel can flow more easily, and a lower concentration of fuel at both end parts in the direction of greater width, where fuel is difficult to flow. Therefore, the distribution of the fuel concentration in the flowing fuel jet in the direction of greater width in the cross-section of the opening of the outlet part of the fuel nozzle is ensured.
Хоча стехіометричне співвідношення паливо/кисень є надзвичайно низьким в частині паливного сопла, що має низьку концентрацію палива, і є надзвичайно високим в частині, що має високу концентрацію палива, розподіл концентрації палива може бути, по суті, вирівняно в напрямку периферії сопла, а суміш паливного газу (сопло для паливного газу, яке є, головним чином, соплом для вторинного повітря) від зовнішньої периферії в плинне паливо, може бути по бо суті однорідною в зовнішній периферійній частині паливного сопла.Although the stoichiometric fuel/oxygen ratio is extremely low in the portion of the fuel nozzle having a low fuel concentration and is extremely high in the portion having a high fuel concentration, the fuel concentration distribution may be essentially flattened toward the periphery of the nozzle, and the mixture of fuel gas (the fuel gas nozzle, which is mainly a secondary air nozzle) from the outer periphery into the liquid fuel, may be essentially uniform in the outer peripheral part of the fuel nozzle.
Крім того, в патентній літературі (1| описана конструкція, яка характеризується тим, що у впускній частині паливного сопла є пластина для розподілу плинного середовища, яка рівномірно розподіляє паливо в паливному соплі. Ця пластина стримує зміну концентрації палива в напрямку короткого діаметра простим спонуканням плинного палива до зіштовхування і розподілення, але пластина не забезпечує вирівнювання концентрації палива в напрямку довгого діаметра. В результаті, як показано на фіг. 18 (с) і фіг. 18 (а), концентрація палива у вихідній частині паливного сопла розподіляється так, що вона є високою в центральній частині в напрямку довгого діаметра і низькою на обох кінцях.In addition, the patent literature (1| describes a design characterized by the fact that in the inlet part of the fuel nozzle there is a plate for distributing the fluid medium, which evenly distributes the fuel in the fuel nozzle. This plate restrains the change in fuel concentration in the direction of the short diameter by simply inducing the fluid fuel to collide and distribute, but the plate does not ensure the equalization of the fuel concentration in the direction of the long diameter. As a result, as shown in Fig. 18(c) and Fig. 18(a), the fuel concentration at the exit part of the fuel nozzle is distributed so that it is high in the central part in the direction of the long diameter and low at both ends.
Крім того, потік паливного газу (повітря), який виходить струменем з пальника на твердому паливі, в значній мірі залежить від конфігурації пальника, особливо від форми проходу для паливного газу. Зокрема, твердопаливний пальник, в якому форма поперечного перерізу сопла для твердого палива, яке є ортогональним потоку плинного палива, є плоскою, схильний до генерування дрейфової течії. Коли дрейфова течія генерується таким чином, виникає проблема, що полягає в тому, що стабільність полум'я з пальника стає незадовільною. Серед іншого, характеристика потоку у зовнішній периферійній частині на виході сопла для твердого палива або поблизу стабілізатора полум'я, встановленого в цій частині, має важливе значення.In addition, the flow of fuel gas (air) that exits the jet from a solid fuel burner is highly dependent on the configuration of the burner, especially the shape of the fuel gas passage. In particular, a solid fuel burner, in which the cross-sectional shape of the solid fuel nozzle, which is orthogonal to the flow of liquid fuel, is flat, is prone to the generation of a drift current. When the drift current is generated in this way, there is a problem that the stability of the flame from the burner becomes unsatisfactory. Among other things, the characteristics of the flow in the outer peripheral part at the exit of the nozzle for solid fuel or near the flame stabilizer installed in this part is important.
Важливо рівномірно розподілити в периферійному напрямку струмінь паливного газу, який впорскується від зовнішньої периферійної частини сопла для твердого палива, і сконцентрувати змішане плинне середовище з палива і газу-носія до концентрації палива, яка є достатньою для стабільності запалювання/горіння в зоні, близької до зовнішньої периферійної частини виходу сопла в радіальному напрямку від центральної осі паливного сопла до зовнішньої периферійної частини або стабілізатора полум'я (біля внутрішньої стінки паливного сопла).It is important to uniformly distribute in the peripheral direction the jet of fuel gas that is injected from the outer peripheral part of the solid fuel nozzle and to concentrate the mixed fluid medium of fuel and carrier gas to a fuel concentration that is sufficient for the stability of ignition/burning in the zone close to the outer peripheral part of the nozzle outlet in the radial direction from the central axis of the fuel nozzle to the outer peripheral part or flame stabilizer (near the inner wall of the fuel nozzle).
Додатково, у винаході, описаному в документі |З), хоча і встановлено детектор полум'я або запальне сопло у блоці подачі паливного повітря на зовнішній периферії пиловугільного сопла, але місце установки в окружному напрямку не вказано. Проблема не виникає, якщо пиловугільне сопло і блок подачі паливного повітря мають концентричні форми, але виникає проблема ускладненого виявлення стабільного полум'я або запалювання запального пальника від запального сопла, якщо форма виходу пиловугільного сопла подачі є прямокутною, еліптичною або, по суті, еліптичною.Additionally, in the invention described in document |C), although a flame detector or ignition nozzle is installed in the fuel air supply unit on the outer periphery of the pulverized coal nozzle, the installation location in the circumferential direction is not indicated. The problem does not arise if the pulverized coal nozzle and the fuel air supply unit have concentric shapes, but there is a problem of difficult detection of a stable flame or ignition of the pilot burner from the ignitor nozzle if the exit shape of the pulverized coal supply nozzle is rectangular, elliptical, or essentially elliptical.
Зо Задачею даного винаходу є створення пальника на твердому паливі, який може забезпечити концентрацію палива, яка є достатньою для стабільного запалювання/горіння палива, і досягнення низької концентрації МОх у відпрацьованих газових продуктах згоряння, створенням рівномірної концентрації палива в окружному напрямку на виході паливного сопла.The object of the present invention is to create a solid fuel burner that can provide a fuel concentration that is sufficient for stable fuel ignition/burning and achieve a low MOx concentration in the exhaust gas combustion products by creating a uniform fuel concentration in the circumferential direction at the exit of the fuel nozzle.
Засоби для вирішення проблемиMeans for solving the problem
Задача даного винаходу може бути вирішена з допомогою наступних засобів.The problem of this invention can be solved using the following means.
Винахід, згідно першого аспекту, забезпечує пальник на твердому паливі, що містить: паливну форсунку (8), яка відкрита з поверхні (18) стінки топки, і має прохід (2) для твердого палива, з'єднаний з циліндричним трубопроводом-носієм палива (22), по якому надходить суміш твердого палива і газу-носія твердого палива; і одне або більше сопел (10, 15) для паливного газу, які сполучаються з дуттьовою камерою (3), в яку надходить паливний газ для твердого палива, і які сформовані на зовнішньому боці периферійної стінки паливної форсунки (8), пальник на твердому паливі характеризується тим, що має в паливній форсунці (8): дифузор (7), який має звужену частину, що зменшує поперечний переріз проходу (2) для твердого палива в паливній форсунці (8); і паливний концентратор (б), який відхиляє потік в соплі назовні на відхідному боці дифузора (7), і паливна форсунка (8) виконана такою, що (а) форма отвору його поблизу відкритої частини (32) на поверхні (18) стінки топки котла є плоскою формою, (б) форма поперечного перерізу його, який є ортогональним до центральної осі (С) сопла, на зовнішній периферійній стінці паливної форсунки (8) є округлою в поперечному перерізі до звуженої частини дифузора (7), (в) частина, де ступінь площинності поступово збільшується, передбачена між звуженою частиною дифузора (7) і відкритою частиною (32) на поверхні (18) стінки топки котла, і (г) відкрита частина (32) на поверхні (18) стінки топки котла сформована у плоску форму, що має максимальну ступінь площинності.The invention, according to the first aspect, provides a solid fuel burner, containing: a fuel nozzle (8), which is open from the surface (18) of the furnace wall, and has a passage (2) for solid fuel, connected to a cylindrical fuel carrier pipeline (22), through which a mixture of solid fuel and solid fuel carrier gas is supplied; and one or more nozzles (10, 15) for fuel gas, which communicate with the nozzle chamber (3) into which the fuel gas for solid fuel enters, and which are formed on the outer side of the peripheral wall of the fuel nozzle (8), a solid fuel burner characterized by having in the fuel injector (8): a diffuser (7), which has a narrowed part that reduces the cross-section of the passage (2) for solid fuel in the fuel injector (8); and the fuel concentrator (b), which deflects the flow in the nozzle outwards on the outlet side of the diffuser (7), and the fuel nozzle (8) is designed in such a way that (a) the shape of its opening near the open part (32) on the surface (18) of the furnace wall boiler has a flat shape, (b) its cross-sectional shape, which is orthogonal to the central axis (C) of the nozzle, on the outer peripheral wall of the fuel nozzle (8) is rounded in cross-section to the narrowed part of the diffuser (7), (c) part , where the degree of flatness gradually increases, is provided between the narrowed part of the diffuser (7) and the open part (32) on the surface (18) of the boiler furnace wall, and (d) the open part (32) on the surface (18) of the boiler furnace wall is formed into a plane a form that has the maximum degree of flatness.
Винахід, згідно другого аспекту, забезпечує пальник, згідно першого аспекту, який характеризується тим, що стабілізатор (9) полум'я розташований на зовнішній периферії кінця зовнішньої периферійної стінки паливної форсунки (8).The invention, according to the second aspect, provides a burner, according to the first aspect, which is characterized by the fact that the flame stabilizer (9) is located on the outer periphery of the end of the outer peripheral wall of the fuel nozzle (8).
Винахід, згідно третього аспекту, забезпечує пальник згідно першого або другого аспекту, який характеризується тим, що прохід (4) для паливного газу, передбачений в соплі (10) для вториного паливного газу і розташований на найбільш внутрішньому боці множини сопел (10, бо 15) для паливного газу, має форму поперечного перерізу, перпендикулярного центральній осіThe invention, according to the third aspect, provides a burner according to the first or second aspect, which is characterized by the fact that the passage (4) for the fuel gas is provided in the nozzle (10) for the secondary fuel gas and is located on the innermost side of the plurality of nozzles (10, 15 ) for fuel gas, has the shape of a cross-section perpendicular to the central axis
(С) зовнішньої периферійної стінки сопла (10) для вторинного паливного газу, яка сформована у плоску форму на вихідній ділянці проходу (4) для вторинного паливного газу.(C) the outer peripheral wall of the nozzle (10) for the secondary fuel gas, which is formed into a flat shape at the outlet section of the passage (4) for the secondary fuel gas.
Винахід, згідно четвертого аспекту, забезпечує пальник, згідно третього аспекту, який характеризується тим, що прохід (5) для третинного пального газу в соплі (15) для третинного пального газу, яке розташоване на найбільш зовнішньому боці множини сопел (10, 15) для пального газу, має форму поперечного перерізу, перпендикулярного центральній осі (С) зовнішньої периферійної стінки сопла (15) для третинного пального газу, яка сформована у круглу форму на вихідній ділянці проходу (5) для третинного паливного газу біля поверхні (18) стінки топки.The invention, according to the fourth aspect, provides a burner according to the third aspect, which is characterized in that the passage (5) for the tertiary fuel gas in the nozzle (15) for the tertiary fuel gas, which is located on the outermost side of the plurality of nozzles (10, 15) for fuel gas, has the shape of a cross-section perpendicular to the central axis (C) of the outer peripheral wall of the nozzle (15) for tertiary fuel gas, which is formed in a round shape at the exit section of the passage (5) for tertiary fuel gas near the surface (18) of the furnace wall.
Плоскою формою може бути прямокутна форма, (фіг. 1 (а)), еліптична форма (фіг. 1 (Б)), форма, що комбінує напівкруглу форму і прямокутну форму (фіг. 1 (с)), або форма широкого багатокутника (фіг. 1 (а)), тобто, плоска форма, яка має довгу сторону УМ і коротку сторону Н.A flat shape can be a rectangular shape (Fig. 1 (a)), an elliptical shape (Fig. 1 (B)), a shape combining a semicircular shape and a rectangular shape (Fig. 1 (c)), or a wide polygon shape ( Fig. 1 (a)), that is, a flat shape that has a long side UM and a short side H.
На фіг. 1 (а), деякі або всі чотири кути може бути округлені. Крім того, на фіг. 1 (4), деякі або всі кутові ділянки багатокутника можуть бути округлені. Додатково, в кожній з описаних вище форм, кривина округленої ділянки не обмежується фіксованою кривиною.In fig. 1 (a), some or all four corners may be rounded. In addition, in fig. 1 (4), some or all corner sections of a polygon can be rounded. Additionally, in each of the forms described above, the curvature of the rounded area is not limited to a fixed curvature.
Крім того, "ступінь площинності" визначається як відношення М/Н довгої сторони МУ і короткої сторони Н. Тому поступове збільшенням ступеня площинності означає, що відношенняIn addition, the "degree of flatness" is defined as the ratio M/H of the long side of the MU and the short side of the H. Therefore, the gradual increase in the degree of flatness means that the ratio
М/Н поперечного перерізу, перпендикулярного до центральної осі (С) паливної форсунки (8) поступово зростає, а максимально плоска форма означає форму частини, що має найбільше відношення М/Н в паливній форсунці (8).The M/H of the cross-section perpendicular to the central axis (C) of the fuel injector (8) gradually increases, and the maximally flat shape means the shape of the part with the highest M/H ratio in the fuel injector (8).
На практиці, відношення МУ/Н у відкритій частині (32) топки паливної форсунки (8) встановлюють в діапазон від 1,5 до 2,5. Коли відношення УМ/Н є менше, ніж приблизно 1,5, високе ефективне згоряння з низьким МОх не може бути досягнуто відповідно до даного винаходу, оскільки збільшення ступеня (відношення) площинності є недостатнім |і розповсюдження полум'я в напрямку більшої ширини в топці (11) є малим. Коли відношенняIn practice, the MU/N ratio in the open part (32) of the fuel injector furnace (8) is set in the range from 1.5 to 2.5. When the UM/H ratio is less than about 1.5, high efficient combustion with low MOx cannot be achieved in accordance with the present invention because the increase in the degree (ratio) of planarity is insufficient and the flame spread in the direction of greater width in the furnace (11) is small. When the relationship
М/Н вище, ніж приблизно 2,5, розмір довгої сторони М на виході з паливної форсунки (8) буде занадто великим, і установка паливної форсунки (8) в отвір пальника є важким.M/H higher than about 2.5, the size of the long side M at the outlet of the fuel nozzle (8) will be too large, and the installation of the fuel nozzle (8) in the burner hole is difficult.
