CZ291358B6 - Spalovací hořák na prachové uhlí - Google Patents
Spalovací hořák na prachové uhlí Download PDFInfo
- Publication number
- CZ291358B6 CZ291358B6 CZ19953000A CZ300095A CZ291358B6 CZ 291358 B6 CZ291358 B6 CZ 291358B6 CZ 19953000 A CZ19953000 A CZ 19953000A CZ 300095 A CZ300095 A CZ 300095A CZ 291358 B6 CZ291358 B6 CZ 291358B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- pulverized coal
- mixture
- air
- nozzle
- primary air
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
- F23D17/007—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel liquid or pulverulent fuel
-
- 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
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
- F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
- F23D1/02—Vortex burners, e.g. for cyclone-type combustion apparatus
-
- 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
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/20—Burner staging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
Spalovací hořák pro prachové uhlí zahrnuje ejektor (1) oleje pro stabilizaci spalování, vytvořený ve středové oblasti, proudnici (13) prstencového průřezu pro primární vzduch pro spalování oleje, obklopující ejektor (1) oleje, proudnici (14) prstencového průřezu pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu, obklopující proudnici (13) pro primární vzduch pro spalování oleje, proudnici (15) prstencového průřezu pro sekundární vzduch, obklopující proudnici (14) pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu, proudnici (16) prstencového průřezu pro terciární vzduch, obklopující proudnici (15) pro sekundární vzduch. Na proudnici (14) pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu je v tangenciálním směru napojena přívodní trubice (11) pro prachové uhlí, ve které je vytvořena deska (130) pro nastavování rychlosti zavádění směsi prachového uhlí a primárního vzduchu.ŕ
Description
Oblast techniky
Předložený vynález se týká spalovacího hořáku na prachové uhlí pro použití pro kotle spalující prachové uhlí, pro pece chemického průmyslu atd., pro technické vybavení ve veřejné energetice a průmyslu.
Dosavadní stav techniky
Obr. 11 znázorňuje podélný průřez zobrazující příklad spalovacího hořáku na prachové uhlí válcového typu podle dosavadního stavu techniky, který je základem tohoto vynálezu, obr. 12 je čelní nárys téhož a obr. 13 je příčný řez vedený rovinou VIII—VIII z obr. 11. Na tomto hořáku je vytvořen ejektor 1 oleje pro stabilizaci spalování v oblasti střední osy hořáku a nacházejí se zde dále proudnice 13 pro primární vzduch pro spalování oleje obklopující ejektor 1 oleje, oddělená po vnějším obvodu trubicí 2 pro primární vzduch pro spalování oleje, proudnice 14 pro směs primárního vzduchu a prachového uhlí, nacházející se na vnější straně proudnice 13 pro primární vzduch pro spalování oleje, oddělená po vnějším obvodu trubicí 3 pro primární vzduch, dále proudnice 15 pro sekundární vzduch, nacházející se na vnější straně proudnice 14 pro směs primárního vzduchu a prachového uhlí, oddělená po vnějším obvodu trubicí 4 pro sekundární vzduch a dále vně trubice 4 pro sekundární vzduch je proudnice 16 pro terciární vzduch, oddělená po vnějším obvodu vnějším válcem.
V koncové oblasti proudnice 13 pro primární vzduch pro spalování oleje je vytvořena vířící lopatka 5 pro udržování stabilních plamenů hustého oleje. Primární vzduch pro spalování oleje je přiváděn v poměru 5 až 10 % z celého množství vzduchu jako přídavný vzduch v případě spalování hustého oleje nebo stabilizace spalování.
Sekundární vzduch a terciární vzduch pro hlavní spalování jsou rozděleny na sekundární vzduch a terciární vzduch větrnou skříní 9. Sekundárnímu vzduchuje udělena nezbytná vířivá síla vířící lopatkou 7 pro sekundární vzduch a je do pece přiváděn proudnicí 15 pro sekundární vzduch a tryskou 18 pro sekundární vzduch. Podobně terciárnímu vzduchu je udělena nezbytná vířivá síla vířící lopatkou_8 pro terciární vzduch a je do pece přiváděn proudnicí 16 pro terciární vzduch a tryskou 19 pro terciární vzduch.
Na druhou stranu, jak ukazuje obr. 13, je prachové uhlí jakožto hlavní palivo přiváděno do hořáku společně s primárním nosným vzduchem cestou přívodní trubice 11 pro prachové uhlí, pravoúhle připojené k trubici 3 pro primární vzduch, a dále do pece proudnicí 14 pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu a tryskou 17 pro prachové uhlí. Prachové uhlí, vstřikované tryskou 17 pro prachové uhlí, je zažehnuto, a hoří, rozptyluje se a smíchává se sekundárním vzduchem a terciárním vzduchem, a dále je úplně spalováno vzduchem z dovzdušňovacího otvoru (zde není zobrazen), vytvořeném dále v peci ve směru proudění.
Dále je v koncové oblasti trysky 18 pro sekundární vzduch, která odpovídá vnějšímu obvodu proudnice 14 pro směs primárního vzduchu a prachového uhlí, vytvořena deska 6 pro stabilizaci plamene.
Výše uvedený osově symetrický válcový typ hořáku podle dosavadního stavu techniky má tyto níže zde uvedené nedostatky:
Tím, že prachové uhlí přiváděné do hořáku proudí v pravém úhlu k ose trubice 3 pro primární vzduch, vznikají v proudnicí 14 pro směs primárního vzduchu a prachového uhlí šikmé proudy a rozdělení hustoty prachového uhlí se stává ve výstupní oblasti trysky 17 pro prachové uhlí
-1 CZ 291358 B6 v obvodovém směru neobyčejně nestejnoměrným. V souvislosti s tímto se stává v obvodovém směru nejednotnou i vzdálenost mezi hořákem a místem zážehu prachového uhlí. To znamená, že v oblasti, kde je vysoká hustota prachového uhlí, je bod zážehu blízko, a když je opět nízká, bod zážehu se vzdálí. Jestliže se bod zážehu stane nejednotným, hrozí nebezpečí, že se hořák poškodí žárem v oblasti blízko bodu zážehu. Dále se v oblasti vzdálené od bodu zážehu, kde je sekundární vzduch již částečně rozptýlen, zvyšuje poměr vzduchu v bodě zážehu a vzniká oxidační plamen, a tedy dojde k nárůstu množství vznikajících oxidů dusíku (dále jen NOX).
Následuje popis hořáku podle dosavadního stavu techniky, zobrazeného na obr. 14 a obr. 15:
Obr. 14 je podélný průřez ukazující příklad válcového typu hořáku spalujícího uhlí podle dosavadního stavu techniky, a obr. 15 je příčný řez vedený rovinou V-V z obr. 14. Na těchto obrázcích jsou zobrazeny následující součásti a části označené vztahovými značkami: větrná skříň 201 hořáku, válec 202 pro směs 221 prachového uhlí a primárního vzduchu, deska 203 pro stabilizaci plamene, válec 204 pro sekundární vzduch 222, válec pro terciární vzduch 223, trubice 206 pro vedení hořákového ejektoru 207 oleje, hořákový ejektor 207 oleje, separátor 208 prachového uhlí vysoké a nízké hustoty, regulátor 209 tahu nastavující množství sekundárního vzduchu
222, vířící lopatka 210 pro sekundární vzduch 222, vířicí lopatka 211 pro terciární vzduch 223, trubice 212 pro zavádění směsi 221 prachového uhlí, přední stěna 213 hořáku, oddíl 214 pro směs 221 prachového uhlí, oddíl 215 pro sekundární vzduch 222, oddíl 216 pro terciární vzduch
223, řídicí páka 217 regulátoru tahu nastavujícího množství sekundárního vzduchu 222, řídicí páka 218 vířicí lopatky 201 pro sekundární vzduch 222, řídicí páka 219 vířicí lopatky 211 pro terciární vzduch 223. izolační vzduch 220, směs 221 prachového uhlí, sekundární vzduch 222 a terciární vzduch 223. tekuté palivo 224 a kotel 225,
Spalovací vzduch přiváděný ze zařízení pro dmýchání vzduchu (zde není zobrazeno) je během svého proudění rozdělen na sekundární vzduch 222 a terciární vzduch 223 uvnitř větrné skříně 201 hořáku.
