UA83760C2 - Swirling-type furnace - Google Patents
Swirling-type furnace Download PDFInfo
- Publication number
- UA83760C2 UA83760C2 UAA200700762A UAA200700762A UA83760C2 UA 83760 C2 UA83760 C2 UA 83760C2 UA A200700762 A UAA200700762 A UA A200700762A UA A200700762 A UAA200700762 A UA A200700762A UA 83760 C2 UA83760 C2 UA 83760C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- additional
- chamber
- air
- additional chamber
- funnel
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 20
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
- F23C5/08—Disposition of burners
- F23C5/24—Disposition of burners to obtain a loop flame
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/02—Disposition of air supply not passing through burner
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
розташовану напроти стінки 6. В стінку 6 додаткової камери 5 в зоні її нижньої частини з боку пальника 4 вмонтовано сопло 8 для подачі повітря, стінка 7 додаткової камери 5, розташована напроти сопла 8 для подачі повітря, виконана увігнутою відносно цього сопла 8 і розташована таким чином, що уявна площина 9, яка є її продовженням, перетинає протилежну стінку лійки 3, в конкретному прикладі, в її середній частині.located opposite the wall 6. In the wall 6 of the additional chamber 5 in the area of its lower part on the side of the burner 4, a nozzle 8 for air supply is mounted, the wall 7 of the additional chamber 5, located opposite the nozzle 8 for air supply, is made concave relative to this nozzle 8 and is located so so that the imaginary plane 9, which is its continuation, crosses the opposite wall of the watering can 3, in a specific example, in its middle part.
Подовжня вісь сопла 8 для подачі повітря спрямована під кутом до увігнутої стінки 7 додаткової камери 5.The longitudinal axis of the nozzle 8 for air supply is directed at an angle to the concave wall 7 of the additional chamber 5.
Камера 1 згоряння забезпечена додатковим соплом 10 для подачі повітря, яке вмонтоване в зоні з'єднання лійки З з додатковою камерою 5, при цьому подовжня вісь додаткового сопла 10 розташована під кутом 1"«о:45" до уявної площини 9, є продовженням увігнутої стінки 7 додаткової камери 5.Combustion chamber 1 is equipped with an additional nozzle 10 for air supply, which is mounted in the connection area of the funnel C with the additional chamber 5, while the longitudinal axis of the additional nozzle 10 is located at an angle of 1""o:45" to the imaginary plane 9, is a continuation of the concave walls 7 of the additional chamber 5.
У випадку якщо сх«1", заявлений технічний результат не досягається, і пристрою будуть властиві недоліки, відзначені у прототипу. Якщо с2»45", то не відбувається утворення вихору в центральній зоні нижньої частини камери 1 згоряння. Додаткове сопло 10 працюватиме в так званому «фонтануючому режимі».In the event that сх"1", the declared technical result is not achieved, and the device will be characterized by the shortcomings noted in the prototype. If с2"45", then the vortex does not form in the central zone of the lower part of the combustion chamber 1. The additional nozzle 10 will work in the so-called "fountain mode".
В конкретному прикладі сопла 8 і 10 забезпечені регуляторами витрат у вигляді шиберів 11.In a specific example, nozzles 8 and 10 are equipped with flow regulators in the form of dampers 11.
Сопла 8 і 10 можуть бути секційними (наприклад, циліндровими або щілистими).Nozzles 8 and 10 can be sectional (for example, cylindrical or slotted).
При спалюванні палива з високим вмістом сірки і високою питомою теплотою згоряння можлива додаткова подача в додаткове сопло 10 продуктів згоряння (наприклад, відхідний газ з топки газів) для підвищення ефективності регулювання процесів горіння, зниження вірогідності утворення легкоплавких евтектик з частинок золи, зниження генерації оксидів азоту і підвищення зв'язування оксидів сірки в нижній частині камери 1 згоряння.When burning fuel with a high sulfur content and a high specific heat of combustion, it is possible to additionally feed 10 combustion products into the additional nozzle (for example, waste gas from a gas furnace) to increase the efficiency of regulating combustion processes, reduce the probability of the formation of low-melting eutectics from ash particles, and reduce the generation of nitrogen oxides and increasing the binding of sulfur oxides in the lower part of the combustion chamber 1.