Винахід, згідно п'ятого аспекту, забезпечує пальник згідно третього або четвертого аспекту, який характеризується тим, що прохід (4) для вторинного паливного газу має конфігурацію, вThe invention, according to the fifth aspect, provides a burner according to the third or fourth aspect, which is characterized in that the passage (4) for the secondary fuel gas has a configuration, in
Зо якій площа поперечного перерізу проходу поступово зменшується від впускної ділянки (17) для паливного газу в напрямку до відкритої частини (32) на поверхні (18) стінки топки.From which the cross-sectional area of the passage gradually decreases from the inlet area (17) for fuel gas in the direction of the open part (32) on the surface (18) of the furnace wall.
Винахід, згідно шостого аспекту, забезпечує пальник згідно третього або четвертого аспекту, який характеризується тим, що напрямок втікання газу впускної ділянки (17) для паливного газу проходу (4) для вторинного паливного газу встановлено у напрямку вертикалі до поверхні (18) стінки топки, ії у впускній ділянці (17) для паливного газу розташована плоска пластина (17а, 175), що має множину отворів (17аа, 17бра).The invention, according to the sixth aspect, provides a burner according to the third or fourth aspect, which is characterized by the fact that the gas inflow direction of the inlet section (17) for fuel gas, the passage (4) for secondary fuel gas is set in the vertical direction to the surface (18) of the furnace wall, and in the inlet area (17) for fuel gas there is a flat plate (17a, 175) that has a number of holes (17aa, 17bra).
Винахід, згідно сьомого аспекту, забезпечує пальник згідно п'ятого або шостого аспекту, який характеризується тим, що отвори (17аа, 17Бра) плоских пластин (17а, 175), розташованих у впускній ділянці (17) для паливного газу проходу (4) для вторинного паливного газу, розташовані таким чином, що швидкість потоку паливного газу в проході (4) для вторинного паливного газу стає постійною в периферійному напрямку проходу (4).The invention, according to the seventh aspect, provides a burner according to the fifth or sixth aspect, which is characterized in that the openings (17aa, 17Bra) of the flat plates (17a, 175) located in the inlet area (17) for the fuel gas of the passage (4) for secondary fuel gas, located in such a way that the fuel gas flow rate in the passage (4) for the secondary fuel gas becomes constant in the peripheral direction of the passage (4).
Винахід, згідно восьмого аспекту, забезпечує пальник згідно п'ятого або шостого аспекту, який характеризується тим, що відношення відносного отвору отворів (17аа, 17ра) плоских пластин (17а, 175) до площі поперечного перерізу впускної ділянки (17) для паливного газу проходу (4) для вторинного паливного газу складає 0,05-0,30.The invention, according to the eighth aspect, provides a burner according to the fifth or sixth aspect, which is characterized by the fact that the ratio of the relative opening of the holes (17aa, 17ra) of the flat plates (17a, 175) to the cross-sectional area of the inlet section (17) for the fuel gas passage (4) for secondary fuel gas is 0.05-0.30.
Винахід, згідно дев'ятого аспекту, забезпечує пальник згідно п'ятого або шостого аспекту, який характеризується тим, що пальник за п.5 або п. 6, який відрізняється тим, що коефіцієнт зменшення площі поперечного перерізу проходу (4) для вторинного паливного газу від впускної ділянки (17) для паливного газу проходу (4) для вторинного паливного газу до випускної ділянки складає 30-80 9.The invention, according to the ninth aspect, provides a burner according to the fifth or sixth aspect, which is characterized by the fact that the burner according to item 5 or item 6, which differs in that the coefficient of reduction of the cross-sectional area of the passage (4) for the secondary fuel of gas from the inlet section (17) for fuel gas passage (4) for secondary fuel gas to the outlet section is 30-80 9.
Винахід, згідно десятого аспекту, забезпечує пальник згідно першого аспекту, який характеризується тим, що детектор (40) полум'я і контрольний пальник (41) розташовані на обох кінцях на довгій стороні, коли форма вихідного отвору паливної форсунки (8), що випускає тверде паливо і газ-носій твердого палива, є прямокутною, у фокусах еліпсу, коли форма вихідного отвору паливної форсунки (8) є еліптичною, і на обох кінцях лінійної ділянки, коли форма вихідного отвору паливної форсунки (8) є, по суті, еліптичною і має лінійні ділянки та кругові ділянки.The invention, according to the tenth aspect, provides a burner according to the first aspect, which is characterized in that the flame detector (40) and the control burner (41) are located at both ends on the long side, when the shape of the exit hole of the fuel injector (8) releasing solid fuel and solid fuel carrier gas, is rectangular, at the foci of the ellipse, when the shape of the outlet of the fuel injector (8) is elliptical, and at both ends of the linear section, when the shape of the outlet of the fuel injector (8) is essentially elliptical and has linear sections and circular sections.
Ефект від винаходуThe effect of the invention
Згідно першому аспекту винаходу, так як плинне паливо подають в топку (11) підтримуючи бо рівномірний розподіл концентрації палива в плинному паливі поблизу внутрішньої стінки паливної форсунки (8), стехіометричне відношення кисню поблизу внутрішньої периферійної стінки паливного сопла (8) стає достатнім по всій внутрішній периферії, і може бути досягнута висока ефективність згоряння палива, що має низьку концентрацію МОХ.According to the first aspect of the invention, since the liquid fuel is supplied to the furnace (11) while maintaining a uniform distribution of the fuel concentration in the liquid fuel near the inner wall of the fuel nozzle (8), the stoichiometric ratio of oxygen near the inner peripheral wall of the fuel nozzle (8) becomes sufficient throughout the entire internal periphery, and high combustion efficiency of fuel with a low MOX concentration can be achieved.
Згідно другого аспекту, на додаток до ефекту винаходу, описаному відповідно першого аспекту, установка стабілізатора (9)У полум'я полегшує займання палива поблизу паливної форсунки (8) і горіння палива, яке має низьку концентрацію МОх, що додатково сприяє високій ефективності.According to the second aspect, in addition to the effect of the invention described according to the first aspect, the installation of the stabilizer (9) in the flame facilitates the ignition of the fuel near the fuel nozzle (8) and the combustion of the fuel, which has a low MOx concentration, which further contributes to high efficiency.
Згідно третього аспекту, на додаток до ефекту винаходу, описаному відповідно першого чи другого аспектів, коли форма поперечного перерізу, ортогонального до центральної осі (С) зовнішньої периферійної стінки сопла (10) для вторинного паливного газу, утворена плоскої форми на вихід з сопла так, що зазор між стабілізатором (9) полум'я і соплом (10) для вторинного паливного газу, до якого подається вторинний паливний газ, є рівномірно сформованим по всій периферії, то вторинний паливний газ може рівномірно подаватися при рівномірному розподілі концентрації палива, утвореному поблизу внутрішньої периферійної стінки паливної форсунки (8). Тобто, оскільки пропорція локальне паливо/потік паливного газу палива в зоні високої концентрації поблизу внутрішньої периферійної стінки паливної форсунки (8) і вторинний паливний газ на зовнішньому боці, що оточує цю зону, можуть бути рівномірними по всій периферійній зоні випускної ділянки паливної форсунки (8), то може бути отримане оптимальне горіння в усій периферійній зоні.According to the third aspect, in addition to the effect of the invention described according to the first or second aspects, when the cross-sectional shape orthogonal to the central axis (C) of the outer peripheral wall of the secondary fuel gas nozzle (10) is formed in a flat shape at the exit of the nozzle so that that the gap between the flame stabilizer (9) and the nozzle (10) for the secondary fuel gas to which the secondary fuel gas is supplied is uniformly formed along the entire periphery, then the secondary fuel gas can be uniformly supplied with a uniform distribution of the fuel concentration formed near the inner peripheral wall of the fuel injector (8). That is, because the proportion of local fuel/fuel gas flow of the fuel in the high concentration zone near the inner peripheral wall of the fuel injector (8) and the secondary fuel gas on the outer side surrounding this zone can be uniform throughout the peripheral zone of the outlet section of the fuel injector (8 ), then optimal combustion can be obtained in the entire peripheral zone.
Згідно четвертого аспекту, на додаток до ефекту винаходу, описаному відповідно третьому аспекту, оскільки сопло (15) для третинного паливного газу має круглу форму і проходи (5) для третинного паливного газу розташовані вертикально, один над одним по довгій стороні Му паливної форсунки (8), що має плоску форму, то змішування третинного паливного газу і палива є погіршеним порівняно з випадком, коли сопло (15) для третинного паливного газу має ту ж саму плоску форму, як паливна форсунка (8) і сопло (10) для вторинного паливного газу, і область надлишкового палива (область зменшення) в центральній частині пальника збільшується, полегшуючи горіння з низьким МОХ.According to the fourth aspect, in addition to the effect of the invention described according to the third aspect, since the nozzle (15) for the tertiary fuel gas has a circular shape and the passages (5) for the tertiary fuel gas are arranged vertically, one above the other along the long side Mu of the fuel injector (8 ), which has a flat shape, the mixing of the tertiary fuel gas and the fuel is impaired compared to the case where the nozzle (15) for the tertiary fuel gas has the same flat shape as the fuel injector (8) and the nozzle (10) for the secondary fuel gas, and the region of excess fuel (reduction region) in the central part of the burner increases, facilitating low MOX combustion.
Крім того, коли форма на виході сопла (15) третинного паливного газу на зовнішньої периферії є круглою, то воно може бути легко застосоване до нового пальника і приIn addition, when the shape at the exit of the nozzle (15) of the tertiary fuel gas on the outer periphery is round, then it can be easily applied to the new burner and at
Зо реконструкції існуючого пальника, що має круглу відкриту частину.From the reconstruction of the existing burner, which has a round open part.
Згідно п'ятому аспекту, на додаток до ефекту, описаному відповідно третьому або четвертому аспекту винаходу, коли площа поперечного перерізу проходу (4) поступово зменшується від впускної ділянки (17) проходу (4) для вторинного повітря у напрямку до вихідної частини, яка є порт для струменя, що веде до топки (11), швидкість потоку послідовно стає однаковою до периферії в напрямку до випускної ділянки проходу (4) для вторинного повітря.According to the fifth aspect, in addition to the effect described according to the third or fourth aspect of the invention, when the cross-sectional area of the passage (4) is gradually reduced from the inlet section (17) of the secondary air passage (4) towards the exit part, which is the jet port leading to the furnace (11), the flow rate successively becomes the same towards the periphery towards the outlet section of the passage (4) for secondary air.
Згідно шостому аспекту, на додаток до ефекту, описаному відповідно третьому або четвертому аспекту винаходу, так як впускна ділянка (17) проходу (4) для вторинного повітря забезпечується в напрямку, вертикальному до стінки топки (18), і там розташовані плоскі пластини (17а, 175), що мають множину отворів (1 7аа, 1 7бБа), то кількість впорскуваного в топку (11) вторинного повітря може бути однаковою в периферійному напрямку у вихідний ділянці (4) для вторинного повітря, що може сприяти стабілізації полум'я і покращенню горючості, що веде до зниження СО або незгорілого палива. Зокрема, в пальнику (31), який може змінювати швидкість третинного повітря в проході (5) для третинного повітря на найбільш віддаленій периферійній частині залежно від верхнього і нижнього боків топки (11), кількість впорскуваного вторинного повітря у випускній частині проходу (4) для вторинного повітря може бути вирівняна в периферійному напрямку і це вирівнювання є важливим з точки зору підвищення стабільності горіння.According to the sixth aspect, in addition to the effect described according to the third or fourth aspect of the invention, since the inlet section (17) of the passage (4) for the secondary air is provided in a direction vertical to the wall of the furnace (18), and the flat plates (17a) are located there , 175), having a set of holes (1 7аа, 1 7бБа), then the amount of secondary air injected into the furnace (11) can be the same in the peripheral direction in the outlet area (4) for secondary air, which can contribute to the stabilization of the flame and improving combustibility, which leads to a decrease in CO or unburned fuel. In particular, in the burner (31), which can change the speed of the tertiary air in the passage (5) for the tertiary air at the farthest peripheral part depending on the upper and lower sides of the furnace (11), the amount of injected secondary air in the outlet part of the passage (4) for secondary air can be aligned in the peripheral direction and this alignment is important from the point of view of increasing combustion stability.
Згідно сьомому аспекту, на додаток до ефекту, описаному відповідно до шостого аспекту, так як отвори (17аа, 17Бра) плоских пластин (17а, 17Б), що знаходяться у впускній ділянці (17) проходу (4) для вторинного паливного газу, розташовані таким чином, що швидкість потоку вторинного паливного газу стає однаковою в проході (4) вздовж периферійного напряму, то кількість впорскуваного вторинного повітря у вихідному проході (4) може бути однаковою в периферійному напрямку, тим самим підвищуючи стабільність горіння.According to the seventh aspect, in addition to the effect described according to the sixth aspect, since the holes (17aa, 17Bra) of the flat plates (17a, 17B) located in the inlet section (17) of the secondary fuel gas passage (4) are arranged as follows so that the flow rate of the secondary fuel gas becomes the same in the passage (4) along the peripheral direction, the amount of injected secondary air in the outlet passage (4) can be the same in the peripheral direction, thereby increasing the combustion stability.