Sekundární vzduch 222 je nastaven na nezbytné množství regulátorem 209 tahu nastavujícím množství sekundárního vzduchu 222 řízeném řídicí pákou 217 a je pomocí vířicí lopatky 210 pro sekundární vzduch 222 řízené řídicí pákou 218 přiveden do oddílu 215 pro sekundární vzduch 222 ve válci 204 pro sekundární vzduch 222 a potom je dmýchán do kotle 225. Zbývající spalovací vzduch je pomocí vířicí lopatky 211 pro terciární vzduch 223 přiveden jako terciární vzduch 223 do oddílu 216 pro terciární vzduch 223 ve válci 205 pro terciární vzduch 223 a potom je dmýchán do kotle 225.
Uhlí jako palivo je umleto v zařízení pro mletí uhlí (zde není zobrazeno), smícháno s primárním vzduchem a přivedeno jako směs 221 prachového uhlí do oddílu 214 pro směs 221 prachového uhlí ve válci 202 pro směs 221 prachového uhlí, aby mohlo být dmýcháno z trubice 212 pro zavádění směsi 221 prachového uhlí. Na konci válce 202 pro směs 221 prachového uhlí je vytvořena deska 203 pro stabilizaci plamene a v ní je vytvořena trubice 206 pro vedení hořákového ejektoru 207 oleje procházejícího válcem 202 pro směs 221 prachového uhlí a primárního vzduchu. Na vnějším obvodu trubice 206 pro vedení hořákového ejektoru 207 oleje je vytvořen válcový separátor 208 prachového uhlí vysoké a nízké hustoty, jehož přední a zadní konec jsou zúženy tak, aby byl umístěn blízko výstupu z oddílu 214 pro směs 221 prachového uhlí.
V trubici 206 pro vedení hořákového ejektoru 207 oleje je vytvořen hořákový ejektor 207 oleje pro spalování atomizovaného tekutého paliva 224. Spalování tekutého paliva 224 hořákovým ejektorem 207 oleje je použito za účelem zvýšení teploty v kotli 225 než započne spalování prachového uhlí. Do trubice 206 pro vedení hořákového ejektoru 207 oleje je ze zařízení pro foukání vzduchu (zde není zobrazeno) plynule přiváděn izolační vzduch 220. takže trubice 206 pro vedení hořákového ejektoru 207 oleje se nemůže ucpat prachovým uhlím po započetí spalování prachového uhlí.
-2CZ 291358 B6
Směs 221 prachového uhlí, dmýchaná do oddílu 214 pro směs 221 prachového uhlí, je urychlována při průchodu na vnějším obvodu separátoru 208 prachového uhlí vysoké a nízké hustoty, a ve výstupní oblasti oddílu 214 pro směs 221 prachového uhlí náhle expanduje a je zpomalena. Zároveň prachové uhlí ve směsi 221 prachového uhlí setrvačností proudí z největší části úhlopříčně na vnější stranu obvodu nebo na povrch vnitřní stěny válce 202 pro směs 221 prachového uhlí, a na straně střední oblasti výstupu oddílu 214 pro směs 221 prachového uhlí proudí primární vzduch ze směsi 221 prachového uhlí smíchaný pouze s malým množstvím jemných částic prachového uhlí. Proto má tedy z trysky vycházející proud směsi 221 prachového uhlí vdmýchávaný do kotle 225 takové rozložení hustoty, že hustota prachového uhlí je vy soká na povrchu (vnější strana) a nízká na vnitřní straně.
Deska 203 pro stabilizaci plamene, vytvořená na konci válce 202 pro směs 221 prachového uhlí, vytváří vířivé proudění sekundárního vzduchu 222 proudícího na vnějším obvodu válce 202 pro směs 221 prachového uhlí na zadním povrchu desky 203 pro stabilizaci plamene, takže se prachové uhlí na povrchu (na vnější straně) z trysky vycházejícího proudu směsi 221 prachového uhlí dostává dovnitř a je zažehnuto a plamen prachového uhlí v oblasti zážehu je stabilizován.
Směs 221 prachového uhlí vdmýchávaná do kotle 225 z válce 202 pro směs 221 prachového uhlí je zažehována zapalovacím zdrojem (zde není zobrazen), přičemž v okolí oblasti zážehu je směs 221 prachového uhlí zažehována na vnější straně z trysky vycházejícího proudu směsi 221 prachového uhlí a s dalším prouděním z trysky vycházejícího proudu směsi 221 prachového uhlí pokračuje zažehávání ve směru k vnitřní straně, takže vznikají plameny prachového uhlí. Obr. 16 je schematický nákres ukazující model plamene prachového uhlí. Bod zážehu je blízko oblasti trysky směsi 221 prachového uhlí, většina plamene prachového uhlí má tendenci se stabilizovat.
V bodě zážehu plamene prachového uhlí je, jak ukazuje obr. 16, povrch z trysky vy cházejícího proudu směsi 221 prachového uhlí zahříván zapalovacím zdrojem, čímž unikají těkavé složky, které jsou zažehávány. Proto tedy, když je hustota prachového uhlí na vnější straně z trysky vycházejícího proudu vysoká v blízkosti oblasti trysky směsi 221 prachového uhlí, dostane se do zážehu plamene prachového uhlí blíže k oblasti trysky a vznikají stabilní plameny prachového uhlí. Takto vzniklé plameny prachového uhlí pokračují v hoření sekundárním vzduchem 222 a dále také terciárním vzduchem 223 přidmýchávaným po obvodu těchto plamenů.
V právě popsaném válcovém typu hořáku spalujícím uhlí podle dosavadního stavu techniky zobrazeného na obr. 14 a obr. 15 jsou k řešení následující nedostatky:
Zatímco nastavování z trysky vycházejícího proudu směsi 221 prachového uhlí ve výstupu z oddílu 214 pro směs 221 prachového uhlí, rozdělující hustotu prachového uhlí, nastává separátorem 208 prachového uhlí vysoké a nízké hustoty, hustota prachového uhlí na svrchní straně z trysky vycházejícího proudu nebude dostatečně vysoká, a při spalování uhlí s nízkým obsahem těkavých látek, ve kterém je poměr paliva (poměr obsahu pevného uhlíku a těkavých látek) vysoký, je bod zážehu vzdálen do příliš velké vzdálenosti od výstupu z oddílu 214 pro směs 221 prachového uhlí, čímž stabilita zažehování není dostatečně velká.
Dále se, v případě poklesu množství prachového uhlí spalovaného v kotli 225, sníží hustota prachového uhlí směsi 221 prachového uhlí, přiváděného ze zařízení pro mletí uhlí, a zhorší se stabilita zažehování plamene prachového uhlí při nízko plněném spalování.
Následuje popis hořáku podle dosavadního stavu techniky, zobrazeného na obr. 17:
Obr. 17 je schematicky podélný průřez hlavní oblasti hořáku na prachové uhlí podle dosavadního stavu techniky, přičemž jsou zde vytvořeny vnější obvodový válec 307 na vnitřní straně vstupu 309 stěny pece v ústí 308 trysky pro terciární vzduch a hořákové těleso 30Γ uprostřed na vnitřní straně vnějšího obvodového válce 307 v ústí trysky, resp. Vstupu 306 pro sekundární vzduch, přičemž prachové uhlí a primární vzduch jsou přiváděny z hořákového tělesa 30Γ.
-3 CZ 291358 B6
Regulátor tahu (zde není zobrazen) je vytvořen na vstupu na levé straně obrázku a množství vzduchu narůstá a klesá jednotně, nikoliv zvláště pro proudnice primárního, sekundárního a terciárního vzduchu.
Pravá strana obr. 16 je hrubý náčrtek spalování, který ukazuje, že spalování probíhá ve směru proudění ve dvou stadiích: v redukční atmosféře, kde je poměr vzduchu menší než 1 a v oxidační atmosféře, kde je poměr vzduchu větší než 1, to znamená, že nejprve probíhá spalování těkavých látek z prachového uhlí v redukční atmosféře, přičemž vznikají NOX, které se dále přeměňují na dusík (dále jen N2), nebo dochází k oxidačnímu spalování.
