Распределитель топлива для трубы подачи топлива и способ работы котла

Распределитель топлива для трубы подачи топлива и способ работы котла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Это изобретение касается распределителя топлива для трубы подачи топлива, системы подачи топлива, снабженной вышеупомянутым распределителем топлива, и системы сжигания, снабженной вышеупомянутой системой подачи топлива, и, в частности, касается распределителя топлива для трубы подачи топлива, который целесообразно устанавливать, чтобы улучшить характеристики сжигания котла для сжигания бурого угля.

Уровень техники

На Фиг.20 показан пример известной системы сжигания бурого угля для котла. Система сжигания бурого угля и конструкция котла включают в себя бункер 1 для угля, мельницу 3, которая распыляет уголь, поданный из упомянутого бункера 1, трубу 4 для подачи топлива, которая подает смешанную текучую среду, образованную из угольных частиц, поданных от упомянутой мельницы 3, и газа-носителя для угольных частиц (здесь и ниже угольные частицы могут быть названы как "распыленный уголь", а смесь угольных частиц и газа-носителя угольных частиц может быть названа как "смешанная текучая среда" или "двухфазный поток твердых тел - газа"), горелки 5, которые подсоединены к концевым частям упомянутой трубы 4 для подачи топлива, печь 8, имеющую горелки 5, установленные на ее боковых стенках, и трубу 6 для отработанного газа, которая соединяет проход в стенке печи 8 с мельницей 3 для использования отработанного газа угольных частиц, сгоревших в упомянутых горелках 5, в качестве газа-носителя угольных частиц, и трубу 9 теплообменника, которая установлена внутри упомянутой печи 8.

Крупнокусковой уголь А разрезается на питателе 2, установленном на нижней части бункера 1, и непрерывно подается на мельницу 3. Хотя используется крыльчатая мельница 3 во многих случаях, конструкция мельницы 3 не ограничивается крыльчатой мельницей.

На мельнице 3 уголь просушивается высокотемпературным отработанным газом В, концентрация кислорода в котором менее 21%, и вводится из печи 8 через трубу 6 отработанного газа, при этом распыляется в то же самое время. Смешанная текучая среда С угольных частиц (распыленный уголь), полученная распылением угля в виде гранул, и отработанный газ подается через трубу 4 для подачи топлива к горелкам 5, которые установлены на множестве ступеней в вертикальном направлении боковых стенок печи 8. Угольные частицы, поданные к горелкам 5, сжигают внутри печи 8, при этом образуя пламя, и полученная в результате лучистая теплота подвергается теплопоглощению трубой 9 теплообменника, установленной на боковых стенках печи в верхней части печи, и при этом образуется пар.

Из трубы 4 для подачи топлива смешанная текучая среда С распределяется по множеству ступеней горелок 5, установленных на боковых стенках печи 8, и во многих случаях горелки 5 устанавливают в (2-4) ступени. Итак, во многих случаях эти горелки 5 множества ступеней установлены в вертикальном направлении боковых стенок печи 8 для каждой мельницы 3 (может быть установлено множество мельниц для каждого котла). Это объясняется тем, что производительность по давлению на выходе крыльчатой мельницы 3 является ниже производительности обычной турбовоздуходувки центробежного типа и т.д. То есть потеря давления на трубе 4 подачи топлива должна быть ограничена, и с целью упрощения конструкции трубы 4 для подачи топлива, а также с целью придать ей надлежащую длину, не превышающую необходимой длины, будет целесообразным установить группу горелок в вертикальном направлении, а не в горизонтальном направлении.

Более того, будет описан пример способа сжигания в печи 8 котла, показанной на Фиг.20.

Хотя для примера, когда загрузка котла является низкой, количество угля А, поданного к горелкам 5, снижается, скорость потока газа-носителя угольных частиц (отработанного газа котла) в трубе 4 подачи топлива удерживается на фиксированной скорости потока таким образом, что скорость потока не будет падать ниже минимальной скорости потока, необходимой для устойчивого переноса угольных частиц, так чтобы подавать угольные частицы, полученные в результате распыления угля А мельницей 3, в устойчивом режиме от мельницы 3 к горелкам 5. Таким образом, когда загрузка котла является низкой, концентрация угольных частиц в смешанной текучей среде С, подаваемой к горелкам 5, становится низкой, и характеристики воспламенения топлива на горелках 5 могут оказаться неустойчивыми.