Згідно восьмому аспекту, на додаток до ефекту, описаному відповідно до п'ятого чи шостого аспекту, відношення максимальної швидкості і мінімальної швидкості вторинного потоку паливного газу становить 2 або менше, що досягається шляхом встановлення відносного отвору отворів (17аа, 17Бра) плоских пластин (17а, 175) по відношенню до поперечного перерізу впускної ділянки (17) проходу (4) для вторинного паливного газу на рівні 0,05-0,30. Швидкість бо потоку у випускній ділянці проходу (4) для вторинного паливного газу в периферійному напрямку може бути однаковою і дрейфова течія потоку вторинного паливного газу більше не присутня.According to the eighth aspect, in addition to the effect described according to the fifth or sixth aspect, the ratio of the maximum speed and the minimum speed of the secondary fuel gas flow is 2 or less, which is achieved by setting the relative opening of the holes (17aa, 17Bra) of the flat plates (17a , 175) in relation to the cross-section of the inlet section (17) of the passage (4) for secondary fuel gas at the level of 0.05-0.30. Because the flow rate in the outlet section of the passage (4) for the secondary fuel gas in the peripheral direction can be the same and the drift current of the secondary fuel gas flow is no longer present.
Згідно дев'ятому аспекту, на додаток до ефекту, описаному відповідно до п'ятого чи шостого аспекту, так як коефіцієнт зменшення (його визначення буде описано пізніше) площі поперечного перерізу проходу (4) для вторинного паливного газу встановлено на рівні 30-80 Фо від впускної ділянки (17) проходу (4) для вторинного паливного газу у напрямку до випускної ділянки, відношення максимальної швидкості і мінімальної швидкості потоку не сильно змінюється і тому швидкість потоку у випускній ділянці проходу (4) для вторинного паливного газу в периферійному напрямку може бути однаковою і дрейфова течія потоку вторинного паливного газу більше не присутня.According to the ninth aspect, in addition to the effect described according to the fifth or sixth aspect, since the reduction factor (its definition will be described later) of the cross-sectional area of the passage (4) for the secondary fuel gas is set to 30-80 Fo from the inlet section (17) of the passage (4) for the secondary fuel gas in the direction of the outlet section, the ratio of the maximum speed and the minimum flow speed does not change much, and therefore the flow rate in the outlet section of the passage (4) for the secondary fuel gas in the peripheral direction can be is the same and the drift current of the secondary fuel gas flow is no longer present.
Згідно десятому аспекту, на додаток до ефекту, описаному відповідно до першого аспекту, оскільки полум'я контрольного пальника (41) може бути гарантовано виявлене при здійсненні технічного обслуговування пальника на твердому паливі, то несправність, спричинена пусковою та іншими операціями в паливному або подібному агрегаті, що має пальники на твердому паливі, може бути усунена.According to the tenth aspect, in addition to the effect described according to the first aspect, since the flame of the pilot burner (41) can be guaranteed to be detected during maintenance of the solid fuel burner, the malfunction caused by starting and other operations in the fuel unit or the like , which has solid fuel burners, can be eliminated.
Короткий опис кресленьBrief description of the drawings
Фіг. 1 являє собою вид, що показує різні форми поперечного перерізу відкритої частини пиловугільного сопла відповідно до варіанту здійснення даного винаходу.Fig. 1 is a view showing various cross-sectional shapes of an open portion of a pulverized coal nozzle according to an embodiment of the present invention.
Фіг. 2 показує вид збоку перерізу (фіг. 2 (а)) пиловугільного пальника, вид спереду (фіг. 2 (р)), дивлячись з боку топки, вид поперечного перерізу, виконаному по лінії А-А (фіг. 2 (с)), і вид горизонтального перерізу (фіг. 2 (а)) пиловугільного пальника відповідно до варіанту здійснення даного винаходу.Fig. 2 shows a cross-sectional side view (Fig. 2 (a)) of a pulverized coal burner, a front view (Fig. 2 (p)) looking from the side of the firebox, a cross-sectional view taken along the line A-A (Fig. 2 (c)) , and a horizontal cross-sectional view (Fig. 2 (a)) of a pulverized coal burner according to an embodiment of the present invention.
Фіг. З показує вид (фіг. З (а) збоку в розрізі), що пояснює стан потоку основної течії в пиловугільному соплі пиловугільного пальника, вид спереду (фіг. З (5)), якщо дивитися з боку топки, вид горизонтального перерізу (фіг. З (с)), і вид (фіг. З (4)), що показує результат вимірювання концентрації розпиленого вугілля у вихідній частині пиловугільного сопла на фіг. 2.Fig. C shows a view (Fig. C (a) side in section) explaining the state of flow of the main current in the pulverized coal nozzle of a pulverized coal burner, a front view (Fig. C (5)), when viewed from the side of the furnace, a horizontal cross-sectional view (Fig. C (c)), and a view (Fig. C (4)) showing the result of measuring the concentration of pulverized coal in the output part of the pulverized coal nozzle in Fig. 2.
Фі. 4 являє собою вид, що показує залежність між відношенням концентрація палива/середня концентрація палива і займистістю поблизу стабілізатора полум'я звичайного пиловугільного пальника.Fi. 4 is a view showing the relationship between the fuel concentration/average fuel concentration ratio and the flammability near the flame stabilizer of a conventional pulverized coal burner.
Зо Фіг. 5 показує вид в плані (фіг. 5 (а)) плоскої пластини, що забезпечена на впускній ділянці проходу для вторинного повітря пиловугільного пальника відповідно до варіанту здійснення даного винаходу і вид в перспективі (фіг. 5 (б) ) половини плоскої пластини.From Fig. 5 shows a plan view (Fig. 5 (a)) of a flat plate provided at the inlet section of the secondary air passage of a pulverized coal burner according to an embodiment of the present invention and a perspective view (Fig. 5 (b) ) of half of a flat plate.
Фіг. б показує інший варіант плоскої пластини, що забезпечена у впускній ділянці для вторинного повітря пиловугільного пальника відповідно до варіанту здійснення даного винаходу, де фіг. б (а) являє собою вид в плані плоскої пластини у впускній ділянці для вторинного повітря, а фіг. 6 (р) являє собою вид в перспективі половини плоскої пластини.Fig. b shows another variant of the flat plate provided in the secondary air inlet of the pulverized coal burner according to the embodiment of the present invention, where fig. b (a) is a plan view of a flat plate in the intake area for secondary air, and fig. 6 (p) is a perspective view of half of a flat plate.
Фіг. 7 показує графік співвідношення фактичних виміряних величин відносного отвору впускної ділянки для вторинного повітря пиловугільного пальника і розподілу швидкості потоку на випускній ділянці проходу для вторинного повітря відповідно до варіанту здійснення даного винаходу.Fig. 7 shows a graph of the ratio of the actual measured values of the relative opening of the inlet section for the secondary air of the pulverized coal burner and the distribution of the flow rate at the outlet section of the passage for the secondary air according to an embodiment of the present invention.
Фіг. 8 показує вид залежність між коефіцієнтом зменшення площі поперечного перерізу випускної ділянки по відношенню до площі поперечного перерізу впускної ділянки для вторинного повітря пиловугільного пальника і відношення максимальної і мінімальної швидкостей потоку в проході для вторинного повітря відповідно до варіанту здійснення даного винаходу.Fig. 8 shows the type of relationship between the coefficient of reduction of the cross-sectional area of the outlet section in relation to the cross-sectional area of the intake section for the secondary air of the pulverized coal burner and the ratio of the maximum and minimum flow velocities in the passage for the secondary air according to the embodiment of this invention.
Фіг. 9 являє собою схематичний вид розподілу швидкостей у впускній ділянці, коли плоска пластина не встановлена у впускній ділянці проходу для вторинного повітря пиловугільного пальника (фіг. 9 (а)) і коли плоска пластина встановлена (фіг. 9 (б)), відповідно до варіанту здійснення даного винаходу.Fig. 9 is a schematic view of the velocity distribution in the inlet section when the flat plate is not installed in the inlet section of the secondary air passage of the pulverized coal burner (Fig. 9 (a)) and when the flat plate is installed (Fig. 9 (b)), according to the variant implementation of this invention.
Фіг. 10 являє собою вид збоку в розрізі пиловугільного пальника відповідно до варіанту здійснення даного винаходу;Fig. 10 is a sectional side view of a pulverized coal burner according to an embodiment of the present invention;
Фіг. 11 являє собою вид в поперечному перерізі по лінії В-В на фіг. 10.Fig. 11 is a cross-sectional view along the line B-B in fig. 10.
Фіг. 12 показана модифікація (вид в поперечному перерізі по лінії В-В на фіг. 10) пиловугільного пальника відповідно до варіанту здійснення даного винаходу.Fig. 12 shows a modification (cross-sectional view along line B-B in Fig. 10) of a pulverized coal burner according to an embodiment of the present invention.
Фі. 13 показана модифікація (вид в поперечному перерізі по лінії В-В на фіг. 10) пиловугільного пальника відповідно до варіанту здійснення даного винаходу.Fi. 13 shows a modification (cross-sectional view along line B-B in Fig. 10) of a pulverized coal burner according to an embodiment of the present invention.
Фіг. 14 показана модифікація (вид в поперечному перерізі по лінії В-В на фіг. 10) пиловугільного пальника відповідно до варіанту здійснення даного винаходу.Fig. 14 shows a modification (cross-sectional view along line B-B in Fig. 10) of a pulverized coal burner according to an embodiment of the present invention.
Фіг. 15 показані (фіг. 15 (а), фіг. 15 (б)) приклади розташування пиловугільних пальників на 60 стінки топки відповідно до варіанту здійснення даного винаходу.Fig. 15 shows (Fig. 15 (a), Fig. 15 (b)) examples of arrangement of pulverized coal burners on 60 walls of the furnace according to the embodiment of this invention.
Фіг. 16 показує вид збоку в розрізі (фіг. 16 (а)) всієї топки, в якій розташовані пальники на фіг. 15 (а), і вид в поперечному перерізі (фіг. 16 (Б)) по лінії А-А на фіг. 16 (а).Fig. 16 shows a side view in section (Fig. 16 (a)) of the entire furnace in which the burners in Fig. 15 (a), and a cross-sectional view (Fig. 16 (B)) along line A-A in Fig. 16 (a).
Фіг. 17 показує вид збоку в розрізі (фіг. 17 (а)) всієї топки, в якій розташовані пальники, кожен з яких має пиловугільне сопло, поперечний переріз якого має круглу форму, замість плоскої форми у відомих конструкціях, і вид поперечного перерізу (фіг. 17 (Б)) по лінії В-В на фіг. 17 (а).Fig. 17 shows a sectional side view (Fig. 17 (a)) of the entire furnace, in which the burners are located, each of which has a pulverized coal nozzle, the cross-section of which is circular, instead of flat in known designs, and a cross-sectional view (Fig. 17 (B)) along the line B-B in fig. 17 (a).
Фіг. 18 показує вид горизонтального перерізу (фіг. 18 (а)) сопла пиловугільного пальника згідно рівня техніки, вид поперечного перерізу (фіг. 18 (Б)) по А-А, вид (фіг. 18 (с)), що показує розподіл концентрації палива в паливному соплі на фіг. 18 (а) в напрямку більшої ширини, як відносної величини, коли середня концентрація складає 1.0, і вид (фіг. 18 (4)), що показує розподіл концентрації палива в поперечному перерії вихідної відкритої частини пиловугільного сопла, як відносної величини, коли середня концентрація складає 1.0.Fig. 18 shows a horizontal cross-sectional view (Fig. 18 (a)) of a nozzle of a pulverized coal burner according to the prior art, a cross-sectional view (Fig. 18 (B)) along AA, a view (Fig. 18 (c)) showing the concentration distribution of fuel in the fuel nozzle in fig. 18 (a) in the direction of greater width, as a relative value when the average concentration is 1.0, and a view (Fig. 18 (4)) showing the distribution of fuel concentration in the cross section of the outlet open part of the pulverized nozzle, as a relative value when the average concentration is 1.0.
Кращий варіант (варіанти) здійснення винаходуThe best option (options) for the implementation of the invention
Далі буде описано варіант здійснення винаходу з посиланням на креслення.Next, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
На фіг. 2 показаний найкращий варіант здійснення пальника за винаходом.In fig. 2 shows the best embodiment of the burner according to the invention.
По-перше буде пояснена конструкція пальника 31 на твердому паливі (який далі може називатися пиловугільним пальником 31). Пусковий пальника 1 (фіг. 2), який використовує нафту або тому подібне в якості палива, встановлений в центрі, прохід 2 для твердого палива (пилоподібного вугілля або т.п.), переміщення якого здійснюється з допомогою газу-носія (повітря або тому подібне), розташований навколо цього пальника. Паливний газ (повітря) розділяють на два потоки в дуттьовій камері З для заповнення проходу 4 для вторинного паливного газу (який далі може називатися вторинним повітрям) і проходу 5 для третинного паливного газу (який далі може називатися третинним повітрям), які знаходяться навколо проходу 2. Диффузор 7, в якому звужується прохід, а потім розширюється, і концентратор 6 палива розташовані в проході 2 для змішаного плинного середовища з твердого палива і газу- носія, а стабілізатор 9 полум'я встановлений на зовнішній периферії вихідної частини паливної форсунки 8 (яке далі будемо називати пиловугільною форсункою 8).First, the design of the solid fuel burner 31 (which may be referred to as the pulverized coal burner 31) will be explained. The starter burner 1 (Fig. 2), which uses oil or the like as fuel, is installed in the center, passage 2 for solid fuel (pulverized coal or the like), the movement of which is carried out with the help of a carrier gas (air or similar) located around this burner. The fuel gas (air) is divided into two streams in the blow chamber C to fill passage 4 for secondary fuel gas (which may be referred to hereafter as secondary air) and passage 5 for tertiary fuel gas (which may be referred to hereafter as tertiary air), which are located around passage 2 . The diffuser 7, in which the passage narrows and then expands, and the fuel concentrator 6 are located in the passage 2 for a mixed fluid medium of solid fuel and carrier gas, and the flame stabilizer 9 is installed on the outer periphery of the output part of the fuel nozzle 8 (which hereinafter referred to as a pulverized coal nozzle 8).
На фіг. 2 (5) показаний вид спереду пиловугільного пальника, якщо дивитися з боку топки 11. Стабілізатор 9 полум'я має кільцеподібну форму на кінцевій частині пиловугільної форсункиIn fig. 2 (5) shows the front view of the pulverized coal burner, viewed from the side of the furnace 11. The flame stabilizer 9 has an annular shape on the end part of the pulverized coal nozzle
Зо 8, щоб сформувати циркуляційний потік на боці до стінки стабілізатора 9 полум'я і підвищити займистість і ефект стабілізації полум'я. На фіг. 2 (Б) показаний приклад застосування стабілізатора 9 полум'я, що має виступи, подібні до зубів акули, сформовані на боці пиловугільної форсунки 8.From 8, to form a circulation flow on the side to the wall of the flame stabilizer 9 and increase the flammability and the effect of flame stabilization. In fig. 2 (B) shows an example of the use of the flame stabilizer 9, which has protrusions similar to shark teeth formed on the side of the pulverized coal nozzle 8.