Jak je známo, od té doby, co se pro spaliny každého druhu vyžaduje nízký obsah NOX, může také při výše uvedeném spalování, aby se NOX neprodleně přeměnily v redukční atmosféře na N2, být vzduch (kyslík) přiváděn rychle pouze v oblasti, kde teplota ještě nepoklesla, ale přitom vzniká ten problém, že jestliže je přiváděné příliš velké množství primárního vzduchu, tak příliš stoupne poměr chladicího tepla k teplu spalovacímu, takže se spalování těkavých látek nerozvine, obzvláště jestliže je množství primárního vzduchu přiměřeně potlačeno a narůstá množství sekundárního a terciárního vzduchu, pro vytvoření proudové čáry vzduchu jsou nakonec (pravý konec obrázku) hořákového tělesa 30Γ a vnější obvodový válec 307 rozšířeny do nálevky, jak ukazuje obrázek, a tedy se vzduch nemůže dobře vmíchat do oblasti spalování aniž by se relativně neposunul ve směru proudění. Rovněž je třeba podotknout, že nálevkovité vytvoření na konci hořákového tělesa 301' a vnějšího obvodového válce 307 není nastavitelné vzhledem k takovýmto požadavkům, takže vzduch musí být stále vmícháván do tak zvaných spalovacích plamenů generovaných plynů (NOX atd.), vzduchu, atd. uvnitř spalovací oblasti, které při spalování náhle expandují, a že momentální rychlost plamenů musí být přiměřeně potlačena, aby byl zabezpečen dostatečný přenos tepla do trubek stěny, pece, atd.
Množství generovaných NOX je relativní vzhledem k teplotě redukční atmosféry vztaženo na oblast, kde je již spalování prachového uhlí dokončeno po průchodu redukční atmosférou a oxidační atmosférou, neboli zcela vpravo na obr. 17, je zobrazeno v diagramu na obr. 18, který ukazuje, že čím vyšší je teplota redukční atmosféry, tím nižší je množství NOX.
Obr. 19 je diagram ukazující vztah mezi množstvím sekundárního vzduchu a množstvím těkavých látek obsažených v uhlí v příkladu zobrazeném na obr. 18.
V právě popsaném válcovém typu hořáku spalujícím uhlí podle dosavadního stavu techniky zobrazeného na obr. 17 jsou k řešení následující nedostatky:
V tomto spalovacím hořáku na prachové uhlí podle dosavadního stavu techniky jsou ústí trysek pro primární vzduch pro přívod prachového uhlí a pro sekundární a terciární v vzduch po obvodu vytvořeny neměnné, pročež množství vzduchu na ústí trysek nemůže být nastaveno s ohledem na druh uhlí.
Tudíž se nastavování množství vzduchu provádí nastavením obyčejného regulátoru tahu, vytvořeného na vstupu.
Nízké spalování NOX spalovacím hořákem pro prachové uhlí závisí na tom, jak rychle se z uhlí uvolní těkavé látky při redukci neprodleně za ústími trysek, a jak rychle se vznikající NOX přemění na N2 aniž by stačila poklesnout teplota ve směru proudění.
Ale jelikož se obsah těkavých látek mění s ohledem na druh uhlí, a používá se mnoho druhů uhlí v elektrárnách, tak u spalovacího hořáku na prachové uhlí, který má nálevkovitá ústí vytvořená neměnné, nastává ten problém, že se oblast promíchávání posouvá dále ve směru proudění a nedosahuje se při spalování dobře nízkého vzniku NOX s ohledem na druh uhlí.
-4CZ 291358 B6
Dále je z kombinace spisů EP 0 554 014 a EP 0 343 767 známý spalovací hořák pro prachové uhlí zahrnující ejektor 1 oleje pro stabilizaci spalování, vytvořený ve středové oblasti, proudnici 13 prstencového průřezu pro primární vzduch pro spalovací oleje, obklopující ejektor 1 oleje, proudnici 14 prstencového průřezu pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu, obklopující proudnici 13 pro primární vzduch pro spalování oleje, proudnici 15 prstencového průřezu pro sekundární vzduch obklopující proudnici 14 pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu, proudnici 16 prstencového průřezu pro terciární vzduch obklopující proudnici 15 pro sekundární vzduch, přičemž přívodní trubice 11 pro prachové uhlí je v tangenciálním směru napojena na proudnici 14 pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu.
Podstata vynálezu
Úkolem předloženého vynálezu tedy je poskytnout spalovací hořák pro prachové uhlí, který by byl schopen po obvodu rovnoměrného rozdělení hustoty prachového uhlí ve výstupní oblasti trysky pro prachové uhlí, stejně jako zabezpečení vzniku husté směsi po vnějším obvodu a řídké směsi na vnitřní straně a vytvořit plameny prachového uhlí, který mají stabilní bod zážehu.
Dále je úkolem předloženého vynálezu poskytnout spalovací hořák pro prachové uhlí, který by výhodně byl schopen snížit množství NOX vznikajících při spalování.
K dosažení těchto úkolů předkládaný vynález zahrnuje ejektor oleje pro stabilizaci spalování, vytvořený ve středové oblasti, proudnici prstencového průřezu pro primární vzduch pro spalování oleje, obklopující ejektor oleje, proudnici prstencového průřezu pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu, obklopující proudnici pro primární vzduch pro spalování oleje, proudnici prstencového průřezu pro sekundární vzduch, obklopující proudnici pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu a proudnici prstencového průřezu pro terciární vzduch, obklopující proudnici pro sekundární vzduch, přičemž přívodní trubice pro prachové uhlí je napojena na proudnici pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu v tangenciálním směru, čímž je směsi prachového uhlí udělena vířící síla a zvýší se hustota v oblasti vnějšího obvodu proudnice pro směs a řídká směs zůstane při vnitřní straně. Tímto vířením se rozložení hustoty po obvodu stane rovnoměrným.
Je-li podle předkládaného vynálezu k výše uvedené konstrukci spalovacího hořáku pro prachové uhlí vytvořena v přívodní trubici pro prachové uhlí deska pro nastavování rychlosti zavádění směsi prachového uhlí a primárního vzduchu, může být rychlost zavádění prachového uhlí vždy udržena na žádoucí úrovni i přes provoz při spalování nízkých dávek.
Dále, je-li ve spalovacím hořáku pro prachové uhlí podle předkládaného vynálezu proudnice pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu konstruována tak, že obsahuje prvek vnitřního válce, na kterém je vytvořen okraj, který se na konci otvírá do nálevkovitého tvaru a je podél obvodu přerušovaně opatřen výřezy a prvek vnějšího válce, obklopující prvek vnitřního válce, na kterém je na konci vytvořen okraj stejného tvaru, jako okraj v koncové oblasti prvku vnitřního válce, otočný kolem osy tělesa válce vzhledem k prvku vnitřního válce, může být efektivně dosaženo poklesu množství vznikajících NOX.
Je-li dále, navíc k desce pro nastavování rychlosti zavádění směsi, provedena taková konstrukce, že čelní oblast vnitřku válce pro směs prachového uhlí je rozdělena na vnější oblast a vnitřní oblast a že je vytvořen válec pro dělení prachového uhlí podle hustoty, který tvoří proudnici prstencového průřezu pro hustou směs na vnější straně a proudnici pro řídkou směs na vnitřní straně, potom hustá směs, respektive řídká směs, proudí do proudnice prstencového průřezu pro hustou směs, vytvořené na vnější straně, respektive do proudnice pro řídkou směs, vytvořené na vnitřní straně, válce pro dělení prachového uhlí podle hustoty, čímž vznikne takový spalovací hořák pro prachové uhlí, který je schopen bezpečně vytvořit hustou a řídkou směs.