В качестве контрмеры часть множества мельниц 3 временно останавливают (сокращают количество работающих мельниц, например число работающих мельниц изменяют с четырех установок до двух установок), и в то же самое время концентрацию угольных частиц (распыленного угля) в смешанной текучей среде, подаваемой к горелке 5 каждой ступени, изменяют соответственным образом.

Известные технические решения, показанные на Фиг.27, 28 и 29, являются решениями для сгущения топлива в трубе 4 для подачи топлива, которая переносит уголь к горелкам 5. В этих известных технических решениях для сгущения топлива регулируют концентрации угольных частиц, поданных к соответствующим горелкам на стороне верхней ступени и стороне нижней ступени.

В примере, показанном на Фиг.27, используется главная труба 4 большого диаметра 4 для подачи топлива (главная труба), установленная на стороне выше по потоку траектории потока смешанной текучей среды С, труба 102 малого диаметра для подачи топлива (ответвляющаяся труба) на стороне ниже по потоку, и эта труба 102 для подачи топлива (ответвляющаяся труба) вводится, тем самым разветвляя траекторию потока смешанной текучей среды С на две трубы, при этом горелка 501 нижней ступени и горелка 502 верхней ступени подсоединены к концевым частям соответствующих труб. В конструкции, показанной на Фиг.27, конический отражатель 105 установлен во внутренней части главной трубы 4 большого диаметра на стороне выше по потоку основного прохода ответвляющейся трубы 102 малого диаметра, и при этом используют силу инерции угольных частиц, чтобы заставить угольные частицы скапливаться в направлении к внутренней стенке трубы 4 большого диаметра, тем самым повышая концентрацию угольных частиц, поданных к горелке 501 нижней ступени, относительно концентрации угольных частиц, поданных к горелке 502 верхней ступени.

В примере, показанном на Фиг.28, труба 4 для подачи топлива (главная труба) ветвится на три трубы, горелка 503 верхней ступени, горелка 504 средней ступени и горелка 505 нижней ступени установлены на концах ответвляющихся труб 107, 108 и 109 соответственно, распределители (заслонки) 115-117 установлены внутри трех ответвляющихся труб 107-109 соответственно, и соответствующие сопротивления потоку смешанной текучей среды С в ответвляющихся трубах 107-109 регулируют посредством углов наклона заслонок 115-117 для управления за расходом смешанной текучей среды.

В примере, показанном на Фиг.29, главная труба 4 для подачи топлива, поступившего от мельницы 3, подсоединена к горелке 506 верхней ступени без изменения площади поперечного сечения, а ответвляющаяся труба 121, подсоединенная к горелке 507 нижней ступени, размещена в середине. Решения известного уровня техники обеспечивают тот эффект, что концентрацию угольных частиц в смешанной текучей среде С, поданных к горелке 506 верхней ступени, увеличивают благодаря силе инерции угольных частиц.

Вышеупомянутые известные технические решения, показанные на Фиг.27-29, имеют тот недостаток, что с горелками 501-507 и трубами для подачи топлива, подсоединенными к горелкам 501-507, невозможно регулировать концентрации угля в смешанной текучей среде С в ответвляющихся трубах, подсоединенных к главной трубе 4. Заслонки 115-117 установлены внутри трех ответвляющихся трубах 107-109 соответственно, как показано на Фиг.28, и хотя сопротивление потоку смешанной текучей среды С, включающей в себя угольные частицы и газ-носитель, может быть изменено внутри каждой ответвляющейся трубы 107-109, не представляется возможным селективно изменять концентрацию угольных частиц.

Труба для подачи топлива, показанная на Фиг.27 и Фиг.29, не имеет элементов для регулирования заслонки и соответствующего прохода для траектории потока, и поэтому концентрации угольных частиц в смешанной текучей среде С внутри ответвляющихся труб 102 и 121, подсоединенных к главной трубе 4, не могут быть изменены удобным образом в соответствии с изменениями в загрузке котла.

Вышеупомянутые известные технические решения также имеют недостаток, заключающийся в том, что трудно регулировать распределение концентраций частиц угля в трубе 4 для подачи топлива (главной трубе), которая подает смешанную текучую среду С от крыльчатой мельницы 3 на соответствующие ступени горелок 5 в печи 8 котла.