Крім того, форми пиловугільної форсунки 8 і сопла 10 для вторинного повітря в цьому пиловугільному пальнику 31 є плоскими, якщо дивитися з боку топки 11 (див. фіг.16). Вторинне повітря надходить в прохід 4 для вторинного повітря від впускної ділянки 17 для вторинного повітря, і паливне вторинне повітря подається до периферії пиловугільної форсунки 8 від виходу в бік топки11 котла.In addition, the shapes of the pulverized coal nozzle 8 and the secondary air nozzle 10 in this pulverized coal burner 31 are flat when viewed from the side of the furnace 11 (see Fig. 16). The secondary air enters passage 4 for secondary air from the inlet section 17 for secondary air, and the fuel secondary air is supplied to the periphery of the pulverized coal nozzle 8 from the exit towards the firebox 11 of the boiler.
Множина відкривних елементів 13, площі отворів яких можна регулювати, є у вхідній частині 12 для третинного повітря. Крім того, сопло 15 для третинного повітря у вихідній частині з боку топки 11 простягається у напрямку до зовнішнього боку і третинне повітря подається в напрямку зовнішнього боку в топку 11.A set of opening elements 13, the area of which openings can be adjusted, is in the inlet part 12 for tertiary air. In addition, the nozzle 15 for the tertiary air in the outlet part from the side of the furnace 11 extends toward the outside and the tertiary air is fed toward the outside into the furnace 11.
Далі буде описана конструкція пиловугільної форсунки 8 і ефект, що дає ця конструкція.Next, the design of the pulverized coal nozzle 8 and the effect that this design gives will be described.
Змішане плинне середовище 21 з пилоподібного вугілля і газу-носія подають до вхідної частини 23 пальника по трубопроводу 22 для палива. Прохід 2 для змішаного плинного середовища, а саме, для пилоподібного вугілля і газу-носія нижнім по потоку боці вхідної частини 23 пальника звужується з допомогою дифузора 7, а потім розширюється. Розширення (НІ) дифузора 7 у вертикальному напрямку відбувається в діапазоні менше, ніж внутрішній діаметр (01) пиловугільної форсунки 8 вхідної частини 23 пальника, а потім верхня і нижня стінки пиловугільної форсунки 8, що становлять прохід 2 для змішаного плинного середовища простягаються в прямому напрямку до топки 11 (фіг. 16). Простягнення проходу 2 для змішаного плинного середовища в горизонтальному напрямку поблизу дифузора 7 продовжується до положення близько виходу сопла 8. Форма перерізу форсунки 8 змінюється від круглої форми до плоскої форми в процесі простягнення, і ступінь (відношення) площинності поступово збільшується по мірі простягнення в горизонтальному напрямку. Лінійна частина пиловугільної форсунки 8, що горизонтально простягається від розширеної частини, передбачена для розміщення стабілізатора 9 полум'я, і простягнення пиловугільної форсунки 8 в горизонтальному напрямку може продовжуватися до частини стабілізатора 9 полум'я в залежності від способу розміщення стабілізатора 9 полум'я. Ступінь (відношення) площинності є максимальною у вихідній частині пиловугільної форсунки 8, тобто, в зоні стабілізатора 9 полум'я.The mixed fluid medium 21 of pulverized coal and carrier gas is supplied to the inlet part 23 of the burner through the pipeline 22 for fuel. Passage 2 for a mixed fluid medium, namely, for pulverized coal and carrier gas downstream of the inlet part 23 of the burner is narrowed with the help of a diffuser 7, and then widens. The expansion (NO) of the diffuser 7 in the vertical direction occurs in a range smaller than the inner diameter (01) of the pulverized coal nozzle 8 of the inlet part 23 of the burner, and then the upper and lower walls of the pulverized coal nozzle 8, which constitute the passage 2 for the mixed fluid medium, extend in a straight direction to furnace 11 (Fig. 16). The stretching of the passage 2 for the mixed fluid medium in the horizontal direction near the diffuser 7 continues to the position near the exit of the nozzle 8. The cross-sectional shape of the nozzle 8 changes from a round shape to a flat shape during the stretching process, and the degree (ratio) of flatness gradually increases as the stretching in the horizontal direction . The linear part of the pulverized coal nozzle 8 extending horizontally from the extended part is provided for the placement of the flame stabilizer 9, and the extension of the pulverized coal nozzle 8 in the horizontal direction may continue to the portion of the flame stabilizer 9 depending on the placement method of the flame stabilizer 9. The degree (ratio) of flatness is maximum in the output part of the pulverized coal nozzle 8, i.e., in the zone of the flame stabilizer 9.
На фіг. З показаний потік основної течії пилоподібного вугілля в пиловугільній форсунці 8 від вхідної частини 23 пальника до виходу пиловугільної форсунки 8. На фіг. З (а) показаний вигляд поздовжнього розрізу пиловугільної форсунки 8, а на фіг. З (Б) показаний вигляд горизонтального перерізу пиловугільної форсунки 8. В потоці на боці дифузора 7 нижче по течії в форсунці 8, частина 25, що затінена точками на фіг. З, схематично показує зону, в якій пилоподібне вугілля сконцентроване.In fig. C shows the flow of the main flow of pulverized coal in the pulverized coal nozzle 8 from the inlet part 23 of the burner to the outlet of the pulverized coal nozzle 8. Fig. (a) shows the view of the longitudinal section of the pulverized coal nozzle 8, and Fig. C (B) shows a horizontal cross-sectional view of the pulverized coal nozzle 8. In the flow on the side of the diffuser 7 downstream in the nozzle 8, part 25, which is shaded by dots in fig. C, schematically shows the zone in which pulverized coal is concentrated.
Змішане плинне середовище з пилоподібного вугілля і газу-носія стає стисненим потоком у напрямку до центральної осі С при звуженні дифузора 7 і утворює кільцевий потік уздовж опорної трубки 24 паливного концентратора. Коли цей потік досягає паливного концентратора 6, він перетворюється у зовнішній потік з допомогою нахиленої частини передньої поверхні паливного концентратора 6.The mixed fluid medium of pulverized coal and carrier gas becomes a compressed flow in the direction of the central axis C when the diffuser 7 narrows and forms an annular flow along the support tube 24 of the fuel concentrator. When this flow reaches the fuel concentrator 6, it turns into an external flow with the help of the inclined part of the front surface of the fuel concentrator 6.
Слід зазначити, що, як приклад, паливний концентратор 6 має: нахилену частину з конічною передньою поверхнею, осьова площа поперечного перерізу якої збільшується з опорною трубкою 24 в якості центральної осі, циліндричну паралельно частину, що має по суті однакову площу осьового поперечного перерізу, забезпечені на відхідному боці дифузора, і задню нахилену частину з конічною поверхнею, осьова площа поперечного перерізу якої зменшується, забезпечену далі на відхідному боці.It should be noted that, as an example, the fuel concentrator 6 has: an inclined part with a conical front surface, the axial cross-sectional area of which increases with the support tube 24 as a central axis, a parallel cylindrical part having essentially the same axial cross-sectional area, provided on the outlet side of the diffuser, and a rear inclined part with a conical surface, the axial cross-sectional area of which decreases, provided further on the outlet side.
Прохід в пиловугільній форсунці 8, в якому розміщена задня нахилена частина, можна називати розширеною частиною проходу, так як площа його поперечного перерізу значно зростає.The passage in the pulverized coal nozzle 8, in which the rear inclined part is located, can be called an expanded part of the passage, since its cross-sectional area increases significantly.
Навіть у випадку, коли розподіл інтенсивності потоку пилоподібного вугілля в форсунці 8 не однаковий у вхідній частині 23 пальника, паливо тимчасово збирають в напрямку центральної осі у звуженій частині дифузора 7, а потім розподіл інтенсивності потоку палива в периферійному напрямку вирівнюється в процесі розширення з допомогою концентратора 6 палива. В потоці пилоподібного вугілля, розширеного концентратором 6 палива, потік складової перпендикулярного напрямку відразу ж стикається горизонтальними ділянками верхньої та нижньої внутрішніх периферійних стінок пиловугільної форсунки 8 (фіг. З (а)) і змінюється вEven in the case when the intensity distribution of the pulverized coal flow in the nozzle 8 is not the same in the inlet part 23 of the burner, the fuel is temporarily collected in the direction of the central axis in the narrowed part of the diffuser 7, and then the distribution of the intensity of the fuel flow in the peripheral direction is equalized in the process of expansion with the help of a concentrator 6 fuel. In the flow of pulverized coal expanded by the fuel concentrator 6, the flow of the component in the perpendicular direction immediately collides with the horizontal sections of the upper and lower inner peripheral walls of the pulverized coal nozzle 8 (Fig. C (a)) and changes into
Зо прямому напрямку. Потік складової горизонтального напрямку має складову швидкості назовні, яка забезпечується нахиленою частиною передньої поверхні паливного концентратора 6, яка присутня поки він не досягне вихідної частини пиловугільної форсунки 8, і основний потік пилоподібного вугілля постійно розширюється навіть після надходження у топку 11 на боці нижче по потоку виходу пиловугільної форсунки 8.From the direct direction. The flow of the horizontal direction component has an outward velocity component, which is provided by the inclined part of the front surface of the fuel concentrator 6, which is present until it reaches the outlet of the pulverized coal nozzle 8, and the main flow of pulverized coal continuously expands even after entering the furnace 11 on the downstream side of the outlet pulverized coal nozzle 8.
Комбінація конфігурації пиловугільної форсунки 8, дифузора 7 і паливного концентратора 6 забезпечує підвищення ступеня (співвідношення) площинності форми потоку пилоподібного вугілля навіть після проходження форсунки 8 і рівномірний розподіл концентрації палива поблизу внутрішньої периферійної стінки пиловугільної форсунки 8 навколо стабілізатора 9 полум'я.The combination of the configuration of the pulverized coal nozzle 8, the diffuser 7 and the fuel concentrator 6 provides an increase in the degree (ratio) of the planarity of the pulverized coal flow form even after passing through the nozzle 8 and a uniform distribution of the fuel concentration near the inner peripheral wall of the pulverized coal nozzle 8 around the flame stabilizer 9.
На фіг. З (4) показано результат вимірювання концентрації пилоподібного вугілля у вихідній частини пиловугільної форсунки 8 на фіг. 2, а також наведено приклад вимірювання розподілу концентрації палива у вихідній частині пиловугільної форсунки 8 за цим варіантом здійснення.In fig. (4) shows the result of measuring the concentration of pulverized coal in the output part of the pulverized coal nozzle 8 in Fig. 2, and also provides an example of measuring the fuel concentration distribution in the outlet part of the pulverized coal nozzle 8 according to this embodiment.
Відношення концентрація палива/середня концентрація палива в центральній частині пиловугільної форсунки 8 складає всього лише 0, або менше, концентрація палива збільшується з наближенням до зовнішньої периферійної частини і концентрація палива на зовнішній периферійній частині складає приблизно 1,5 рази середньої концентрації. Крім того, розподіл концентрацій в периферійному напрямку форсунки 8 є однаковим, і відхилення концентрації палива в крайній зовнішній периферійній частині пиловугільної форсунки 8, яка є найближчою до стабілізатора полум'я 9 і грає важливу роль для, наприклад, запалювання, зменшується до, приблизно, 50.1, маючи на увазі відношення концентрація палива/середня концентрація палива. Як описано вище, так як отримують концентрацію палива, яка є однаковою в периферійному напрямку пиловугільної форсунки 8, то забезпечується стабільне відношення запалювання/стабільність полум'я.The fuel concentration/average fuel concentration ratio in the central part of the pulverized nozzle 8 is only 0 or less, the fuel concentration increases as it approaches the outer peripheral part, and the fuel concentration at the outer peripheral part is about 1.5 times the average concentration. In addition, the concentration distribution in the peripheral direction of the nozzle 8 is the same, and the deviation of the fuel concentration in the outermost peripheral part of the pulverized nozzle 8, which is closest to the flame stabilizer 9 and plays an important role for, for example, ignition, is reduced to approximately 50.1, referring to the fuel concentration/average fuel concentration ratio. As described above, since the fuel concentration is obtained, which is the same in the peripheral direction of the pulverized coal nozzle 8, a stable ignition ratio/flame stability is ensured.
Було досліджено розподіл концентрації у вихідній частині паливного сопла 42 (фіг. 18), що відповідає попередньому рівню техніки, який не можна застосувати до комбінації вищезгаданої пиловугільної форсунки 8, дифузора 7 і паливного концентратора 6. Слід зазначити, що паливне сопло 42 на фіг. 18 має форму пальника, описану в патентній літературі 1. На фіг. 18 (а) показано вид горизонтального перерізу пиловугільного сопла 42, а на фіг. 18 (р) показано вид поперечного перерізу по лінії А-А на фіг. 18 (а).The concentration distribution in the outlet part of the fuel nozzle 42 (Fig. 18) was investigated, which corresponds to the prior art, which cannot be applied to the combination of the aforementioned pulverized coal nozzle 8, the diffuser 7 and the fuel concentrator 6. It should be noted that the fuel nozzle 42 in Fig. 18 has the form of a burner described in patent literature 1. In fig. 18 (a) shows a horizontal cross-section of the pulverized coal nozzle 42, and in fig. 18 (p) shows a cross-sectional view along line A-A in fig. 18 (a).
На фіг. 18 (с) показаний графік розподілу концентрації палива в поперечному напрямку по ширині пиловугільного сопла 42, що відповідає фіг. 18 (а), у вигляді відносної величини, коли середня концентрація становить 1,0, а на фіг. 18 (4) показаний розподіл концентрації палива (область) в поперечному перерізі на виході з відкритої частини пиловугільного сопла 42 у вигляді відносної величини, коли середня концентрація становить 1,0.In fig. 18 (c) shows a graph of the fuel concentration distribution in the transverse direction along the width of the pulverized coal nozzle 42, which corresponds to fig. 18 (a), in the form of a relative value when the average concentration is 1.0, and in fig. 18 (4) shows the fuel concentration distribution (area) in the cross-section at the exit from the open part of the pulverized coal nozzle 42 in the form of a relative value when the average concentration is 1.0.