Вихрова топка працює таким чином:The vortex furnace works as follows:
Паливно-повітряна суміш, що містить подрібнене паливо і повітря, подається за допомогою пальника 4 у внутрішній простір камери 1 згоряння, при цьому кількість руху (витрати, швидкість) повітря вибирається таким, щоб забезпечити сепарацію і розподіл частинок палива різних розмірів (фракцій) за об'ємом (висотою) камери 1 згоряння. Паливно-повітряна суміш усередині камери 1 згоряння займається і утворює факел 12, що горить, в якому згоряють найдрібніші частинки палива. В процесі горіння частинок палива утворюються газоподібні продукти згоряння і зола. Частина незгорілих частинок палива і частина частинок золи під дією сил гравітації і інерції сепаруються в нижню частину камери 1 згоряння, а саме, в її вихрову зону 13 горіння.The fuel-air mixture, containing crushed fuel and air, is fed by means of the burner 4 into the internal space of the combustion chamber 1, while the amount of movement (flow rate, speed) of the air is selected in such a way as to ensure the separation and distribution of fuel particles of different sizes (fractions) according to volume (height) of combustion chamber 1. The fuel-air mixture inside the combustion chamber 1 engages and forms a burning torch 12, in which the smallest fuel particles burn. In the process of burning fuel particles, gaseous combustion products and ash are formed. Part of the unburned fuel particles and part of the ash particles are separated under the action of gravity and inertia into the lower part of the combustion chamber 1, namely, into its vortex zone 13 of combustion.
Повітря в нижню частину камери 1 згоряння подається двома потоками: через додаткову камеру 5 за допомогою сопла 8, і додаткове сопло 10.Air is supplied to the lower part of the combustion chamber 1 by two streams: through the additional chamber 5 using the nozzle 8, and the additional nozzle 10.
Подача повітря нижнього дуття двома соплами 8, 10 під різними кутами введення в нижню частину камери 1 згоряння обумовлює формування двох незалежних потоків. Ближній до внутрішньої поверхні лійки З потік з додаткової камери 5 спрямований уподовж уявної площини 9, що є продовженням увігнутої стінки 7 додаткової камери 5, в середню частину внутрішньої поверхні лійки З з боку пальника 4. Потік повітря, що виходить з додаткового сопла 10, створює циркуляцію дрібних частинок палива і золи у внутрішній області вихрової зони 13 горіння.The air supply of the lower blow by two nozzles 8, 10 at different angles of introduction into the lower part of the combustion chamber 1 causes the formation of two independent flows. Close to the inner surface of the funnel C, the flow from the additional chamber 5 is directed along the imaginary plane 9, which is a continuation of the concave wall 7 of the additional chamber 5, into the middle part of the inner surface of the funnel C from the side of the burner 4. The air flow coming out of the additional nozzle 10 creates circulation of small particles of fuel and ash in the inner region of the vortex zone 13 of combustion.
Частинки палива і золи, що знаходяться в нижній частині камери 1 згоряння, потрапляють в потоки повітря, що виходять з додаткового сопла 10 і додаткової камери 5, і розділяються за розмірами (класами крупності, фракціями) за рахунок послідовної дії на них цих потоків, при цьому найкрупніші (масивні) частинки палива проходять ці потоки повітря упоперек і поступають в додаткову камеру 5, а дрібні частинки палива і золи поступають в потік повітря з додаткового сопла 10. Витрата потоку додаткового сопла 10 повинна забезпечити відвіювання дрібних частинок палива і золи від крупних частинок палива і транспортування їх в центральну область вихрової зони 13 горіння.Fuel and ash particles located in the lower part of the combustion chamber 1 fall into the air flows coming from the additional nozzle 10 and the additional chamber 5, and are separated by size (size classes, fractions) due to the sequential action of these flows on them, with thus, the largest (massive) fuel particles pass through these air flows across and enter the additional chamber 5, and small fuel and ash particles enter the air flow from the additional nozzle 10. The consumption of the flow of the additional nozzle 10 should ensure the removal of small fuel and ash particles from large particles fuel and transporting them to the central region of the vortex zone 13 of combustion.
Витрата потоку повітря з сопла 8 повинна забезпечити утримання крупних частинок палива в додатковій камері 5. Конфігурація конструкції додаткової камери 5 і потік повітря з сопла 8 забезпечують багатократну циркуляцію і вигорання крупних частинок палива в об'ємі додаткової камери 5 і, у міру вигорання, винесення цих частинок в нижню частину камери 1 згоряння. При цьому забезпечується більш повне вигорання палива в пристрої. Ця обставина знижує втрати з механічним недопалюванням дл, внаслідок чого підвищується економічність роботи камери 1 згоряння, тобто її коефіцієнт корисної дії.The consumption of the air flow from the nozzle 8 should ensure the retention of large fuel particles in the additional chamber 5. The configuration of the design of the additional chamber 5 and the air flow from the nozzle 8 ensure multiple circulation and burning of large fuel particles in the volume of the additional chamber 5 and, as they burn out, removal these particles into the lower part of combustion chamber 1. At the same time, more complete combustion of fuel in the device is ensured. This circumstance reduces losses with mechanical underburning, as a result of which the efficiency of operation of the combustion chamber 1 increases, that is, its efficiency.