-5CZ 291358 B6
Tak za použití konstrukce, ve které jsou olejový hořák pro stabilizaci spalování a proudnice primárního vzduchu pro spalování oleje obklopeny vnitřním válcovým prvkem a vnějším válcovým prvkem uvedené konstrukce, v okamžiku zapálení olejového hořáku začne spalování prachového uhlí a nosného vzduchu prachového uhlí, vháněného z vnějšího obvodu, a vytváří se dostatečně redukční atmosféra a oxidační atmosféra tak, že se vnější válcový prvek otáčí například vzhledem k vnitřnímu válcovému prvku, až se výřezy obou okrajů (v následujícím „okraj“ znamená okraj s výřezy) překryjí (otevřeno), nebo se otočením v obvodovém směru navzájem oddálí (zavřeno), a v případě překrytí vnější obvodový' sekundární vzduch vstupuje přímo v oblasti okraje skrze výřezy, takže tvoří rychlý vstup sekundárního vzduchu, a je účinně vytvořen prostor s nízkým obsahem NOX (konverzí na N2) V případě oddělení okrajů otáčením se výřezy navzájem posouvají v uzavírajícím směru, přímý proud sekundárního vzduchu klesá a zastavuje se při uzavření, a nálevkovité okraje jsou pak ekvivalentní nálevkovitým okrajům bez výřezů konvenčního zařízení.
Jestliže je otevření výřezů obou okrajů vhodně řízeno, může být získán přímý proud vzduchu, nejvíce vhodný pro uhlí daného druhu.
Kromě toho vnější válec produkuje sekundární a terciární vzduch, shodně jako v konvenčním zařízení.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen za pomoci výkresů konkrétních příkladů provedení, na kterých představuje:
obr. 1 podélný průřez zobrazující první provedení předkládaného vynálezu, kterému je dávána přednost, obr. 2 nárys provedení z obr. 1, obr. 3 příčný řez vedený rovinou III—III na obr. 1, obr. 4 řez vedený rovinou IV-IV ve směru šipek na obr. 1, obr. 5 řez vedený rovinou V-V ve směru šipek na obr. 1, obr. 6 podélný průřez zobrazující druhé provedení předkládaného vynálezu, jemuž je dávána přednost, obr. 7 příčný řez vedený rovinou II—II ve směru šipek na obr. 6, obr. 8 příčný řez vedený rovinou III—III ve směru šipek na obr. 6, obr. 9 je zobrazení hlavní části třetího provedení předkládaného vynálezu, jemuž je dávána přednost, přičemž obr. 9a nárys a obr. 9b pravou stranu průřezu (podélný průřez), obr. 10 je zobrazení ukazující funkční srovnání mezi třetím provedením, jemuž je dávána přednost, a příkladem podle dosavadního stavu techniky, přičemž obr. 10(a) třetí provedení, kterému je dávána přednost a
-6CZ 291358 B6 obr. 10(b) dosavadní stav techniky,
| obr. 11 | podélný průřez ukazující příklad hořáku pro prachové uhlí podle dosavadního stavu techniky, |
| obr. 12 | nárys příkladu z obr. 11, |
| obr. 13 | příčný řez vedený rovinou VIII—VIII na obr. 11, |
| obr. 14 | podélný průřez ukazující příklad válcového typu hořáku spalujícího uhlí podle dosavadního stavu techniky, |
| obr. 15 | příčný řez vedený rovinou V-V ve směru šipek na obr. 14, |
| obr. 16 | schematický nákres zobrazující model plamene prachového uhlí, |
| obr. 17 | schematický podélný průřez hlavní části příkladu hořáku podle dosavadního stavu techniky, |
| obr. 18 | diagram ukazující vztah mezi konečným vznikem NOX a teplotou redukční atmosféry z příkladu podle dosavadního stavu techniky, |
| obr. 19 | diagram ukazující základní vztah mezi množstvím sekundárního vzduchu a množstvím těkavých látek obsažených v uhlí. |
Příklady provedení vynálezu
Následuje popis spalovacího hořáku pro prachové uhlí z předkládaného vynálezu v konkrétní podobě, založený na výhodných provedeních, kterým je dávána přednost, zobrazených na obr. 1 až obr. 10.
Dále je popsáno první výhodné provedení zobrazené na obr. 1 až obr. 5. Na obr. 1 až obr. 5 jsou stejným nebo podobným součástem nebo částem, jako jsou ty v dosavadním stavu techniky, popsaném na obr. 11 až obr. 13, přiřazeny stejné vztahové značky, aby se zabránilo zbytečnostem, a detailní popis je tedy vynechán.
V tomto prvním výhodném provedení je přívodní trubice 11 pro prachové uhlí napojena na proudnici 14 pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu v tangenciálním směru s určitým vstupním úhlem a v rozmezí 45 až 90 °C, a na konci přívodní trubice 11 pro prachové uhlí jsou vytvořeny prostředky 28 pro regulaci úhlu vstupu, zde tvořené hlavou, otočnou kolem osy ležící ve vnitřní koncové ploše přívodní trubice 11 pro prachové uhlí doprava a doleva proti příčnému průřezu hořáku, pro řízení vstupního úhlu a směsi prachového uhlí a primárního vzduchu.
Také v tomto prvním výhodném provedení je vytvořen válec 25 pro dělení prachového uhlí podle hustoty pro rozdělení proudnice 14 pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu na vnější obvodovou oblast, konkrétně proudnici 26 prstencového průřezu pro hustou směs, a vnitřní obvodovou oblast, konkrétně proudnici 27 pro řídkou směs. Ve vnější obvodové oblasti, tj. v proudnici 26 prstencového průřezu pro hustou směs mezi válcem 25 pro dělení prachového uhlí podle hustoty a trubicí 3 pro primární vzduch, je vytvořeno množství klínovitých rozdělovačů 23 v obvodovém směru, jak ukazuje obr. 4. Ve vnitřní obvodové oblasti, tj. v proudnici 27 pro řídkou směs mezi válcem 25 pro dělení prachového uhlí podle hustoty a trubicí 2 pro primární vzduch pro spalování oleje, je vytvořeno množství usměrňovačích destiček 24, jak ukazuje obr. 5, pro usměrnění proudu paralelně s čárou osy.
Dále v tomto prvním výhodném provedení jsou vytvořeny trysky 18 pro sekundární vzduch a tryska 19 pro terciární vzduch, které tvoří konec proudnice 15 pro sekundární vzduch a proudnice 16 pro terciární vzduch, obě vyčnívající dopředu před trysku 17 pro prachové uhlí, která utváří konec proudnice 14 pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu. Na vnější straně koncové oblasti trysky 19 pro terciární vzduch je vytvořena žáruvzdorná výplň 21 tak, že se koncová oblast proudnice 16 pro terciární vzduch otvírá ve směru k vnější straně.
V tomto prvním výhodném provedení, jak je uvedeno výše, že přívodní trubice 11 pro prachové uhlí je napojena v tangenciálním směru, je směsi prachového uhlí a primárního vzduchu udělena vířivá síla, směs hustého prachového uhlí se vytvoří ve vnější obvodové oblasti a směs řídkého prachového uhlí se vytvoří ve vnitřní obvodové oblasti, každá z nich je vdmýchána do vnější obvodové proudnice 26 pro hustou směs, respektive vnitřní obvodové proudnice 27 pro řídkou směs, rozdělení válce 25 pro dělení prachového uhlí podle hustoty. Dále se rozdělují hustoty v obvodovém směru sjednotí vířivou silou.
Když směs prachového uhlí a primárního vzduchu tryská do pece, přičemž proudí s vířením, plameny prachového uhlí se rozšiřují do plamene v širokém úhlu a nejenže vznikají NOX náhlým smícháním s terciárním vzduchem, ale také, při kolidování spalovacích plamenů se stěnou pece vzhledem k její konstrukci, vzniká problém tvoření strusky či nárůstu množství oxidu uhelnatého (dále jen CO) atd., tedy je dávána přednost tomu, aby směs prachového uhlí a primárního vzduchu proudila se slabým vířením, nebo proudila přímo, rovnoběžně s osou hořáku. V tomto prvním výhodném provedení jsou v proudnici 26 pro hustou směs, na vnější straně válce 25 pro dělení prachového uhlí podle hustoty v koncové oblasti hořáku, vytvořeny klínovité rozdělovače 23 sloužící k omezení vířivých proudů husté směsi, jakož i posílení plamene stabilizací Kármánova víření, generovaném dále po proudu od rozdělovačů 23. Na druhou stranu usměrňovači destičky 24, vytvořené v proudnici 27 pro řídkou směs na vnitřní straně válce 25 pro dělení prachového uhlí podle hustoty, usměrňují řídkou směs do přímého proudu a řídká směs je zažehována pro hoření sálavým žárem od plamenů husté směsi.