На главной трубе 4 поблизости к выходной части крыльчатой мельницы 3 концентрация угольных частиц, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения, не является обязательно однородной, и во многих случаях имеет место распределение концентрации. Это объясняется тем, что угольные частицы вводятся в главную трубу 4 центробежной силой лопасти 16 крыльчатки, которая, как показано на Фиг.21, размещена внутри крыльчатой мельницы 3 и вращается с большой скоростью. Фиг.21 показывает состояния потока угля в крыльчатой мельнице 3, и уголь, поданный к крыльчатой мельнице 3, распыляется на мелкие частицы в результате соударения с лопастью 16 крыльчатки, и угольные частицы проталкиваются к стороне внутренней стенки корпуса 17 крыльчатой мельницы 3 центробежной силой, возникающей в результате вращения лопасти 16 крыльчатки. Это в результате приводит к смещению в концентрации угольных частиц смешанной текучей среды, которая включает в себя двухфазный поток твердых тел - газа, на главной трубе 4 поблизости выходной части крыльчатой мельницы 3, и образуются поток d с высокой концентрацией угольных частиц и поток d′ с невысокой концентрацией угольных частиц в направлении поперечного сечения главной трубы 4 (это смещение ниже может быть названо, как "смещение двухфазного потока твердых тел - газа").

Центробежная сила лопасти 16 крыльчатки определяется главным образом положением установки крыльчатой мельницы 3, конструкцией трубы 4 для подачи топлива и т.д., и будет трудно установить распределение концентрации угольных частиц в соответствии с различиями в конструкциях крыльчатой мельницы 3 и горелок 5 до работы системы сжигания угля.

Итак, в случае, где сортировщик 18, такой как показанный на Фиг.22, установлен в главной трубе 4 у выходной части крыльчатой мельницы 3, чтобы обеспечить малый размер угольных частиц, подаваемых к горелкам 5 печи 8 котла, вышеупомянутое смещение двухфазного потока твердых тел - газа увеличивается внутри главной трубы 4, подсоединенной к части ниже по потоку сортировщика 18. Это явление не будет описано при использовании Фиг.22.

Двухфазные потоки d и d′ твердых тел - газа, которые были переданы от крыльчатой мельницы 3 через главную трубу 4 на стороне выше по потоку сортировщика 18, соударяются с рассеивающей плитой, установленной на сортировщике, и после этого грубые угольные частицы f падают в направлении входа крыльчатой мельницы 3 и возвращаются ко входу непоказанной крыльчатой мельницы через трубу 20. Между прочим, угольные частицы малого размера подают на соответствующие ступени горелки печи 8 через главную трубу 4 на стороне сортировщика 18, находящейся ниже по потоку. В этом процессе угольные частицы малого размера внутри главной трубы 4 перемещаются потоком благодаря силе инерции в направлении стенки главной трубы 4, более близкой к внутренней стенке корпуса 19 сортировщика, расположенной напротив внутренней стенки корпуса 19 на стороне, на которой установлена рассеивающая плита 21 сортировщика 18, и таким образом образуется значительная неоднородность в распределении концентрации угольных частиц в направлении поперечного сечения главной трубы 4.

Если смешанная текучая среда С подается в каждую из ответвляющихся труб, ветвящихся из главной трубы 4, с сохраняющейся вышеупомянутой неоднородностью в распределении концентрации угольных частиц, то может быть не подано топливо угольных частиц соответствующей концентрации на каждую горелку 5. Например, смешанная текучая среда С с низкой концентрацией угольных частиц может быть подана на горелку 5, на которую должна быть подана смешанная текучая среда С с высокой концентрацией угольных частиц. Особенно в случае, когда котел должен работать при низкой загрузке, и если смешанная текучая среда с низкой концентрацией угольных частиц подается на горелку 5, на которую должна быть подана смешанная текучая среда С с высокой концентрацией угольных частиц, то состояние горения пламени может оказаться неустойчивым и вызвать вспышку пламени.