Як описано вище, в порівняльному прикладі, показаному на фіг. 18, концентрація в центральній частині вздовж горизонтального напрямку (напрямок по ширині сопла) є високою, концентрація палива є зниженою, в напрямку до обох кінцевих ділянок, і концентрація палива зменшується приблизно до 0,5 середнього значення на обох кінцевих ділянках, які знаходяться найдалі від центральної ділянки. Це відбувається тому, що потік повітря поширюється в горизонтальному напрямку, копіюючи форму сопла, а пилоподібне вугілля у вигляді твердих частинок зосереджено в центральній частині без дифундування в горизонтальному напрямку та інших напрямках, і без поширення вздовж форми сопла. Таким чином, не може бути отримана форма горизонтально дифундуючого струменю, подібна струменю палива відповідно до даного винаходу (див. фіг.З (с)).As described above, in the comparative example shown in fig. 18, the concentration in the central part along the horizontal direction (nozzle width direction) is high, the fuel concentration is low, towards both end sections, and the fuel concentration decreases to about 0.5 of the average value at both end sections, which are farthest from central area. This is because the air flow spreads in the horizontal direction, copying the shape of the nozzle, and the pulverized coal in the form of solid particles is concentrated in the central part without diffusing in the horizontal direction and other directions, and without spreading along the shape of the nozzle. Thus, the form of a horizontally diffusing jet, similar to the fuel jet according to the present invention, cannot be obtained (see Fig. 3(c)).
В цьому випадку, навіть якщо встановлено такий концентратор палива, як показано на кресленнях патентної літератури 1, який концентрує паливо у вертикальному напрямку пиловугільного сопла 42 по всій зоні пиловугільного сопла 42 вздовж ширини, паливо зосереджується на верхньому боці і нижньому боці відкритої частини сопла 42 у вертикальному напрямку, але концентрація пиловугілля є все ще високою в центральній частині вздовж горизонтального напрямку (поперечний напрямок по ширині) сопла 42. Концентрація пиловугілля зменшується, по мірі наближення до обох боків кінцевої частини, а концентрація пиловугілля на обох кінцевих ділянках, які є найвіддаленими від центральної частини, все ще є низькою.In this case, even if such a fuel concentrator is installed as shown in patent literature drawings 1, which concentrates fuel in the vertical direction of the pulverized coal nozzle 42 over the entire area of the pulverized coal nozzle 42 along the width, the fuel is concentrated on the upper side and the lower side of the open part of the nozzle 42 in vertical direction, but the concentration of pulverized coal is still high in the central part along the horizontal direction (cross-width direction) of the nozzle 42. The concentration of pulverized coal decreases as it approaches both sides of the end portion, and the concentration of pulverized coal at both end portions, which are farthest from of the central part is still low.
Співвідношення між концентрацією палива у найбільш віддаленій зовнішній периферійній частині пиловугільної форсунки 8 і займання/стабільність полум'я покращується, коли концентрація палива зростає. Таким чином, у випадку форми пиловугільної форсунки, показаною на фіг. 18, в найбільш віддаленій зовнішній периферичній частині пиловугільного сопла 42 займання/стабільність полум'я підтримується в центральній частині, де концентрація палива складає 1,3 або більше, але займистість знижується на обох кінцевих ділянках, де концентрація палива/середня концентрація палива складає 1,0 або менше.The relationship between the fuel concentration in the outermost peripheral part of the pulverized nozzle 8 and ignition/flame stability improves as the fuel concentration increases. Thus, in the case of the form of pulverized coal nozzle shown in fig. 18, in the outermost peripheral part of the pulverized nozzle 42, the ignition/flame stability is maintained in the central part where the fuel concentration is 1.3 or more, but the flammability decreases in both end regions where the fuel concentration/average fuel concentration is 1, 0 or less.
З іншого боку, в разі форми пиловугільної форсунки відповідно до даного винаходу, концентрація палива у найбільш віддаленій периферійній частині пиловугільної форсунки 8 є однаковою і складає приблизно 1,5 рази середньої концентрації, а займистість/стабільність полум'я є відмінним по всій периферії пиловугільної форсунки 8.On the other hand, in the case of the pulverized nozzle shape according to the present invention, the fuel concentration in the outermost peripheral part of the pulverized nozzle 8 is the same and is approximately 1.5 times the average concentration, and the flammability/flame stability is excellent throughout the periphery of the pulverized nozzle 8.
Переваги дає те, що концентрація палива у крайній найбільш віддаленій периферійній частині пиловугільної форсунки виходить за межі середньої концентрації і має місце рівномірна концентрація палива в периферійному напрямку. Перша перевага полягає в тому, що горіння твердого палива полегшується підтримкою відношення займистість/стабільність полум'я в межах, описаних вище. Сприяння горючості дозволяє забезпечити високо ефективне горіння.The advantage is that the fuel concentration in the most distant peripheral part of the pulverized nozzle exceeds the average concentration and there is a uniform concentration of fuel in the peripheral direction. The first advantage is that solid fuel combustion is facilitated by maintaining the flammability/flame stability ratio within the limits described above. Combustibility promotion allows for highly efficient combustion.
Друга перевага полягає в тому, що ефект згоряння з низьким рівнем МОх відбувається при покращенні співвідношення займистість/стабільність полум'я. У разі твердопаливного пальника відповідно до даного винаходу, полум'я, сформоване на виході з пиловугільної форсунки не відразу змішується із зовнішнім периферійним повітрям, наприклад, третинним повітрям.The second advantage is that the effect of low MOx combustion occurs while improving the flammability/flame stability ratio. In the case of a solid fuel burner according to this invention, the flame formed at the exit from the pulverized coal nozzle does not immediately mix with the external peripheral air, for example, tertiary air.
Циркуляційна область утворюється між струменем палива і зовнішнім периферійним струменем повітря, і відбувається явище, коли газ в топці надходить назад до частини поблизу пальника.A circulation area is formed between the fuel jet and the outer peripheral air jet, and a phenomenon occurs where the gas in the furnace flows back to the part near the burner.
Так як газові продукти згоряння залишаються в цій області, концентрація кисню є низькою, іSince the gaseous products of combustion remain in this area, the oxygen concentration is low, and
МОХ, що утворений полум'ям, сформованим на виході пиловугільної форсунки, зменшується в цій області. Цей стан називають зоною відновлення. Оскільки прискорене горіння на виході з пиловугільної форсунки дозволяє в достатній мірі забезпечити час перебування в зоні відновлення, концентрація МОх в газових продуктах згоряння може бути зменшена.The MOH formed by the flame formed at the exit of the pulverized coal nozzle is reduced in this area. This state is called the recovery zone. Since the accelerated combustion at the exit from the pulverized coal nozzle allows to sufficiently ensure the time of stay in the recovery zone, the concentration of MOx in the gaseous products of combustion can be reduced.
У випадку форми пиловугільної форсунки, показаного на фіг. 18, займистість на виході сопла 40 є не однаковою в периферійному напрямку, відношення займистість/стабільність полум'я стає недостатнім на обох кінцевих ділянках, час знаходження в зоні відновлення не може бути гарантованим, і МОх концентрація збільшується. З іншого боку, в разі форми пиловугільної форсунки відповідно до цього винаходу, оскільки концентрація палива на крайній зовнішній периферії форсунки 8 є однаковою в периферійному напрямку, і вище, ніж середня концентрація, то відношення займистість/стабільність полум'я є відмінним, час знаходження в зоні відновлення є достатньо гарантований, і, отже, може бути досягнуто горіння з низьким МОХ.In the case of the form of pulverized coal nozzle shown in fig. 18, the flammability at the exit of the nozzle 40 is not the same in the peripheral direction, the flammability/flame stability ratio becomes insufficient at both end sections, the residence time in the recovery zone cannot be guaranteed, and the MOx concentration increases. On the other hand, in the case of the form of the pulverized coal nozzle according to the present invention, since the fuel concentration at the outermost periphery of the nozzle 8 is the same in the peripheral direction and is higher than the average concentration, the flammability/flame stability ratio is excellent, the residence time in recovery zone is sufficiently assured and therefore low MOX combustion can be achieved.
Далі буде описано сопло 10 вторинного повітря у варіанті, показаному на фіг. 2, відповідно до даного винаходу. Сопло 10 вторинного повітря, показане на фіг. 2, має плоску форму і має зазор відносно стабілізатора 9 полум'я однаковий по всій периферії (див. фіг.2 (с)).Next, the secondary air nozzle 10 in the variant shown in Fig. 2, according to this invention. Secondary air nozzle 10, shown in fig. 2, has a flat shape and has a gap relative to the flame stabilizer 9 that is the same along the entire periphery (see Fig. 2 (c)).
Слід зазначити, що в цьому варіанті здійснення внутрішня поверхня стінки сопла 10 вторинного повітря відповідає зовнішній периферійній стінці пиловугільної форсунки 8 (паливного сопла).It should be noted that in this embodiment, the inner surface of the wall of the secondary air nozzle 10 corresponds to the outer peripheral wall of the pulverized coal nozzle 8 (fuel nozzle).
Як показано на фіг. 2 (с), зазор між соплом 10 вторинного повітря і стабілізатором 9 полум'я є по суті однаковим по всій периферії. Таким чином, вторинне повітря може бути рівномірно подане в периферійному напрямку відповідно забезпечуючи рівномірний розподіл концентрації палива поблизу внутрішньої периферійної стінки пиловугільної форсунки 8. Тобто, оскільки відношення місцеве паливо/відношення швидкості потоку газових продуктів згоряння палива в зоні що має високу концентрацію палива поблизу внутрішньої периферійної стінки пиловугільної форсунки 8, і вторинного повітря на зовнішньому боці, що оточує зону, може бути однаковим по всій периферійній зоні випускної частини пиловугільної форсунки 8, то може бути отримано оптимальне горіння по всій периферійній зоні.As shown in fig. 2 (c), the gap between the secondary air nozzle 10 and the flame stabilizer 9 is essentially the same around the entire periphery. Thus, the secondary air can be uniformly supplied in the peripheral direction, respectively, providing a uniform distribution of the fuel concentration near the inner peripheral wall of the pulverized nozzle 8. That is, since the local fuel ratio/the ratio of the flow rate of gaseous products of fuel combustion in the zone with a high fuel concentration near the inner peripheral wall of the wall of the pulverized coal nozzle 8, and the secondary air on the outer side surrounding the zone, can be the same throughout the peripheral zone of the outlet part of the pulverized coal nozzle 8, then optimal combustion can be obtained throughout the peripheral zone.
У варіанті здійснення, показаному на фіг. 2, сопло 15 третинного повітря має круглу форму на виході, і прохід 5 для третинного повітря розташований так, щоб встановлювати по вертикалі пиловугільну форсунку 8 (див. 2 (с)). В результаті цього, стимулюється змішування третинного повітря та палива, і полегшується горіння з низьким рівнем Мох.In the embodiment shown in fig. 2, the tertiary air nozzle 15 has a round shape at the outlet, and the tertiary air passage 5 is positioned so as to vertically install the pulverized coal nozzle 8 (see 2 (c)). As a result, the mixing of tertiary air and fuel is stimulated, and low-Mox combustion is facilitated.
Крім того, коли форма на виході сопла 15 для третинного повітря на найбільш віддаленій периферії пиловугільного пальника 31 виконана круглою, то це сприяє застосуванню його не тільки як нового пальника, але і для модернізації існуючих пальників, що мають круглу відкриту частину.In addition, when the shape at the outlet of the tertiary air nozzle 15 on the most distant periphery of the pulverized coal burner 31 is round, it facilitates its use not only as a new burner, but also for the modernization of existing burners having a round open part.
Труба стінки з водою, яка створює поверхню 18 стінки топки, повинна бути розроблена такою, щоб забезпечити відкриту частину 32 поверхні 18 для пальника, але важливість цієї розробки збільшується при збільшенні потужності пальника 31. Якщо форма виходу сопла 15 для третинного повітря на найбільш віддаленій периферії є круглою, то для формування відкритої частини 32 для пальника кривина труби стінки з водою, яка виконується вигинанням, може бути відносно великою, а труба буде гладкою. Тобто, труба стінки з водою може бути легко виготовлена, концентрація напруги під час вигину може бути зменшена, а опір внутрішньому плинному середовищу, що тече по трубі стінки з водою, може бути зменшений.The water wall pipe which creates the furnace wall surface 18 must be designed to provide an open portion 32 of the surface 18 for the burner, but the importance of this design increases as the power of the burner 31 increases. If the exit shape of the tertiary air nozzle 15 at the outermost periphery is round, then to form the open part 32 for the burner, the curvature of the water wall pipe, which is performed by bending, can be relatively large, and the pipe will be smooth. That is, the water wall pipe can be easily manufactured, the stress concentration during bending can be reduced, and the resistance to the internal fluid flowing through the water wall pipe can be reduced.
Далі буде наведено опис конструкції, яка стабілізує полум'я шляхом гомогенізації потоку вторинного повітря від сопла 10 для вторинного повітря проходу 4 для вторинного повітря в напрямку периферії.Next will be a description of the structure that stabilizes the flame by homogenizing the flow of secondary air from the nozzle 10 for the secondary air of the passage 4 for the secondary air in the direction of the periphery.
Прохід 4 для вторинного повітря має таку конфігурацію, що площа поперечного перерізу проходу зменшується від впускної ділянки для вторинного повітря (вхідна ділянка для вторинного повітря) 17 в напрямку виходу вторинного повітря на боці топки.Passage 4 for secondary air has such a configuration that the cross-sectional area of the passage decreases from the inlet area for secondary air (inlet area for secondary air) 17 in the direction of the outlet of secondary air on the side of the furnace.
По-перше, розглянемо вплив співвідношення площі поперечного перерізу впускної ділянки 17 вторинного повітря і площі поперечного перерізу проходу 4 для вторинного повітря поблизу випускної ділянки на розподіл швидкості потоку у випускній ділянці проходу 4 для вторинного повітря.First, consider the effect of the ratio of the cross-sectional area of the inlet section 17 of the secondary air and the cross-sectional area of the passage 4 for the secondary air near the outlet section on the flow velocity distribution in the outlet section of the passage 4 for the secondary air.