Otočná hlava, resp. prostředek 28 pro regulaci úhlu vstupu, vytvořená v přívodní trubici 11 pro prachové uhlí, řídí vířivé síly pro prachové uhlí nastavováním vstupního úhlu a směsi prachového uhlí a primárního vzduchu. V souvislosti se snižováním spalovaných dávek relativně poklesne hustota prachového uhlí ve směsi prachového uhlí a primárního vzduchu, což omezí proud prachového vzduchu, čímž se zažehování stane nestabilním. V souvislosti s tímto, když se otočná hlava, resp. Prostředek 28 pro regulaci úhlu vstupu, otočí ve směru, ve kterém se zvětší otočný poloměr, prachové uhlí se koncentruje působením odstředivé síly v proudnici 26 na vnější straně válce 25 pro dělení prachového uhlí podle hustoty, a dokonce i když poklesnou spalované dávky, tak zůstává hustota prachového uhlí na vnější straně válce 25 pro dělení prachového uhlí podle hustoty na jisté úrovni, čímž je zabezpečeno stabilní zažehování.
Také v tomto prvním výhodném provedení, kde jsou před tryskou 17 pro prachové uhlí vytvořeny trysky 18 pro sekundární vzduch a tryska 19 pro terciární vzduch, se kontakt sekundárního vzduchu vtryskávaného v rovnoběžném směru s hořící směsí prachového uhlí opožďuje, čímž může být zabráněno výsledku interference sekundárního vzduchu se směsí prachového uhlí a primárního vzduchu před jeho zažehnutím.
Dále v tomto prvním výhodném provedení, kde koncová oblast proudnice 16 terciárního vzduchu otvírá směrem k vnější straně použitím žáruvzdorné výplně 21 na vnější straně koncové oblasti trysky 19 pro terciární vzduch, vytváří terciární vzduch tak velké cirkulační proudění, že obaluje plameny, čímž vzniká rozlehlá oblast pro redukci NOX a poklesne množství vznikajících NOX.
Počet rozdělovačů 23, vytvořených na obvodu koncové oblasti proudnice 26 pro hustou směs na vnější straně válce 25 pro dělení prachového uhlí podle hustoty, je s výhodou tři nebo více. Poměr plochy, kterou zabírají rozdělovače 23 vzhledem k ploše průřezu proudnice 26 pro hustou
-8CZ 291358 B6 směs leží s výhodou v rozmezí od 15 do 30 %. Usměrňovači destičky 24, vytvořené v proudnici 27 pro řídkou směs na vnitřní straně válce 25 pro dělení prachového uhlí podle hustoty, jsou ve výhodném provedení rovné destičky 24, jejichž délka je s výhodou stejná nebo větší než rotační rozteč a počet je s výhodou tři nebo více.
Jak je popsáno výše, v osově souměrném válcovém hořáku na prachové uhlí podle předkládaného vynálezu je prachové uhlí děleno na husté a řídké vířivou silou, a stálého povrchu zažehávání a stabilního zažehávání po celém obvodu hořáku může být dosaženo prostředky pro kontrolu vířivé síly s ohledem na spalované dávky, a rozdělovači 23 nebo usměrňovacími destičkami 24 vytvořenými na konci trysky 17 pro prachové uhlí.
Dále se, jsou-li optimalizována umístění a směr trysky 18 pro sekundární vzduch a trysky 19 pro terciární vzduch, vytvoří velice rozsáhlá oblast redukování NOX, čímž může být sníženo množství vznikajících NOX.
Druhé výhodné provedení vynálezu je znázorněno na obr. 6 až obr. 8. Na obr. 6 až obr. 8 jsou součásti nebo sestavy shodné nebo podobné součástem, popsaným v dosavadním stavu techniky na obr. 14 a obr. 15, označeny vztahovými značkami, odpovídajícími vztahovým značkám použitým na obr. 14 a 15 zmenšeným o 100, a je upuštěno od detailního popisu.
Na obr. 6 až 8 je znázorněn válec 102 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu, jehož čelní konec je otevřený ve směru dovnitř kotle 125, dále trubicí 112 pro zavádění směsi 121 prachového uhlí a primárního vzduchu napojená v tangenciálním směru na zadní konec válce 102 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu, deska 130 pro nastavování rychlosti zavádění směsi 121 prachového uhlí a primárního vzduchu upravená v části, spojující trubici 112 pro zavádění směsi 121 prachového uhlí a primárního vzduchu s válcem 102 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu, a její ovládací páka 131. Dále je upraven válec 127 pro dělení prachového uhlí podle hustoty, který dělí vnitřek přední části válce 102 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu na vnější oblast a vnitřní oblast, respektive pro vytvoření proudnice 133 prstencového průřezu pro hustou směs 135 na vnější straně a proudnice 134 prstencového průřezu pro řídkou směs 136 na vnitřní straně. Regulátor 128 množství uhlí vysoké a nízké hustoty je uspořádaný s odstupem na zadní části válce 127 pro dělení prachového uhlí podle hustoty, který zasahuje do vnitřního válce 126 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu a je vzhledem k němu pohyblivý pomocí ovládací páky 132.
Deska 129 pro zamezení víření husté směsi 135 je umístěna v proudnici 133 husté směsi 135. Deska 137 pro zamezení víření řídké směsi 136 je umístěna v proudnici 134 řídké směsi 136. Separátor 108 prachového uhlí vysoké a nízké hustoty je upravený na vnějším obvodu válce 127 pro dělení prachového uhlí podle hustoty v oblasti před deskou 129 pro zamezení víření husté směsi 135 a je zúžený na svém předním a zadním konci.
Směs 121 prachového uhlí, dodávaná z neznázoměného uhelného mlecího zařízení, je z trubice 112 pro zavádění směsi 121 prachového uhlí a primárního vzduchu vdmýchávána v tangenciálním směru do válce 102 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu. Přitom je vhodná rychlost dmýchání směsi 121 prachového uhlí a primárního vzduchu plynule udržována pomocí desky 130 pro nastavování rychlosti zavádění, upravené v trubici 112 pro zavádění směsi 121 prachového uhlí a primárního vzduchu.
Na směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu , dmýchanou do válce 102 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu, působí odstředivé síly a hustá směs 135, ve které je hustota prachového uhlí vysoká, je směrována do vnější obvodové oblasti, nebo na vnitřní stranu stěny válce 102 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu, a řídká směs 136 je směrována do vnitřní obvodové oblasti, nebo na vnější stranu stěny vnitřního válce 126 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu. Hustá směs 135, směrována do vnější obvodové oblasti, proudí do proudnice 133 prstencového průřezu pro hustou směs 135. vytvořené mezi
-9CZ 291358 B6 válcem 102 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu a válcem 127 pro dělení prachového uhlí podle hustoty. Řídká směs 136, směrovaná do vnitřní obvodové oblasti, proudí přes oblast otvoru mezi vnitřním válcem 126 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu a válcem 127 pro dělení prachového uhlí podle hustoty do proudnice 134 prstencového průřezu pro řídkou směs 136 prachového uhlí, vytvořené mezi válcem 127 pro dělení prachového uhlí podle hustoty a trubicí 106 pro vedení hořákového ejektoru 1 oleje. Množství řídké směsi 136 se nastavuje regulátorem 128 množství prachového uhlí vysoké a nízké hustoty, ovládajícím otevření otvoru mezi vnitřním válcem 126 pro směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu a válcem 127 pro dělení prachového uhlí podle hustoty.