Когда котел должен работать при низкой загрузке, загрузка мельницы должна быть снижена, и хотя количество подаваемого угля снижается соответственным образом, расход газа-носителя угольных частиц не может быть снижен ниже заранее заданного расхода (минимального расхода) для устойчивой подачи угольных частиц. Таким образом, для предотвращения вспышки пламени концентрация угольных частиц в смешанной текучей среде С, которая должна быть подана на конкретную горелку из горелок, размещенных на множестве ступеней в печи, должна быть увеличена для обеспечения устойчивости воспламенения и устойчивого горения пламени на горелке 5.

Более того, в случае где бурый уголь или другой уголь, содержащий большое количество воды или золы, используется в качестве топлива для котла, диапазон концентрации угольных частиц, на котором можно поддержать устойчивое пламя горелки, определяется в соответствии с пропорцией воды или золы, содержащейся в угле при фактической работе котла.

Итак, устойчивость пламени горелки 5 сильно зависит от концентрации угольных частиц, концентрации воды и концентрации золы, подаваемых к горелке 5, и известно из опыта, что устойчивость пламени горелки тем выше, чем больше концентрация угольных частиц, чем ниже концентрация воды и концентрация золы. Так как уголь, такой как бурый уголь, содержит большое количество воды или золы, обеспечение устойчивости пламени горелки будет важным в случае, когда в качестве топлива используется бурый уголь.

Фиг.23 и Фиг.26 показывают пример сокращения количества мельниц (от четырех установок до двух установок) для работы печи 8 при низкой загрузке, снабженной горелками 5 в угловых частях противоположенных стенок. Фиг.26 показывает состояния пламени горелки, когда загрузка даже ниже загрузки в случае Фиг.23. Когда проводится сокращение количества мельниц для работы бойлера при низкой загрузке и когда тепловая загрузка внутри печи 8 снижается, не будет образована устойчивая, высокотемпературная зона сжигания в центральной части печи 8, как показано на Фиг.23 и Фиг.26, и реализуют способ достижения устойчивого сжигания посредством самоустанавливающегося пламени на каждой горелке. В этом случае, если не регулировать надлежащим образом концентрацию угольных частиц, сжигание угля становится неустойчивым, и будет трудно достичь устойчивой работы котла.

В общем, при низкой загрузке котла увеличивается концентрация угольных частиц, поданных к горелкам конкретных ступеней из общего множества ступеней горелок, размещенных в вертикальном направлении боковой стенки печи, и это увеличение концентрации направлено на стабилизацию горения пламени горелки на этих конкретных ступенях и на устойчивость горения печи в целом. Однако даже в случае высоких значений сгущенных угольных частиц, поданных к горелкам конкретных ступеней, и при улучшенной устойчивости зажигания горелок температура отработанного газа на выходе печи снижается из-за соотношения между теплопоглощением стенками печи в направлении по высоте печи и из-за распределения температуры пламени внутри печи, тем самым предотвращая получение заранее заданной температуры пара. Для устойчивости зажигания угля и для достижения температуры отработанного газа на выходе печи заранее заданного уровня температуры становится важным регулирование концентраций угольных частиц, поданных на соответствующие горелки 5, размещенные на верхней и нижней ступенях.

Целью этого изобретения является разработка распределителя топлива для подающей топливо трубы, посредством которого твердое топливо может быть подано на горелку таким образом, чтобы можно было достигнуть устойчивости зажигания и устойчивого горения зажженного пламени даже в случае, когда загрузка котла является низкой, а также разработка системы подачи топлива, снабженной вышеупомянутым распределителем топлива для подающей топливо трубы, устройством сжигания топлива, снабженным вышеупомянутой системой подачи топлива.

Другой целью этого изобретения является разработка распределителя топлива для подающей топливо трубы, которому придана функция отражения твердого топлива высокой концентрации в смешанной текучей среде, состоящей из твердого топлива и газа-носителя, в заданном направлении, системы подачи топлива, снабженной вышеупомянутым распределителем топлива для подающей топливо трубы, и устройства сжигания топлива, снабженного вышеупомянутой системой подачи топлива.

В общем, во время работы котла с полной загрузкой (100%-й загрузкой), пример которой приведен на Фиг.20, температура газа, выходящего из печи котла, устанавливается таким образом, что после того, как газ подвергается теплопоглощению стенками теплообменника, которые установлены вдоль траектории газового потока на стороне ниже по потоку выхода печи 8, и трубой 9 теплообменника, установленной внутри вышеупомянутой траектории газового потока, и достигает не показанной задней части теплообменника печи, температура газа будет ниже точки плавления золы, содержащейся в газе. Температура газа, выходящего из печи котла при работе котла с полной загрузкой, также устанавливается таким образом, что температура металлической поверхности не показанной на чертежах трубы теплообменника, установленной на упомянутой задней части теплообменника, не будет резко возрастать до или выше температуры теплостойкости поверхности.