З двох потоків, що подаються в нижню частину камери 1 згоряння з додаткової камери 5 і додатковим соплом 10, потік з додаткової камери 5, який безпосередньо омиває стінку лійки 3, на якій встановлений пальник 4, містить мінімальну кількість дрібних найбільш ерозійнонебезпечних частинок золи і палива. Це зменшує ерозійний знос стінки лійки З і стінки 2 камери 1 згоряння, які омиваються потоком з додаткової камери 5, що підвищує надійність роботи вихрової камери 1 згоряння.Of the two streams supplied to the lower part of the combustion chamber 1 from the additional chamber 5 and the additional nozzle 10, the stream from the additional chamber 5, which directly washes the wall of the funnel 3, on which the burner 4 is installed, contains the minimum amount of small, most erosively dangerous particles of ash and fuel . This reduces the erosive wear of the wall of the funnel C and the wall 2 of the combustion chamber 1, which are washed by the flow from the additional chamber 5, which increases the reliability of the vortex combustion chamber 1.
Відвіювання частини палива в центральну область вихрової зони 13 горіння факела сприяє вирівнюванню концентрації палива і повітря в об'ємі нижньої - вихрової - частини камери 1 згоряння, що приводить до вирівнювання в ній тепловиділення і, як результат, вирівнювання поля температури за рахунок виключення локальних температурних максимумів. Ця обставина зменшує інтенсивність піропластичних перетворень в частинках золи з утворенням легкоплавких евтектик і, разом з вищезгаданим зменшенням дії частинок золи на стінку камери згоряння, зменшує відкладення на стінках камери 1 згоряння, що підвищує надійність її роботи.Fanning of part of the fuel into the central area of the vortex zone 13 of the torch combustion helps equalize the concentration of fuel and air in the volume of the lower - vortex - part of the combustion chamber 1, which leads to the equalization of the heat release in it and, as a result, the equalization of the temperature field due to the exclusion of local temperature maxima This circumstance reduces the intensity of pyroplastic transformations in ash particles with the formation of low-melting eutectics and, together with the aforementioned reduction in the effect of ash particles on the combustion chamber wall, reduces deposits on the walls of combustion chamber 1, which increases the reliability of its operation.
Крім того, знижений в цілому рівень температури зменшує утворення оксидів азоту. Ця ж обставина, в поєднанні з багатократною циркуляцією частинок золи у вихровій зоні, приводить до значного підвищення з'єднання оксидів сірки. Таким чином, поліпшуються екологічні показники пристрою.In addition, the generally reduced temperature level reduces the formation of nitrogen oxides. The same circumstance, in combination with multiple circulation of ash particles in the vortex zone, leads to a significant increase in the concentration of sulfur oxides. Thus, the environmental performance of the device improves.
Винахід може бути використаний, практично, для всієї гами твердого органічного палива в широкому діапазоні зміни його якісних характеристик і гранулометричного складу, дозволяє підвищити коефіцієнт корисної дії, надійність і безпеку роботи топки за рахунок зниження вірогідності ерозійного зносу її стін і відкладень на її стінах (їх шлакування), а також зменшити утворення оксидів азоту за рахунок зниження і вирівнювання загального рівня температури в топці, і підвищити з'єднання оксидів сірки основними оксидами мінеральної частини палива за рахунок збільшення швидкості цих хімічних реакцій при зниженні рівня температури.The invention can be used, practically, for the entire range of solid organic fuel in a wide range of changes in its quality characteristics and particle size composition, it allows to increase the efficiency, reliability and safety of the furnace by reducing the probability of erosive wear of its walls and deposits on its walls (their slagging), as well as reduce the formation of nitrogen oxides by lowering and equalizing the overall temperature level in the furnace, and increase the combination of sulfur oxides with the main oxides of the mineral part of the fuel by increasing the speed of these chemical reactions when the temperature level decreases.
Для реалізації вихрової топки використано відоме нескладне промислове устаткування і поширені в даній області техніки матеріали, що обумовлює відповідність винаходу критерію «промислова придатність» (ІА).For the implementation of the vortex furnace, well-known simple industrial equipment and materials common in this field of technology were used, which determines the compliance of the invention with the "industrial suitability" (IA) criterion.