Jestliže je vstřikovací tok husté směsi 135 vířivý, nastává velká expanze vstřikovacího toku a zvyšuje se difuzní míchání se sekundárním vzduchem 122. dmýchaným z vnějšího obvodu, tím narůstá tvorba NOX a zvětšuje se průměr plamene prachového uhlí. V tomto druhém výhodném provedení se však pro získání přímého toku zamezuje víření husté směsi 135, proudící do proudnice 133 pro hustou směs 135, pomocí desky 129 pro zamezení víření husté směsi 135. Proud husté směsi 135, zbavený vířivých složek proudu, se urychluje během průchodu vnějším obvodem separátoru 108 prachového uhlí vysoké a nízké hustoty, a náhle expanduje a zpomaluje ve vnější oblasti proudnice 133 pro hustou směs 135. Zatímco prachové uhlí v husté směsi 135 má v důsledku setrvačné síly sklon proudit z větší části na vnitřní straně stěny výstupní části proudnice 133 pro hustou směs 135, vstřikovací tok husté směsi 135 bezprostředně poté, co je vehnán do kotle 125 tvoří směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu s vysokou hustotou na povrchu.
Na druhé straně řídká směs 136 se zbavuje vířivých složek proudění pomocí desky 137 pro zamezení víření řídké směsi 136 v proudnici 134 řídké směsi 136 a je vháněna do kotle 125 jako přímý proud.
Jak se směs 121 prachového uhlí a primárního vzduchu vhání do kotle 125. vytváří se odpovídajícím způsobem nebezpečná hustá směs 135 o vysoké hustotě prachového uhlí na vnější obvodové straně a řídká směs 136 o řídké hustotě prachového uhlí se tvoří na vnitřní straně, a je dosažen stabilní bod zapálení plamene z prachového uhlí. Dále, protože se hustá směs 135 i řídká směs 136 dmýchají jako přímý proud, nenastávají závady zapálení způsobené rozptylem husté směsi 135.
Jestliže spalované množství v kotli 125 klesá, hustota prachového uhlí (množství prachového uhlí/množství primárního vzduchu) ve směsi 121 prachového uhlí a primárního vzduchu, dodávané neznázoměným uhelným mlecím zařízením, klesá, ale v tom případě se zvýší rychlost zavádění směsi 121 prachového uhlí a primárního vzduchu pomocí desky 130 pro nastavování rychlosti zavádění směsi 121 prachového uhlí a primárního vzduchu, hustota prachového uhlí husté směsi 135 prachové uhlí se zvýší zvýšenou účinností separace prachového uhlí a je dosaženo stabilní tvorby plamene z prachového uhlí.
V hořáku podle předloženého vynálezu, jak je výše zmíněno, jestliže hustota prachového uhlí na straně povrchu vstřikovacího proudu směsi 121 prachového uhlí a primárního vzduchu, vháněného do kotle, může být udržována na vysoké hustotě pro široký rozsah výkonů hořáku, může být vytvářen stále stabilní plamen z prachového uhlí. Je umožněno rovněž stabilní spalování uhlí s nízkým obsahem těkavých látek a s vysokým podílem hořlaviny.
Třetí výhodné provedení je znázorněno na obr. 9 a obr. 10. Na obr. 9 a obr. 10 jsou součásti nebo díly, shodné nebo obdobné se součástmi popsanými v dosavadním stavu techniky na obr. 17 označeny shodnými vztahovými značkami a je upuštěno od popisu, není-li nezbytný. Obr. 9 a obr. 10 znázorňují pouze koncovou část spalovacího hořáku na prachové uhlí, který má znaky třetího výhodného vytvoření, a trubka pro přívod prachového uhlí je připojena v tangenciálním směru na proudnici pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu, podobně jako u spalovacích hořáků na prachové uhlí podle prvního výhodného provedení a druhého výhodného provedení.
-10CZ 291358 B6
Na obr. 9(a) je olejový hořák 301 zapalovacího prostředku, jehož hořákové těleso 301' je uspořádáno ve středu vstupu 309 stěny pece podél osy vstupu. Vstup 302 vzduchu pro spalování oleje je prostředkem pro udržování plamene. Popřípadě se olejový hořák 301 a vstup 302 vzduchu pro spalování oleje někdy nazývají společně „hořákovým tělesem“, které odpovídá části hořákového tělesa 301' podle dosavadního stavu techniky, znázorněného na obr. 17, vyjmutého z vnějšího válce s nálevkovitým koncem.
Vstup 303 prachového uhlí a nosného vzduchu obklopuje vnější obvod hořákového tělesa 301'. Pevný válec (vytvořený na vnitřním válci a zafixovaný), resp. Těleso 304 vnitřního válce, obklopuje hořákové těleso 301' přes vstup 303 vstřikovaného prachového uhlí a nosného vzduchu a má vnitřní okraj 304a, který se směrem ke konci nálevkovitě otvírá a je podél obvodu opatřen přerušovaně výřezy. Pohyblivý válec, resp. Těleso 305 vnějšího válce, který obklopuje slícovaně pevný válec 304, má na konci vnější okraj 305a stejného tvaru jako vnitřní okraj 304a tělesa 304 vnitřního válce a je otočný vzhledem k tělesu 304 vnitřního válce kolem své osy. Dále je upraveno ústí 306 trysky pro sekundární vzduch, vnější obvodový válec 307, ústí 308 trysky pro terciární vzduch. Ostatní konstrukce je shodná s dosud známým stavem techniky.
V následujícím je popsána funkce hořáku podle třetího výhodného provedení výše uvedené konstrukce.
Na tělese 305 vnějšího válce, otočeného vzhledem k tělesu 304 vnitřního válce kolem osy přibližně o šířku vnějšího okraje 305a (nebo vnitřního okraje 304a), jsou výřezy vnitřního okraje 304a zakryty (uzavřeny) vnějším okrajem 305a, přičemž vnitřní okraj 304a a vnější okraj 305a se navzájem doplňují tak, že tvoří nálevkovitý okraj kolem tělesa 304 vnitřního válce (nebo tělesa válce 305 vnějšího válce), to znamená, že tvoří tvar, shodný s dosud známým stavem techniky.
V tomto stavu je olejový hořák 301 zapálen a prachové uhlí se dodává spolu se vzduchem z prachového uhlí a s nosným vzduchem vstupem 303, a při dostatečném tvaru spalovacího plamene se těleso 305 vnějšího válce vhodně otočí a podle druhu prachového uhlí se ustaví v bodě, ve kterém neznázoměné NOX čidlo ukazuje minimální hodnotu NOX. Není ani třeba uvádět, že tyto operace mohou být prováděny automaticky pomocí pohonných prostředků, s výhodou řízených počítačem.
Výsledkem výše uvedeného je, že je část vzduchu procházejícího vstupem 306 pro sekundární vzduch vstřikována do nálevkovitého tvaru, ale vstupuje do oblasti spalování v přímém proudu skrze oblasti překrývajících se výřezů vnitřního okraje 304a a vnějšího okraje 305a, takže se NOX, vznikající při vysoké teplotě, přeměňují na N2, a tak je účinně dosaženo nízkého obsahu NOX.
Obr. 10 znázorňuje funkční porovnání provedení podle dosavadního stavu techniky a třetího výhodného provedení s přímým tokem části sekundárního proudu vzduchu, jak ukazují šipky na obr. 10(a), zatímco sekundární vzduch podle dosavadního stavu techniky proudí po křivkách, jak je znázorněno na obr. 10(b).
Podle třetího výhodného provedení, jak je uvedeno výše, když vnitřní okraj 304a tělesa 304 vnitřního válce a vnější okraj 305a tělesa 305 vnějšího válce jsou spojeny nebo navzájem posunuty v obvodovém směru, a část proudu sekundárního vzduchu je vedena přímo shodujícími se mezerami ve směru obvodu, je sekundární vzduch urychlován pro zamíchání do prostoru spalování, zejména do redukční atmosféry s vysokou teplotou, a konverze NOX na N2 je dostatečná, přičemž se účinně dosahuje nízkého obsahu NOX.
Další výhodou je, že vhodným spojením nebo posunutím vnitřního okraje 304a a vnějšího okraje 305a se otvory vhodně spojují nebo oddalují, což umožňuje použití spalovacího hořáku pro různé druhy prachového uhlí.