Однако, когда котел переходит из режима полной загрузки в режим частичной загрузки, поскольку количество тепла, поступившего в печь, уменьшается, температура газа на выходе печи котла снижается, а температура пара на выходе котла падает ниже температуры пара, требуемой на входе турбины на стороне потребляемого пара (эту температуру можно назвать как "температуру пара, требующуюся на стороне потребляемого пара").

Таким образом, другой целью изобретения является разработка распределителя топлива для подающей топливо трубы, с помощью которого, в случае когда котел, использующий смешанную текучую среду, состоящую из твердого топлива и газа-носителя, переключается из режима работы полной загрузки на режим частичной загрузки, предотвращают резкое падение температуры газа на выходе печи котла, так что температура пара на выходе котла не будет снижаться ниже или не будет равной упомянутой температуре пара, требующейся на стороне потребляемого пара. Целью настоящего изобретения является также разработка способа работы котла, снабженного вышеупомянутым распределителем топлива для подающей топливо трубы, позволяя поднять концентрацию твердой фазы для конкретной горелки из множества горелок.

Сущность изобретения

Это изобретение направлено на разработку распределителя топлива для подающей топливо трубы, и эта труба подает смешанную текучую среду, включающую, в свою очередь, твердое топливо и газ-носитель (например, сгоревший отработанный газ или другой газ с концентрацией кислорода менее 21%), к одной или более горелок, размещенных на стенках или угловых частях, образованных стенками печи, упомянутый распределитель топлива включает множество ответвляющихся труб, которые ветвятся из ветвящейся части, образованной в упомянутой подающей топливо трубе, и каждая из которых подсоединена к соответствующей горелке, и заслонку, которая установлена внутри подающей топливо трубы на стороне выше по потоку ветвящейся части, и у которой может быть изменен угол наклона по отношению к потоку смешанной текучей среды таким образом, что взаимный перепад будет возникать в концентрациях твердого топлива смешанной текучей среды, подаваемой к соответствующим ответвляющимся трубам.

Ось поворота заслонки для изменения угла наклона вышеупомянутой заслонки в вышеупомянутом распределителе топлива для подающей топливо трубы (главной трубы) предпочтительно установлена на концевой части заслонки (см. Фиг.2) или на центральной части заслонки (см. Фиг.4), и эта ось поворота заслонки предпочтительно размещена в или поблизости центральной части трубы, в части, которая лежит выше по потоку относительно вышеупомянутой ветвящейся части.

При наличии вышеупомянутой трубы для подачи топлива, которая размещена на стороне ниже по потоку и имеет ответвляющиеся трубы, которые соответственно подсоединены к каждой из множества горелок, обращенных в печь, при этом коэффициент распределения газа-носителя твердого топлива в смешанной текучей среде, включающей в себя двухфазный поток твердого тела - газа, можно сделать постоянным, а концентрацию твердого топлива можно увеличить в произвольном направлении посредством регулирования угла наклона заслонки, установленной на стороне выше по потоку вышеупомянутой части, которая ветвится к ответвляющимся трубам. Это возможно, поскольку потеря давления между заслонкой и входами соответствующих ответвляющихся труб является незначительной по сравнению с общей потерей давления от стороны выше по потоку ветвящейся части трубы для подачи топлива, через горелки ответвляющихся труб, и до печи, при этом коэффициент распределения может, таким образом, остаться постоянным, и становится возможным инерционное разделение только твердого топлива. Частицы твердого топлива будут подвергаться воздействию потока, смещенного к выбранной траектории (каждой ответвляющейся трубы).

