Пылеугольная горелка

Пылеугольная горелка

Реферат

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности, к топочной технике и устройствам для сжигания твердого топлива. Сущность изобретения: горелка содержит корпус 1 с воздухоподводящим патрубком 2, встроенный узел подогрева 3 высококонцентрированной аэросмеси 12, к которому примыкает патрубок ввода аэросмеси 4 и патрубок вспомогательного топлива 5, патрубок подачи воздуха на сжигание вспомогательного топлива 6, центральный канал подвода в топку подогретой аэросмеси 7, кольцевую концентрично расположенную обечайку 8, которая образует внутренний прямоточный канал 9 и наружный канал 10 с закруткой воздуха, создаваемой лопаточным завихрителем 11. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности, к топочной технике и устройствам для сжигания твердого топлива.

Одним из перспективных направлений в совершенствовании технологии сжигания твердого топлива в энергетике является предварительная термохимическая подготовка топлива, например, пылеугольной пыли, сжигание которой предполагает специфическую организацию факела за счет оптимального воздушного режима горения.

Известно устройство для термической подготовки пылевидного топлива перед сжиганием, содержащее корпус, канал для ввода вторичного воздуха, узел подогрева топлива, центральный канал подачи подогретой пылегазовой смеси в топку (авт. св. СССР N 169058, кл. С 10 в 45/00).

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является пылеугольная горелка, содержащая корпус с центральным каналом для подачи в топку аэросмеси, узел подогрева топлива, патрубок подачи вспомогательного топлива, патрубок подвода аэросмеси, каналы подвода первичного и вторичного воздуха, лопаточный завихритель (авт. св. СССР 1550275, кл. F 23 D 1/00).

В указанных технических решениях воздух, необходимый для сжигания подогретого потока пыли, направляется в виде закрученного потока по наружному кольцевому каналу, по которому установлен лопаточный завихритель. Наличие при этом, единичного канала подвода воздуха приводит, как показывает промышленная эксплуатации, к раннему воспламенению аэросмеси, в результате чего наблюдается выгорание выходных конструктивных элементов горелки, а также значительный механический недожог, связанный с тем, что частицы угля в зоне высоких температур при недостатке воздуха зашлаковываются, т.е. покрываются шлаковой коркой, что затрудняет выгорание углерода внутри частиц. Все это значительно снижает эффективность и надежность горелочного устройства.

Техническая задача, предлагаемого решения повышение надежности и эффективности горелочного устройства.

Для решения поставленной задачи, в известной пылеугольной горелке, содержащей корпус с центральным каналом для подачи в топку аэросмеси, узел подогрева, патрубок подачи вспомогательного топлива, патрубок подвода аэросмеси, канал подвода вторичного воздуха с лопаточным завихрителем, канал подвода вторичного воздуха снабжен кольцевой обечайкой, разделяющей его на два кольцевых канала внутренний прямоточный, примыкающий к центральному каналу подачи подогретой пылегазовой смеси и периферийный с закруткой воздуха.

Прямоточный кольцевой канал позволяет установить зону начального воспламенения подогретой аэросмеси на некотором удалении от среза горелки, что обеспечивает надежность работы конструктивных элементов горелки и одновременно повышает эффективность выгорания топлива.

На чертеже изображена предлагаемая горелка продольный разрез.

Пылеугольная горелка состоит из корпуса 1 с воздухоподводящим патрубком 2, встроенного узла подогрева 3, к которому примыкают патрубок ввода аэросмеси 4 и патрубок вспомогательного топлива 5, патрубок подачи воздуха на сжигание вспомогательного топлива 6, центральный канал подвода в топку подогретой аэросмеси 7, кольцевой концентрично расположенной обечайки 8, образующей внутренний прямоточный канал 9 и наружный канал 10 с закруткой воздуха, создаваемой лопаточным завихрителем 11. Высококонцентрированная аэросмесь помечена поз. 12.

Горелка работает следующим образом. Высококонцентрированная аэросмесь 12 поступает по патрубку 4 в узел подогрева 3, где смешивается с продуктами сгорания вспомогательного топлива, например, природного газа, прогревается до температуры 650-750^oC, подвергается пиролизу с выделением из угольных частиц основной массы летучих веществ и далее транспортируется по рабочему каналу 7 в топку котла. Воздух на сжигание подогретой пыли поступает по патрубку 2, где с помощью обечайки 8 делится на две концентричных потока: основной поток, в виде закрученного потока (60-80% общего расхода воздуха), по каналу 10 и центральный по прямоточному каналу 9. Поступающий линейный поток за счет охлаждения и аэродинамического воздействия смещает приосевую зону рециркулирующих газов (зону обратных потоков), осуществляющую подвод воспламеняющих газов к корню пылеугольного факела, к центру потока, удаляя тем самым зону начального воспламенения от выходного сечения горелки.

Смещение зоны начального воспламенения в область с повышенным избытком воздуха препятствует образованию шлаковой изолирующей пленки до выгорания основной массы углерода. Указанная организация рабочего процесса обеспечивается предлагаемой конструкцией, позволяющей повысить эффективность ее за счет полноты выгорания топлива и надежности конструкции.

Закрутку воздуха в канале 10 можно также осуществить с помощью тангенциального ввода воздуха в периферийный канал горелки. Подача воздуха в оба канала может быть организована с помощью общего патрубка с разделенным потоком воздуха в полости горелки (как показано на чертеже), либо с помощью автономных наружных воздухоподводов.

Предлагаемая конструкция горелки выполнена АО "Уралтехэнерго" на Ижевской ТЭЦ-2 на котле ТП-87, оборудованном встроенными системами подогрева пыли. Как показали результаты испытаний, была устранена зашлаковка горелки, обгорание выходного ее участка. Кроме того было отмечено снижение механического недожога за счет предотвращения оплавления части несгоревшего топлива.

Формула изобретения

Пылеугольная горелка, содержащая корпус с центральным каналом для подачи в топку аэросмеси, канал подвода вторичного воздуха с лопаточным завихрителем, отличающаяся тем, что канал подвода вторичного воздуха снабжен кольцевой обечайкой, разделяющей его на два кольцевых канала внутренний прямоточный, примыкающий к центральному каналу подачи подогретой пылегазовой смеси, и периферийный с закруткой воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1