-11 CZ 291358 B6
Spalovací hořák, konstruovaný jak je výše uvedeno, má následující účinek.
Když jsou okraj vnitřního válce a okraj vnějšího válce spojeny nebo oddáleny otočením ve směru obvodu a část proudu sekundárního vzduchu do plochy spalování může být přímá, NOX se může konvertovat na N2 v těsném sousedství redukční atmosféry s vysokou teplotou a může být účinně získán nízký obsah NOX.
Množství přímého proudu sekundárního vzduchu může být řízeno spojováním nebo oddalováním okrajů 304a, 305a, čímž je umožněno použití pro různé druhy prachového uhlí.
K popsanému výhodnému provedení předloženého vynálezu mohou vyvstat úpravy, kterými se neopustí rozsah vynálezu, charakterizovaný v následujících nárocích.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (3)
1. Spalovací hořák pro prachové uhlí, zahrnující ejektor (1) oleje pro stabilizaci spalování, vytvořený ve středové oblasti, proudnici (13) prstencového průřezu pro primární vzduch pro spalování oleje, obklopující ejektor (1) oleje, proudnici (14) prstencového průřezu pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu, obklopující proudnici (13) pro primární vzduch pro spalování oleje, proudnici (15) prstencového průřezu pro sekundární vzduch, obklopující proudnici (14) pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu , proudnici (16) prstencového průřezu pro terciární vzduch, obklopující proudnici (15) pro sekundární vzduch, přičemž na proudnici (14) pro směs prachového uhlí a primárního vzduchuje v tangenciálním směru napojena přívodní trubice (11) pro prachové uhlí, vyznačující se tím, že v přívodní trubici (11) pro prachové uhlí je vytvořena deska (130) pro nastavování rychlosti zavádění směsi prachového uhlí a primárního vzduchu.
2. Spalovací hořák pro prachové uhlí podle nároku 1, vy z n a č uj í c í se t í m , že proudnice (14) pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu je tvořena tělesem (304) vnitřního válce, na kterém je vytvořen okraj (304a), který se na konci otvírá do nálevkovitého tvaru a je podél obvodu přerušovaně opatřen výřezy, a tělesem (305) vnějšího válce, obklopujícím těleso (304) vnitřního válce, na kterém je na konci vytvořen okraj (305a) stejného tvaru, jako okraj (304a) tělesa (304) vnitřního válce, přičemž těleso (305) vnějšího válce je vzhledem k tělesu (304) vnitřního válce otočné kolem své osy.
3. Spalovací hořák pro prachové uhlí podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje válec (25, 127) pro dělení prachového uhlí podle hustoty, který rozděluje proudnici (14) pro směs prachového uhlí a primárního vzduchu na vnější oblast a vnitřní oblast a vytváří proudnici (26, 133) prstencového průřezu pro hustou směs na vnější straně respektive proudnici (27, 134) pro řídkou směs na vnitřní straně.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27910294A JP3377626B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 微粉炭バーナ |
| JP09230295A JP3367784B2 (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 石炭焚き丸型バーナ |
| JP14606795A JP3342237B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 微粉炭燃焼バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ300095A3 CZ300095A3 (en) | 1996-05-15 |
| CZ291358B6 true CZ291358B6 (cs) | 2003-02-12 |
Family
ID=27306992
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19953000A CZ291358B6 (cs) | 1994-11-14 | 1995-11-14 | Spalovací hořák na prachové uhlí |
| CZ20021950A CZ293962B6 (cs) | 1994-11-14 | 1995-11-14 | Spalovací hořák pro prachové uhlí |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20021950A CZ293962B6 (cs) | 1994-11-14 | 1995-11-14 | Spalovací hořák pro prachové uhlí |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6116171A (cs) |
| EP (1) | EP0711952B1 (cs) |
| KR (1) | KR100201677B1 (cs) |
| AT (1) | ATE206194T1 (cs) |
| CA (1) | CA2162244C (cs) |
| CZ (2) | CZ291358B6 (cs) |
| DE (1) | DE69522895T2 (cs) |
| DK (1) | DK0711952T3 (cs) |
| ES (1) | ES2163468T3 (cs) |
| FI (1) | FI109724B (cs) |
| HU (1) | HU220145B (cs) |
| NO (1) | NO305453B1 (cs) |
| PL (1) | PL179672B1 (cs) |
| PT (1) | PT711952E (cs) |
| TW (1) | TW289077B (cs) |
Families Citing this family (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2300706B (en) * | 1995-05-12 | 1999-08-04 | Sandra Maria Angelica Godoy | Pulverised fuel burner modification to reduce emissions by segregating particles by size |
| CN1154800C (zh) * | 1996-07-19 | 2004-06-23 | 巴布考克日立株式会社 | 一种燃烧器和使用该燃烧器的燃烧设备 |
| CN1316197C (zh) * | 1996-12-27 | 2007-05-16 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 燃料燃烧设备和方法 |
| DK175606B1 (da) * | 1999-08-06 | 2004-12-27 | Burmeister & Wains As | Brænder |
| IT1316825B1 (it) * | 2000-03-22 | 2003-05-12 | Italcementi Spa | Dispositivo per l'iniezione di combustibili solidi in formapolverizzata in un forno da cemento |
| US6315551B1 (en) * | 2000-05-08 | 2001-11-13 | Entreprise Generale De Chauffage Industriel Pillard | Burners having at least three air feed ducts, including an axial air duct and a rotary air duct concentric with at least one fuel feed, and a central stabilizer |
| US6475267B2 (en) * | 2000-12-13 | 2002-11-05 | Foster Wheeler Energy Corporation | System and method for removing gas from a stream of a mixture of gas and particulate solids |
| US6551098B2 (en) * | 2001-02-22 | 2003-04-22 | Rheem Manufacturing Company | Variable firing rate fuel burner |
| CN2493843Y (zh) * | 2001-08-27 | 2002-05-29 | 王爱生 | 燃煤锅炉的点火燃烧器 |
| FR2851032B1 (fr) * | 2003-02-06 | 2005-11-11 | Pillard Chauffage | Perfectionnement au bruleur comportant un stabilisateur de flamme et au moins deux conduits d'air primaire, axial et en rotation, concentriques autour d'au moins une alimentation en combustible |
| EP2153132B1 (en) * | 2007-05-18 | 2015-11-04 | Her Majesty the Queen in Right of Canada as Represented by The Minister of Natural Resources | Method for burning coal using oxygen in a recycled flue gas stream for carbon dioxide capture |
| JP5260034B2 (ja) | 2007-11-30 | 2013-08-14 | 三菱重工業株式会社 | 粉体分離装置及び固体燃料用バーナ |
| PL2072895T3 (pl) * | 2007-12-18 | 2014-12-31 | Electrolux Home Products Corp Nv | Palnik gazowy z ulepszonym przewodem na powietrze pierwotne |
| JP5138028B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2013-02-06 | 株式会社Ｉｈｉ | 酸素燃焼ボイラの酸素供給制御方法及び装置 |
| JP2009216281A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Ihi Corp | 微粉燃料用バーナ |
| US20090297996A1 (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-03 | Advanced Burner Technologies Corporation | Fuel injector for low NOx furnace |
| WO2010034124A1 (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-01 | New Brunswick Power Generation Corporation | System and method for burning fuel |
| CN101413659B (zh) * | 2008-11-07 | 2010-06-16 | 浙江大学 | 外燃式微油点火和超低负荷稳燃煤粉燃烧器 |
| EP2141413A1 (en) * | 2008-12-22 | 2010-01-06 | L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method for oxycombustion of pulverized solid fuels |