В общем, используется система сжигания, посредством которой частицы твердого топлива подают через единственную трубу для подачи топлива на множество горелок, установленных на верхних и нижних ступенях печи, и если регулируют угол наклона заслонки таким образом, что большее количество вышеупомянутой смешанной текучей среды, включающей в себя твердую фазу и газовую фазу, будет протекать к ответвляющейся трубе конкретной горелки из множества горелок, хотя твердая фаза и газовая фаза будут стремиться сохранить вышеупомянутый смещенный поток благодаря силе инерции даже после прохождения части, где установлена заслонка, при этом газовая фаза, имеющая низкую плотность и таким образом незначительную инерционность, быстро теряет свою инерционность, и будет стремиться протекать однородным потоком к ответвляющимся трубам, которые подсоединены к соответствующим горелкам. Между прочим, при наличии твердой фазы, имеющей высокую плотность, вышеупомянутый смещенный поток устанавливается быстрее благодаря большой инерционности. Неоднородное распределение концентрации твердого топлива по соответствующим ответвляющимся трубам (характеристики неоднородного распределения) будет таким образом сохраняться.

Согласно вышеупомянутому принципу большая часть твердой фазы вынуждена будет селективно протекать к ответвляющейся трубе, подсоединенной к конкретной горелке. Это можно назвать типом инерционной сортировки (классификации), и этот тип сортировки будет отнесен к инерционной сортировке, которая асимметрична относительно направления потока (направления главной оси) двухфазного потока твердых тел - газа в трубе для подачи топлива (главной трубе), чтобы разграничить ее от способа распределения, описанного ниже.

Чтобы уголь самовозгорался на горелке, являются необходимыми подвод тепла (величина теплотворной способности подаваемого угля), концентрация угля и кислорода, превышающая или равная фиксированным величинам. Однако из-за использования отработанного газа котла с низкой концентрацией кислорода в качестве газа-носителя угольных частиц (распыленного угля), газ-носитель, который подается на мельницу, и из-за водяного пара, образованного при сушке угля на мельнице и вновь добавляемого к смешанной текучей среде, подаваемая к горелке смешанная текучая среда будет иметь значительно пониженную концентрацию кислорода (пониженную до 15%).

Таким образом, при распределении смешанной текучей среды по множеству горелок из одной и той же мельницы через трубу для подачи топлива характеристика самовозгорания топлива на конкретной горелке может быть сохранена при обеспечении минимально необходимого количества подводимого тепла и концентрации угля. Пламя может быть, таким образом, образовано и сохранено, по меньшей мере, на одной горелке в расчете на 1 мельницу в печи.

В случае использования бурого угля, который имеет низкую величину теплотворной способности и высокое содержание воды, в качестве твердого топлива важно будет поднять концентрацию твердой фазы для конкретной горелки из множества горелок, к которой подается бурый уголь с той же самой мельницы. Выполняя это требование, можно избежать вспышки пламени на упомянутой конкретной горелке даже в случае, когда загрузка будет низкой для печи, использующей в качестве топлива бурый уголь.

В настоящем изобретении также используется устройство, в котором предпочтительно следующее соотношение выдерживается для расстояния L от вышеупомянутой оси поворота заслонки до вышеупомянутой ответвляющейся части в направлении потока смешанной текучей среды и для диаметра D трубы для подачи топлива (см. Фиг.7):

L/D=0,4-2.

В общем, используется система сжигания, в которой используются частицы твердого топлива, подаваемые через подающую топливо трубу к множеству горелок, установленных на верхних и нижних ступенях печи, и если упомянутое соотношение L/D выходит за вышеупомянутый диапазон, то коэффициент концентрации твердого топлива - угля, подаваемого к конкретной горелке, становится низким.

Если вышеупомянутое соотношение L/D меньше 0,4, то коэффициент концентрации твердого топлива к конкретной горелке становится низким, и может иметь место вспышка пламени на этой горелке, когда проводится работа с низкой загрузкой, при которой количество подаваемого к печи топлива снижается в целом. Когда соотношение L/D больше 2, расстояние между заслонкой и ветвящейся частью трубы будет слишком большим, и будет иметь место явление, при котором твердые частицы топлива высокой концентрации, которые были распределены для подачи к конкретной горелке, будут вновь однородно распределены в трубе для подачи топлива, таким образом предотвращая накопление твердого топлива с высокой концентрацией в направлении к вышеупомянутой конкретной горелке. Таким образом, для того чтобы поддержать высоким коэффициент концентрации частиц твердого топлива в направлении к конкретной горелке из горелок, установленных на множестве ступеней, расстояние L между верхним концом заслонки и ветвящейся частью трубы предпочтительно устанавливают в (0,4-2) раза больше диаметра D трубы для подачи топлива.