Співвідношення між відношенням площ поперечного перерізу і розподілом швидкості потоку у випускній ділянці проходу 4 для вторинного повітря оцінювали з експериментальних даних з допомогою апарату тестування плинності, зібраного авторами даного винаходу. Був виготовлений апарат, що має ту ж саму форму, що і пиловугільний пальник 31 з формою на виході, що показана на фіг. 1, а випускна ділянка проходу 4 для вторинного повітря була рівною мірою розділена на 16 частин в периферійному напрямку. При зміні відношення площі поперечного перерізу впускної ділянки 17 і площі поперечного перерізу поблизу випускної ділянки була виміряна швидкість потоку в кожній частині з допомогою анемометра з термоелементом. Слід зазначити, що як плинне середовище було використане повітря, яке має звичайну температуру. Як показник, що показує гомогенізацію швидкості потоку, було взято і оцінено відношення максимальної швидкості потоку і мінімальної швидкості потоку. Якщо це відношення становить 1, це означає, що швидкість потоку є гомогенізованою.The relationship between the ratio of cross-sectional areas and the distribution of the flow rate in the outlet section of passage 4 for secondary air was estimated from experimental data using a fluidity testing apparatus collected by the authors of this invention. An apparatus having the same shape as the pulverized coal burner 31 with the outlet shape shown in fig. 1, and the outlet section of passage 4 for secondary air was equally divided into 16 parts in the peripheral direction. When changing the ratio of the cross-sectional area of the inlet section 17 and the cross-sectional area near the outlet section, the flow rate in each part was measured using an anemometer with a thermocouple. It should be noted that air, which has a normal temperature, was used as a fluid medium. As an indicator showing the homogenization of the flow rate, the ratio of the maximum flow rate and the minimum flow rate was taken and evaluated. If this ratio is 1, it means that the flow rate is homogenized.
На фіг. 8 показано коефіцієнт зменшення площі поперечного перерізу випускної ділянки вторинного повітря по відношенню до площі поперечного перерізу впускної ділянки 17 вторинного повітря з метою оцінки відношення максимальної швидкості потоку і мінімальної швидкості потоку у проході 4 для вторинного повітря. Визначення коефіцієнта зменшення площі поперечного перерізу на осі абсцис на фіг. 8 буде описано далі. Проте, плоскі пластини 17а і 175 не були встановлені у впускній ділянці 17 для вторинного повітря.In fig. 8 shows the coefficient of reduction of the cross-sectional area of the outlet section of the secondary air in relation to the cross-sectional area of the intake section 17 of the secondary air in order to estimate the ratio of the maximum flow rate and the minimum flow rate in passage 4 for the secondary air. Determination of the coefficient of reduction of the cross-sectional area on the abscissa axis in Fig. 8 will be described later. However, the flat plates 17a and 175 were not installed in the intake section 17 for secondary air.
Крім того, площа поперечного перерізу вихідної частини впускної ділянки 17 для вторинного повітря є площею поперечного перерізу в стані, коли стабілізатор 9 полум'я не передбачено, тобто, одразу перед проходом для вторинного повітря її зменшують стабілізатором 9 полум'я.In addition, the cross-sectional area of the outlet part of the intake section 17 for secondary air is the cross-sectional area in the state when the flame stabilizer 9 is not provided, that is, immediately before the passage for secondary air, it is reduced by the flame stabilizer 9.
Зменшення площі поперечного перерізу - (1 - площа поперечного перерізу випускної ділянки/площа поперечного перерізу впускної ділянки) х 100 (95).Reduction of the cross-sectional area - (1 - cross-sectional area of the exhaust section/cross-sectional area of the intake section) x 100 (95).
В результаті, відношення максимальної швидкості потоку і мінімальної швидкості потоку значно знижують поки коефіцієнт зменшення не досягне приблизно 40 95, і тоді відношення поступово зменшується до приблизно 1. Коли коефіцієнт зменшення буде складати 30 95 або більше, відношення максимальної швидкості потоку і мінімальної швидкості потоку складає 2 або менше. Проте, коли коефіцієнт зменшення площі поперечного перерізу встановлений занадто високим, кількість вхідного газу зменшується, як співвідношення діафрагм, що буде описано нижче, і, отже, бажано, встановити коефіцієнт зменшення площі поперечного перерізу проходу 4 для вторинного повітря на рівні 30-80 Об.As a result, the ratio of the maximum flow rate to the minimum flow rate is greatly reduced until the reduction ratio reaches about 40 95, and then the ratio gradually decreases to about 1. When the reduction ratio is 30 95 or more, the ratio of the maximum flow rate to the minimum flow rate is 2 or less. However, when the reduction ratio of the cross-sectional area is set too high, the amount of inlet gas decreases as the ratio of the diaphragms, which will be described below, and therefore it is desirable to set the reduction ratio of the cross-sectional area of the passage 4 for the secondary air at the level of 30-80 Ob.
На фіг. 5 показаний варіант здійснення форми плоскої пластини 17а, передбаченої у впускній ділянці 17 проходу 4 для вторинного повітря. На фіг. 5 (а) показаний вид зверху плоскої пластини 17а, а на фіг. 5 (р) показаний вид в перспективі половини плоскої пластини 17а.In fig. 5 shows an embodiment of the shape of the flat plate 17a provided in the inlet section 17 of the passage 4 for secondary air. In fig. 5 (a) shows a top view of the flat plate 17a, and in fig. 5 (p) shows a perspective view of half of the flat plate 17a.
У варіанті, показаному на фіг. 5 (а), є багато круглих отворів 17аа, симетрично розташованих по вертикалі і горизонталі у плоскій пластині 17а, що має закруглену прямокутну форму. Слід зазначити, що внутрішній круглий отвір являє собою ділянку контакту з пиловугільною форсункою 8. Крім того, ця плоска пластина 17а має горизонтально роз'єднувану на дві половини конструкцію, як показано на фіг. 5 (б), щоб її було можливо легко встановлювати. В цьому варіанті здійснення, відносний отвір плоскої пластини 17а, забезпечений у впускній ділянці 17 для вторинного повітря становить приблизно 9 95.In the variant shown in fig. 5(a), there are many round holes 17aa symmetrically arranged vertically and horizontally in the flat plate 17a having a rounded rectangular shape. It should be noted that the inner circular hole is the area of contact with the pulverized coal nozzle 8. In addition, this flat plate 17a has a horizontally separated into two halves structure, as shown in fig. 5 (b) so that it can be easily installed. In this embodiment, the relative opening of the flat plate 17a provided in the secondary air inlet section 17 is approximately 9 95.
На фіг. 6 показаний інший варіант плоскої пластини, яку розташовують у впускній частині 17 для вторинного повітря. На фіг. 6 (а) показаний вид в плані плоскої пластини 17р для впускної ділянки 17, а на фіг. б (б) показаний вид в перспективі половини плоскої пластини 17.In fig. 6 shows another version of the flat plate, which is placed in the inlet part 17 for secondary air. In fig. 6 (a) shows a plan view of the flat plate 17p for the inlet section 17, and in fig. b (b) a perspective view of half of the flat plate 17 is shown.
Відносний отвір плоскої пластини 170 для впускної частини 17 для вторинного повітря становить приблизно 11 95.The relative opening of the flat plate 170 to the secondary air inlet portion 17 is approximately 11 95.
Слід зазначити, що у варіантах здійснення, показаних на фіг. 5 і 6, отвори плоских пластин 17а і 175, передбачені у відкритій частині впускної ділянки 17 для вторинного повітря, мають круглу форму, див. отвори 17аа і 17ра, але даний винахід не обмежується такими формами, і отвори можуть мати багатокутні форми, наприклад, еліптичну форму або квадратну форму.It should be noted that in the embodiments shown in fig. 5 and 6, the holes of the flat plates 17a and 175, provided in the open part of the intake section 17 for secondary air, have a round shape, see holes 17aa and 17ra, but the present invention is not limited to such shapes, and the holes may have polygonal shapes, for example, an elliptical shape or a square shape.
Крім того, плоскі пластини 17а і 1765 не обмежені закругленою прямокутною формою, і можуть мати різні форми, наприклад, круглу форму або кутову форму, в залежності від конфігурації впускної ділянки 17 для вторинного повітря. Проте, для вирівнювання швидкості потоку у вихідний ділянці проходу 4 для вторинного повітря в поперечному напрямку поперечного перерізу, бажано розташувати отвори плоских пластин 17а і 17р у впускній ділянці 17 для вторинного повітря вертикально і горизонтально симетрично.In addition, the flat plates 17a and 1765 are not limited to a rounded rectangular shape, and may have different shapes, for example, a round shape or an angular shape, depending on the configuration of the secondary air inlet section 17. However, to equalize the flow rate in the outlet section of passage 4 for secondary air in the transverse direction of the cross-section, it is desirable to arrange the holes of the flat plates 17a and 17p in the inlet section 17 for secondary air vertically and horizontally symmetrically.
На фіг. 7 показаний результат вивчення розподілу швидкості потоку у випускній ділянці частини проходу 4 для вторинного повітря в залежності від відносного отвору кожної з плоских пластин 17а і 176р цієї впускної ділянки 17, базуючись на тому самому тестуванні плинності, що описано вище. Результат, показаний на фіг. 7, доводить, що відношення максимальної швидкості потоку і мінімальної швидкості потоку у вихідній ділянці проходу 4 для вторинного повітря є мінімальною, коли відносний отвір дорівнює приблизно 0,10 і відношення максимальної швидкості потоку і мінімальної швидкості потоку дорівнює 2 або менше, коли відносний отвір дорівнює 0,30 або менше. Проте, коли відносний отвір є дуже малим, кількість вхідного газу сильно знижується, і, отже, бажано, встановити відносний отвір впускної ділянки 17 для вторинного повітря на рівні 0,05-0,30, щоб вирівняти з швидкістю потоку у випускній ділянці проходу 4 для вторинного повітря.In fig. 7 shows the result of studying the distribution of the flow rate in the outlet section of the passage 4 for secondary air depending on the relative opening of each of the flat plates 17a and 176p of this inlet section 17, based on the same fluidity testing as described above. The result shown in fig. 7, proves that the ratio of the maximum flow rate to the minimum flow rate in the outlet section of passage 4 for secondary air is minimum when the relative opening is about 0.10 and the ratio of the maximum flow rate to the minimum flow rate is 2 or less when the relative opening is 0.30 or less. However, when the relative opening is very small, the amount of gas input is greatly reduced, and therefore it is desirable to set the relative opening of the secondary air inlet section 17 at 0.05-0.30 to match the flow rate in the outlet section of the passage 4 for secondary air.
На фіг. 9 показаний схематичний вигляд, коли плоских пластин 17а і 17р, що мають отвори 17аа і 17ра, зображені на фіг. 5 або фіг. 6, немає у впускній ділянці 17 проходу 4 для вторинного повітря (фіг. 9 (а)) і, коли плоскі пластини 17а і 1765 там розташовані (фіг. 9 (5)). Напрямок потоку і сила вторинного повітря представлені напрямком і довжиною кожної стрілки.In fig. 9 shows a schematic view, when flat plates 17a and 17p having holes 17aa and 17ra shown in fig. 5 or fig. 6, there is no passage 4 for secondary air in the inlet area 17 (Fig. 9 (a)) and when the flat plates 17a and 1765 are located there (Fig. 9 (5)). The direction of the flow and the strength of the secondary air are represented by the direction and length of each arrow.
У випадку, де плоскі пластини 17а і 1765 не розташовані, див. фіг. 9 (а), коли вторинне повітря надходить у впускну ділянку 17 проходу 4 для вторинного повітря, має місце дрейфова течія, яка залежить від напрямку потоку газу в дуттьовій камері З (у прикладі, показаному на фіг. 9, вторинне повітря подається від верхнього лівого боку), і розподіл швидкостей потоку відрізняється в поперечному перерізі впускної ділянки 17 для вторинного повітря. Така дрейфова течія або розподіл швидкості потоку впливає на розподіл швидкості потоку у вихідній бо ділянці для вторинного повітря. З іншого боку, у разі, коли плоскі пластини 17а і 1765 з отворамиIn the case where flat plates 17a and 1765 are not located, see fig. 9 (a), when the secondary air enters the inlet section 17 of the passage 4 for the secondary air, a drift current takes place, which depends on the direction of the gas flow in the nozzle chamber C (in the example shown in Fig. 9, the secondary air is supplied from the upper left side), and the distribution of flow velocities differs in the cross-section of the inlet section 17 for secondary air. This drift current or flow velocity distribution affects the flow velocity distribution in the secondary air outlet section. On the other hand, in the case when flat plates 17a and 1765 with holes
17аа і 17ра розташовані у впускній ділянці 17 для вторинного повітря, як показано на фіг. 9 (б), різниця у дрейфовій течії або розподілі швидкості потоку усувається опором плоских пластин 17а і 176, і має місце прямолінійно направлена течія, що має по суті однакову швидкість потоку, що є потоком повітря, який втікає у впускну частину 17.17aa and 17ra are located in the intake area 17 for secondary air, as shown in fig. 9 (b), the difference in the drift current or flow velocity distribution is eliminated by the resistance of the flat plates 17a and 176, and a rectilinear flow having essentially the same flow velocity, which is the air flow flowing into the inlet portion 17, takes place.
Далі буде наведено опис конструкції, в якій розташований детектор полум'я (ЕО) 40 в соплі вторинного повітря для виявлення полум'я з пускового пальника 1 або полум'я горіння пиловугільного пального на виході з пальника 31. Крім того, передбачено контрольний пальник 41, щоб впевнено запалити пусковий пальник 1.Next, a description will be given of the structure in which the flame detector (EO) 40 is located in the secondary air nozzle to detect the flame from the starting burner 1 or the flame of combustion of pulverized coal fuel at the outlet of the burner 31. In addition, a control burner 41 is provided , to reliably light pilot burner 1.