ї нд в ле І | я й 2 ні з т. ;i nd in le I | i and 2 no from t. ;
Й в а 7 и я, а 4 та и тв меAnd in a 7 and I, and 4 ta and tv me
З Ха и ше й 10 5. а Ж, У,Z Xa and she and 10 5. and Z, U,
ЯУенснн інь : 4 я 8-1 ож вк У о а щу я 7 : ФіYaUensnn yin : 4 i 8-1 ozh wk U o a schu i 7 : Phi
А ін шк якAnd other shk as
Фі 2Phi 2
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004121073/06A RU2253800C1 (en) | 2004-07-02 | 2004-07-02 | Vortex furnace |
PCT/RU2005/000083 WO2006009485A1 (en) | 2004-07-02 | 2005-02-21 | Swirling-type furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA83760C2 true UA83760C2 (en) | 2008-08-11 |
Family
ID=35785501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA200700762A UA83760C2 (en) | 2004-07-02 | 2005-02-21 | Swirling-type furnace |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA008690B1 (en) |
RU (1) | RU2253800C1 (en) |
UA (1) | UA83760C2 (en) |
WO (1) | WO2006009485A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007030195A1 (en) | 2007-06-27 | 2009-01-02 | Technische Universität Carolo-Wilhelmina Zu Braunschweig | Device for condition monitoring of components and structures |
CN106765061B (en) * | 2017-01-05 | 2023-07-11 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | Pulverized coal boiler furnace with variable cross section of burner area and flexibility peak regulation |
RU198069U1 (en) * | 2020-01-14 | 2020-06-17 | Михаил Евгеньевич Пузырев | Solid fuel low temperature swirl furnace |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU483559A1 (en) * | 1973-05-17 | 1975-09-05 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | The way the firebox works |
RU2052715C1 (en) * | 1992-12-07 | 1996-01-20 | Владимир Анатольевич Чамин | Swirl furnace and method for coarse-crushed solid fuel combustion in swirl furnace |
RU2079779C1 (en) * | 1993-12-28 | 1997-05-20 | Малое государственное внедренческое предприятие "Политехэнерго" | Swirling-type furnace |
RU2107223C1 (en) * | 1996-08-15 | 1998-03-20 | МГВП "Политехэнерго" | Furnace |
RU2154234C1 (en) * | 1999-04-23 | 2000-08-10 | Малое государственное внедренческое предприятие МГВП "Политехэнерго" | Furnace |
-
2004
- 2004-07-02 RU RU2004121073/06A patent/RU2253800C1/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-02-21 EA EA200602189A patent/EA008690B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-02-21 UA UAA200700762A patent/UA83760C2/en unknown
- 2005-02-21 WO PCT/RU2005/000083 patent/WO2006009485A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA008690B1 (en) | 2007-06-29 |
EA200602189A1 (en) | 2007-04-27 |
WO2006009485A1 (en) | 2006-01-26 |
RU2253800C1 (en) | 2005-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2003212026B2 (en) | Nox-reduced combustion of concentrated coal streams | |
EP0260382B2 (en) | Low NOx burner | |
JP5897364B2 (en) | Pulverized coal biomass mixed burner | |
EP1504219B1 (en) | Combustion with reduced carbon in the ash | |
Duan et al. | Pollutant emission characteristics of rice husk combustion in a vortexing fluidized bed incinerator | |
US20130255551A1 (en) | Biomass Combustion | |
JP2002228107A (en) | Pulverized coal burner | |
JP4791701B2 (en) | Biomass fuel combustion apparatus and method | |
KR20070105380A (en) | Combustion method and system | |
UA83760C2 (en) | Swirling-type furnace | |
RU2683052C1 (en) | Vortex kindling pulverized coal burner | |
RU2348861C1 (en) | Swirling-type furnace for solid fuel ignition | |
RU159508U1 (en) | BOILER | |
UA83761C2 (en) | Vortex furnace | |
UA83759C2 (en) | Swirling - type furnace | |
JPH01200106A (en) | Method and device of feeding combustion air | |
RU2350838C1 (en) | High-temperature cyclone reactor | |
RU2354886C1 (en) | Cyclone furnace extension | |
RU2272218C1 (en) | Method of burning fuel | |
RU2349835C2 (en) | Method for burning of solid fuel in swirling-type furnace and swirling-type furnace for its realisation | |
SU1244427A1 (en) | Torch swirling-type furnace for burning solid fuel | |
JP2004205064A (en) | Combustion method for fire-retardant fuel in rotary kiln | |
Zarzycki et al. | Fuel processing in a swirl flow: numerical modelling of combustion and gasification | |
JPH02122103A (en) | Burner of powder particle fuel | |
RU2627752C2 (en) | Boiler with double-chamber swirling-type furnace |