Таким образом, устройство будет предпочтительным, в котором угол наклона вышеупомянутой заслонки по отношению к направлению потока смешанной текучей среды может быть изменен внутри диапазона ±40°.

Если вышеупомянутый угол наклона заслонки равен или более 30°, то коэффициент концентрации угольных частиц в направлении к конкретной горелке из горелок верхней и нижней ступеней становится насыщенным, и возрастает потеря давления на части, где установлена заслонка, трубы для подачи топлива. Вышеупомянутый угол наклона заслонки устанавливают, таким образом, предпочтительно в диапазоне около ±30°, а на практике максимальный угол наклона выбирают регулируемым в пределах диапазона 40°.

Вращающаяся вертушка для перемешивания потока смешанной текучей среды может быть установлена в вышеописанной трубе для подачи топлива на стороне выше по потоку вышеописанной заслонки (см. Фиг.15). В этом случае может быть приложено сильное механическое вращение двухфазному потоку твердых тел - газа посредством вращающейся вертушки в трубе для подачи топлива, и, таким образом, даже в случае наличия смещенного потока в трубе для подачи топлива на стороне выше по потоку вращающейся вертушки, смещенный поток может быть форсированно скорректирован посредством вращающейся вертушки.

Вышеупомянутую трубу для подачи топлива в распределителе топлива для топливоподающей трубы согласно этого изобретения устанавливают таким образом, что смешанная текучая среда будет протекать в вертикальном направлении, а упомянутая труба может иметь устройство, имеющее первую топливоподающую трубу 4а, в которой установлена вышеописанная заслонка, и вторую топливоподающую трубу 4b, установленную на стороне выше по потоку первой топливоподающей трубы 4а, и подсоединенную с изгибом к первой топливоподающей трубе 4а (см. Фиг.10 и Фиг.14).

Здесь вышеупомянутая топливоподающая труба 4b предпочтительно согнута в направлении, по которому смешанная текучая среда будет ориентироваться для увеличения перепада концентраций твердого топлива в смешанной текучей среде, подаваемой к соответствующим трубам горелок, вызванного вышеупомянутой заслонкой.

Если труба для подачи топлива имеет вышеупомянутую подсоединенную с изгибом часть (колена Е и Е′ по Фиг.10 и Фиг.14), то подсоединенная с изгибом часть предназначена для создания смещенного потока, в частности для твердой фазы двухфазного потока твердых тел - газа. Установкой направленности этого смещенного потока для согласования направленности смещенного потока, образованного асимметричной относительно оси заслонки инерционного типа сортировки, улучшается характеристика неоднородного распределения (смещения твердой фазы или сосредоточения твердой фазы в направлении к определенной области) трубы для подачи топлива на стороне ниже по потоку части, где установлена заслонка, и характеристика распределения угольных частиц заслонки этого изобретения не будет исключена смещенным двухфазным потоком твердых тел - газа в трубе для подачи топлива на стороне выше по потоку.

Итак, третья топливоподающая труба 4с, которая заставляет смешанную текучую среду протекать в вертикальном направлении, может быть подсоединена на стороне выше по потоку вышеописанной второй топливоподающей трубы 4b.

В этом случае первая топливоподающая труба 4а, вторая топливоподающая труба 4b и третья топливоподающая труба 4с образуют колена Е и Е′ в двух местоположениях, то есть в верхнем местоположении и нижнем местоположении во всей топливоподающей трубе (Фиг.14). Таким образом, устанавливается смещение О между главными осями первой топливоподающей трубы 4а и третьей топливоподающей трубы 4с, которые размещены в вертикальном направлении. Из-за этого смещения О смешанная текучая среда, проходящая через третью топливоподающую трубу 4с, сталкивается с верхней частью стенки второй топливоподающей трубы 4b, при этом направление потока смешанной текучей среды, включающей двухфазный поток твердых тел - газа, изменяется, и после достижения заслонки в первой топливоподающей трубе 4а направление потока изменяется в противоположенном направлении. Результат смещения потока твердой фазы в смешанной текучей среде может быть таким образом достигнут при низкой потере давления, и большое количество угольных частиц можно заставить протекать при более высокой концентрации к ответвляющейся трубе, подсоединенной к конкретной горелке.