На фіг. 10 показаний вид збоку в розрізі пиловугільного пальника 31 відповідно до варіанту 10 здійснення даного винаходу, а на фіг. 11 показаний вид в поперечному перерізі по лінії В-В на фіг. 10. Слід зазначити, що фіг. 10 є такою ж, як вид збоку в перерізі пиловугільного пальника 31, показаного на фіг. 2, але деякі елементи на кресленні опущені.In fig. 10 shows a sectional side view of the pulverized coal burner 31 according to variant 10 of the implementation of this invention, and in fig. 11 shows a cross-sectional view along the B-B line in Fig. 10. It should be noted that fig. 10 is the same as a sectional side view of the pulverized coal burner 31 shown in FIG. 2, but some elements in the drawing are omitted.
Форма виходу пиловугільної форсунки 8 пиловугільного пальника 31 на фіг. 10 ї на фіг. 11 є прямокутною, що має ділянку короткої сторони і ділянку довгої сторони, еліптичної форми, або, по суті, еліптичної форми, що має лінійну частину і кругову частину, його зовнішня периферійна частина має еліптичне або по суті еліптичне сопло 10 для вторинного повітря, а форма сопла 15 для третинного повітря на зовнішній периферії має ту ж концентричну форму, що й пусковий пальник (пальник запуску) 1.The form of the exit of the pulverized coal nozzle 8 of the pulverized coal burner 31 in Fig. 10th in fig. 11 is rectangular having a short side portion and a long side portion, elliptical in shape, or essentially elliptical in shape, having a linear portion and a circular portion, its outer peripheral portion having an elliptical or substantially elliptical secondary air nozzle 10, and the shape of the tertiary air nozzle 15 on the outer periphery has the same concentric shape as the starting burner (starting burner) 1.
Розділова перегородка 14, яка ділить по центру горизонтально вертикальний поперечний переріз пальника, вставляється в сопло 15 для третинного повітря таким чином, що витрати третинного повітря, яке введено у верхній і нижній боки, було можливо змінювати.The partition 14, which divides the horizontally vertical cross-section of the burner in the center, is inserted into the nozzle 15 for tertiary air in such a way that the consumption of tertiary air, which is introduced into the upper and lower sides, could be changed.
Тобто, розділова перегородка 14 розташована відносно зовнішньої периферійної стінки сопла 10 для вторинного повітря і внутрішньої периферійної стінки сопла 15 для третинного повітря, а прохід 5 для третинного повітря розділений по вертикалі на дві частини розділовою перегородкою 14. Розділова перегородка 14 є також перегородкою, яка ділить по вертикалі дуттьову камеру З на дві частини. Тому, коли кількості третинного повітря з дуттьової камери 3, яка розділена по вертикальні на два проходи 5 для третинного повітря, коригуються відповідними заслінками Зба-3з0а, то кількість паливного повітря, що протікає крізь кожен прохід, може мінятися і полум'я, що викидається з пиловугільного пальника 31 може бути відхилене уThat is, the partition 14 is located relative to the outer peripheral wall of the nozzle 10 for secondary air and the inner peripheral wall of the nozzle 15 for tertiary air, and the passage 5 for tertiary air is divided vertically into two parts by the partition 14. The partition 14 is also a partition that divides vertically, the dust chamber C is divided into two parts. Therefore, when the amount of tertiary air from the dust chamber 3, which is divided vertically into two passages 5 for tertiary air, is adjusted by the corresponding dampers Zba-3z0a, the amount of fuel air flowing through each passage can change and the flame emitted from the pulverized coal burner 31 can be rejected in
Зо вертикальному напрямку в печі 11.From the vertical direction in the furnace 11.
Детектор 40 полум'я (ЕД) і контрольний пальник 41 розташовані у верхній зоні сопла 10 для вторинного повітря пиловугільної форсунки 8. Детектор 40 полум'я призначений для виявлення полум'я з пускового пальника 1, розташованого в центральній частині пальника 31, або пилоподібного вугілля. Полум'я від пальника 31, розташованого на передній і задній поверхнях 18 бічної стінки топки 11 котла, відхиляється вгору за рахунок плавучості і висхідної течії, а отже, бажано встановлення детектора 40 на верхньому боці, над горизонтальною лінією, що проходить по центру пальника.The flame detector 40 (ED) and the control burner 41 are located in the upper zone of the nozzle 10 for the secondary air of the pulverized coal nozzle 8. The flame detector 40 is designed to detect the flame from the starting burner 1 located in the central part of the burner 31, or dusty coal. The flame from the burner 31, located on the front and back surfaces 18 of the side wall of the furnace 11 of the boiler, is deflected upward due to buoyancy and updraft, and therefore, it is desirable to install the detector 40 on the upper side, above the horizontal line passing through the center of the burner.
Крім того, оскільки детектор 40 полум'я також призначений для виявлення полум'я контрольного пальника 41, то бажано розташування детектора 40 полум'я і контрольного пальника 41 в одній і тій же площині, а отже, також бажане аналогічне розташування контрольного пальника 41 на верхньому боці, над горизонтальною лінією, що проходить по центру пальника.In addition, since the flame detector 40 is also intended to detect the flame of the control burner 41, it is desirable to arrange the flame detector 40 and the control burner 41 in the same plane, and therefore, a similar arrangement of the control burner 41 on on the upper side, above the horizontal line passing through the center of the burner.
Так як труба вставляється в кожне з сопел 10 і 15 для паливного повітря, детектор 40 полум'я або контрольний пальник 41 перешкоджають потоку зовнішнього периферійного повітря в залежності від їх розташування. Оскільки площа поперечного перерізу отвору для струменя сопла 10 для вторинного повітря є збільшеною на зовнішній периферії ділянки з довгою стороною пиловугільної форсунки 8, то біля зовнішньої периферійної стінки частини з довгою стороною потік вторинного повітря має більш високу швидкість, ніж на зовнішній периферії ділянки з короткою стороною.Since the pipe is inserted into each of the nozzles 10 and 15 for fuel air, the flame detector 40 or the control burner 41 obstruct the flow of external peripheral air depending on their location. Since the cross-sectional area of the jet opening of the secondary air nozzle 10 is increased at the outer periphery of the long-side portion of the pulverized coal nozzle 8, the secondary air flow has a higher velocity near the outer peripheral wall of the long-side portion than at the outer periphery of the short-side portion .
Коли детектор 40 полум'я або контрольний пальник 41 розташовані на зовнішній периферійній стінці ділянки з короткою стороною пиловугільної форсунки 8, потік паливного повітря ускладнений, і, отже, повітря не тече на зовнішній периферійній стінці ділянки з короткою стороною.When the flame detector 40 or the control burner 41 is located on the outer peripheral wall of the short side section of the pulverized coal nozzle 8, the flow of fuel air is hindered, and therefore air does not flow on the outer peripheral wall of the short side section.
В цьому випадку, ніщо не охолоджує детектор 40 полум'я або контрольний пальник 41,і, отже, існує побоювання, що детектор 40 полум'я або контрольний пальник 41 вигорить в результаті променевого тепла від топки 11. З іншого боку, так як зовнішня периферійна стінка ділянки з довгою стороною пиловугільної форсунки 8 має потік повітря з високою швидкістю, то можливість вигоряння зменшується, але, у випадку, наприклад, контрольного пальника 41, контрольне полум'я для пускового пальника 1 видувається, коли швидкість потоку повітря для горіння є високою, і, отже, небажано розташовувати такий елемент в положенні, де кількість повітря для горіння є великою.In this case, nothing cools the flame detector 40 or the control burner 41, and therefore there is a fear that the flame detector 40 or the control burner 41 will burn out as a result of radiant heat from the furnace 11. On the other hand, since the external the peripheral wall of the long-side portion of the pulverized coal nozzle 8 has a high-velocity air flow, the possibility of burnout is reduced, but in the case of, for example, the pilot burner 41, the pilot flame for the pilot burner 1 is blown out when the combustion air flow rate is high , and, therefore, it is undesirable to place such an element in a position where the amount of air for combustion is large.
Щоб гарантовано запалити пусковий пальник 1, бажано, розташувати контрольний пальник 41 в положенні, де швидкість потоку повітря для горіння є низькою.To ensure ignition of the starter burner 1, it is desirable to place the control burner 41 in a position where the combustion air flow rate is low.
Хоча бажано розташувати детектор 40 полум'я в положенні, де кількість повітря для горіння є великою з точки зору запобігання вигоряння, зона з високою концентрацією палива утворюється на кожнім з обох кінців вихідного отвору, коли форма вихідного отвору пиловугільної форсунки 8 є прямокутною, еліптичною або, по суті, еліптичною, їі, отже, встановлення детектора 40 полум'я в зоні з високою концентрацією палива призводить до високої чутливості виявлення полум'я.Although it is desirable to place the flame detector 40 in a position where the amount of air for combustion is large from the viewpoint of preventing burnout, a high fuel concentration zone is formed at each of both ends of the outlet when the shape of the outlet of the pulverized nozzle 8 is rectangular, elliptical, or , essentially elliptical, and therefore, the installation of the flame detector 40 in a zone with a high concentration of fuel leads to a high sensitivity of flame detection.
Тому бажано розташувати детектор 40 полум'я або контрольний пальник 41 в зоні, що має невелику кількість паливного повітря і високу концентрацію палива, а також в зоні, де ймовірність вигоряння може бути зменшеною.Therefore, it is desirable to place the flame detector 40 or control burner 41 in an area with a small amount of fuel air and a high concentration of fuel, as well as in an area where the probability of burnout can be reduced.
Варіант здійснення, показаний на фіг. 11, наведено як приклад, коли форма на виході з пиловугільної форсунки 8 є, по суті, еліптичною і має лінійні частини та кругові частини, зовнішня периферійна стінка лінійної частини має широкий прохід 4 для вторинного повітря, а зовнішня периферія кожної круглої частини має вузький прохід 4 для вторинного повітря, і, отже, бажано розташувати детектор 40 полум'я або контрольний пальник 41 в точці контакту лінійної частини і круглої частини.The embodiment shown in fig. 11 is given as an example where the shape at the exit of the pulverized nozzle 8 is essentially elliptical and has linear parts and circular parts, the outer peripheral wall of the linear part has a wide passage 4 for secondary air, and the outer periphery of each circular part has a narrow passage 4 for secondary air, and therefore it is desirable to place the flame detector 40 or control burner 41 at the contact point of the linear part and the circular part.
Варіант здійснення, показаний на фіг. 12 (вигляд поперечного перерізу по лінії В-В на фіг. 10) відповідає випадку, коли форма на виході з пиловугільної форсунки 8 є прямокутною, прохід 4 для вторинного повітря на боці частини з довгою стороною є широким, а прохід 4 для вторинного повітря на боці часини з короткою стороною є вузьким. Тому небажано встановлювати детектор 40 полум'я або контрольний пальник 41 в центрі частини з довгою стороною або частини з короткою стороною форми на виході пиловугільної форсунки 8, а бажано, встановити такий елемент на кожному з обох кінців частини з довгою стороною.The embodiment shown in fig. 12 (cross-sectional view along line B-B in Fig. 10) corresponds to the case where the shape at the outlet of the pulverized coal nozzle 8 is rectangular, the passage 4 for secondary air on the side of the part with a long side is wide, and the passage 4 for secondary air on the sides of the chasm with the short side is narrow. Therefore, it is undesirable to install the flame detector 40 or the control burner 41 in the center of the part with the long side or the part with the short side of the mold at the outlet of the pulverized coal nozzle 8, but it is preferable to install such an element at each of both ends of the part with the long side.
Варіант здійснення, показаний на фіг. 13 (вигляд поперечного перерізу по лінії В-В на фіг. 10) відповідає випадку, коли форма на виході з пиловугільної форсунки 8 є еліптичною, зовнішня периферія між фокусами еліпсу має широкий прохід 4 для вторинного повітря, аThe embodiment shown in fig. 13 (cross-sectional view along line B-B in Fig. 10) corresponds to the case when the shape at the exit from the pulverized coal nozzle 8 is elliptical, the outer periphery between the foci of the ellipse has a wide passage 4 for secondary air, and
Зо зовнішня периферійна стінка за межами фокусів еліпсу має вузький прохід 4 для вторинного повітря. Таким чином, в цьому випадку, бажано розташовувати детектор 40 полум'я або контрольний пальник 41 на зовнішній периферійній стінці за фокусами еліпса пиловугільної форсунки 8.The outer peripheral wall outside the foci of the ellipse has a narrow passage 4 for secondary air. Thus, in this case, it is desirable to place the flame detector 40 or the control burner 41 on the outer peripheral wall behind the foci of the ellipse of the pulverized coal nozzle 8.
Слід зазначити, що, на фіг. 11-13, детектор 40 полум'я розташований на верхньому лівому боці, а контрольний пальник 41 розташований на верхньому правому боці, якщо дивитися на пальник 31 від топки 11, але ніяких проблем не виникає, навіть якщо їх розміщення буде навпаки.It should be noted that, in fig. 11-13, the flame detector 40 is located on the upper left side, and the control burner 41 is located on the upper right side, when looking at the burner 31 from the firebox 11, but no problem arises even if their placement is reversed.
Варіант здійснення, показаний на фіг. 14 (поперечний переріз по лінії В-В на фіг. 10), відповідає прикладу, коли пальник, показаний на фіг. 11 повернутий на 90 градусів. Тобто, це є прикладом, коли кругові частини, що утворюють зовнішню периферійну стінку виходу з пиловугільної форсунки 8, розміщені на верхньому і нижньому боках, а лінійні частини розташовані на лівому і правому боках. В цьому випадку, бажано розташувати детектор 40 полум'я або контрольний пальник 41 зверху горизонтальної лінії, тобто над центром пальникаThe embodiment shown in fig. 14 (cross-section along the B-B line in Fig. 10), corresponds to an example where the burner shown in Fig. 11 rotated by 90 degrees. That is, this is an example where the circular parts forming the outer peripheral wall of the exit from the pulverized nozzle 8 are located on the upper and lower sides, and the linear parts are located on the left and right sides. In this case, it is desirable to place the flame detector 40 or control burner 41 above the horizontal line, i.e. above the center of the burner
З1.C1.
На фіг. 15 (а) показаний приклад розташування пальників 31 на поверхні 18 стінки топки, відповідно до одного з варіантів здійснення даного винаходу. В цьому прикладі, пальники 31 розташовані в трьох рядках і чотирьох стовпцях на поверхні 18 стінки топки, і напрямок більшої ширини пиловугільної форсунки 8, що має плоску форму, визначається як горизонтальний для всіх пальників. На фіг. 16 показаний вигляд, який схематично ілюструє, що простір в топці 11 може бути ефективно використаний, коли використовують пиловугільні пальники 31, зображені на фіг. 15 (а), в порівнянні із застосуванням пальників з відомого рівня техніки; на фіг. 16 (а) показаний вид збоку в розрізі всієї топки 11, в якій розташовані пальника 31 на фіг. 15 (а), а на фіг. 16 (б) показаний вид в розрізі по лінії А-А на фіг. 16 (а). Крім того, на фіг. 17 (фіг. 17 (а)) показаний вид збоку в розрізі всієї топки 11, де розташовані пальники, що мають пиловугільні форсунки, кожна з яких має форму перерізу, яка є круглою, а не плоскою, а на фіг. 17 (б) показано вид в перерізі по лінії А-А і показана конфігурація, що відповідає рівню техніки.In fig. 15 (a) shows an example of the location of the burners 31 on the surface 18 of the furnace wall, according to one of the variants of the implementation of this invention. In this example, the burners 31 are arranged in three rows and four columns on the surface 18 of the furnace wall, and the direction of the larger width of the pulverized coal nozzle 8, which has a flat shape, is defined as horizontal for all the burners. In fig. 16 shows a view which schematically illustrates that the space in the furnace 11 can be effectively used when using the pulverized coal burners 31 shown in fig. 15 (a), in comparison with the use of burners from the known state of the art; in fig. 16 (a) shows a side view in section of the entire furnace 11, in which the burners 31 in fig. 15 (a), and in fig. 16 (b) shows a sectional view along line A-A in fig. 16 (a). In addition, in fig. 17 (fig. 17(a)) shows a side view in section of the entire furnace 11, where the burners having pulverized coal nozzles are located, each of which has a cross-sectional shape that is circular and not flat, and in fig. 17 (b) shows a cross-sectional view along line A-A and shows a prior art configuration.
Як показано на фіг. 16, коли всі пиловугільні пальники 31 встановлені горизонтально в напрямку більшої ширини кожної пиловугільної форсунки 8, що має плоску форму, паливний струмінь розсіюється в горизонтальному напрямку в топці 11, простір топки 11 може бути ефективно використаний і паливо можна спалювати з високою ефективністю і низьким рівнем концентрації МОХ.As shown in fig. 16, when all the pulverized coal burners 31 are installed horizontally in the direction of the larger width of each pulverized coal nozzle 8 having a flat shape, the fuel jet is dispersed in the horizontal direction in the furnace 11, the space of the furnace 11 can be efficiently used, and the fuel can be burned with high efficiency and low level concentrations of MOX.
Як показано на фіг. 16 (а) і фіг. 16 (б), коли всі пальники 31 розташовані на поверхні 18 стінки топки горизонтально, маючи на увазі установку в напрямку більшої ширини пиловугільних сопел 8, кожне з яких має плоску форму, полум'я поширюється горизонтально в топці 11, порівняно з попереднім рівнем техніки (див. фіг. 1), тим самим зменшуючи невикористаний простір в топці.As shown in fig. 16 (a) and fig. 16 (b), when all the burners 31 are located on the surface 18 of the furnace wall horizontally, meaning the installation in the direction of the greater width of the pulverized coal nozzles 8, each of which has a flat shape, the flame spreads horizontally in the furnace 11, compared to the prior art (see Fig. 1), thereby reducing unused space in the furnace.
Тобто, згідно з цим варіантом здійснення, площа поперечного перерізу, крізь яку проходить полум'я, зростає в горизонтальному поперечному перерізі в топці 11, час, коли полум'я знаходиться в топці 11, збільшується, паливна ефективність покращується, а концентрація МОх газових продуктів згоряння може бути зменшена.That is, according to this embodiment, the cross-sectional area through which the flame passes increases in the horizontal cross-section in the furnace 11, the time that the flame is in the furnace 11 increases, the fuel efficiency improves, and the concentration of MOx gas products combustion can be reduced.
Як описано вище, у випадку пиловугільного сопла 42 з попереднього рівня техніки (див. фіг. 18 (а) і фіг. 18 (Б)), що не відповідає конструкції згідно даному винаходу, де є комбінація: пиловугільна форсунка 8, дифузор 7 і паливний концентратор 6, має місце незадовільний розподіл концентрації палива на обох кінцях ділянок в горизонтальному напрямку, як показано на фіг. 18 (с) і фіг. 18 (4). Тому важко розповсюджувати паливо в напрямку зовнішнього боку за межі розширення (кут нахилу відносно центральної осі) в горизонтальному напрямку в топці, зокрема в напрямку ширини пиловугільного сопла 42, і поширювати полум'я в горизонтальному напрямку.As described above, in the case of the pulverized coal nozzle 42 from the prior art (see Fig. 18 (a) and Fig. 18 (b)), which does not correspond to the design according to the present invention, where there is a combination: pulverized coal nozzle 8, diffuser 7 and fuel concentrator 6, there is an unsatisfactory distribution of fuel concentration at both ends of the sections in the horizontal direction, as shown in fig. 18 (c) and fig. 18 (4). Therefore, it is difficult to spread the fuel outwardly beyond the expansion limit (the angle of inclination relative to the central axis) in the horizontal direction in the furnace, particularly in the direction of the width of the pulverized coal nozzle 42, and to spread the flame in the horizontal direction.
Порівняно з цим, у варіанті здійснення відповідно до даного винаходу, пиловугільне паливо не тільки просто сконцентрувати на боці розділення (навколо розташованого стабілізатора 9 полум'я) пиловугільної форсунки 8 і сопла 10 для вторинного повітря, тобто на зовнішній периферії сопла, і запалювання може бути виконане рівномірно по всій периферії відкритої частини пиловугільної форсунки 8, але також забезпечити добрий розподіл палива (величина, отримана шляхом інтегрування палива в напрямку вгору-вниз при характерному горизонтальному положенні) у горизонтальному перерізі пиловугільної форсунки 8 (коли на пальник 31 дивитися з боку напрямку вгору-вниз) на обох боках кінцевої ділянки, а не в безпосередній близькості від центральної частини в горизонтальному напрямку (напрямок більшої ширини сопла).Compared to this, in the embodiment according to the present invention, the pulverized fuel is not only concentrated on the separation side (located around the flame stabilizer 9) of the pulverized coal nozzle 8 and the nozzle 10 for secondary air, that is, on the outer periphery of the nozzle, and ignition can be performed uniformly along the entire periphery of the open part of the pulverized coal nozzle 8, but also to ensure a good distribution of fuel (the value obtained by integrating the fuel in the up-down direction at a characteristic horizontal position) in the horizontal section of the pulverized coal nozzle 8 (when the burner 31 is viewed from the side of the upward direction -down) on both sides of the end section, and not in the immediate vicinity of the central part in the horizontal direction (the direction of the greater width of the nozzle).
Зо Таким чином, паливо може бути розсіяне в напрямку зовнішнього боку за межі розширення (кут нахилу відносно центральної осі С) в горизонтальному напрямку в топці, зокрема в напрямку ширини пиловугільної форсунки 8, і полум'я може поширюватися в горизонтальному напрямку.Therefore, the fuel can be dispersed outwardly beyond the expansion limit (the angle of inclination relative to the central axis C) in the horizontal direction in the furnace, particularly in the direction of the width of the pulverized coal nozzle 8, and the flame can spread in the horizontal direction.
Тому, якщо потужність одного пальника підвищити і відстань між пальниками 31, суміжними один з одним, в топці вздовж горизонтального напрямку збільшити, то простір печі може бути ефективно використаний без збільшення зони, де не утворюється полум'я.Therefore, if the power of one burner is increased and the distance between the burners 31 adjacent to each other in the furnace along the horizontal direction is increased, then the space of the furnace can be effectively used without increasing the zone where the flame does not form.
На фіг. 15 (б) показаний приклад розташування пальників 31 відповідно до іншого варіанту здійснення даного винаходу. В цьому варіанті пальники 31 розташовані в три ряди і чотири стовпчики на поверхні 18 стінки топки, пальники 31, що знаходяться близько до бічних стінок, де є проблема адгезії золи на поверхні 18 стінки топки, розташовують таким чином, що напрямок більшої ширини кожної пиловугільної форсунки 8 є вертикальним, інші пальники 31 розташовують в напрямку більшої ширини пиловугільної форсунки 8, що має плоску форму в горизонтальному напрямку. В цьому випадку спалювання буде відбуватися з високою ефективністю і низькою концентрацією МОх, при одночасному зменшенні проблеми, пов'язаної з адгезією золи. В цьому варіанті здійснення, де пальники 31 поблизу бічних стінок розташовують таким чином, що напрямок більшої ширини кожного з пиловугільних сопел 8, яке має плоску форму, є вертикальним, напрямок більшої ширини деяких пиловугільних сопел 8, що мають плоску форму, може бути вертикальним відносно деяких з пальників 31, які знаходяться близько до бічних стінок (наприклад, тільки пальники 31 на самому верхньому ярусі), а напрямок більшої ширини інших пиловугільних сопел 8, що мають плоску форму, може бути горизонтальним відносно інших пальників 31.In fig. 15 (b) shows an example of the location of the burners 31 according to another embodiment of the present invention. In this version, the burners 31 are arranged in three rows and four columns on the surface 18 of the furnace wall, the burners 31, which are close to the side walls, where there is a problem of ash adhesion on the surface 18 of the furnace wall, are arranged in such a way that the direction of the greater width of each pulverized coal nozzle 8 is vertical, the other burners 31 are located in the direction of the greater width of the pulverized coal nozzle 8, which has a flat shape in the horizontal direction. In this case, combustion will occur with high efficiency and low MOx concentration, while simultaneously reducing the problem associated with ash adhesion. In this embodiment, where the burners 31 near the side walls are arranged so that the larger width direction of each of the pulverized coal nozzles 8 having a flat shape is vertical, the larger width direction of some of the pulverized coal nozzles 8 having a flat shape may be vertical relative to some of the burners 31 that are close to the side walls (for example, only the burners 31 on the uppermost tier), and the larger width direction of the other pulverized coal nozzles 8 having a flat shape may be horizontal with respect to the other burners 31.
Слід зазначити, що в прикладі розташування пальників 31, показаному на фіг. 15 (а) і фіг. 15 (5), напрямок більшої ширини кожної пиловугільної форсунки 8, що мають плоску форму, встановлений вертикально або горизонтально, але може бути розташування з нахилом, якщо напрямок більшої ширини не може бути вертикальним або горизонтальним через вплив якихось інших структур навколо кожного пальника 31.It should be noted that in the example of the location of the burners 31 shown in fig. 15 (a) and fig. 15 (5), the larger width direction of each flat-shaped pulverized nozzle 8 is installed vertically or horizontally, but there may be an inclined arrangement if the larger width direction cannot be vertical or horizontal due to the influence of some other structures around each burner 31.
Список посилань 1 пусковий пальник 2 прохід для пилоподібного вугілля бо З дуттьова камераList of links 1 starter burner 2 passage for pulverized coal bo Z dust chamber
4 прохід для вторинного повітря прохід для третинного повітря 6 паливний концентратор 7 дифузор 5 8 пиловугільна форсунка 9 стабілізатор полум'я сопло вторинного повітря 11 топка 12 впускна частина для третинного повітря 10 13 відкривні елементи, для третинного повітря 14 розділова перегородка сопло для третинного повітря 17 впускна ділянка для вторинного повітря 18 поверхня стінки топки 15 21 змішане плинне середовище 22 трубопровід-носій палива 23 вхідна частина пальника 24 опорна трубка паливного концентратора 28 полум'я пальника 29 двоступеневий порт подачі паливного газу 31 пальник для твердого палива (пиловугілля) 32 відкрита частина топки (частина для встановлення пальника) детектор полум'я 41 контрольний пальник4 passage for secondary air passage for tertiary air 6 fuel concentrator 7 diffuser 5 8 pulverized coal nozzle 9 flame stabilizer secondary air nozzle 11 firebox 12 inlet part for tertiary air 10 13 opening elements, for tertiary air 14 partition partition nozzle for tertiary air 17 inlet area for secondary air 18 furnace wall surface 15 21 mixed fluid medium 22 fuel carrier pipeline 23 burner inlet 24 fuel concentrator support tube 28 burner flame 29 two-stage fuel gas supply port 31 burner for solid fuel (pulverized coal) 32 open part furnace (part for installing the burner) flame detector 41 control burner
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201604340U UA113544U (en) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | LASER OPENING INSTALLATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201604340U UA113544U (en) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | LASER OPENING INSTALLATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA113544U true UA113544U (en) | 2017-02-10 |
Family
ID=58048838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201604340U UA113544U (en) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | LASER OPENING INSTALLATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA113544U (en) |
-
2016
- 2016-04-19 UA UAU201604340U patent/UA113544U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2886956B1 (en) | Solid-fuel burner | |
KR101285447B1 (en) | Burner, and combustion equipment and boiler comprising burner | |
JP5374404B2 (en) | Combustion burner and boiler equipped with this combustion burner | |
US8505472B2 (en) | Pulverized coal-fired boiler and pulverized coal burning method | |
JP5188238B2 (en) | Combustion apparatus and burner combustion method | |
US20110053102A1 (en) | Solid fuel burner, combustion apparatus using solid fuel burner, and method of operating the combustion apparatus | |
US6062848A (en) | Vibration-resistant low NOx burner | |
US10443847B2 (en) | Dilution gas or air mixer for a combustor of a gas turbine | |
US20160334134A1 (en) | Burner With Flow Distribution Member | |
JP5908091B2 (en) | Solid fuel burner and method of operating combustion apparatus equipped with the solid fuel burner | |
CN111853775A (en) | Burner head with internal recirculation and burner comprising such a burner head | |
UA113544U (en) | LASER OPENING INSTALLATION | |
RU2682234C1 (en) | Combustion burner and equipped with this burner boiler | |
WO2016104430A1 (en) | Burner tip, combustion burner, and boiler | |
JP6732960B2 (en) | Method for burning fuel and boiler | |
CN215112714U (en) | Cyclone burner and system thereof | |
JP6640591B2 (en) | Combustion burner, combustion device and boiler | |
CN112944383A (en) | Cyclone burner and system thereof | |
Lifshits et al. | Vibration-resistant low NO x burner | |
JP2020112283A (en) | Combustion device |