Вместе с распределителем топлива для топливоподающей трубы согласно этому изобретению может быть установлен ограничитель, который ограничивает поток смешанной текучей среды, в трубе для подачи топлива на стороне выше по потоку заслонки (см. Фиг.16 и Фиг.17).

При установке вышеупомянутого ограничителя в трубе для подачи топлива поток смешанной текучей среды, включающий двухфазный поток твердых тел - газа, сначала сужается по направлению к главной оси трубы для подачи топлива, а затем расходится после прохождения через ограничитель. Распределение концентрации угольных частиц в направлении поперечного сечения трубы для подачи топлива становится таким образом однородным сразу же после прохождения через ограничитель и далее, а смешанную текучую среду, имеющую высокую концентрацию угольных частиц на стороне конкретной трубы для горелки, заставляют протекать посредством заслонки.

Таким образом, даже в случае, когда образуется смещенный поток в трубе для подачи топлива, такой как двухфазный поток твердых тел - газа, имеющий высокую концентрацию твердых тел в направлении к ответвляющейся трубе для конкретной горелки, для которой концентрация твердых тел не должна быть высокой, поскольку этот смещенный поток лежит на стороне выше по потоку ограничителя, не будет возможным поднять концентрацию твердых частиц в двухфазном потоке твердых тел - газа, подаваемого к конкретной горелке.

Итак, посредством установки вышеупомянутого ограничителя с устройством, позволяющим изменить степень ограничения для повышения перепада в концентрациях твердого топлива смешанной текучей среды, подаваемой к соответствующим ответвляющимся трубам, обусловленного вышеупомянутой заслонкой, концентрацию твердых частиц, проходящих через конкретную ответвляющуюся трубу из множества ответвляющихся труб, можно быстро увеличить или, иначе, отрегулировать.

Изобретение также направлено на систему подачи топлива, в которой установлен вышеописанный распределитель топлива для подающей топливо трубы между распыляющей твердое топливо мельницей и соответствующими горелками, установленными на стенках печи, и изобретение направлено также на систему сжигания твердого топлива, оборудованную вышеупомянутой системой подачи топлива.

В распределителе топлива по настоящему изобретению для топливоподающей трубы предусмотрена заслонка ответвляющейся трубы, посредством которой площадь прохода ответвляющейся трубы может быть изменена при переводе заслонки из полностью открытого состояния в полностью закрытое состояние, и эта заслонка может быть установлена внутри, по меньшей мере, одной ответвляющейся трубы, подсоединенной к конкретной горелке из множества горелок, размещенных в направлении высоты стенок печи или угловых частей, образованных стенками (см. Фиг.24 и Фиг.25).

Нижеописанный способ работы может быть использован в котле для сжигания твердого топлива, снабженного вышеописанной системой подачи топлива, имеющей распределитель топлива, в котором заслонка установлена внутри ответвляющейся трубы.

То есть, этот способ работы представляет собой способ работы котла для сжигания твердого топлива, в котором угольные частицы, распыленные единственной распыляющей уголь мельницей для дробления угля, подаются вместе с газом-носителем через трубу для подачи топлива и через множество ответвляющихся труб, ветвящихся из вышеупомянутой трубы для подачи топлива, к каждой из горелок, соответствующих трубам горелок и размещенных на множестве ступеней в направлении высоты стенок печи или угловых участков, образованных стенками печи. И при этом способе работы котла для сжигания топлива предусмотрено использование заслонки, установленной внутри трубы для подачи топлива на стороне выше по потоку вышеупомянутых ответвляющихся труб и имеющей переменный угол наклона по отношению к направлению потока текучей среды, состоящей из твердого топлива и газа-носителя, и использование другой заслонки, которой можно изменить площадь прохода ответвляющейся трубы из полностью открытого состояния в полностью закрытое состояние, причем другая заслонка установлена, по меньшей мере, внутри одной ответвляющейся трубы из множества ответвляющихся труб, подсоединенных к горелке на нижней ступени, заслонка является регулируемой в ответвляющейся трубе, подсоединенной к горелке нижней ступени. Вышеупомянутая заслонка подающей топливо трубы является регулируемой. Другая заслонка в ответвляющейся трубе, подсоединенной к горелке нижней ступени, работает в направлении открытия, чтобы подавать угольные час