| CN101761924B (zh) * | 2008-12-23 | 2012-08-29 | 烟台龙源电力技术股份有限公司 | 一种煤粉浓缩装置和应用该装置的煤粉燃烧器 |
| CN101561150B (zh) * | 2009-06-02 | 2010-08-25 | 向卫 | 富氧微油点火稳燃装置 |
| CN102086415B (zh) * | 2009-12-03 | 2014-08-20 | 通用电气公司 | 进料装置及进料方法 |
| CN104997634A (zh) | 2010-04-09 | 2015-10-28 | 帕西拉制药有限公司 | 用于配制大直径合成膜囊泡的方法 |
| US20120052451A1 (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-01 | General Electric Company | Fuel nozzle and method for swirl control |
| CN101984022B (zh) * | 2010-10-26 | 2011-08-10 | 西峡龙成特种材料有限公司 | 多管外热式煤粉分解设备 |
| US9388982B2 (en) * | 2010-10-27 | 2016-07-12 | Alstom Technology Ltd | Flow deflectors for fuel nozzles |
| JP5730024B2 (ja) * | 2011-01-12 | 2015-06-03 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 噴霧ノズル及び噴霧ノズルを有する燃焼装置 |
| EP2672180B1 (en) * | 2011-01-31 | 2018-04-25 | IHI Corporation | Operation method of a burner device for high-temperature air combustion |
| KR101321156B1 (ko) * | 2011-09-02 | 2013-10-23 | 주식회사 경동 | 하이브리드 미분연료 연소장치 |
| CN102506424A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-06-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种采用阶梯型喷口的中心给粉旋流煤粉燃烧器 |
| US8795602B2 (en) | 2011-09-29 | 2014-08-05 | General Electric Company | Multi-stream feed injector |
| JP5931415B2 (ja) * | 2011-11-24 | 2016-06-08 | 三菱重工業株式会社 | 微粉炭バーナ |
| US9228744B2 (en) | 2012-01-10 | 2016-01-05 | General Electric Company | System for gasification fuel injection |
| FR2998946B1 (fr) * | 2012-12-04 | 2018-07-27 | Fives Pillard | Bruleur charbon a double flux |
| US20140157790A1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-12 | Zilkha Biomass Power Llc | Combustor assembly and methods of using same |
| CN103090380A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-05-08 | 向卫 | 等离子无油富氧煤粉燃烧装置 |
| JP6070323B2 (ja) | 2013-03-21 | 2017-02-01 | 大陽日酸株式会社 | 燃焼バーナ、バーナ装置、及び原料粉体加熱方法 |
| US9513002B2 (en) | 2013-04-12 | 2016-12-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | Wide-flame, oxy-solid fuel burner |
| CN104100970B (zh) * | 2013-04-12 | 2017-04-12 | 气体产品与化学公司 | 氧‑固体燃料喷燃器 |
| US20140305355A1 (en) | 2013-04-12 | 2014-10-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Oxy-Solid Fuel Burner |
| CN104100969B (zh) * | 2013-04-12 | 2017-04-12 | 气体产品与化学公司 | 宽焰氧‑固体燃料喷燃器 |
| KR101485678B1 (ko) * | 2013-06-25 | 2015-01-23 | 황명수 | 바이오매스 탄화 분체 연소용 버너 및 연소 시스템 |
| CN103343967A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-10-09 | 向卫 | 高温富氧无油煤粉点火稳燃方法 |
| WO2015054739A1 (en) | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Hatch Pty Ltd | A dispersion apparatus |
| US9545604B2 (en) | 2013-11-15 | 2017-01-17 | General Electric Company | Solids combining system for a solid feedstock |
| CN104654292B (zh) * | 2013-11-25 | 2018-06-26 | 中国科学院上海高等研究院 | 空间浓淡型直流煤粉燃烧器 |
| US9709269B2 (en) | 2014-01-07 | 2017-07-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Solid fuel burner |
| KR101730003B1 (ko) * | 2014-05-15 | 2017-04-26 | 한국생산기술연구원 | 석유코크스 연료 전소 및 혼소용 연소장치 |
| PL3130851T3 (pl) * | 2015-08-13 | 2021-08-02 | General Electric Technology Gmbh | Instalacja i sposób zapewnienia spalania w kotle |
| KR101665420B1 (ko) * | 2015-09-07 | 2016-10-13 | 주식회사 삼우에코 | 내구성을 향상한 미분탄 혼합장치 |
| FI127083B (en) * | 2015-10-30 | 2017-11-15 | Outotec Finland Oy | Burner and atomizer for a burner |
| WO2018021249A1 (ja) * | 2016-07-26 | 2018-02-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電気炉用助燃バーナー |
| RU2646164C1 (ru) * | 2017-06-26 | 2018-03-01 | Общество с ограничительной ответственностью "ЗиО-КОТЭС" | Вихревая пылеугольная горелка |
| CN108980822A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-11 | 常州市新港热电有限公司 | 一种低氮燃烧煤粉炉及低氮燃烧方法 |
| RU2716642C1 (ru) * | 2019-06-03 | 2020-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗиО-КОТЭС" | Вихревая пылеугольная горелка (варианты) |
| CN115095856A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-09-23 | 天津水泥工业设计研究院有限公司 | 一种富氧富碳煤粉燃烧装置及其供风方法 |
| CN116241880B (zh) * | 2023-02-22 | 2023-10-03 | 大唐河北发电有限公司马头热电分公司 | 一种火电厂用高效便捷燃烧器 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2320575A (en) * | 1941-08-22 | 1943-06-01 | Peabody Engineering Corp | Fuel burner |
| US4380202A (en) * | 1981-01-14 | 1983-04-19 | The Babcock & Wilcox Company | Mixer for dual register burner |
| ES2050791T3 (es) * | 1988-03-04 | 1994-06-01 | Northern Eng Ind | Quemador para la combustion de combustible pulverizado. |
| JP2776572B2 (ja) * | 1989-07-17 | 1998-07-16 | バブコツク日立株式会社 | 微粉炭バーナ |
| CA2086399C (en) * | 1992-01-27 | 2004-03-30 | Joel Vatsky | Split stream burner assembly |
| DE4217879A1 (de) * | 1992-05-29 | 1993-12-02 | Babcock Energie Umwelt | Brenner für staubförmigen Brennstoff |
| JPH0680364A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-22 | Toshiba Corp | エレベータ |
-
1995
- 1995-11-06 CA CA002162244A patent/CA2162244C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-08 PT PT95117604T patent/PT711952E/pt unknown
- 1995-11-08 EP EP95117604A patent/EP0711952B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-08 AT AT95117604T patent/ATE206194T1/de active
- 1995-11-08 DK DK95117604T patent/DK0711952T3/da active
- 1995-11-08 DE DE69522895T patent/DE69522895T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-08 ES ES95117604T patent/ES2163468T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-09 US US08/556,144 patent/US6116171A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-13 NO NO954561A patent/NO305453B1/no not_active IP Right Cessation
- 1995-11-13 HU HU9503257A patent/HU220145B/hu not_active IP Right Cessation
- 1995-11-13 FI FI955462A patent/FI109724B/fi not_active IP Right Cessation
- 1995-11-14 CZ CZ19953000A patent/CZ291358B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-11-14 KR KR1019950041179A patent/KR100201677B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-11-14 CZ CZ20021950A patent/CZ293962B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1995-11-14 PL PL95311363A patent/PL179672B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1995-11-30 TW TW084112781A patent/TW289077B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI955462A (fi) | 1996-05-15 |
| NO954561L (no) | 1996-05-15 |
| TW289077B (cs) | 1996-10-21 |
| CZ300095A3 (en) | 1996-05-15 |
| CZ293962B6 (cs) | 2004-08-18 |
| PT711952E (pt) | 2002-03-28 |
| FI109724B (fi) | 2002-09-30 |
| HU220145B (hu) | 2001-11-28 |
| EP0711952B1 (en) | 2001-09-26 |
| EP0711952A3 (en) | 1997-10-22 |
| HU9503257D0 (en) | 1996-01-29 |
| PL179672B1 (pl) | 2000-10-31 |
| PL311363A1 (en) | 1996-05-27 |
| HUT72852A (en) | 1996-05-28 |
| DK0711952T3 (da) | 2002-01-21 |
| ATE206194T1 (de) | 2001-10-15 |
| DE69522895T2 (de) | 2002-04-11 |
| DE69522895D1 (de) | 2001-10-31 |
| CA2162244A1 (en) | 1996-05-15 |
| NO305453B1 (no) | 1999-05-31 |
| NO954561D0 (no) | 1995-11-13 |
| FI955462A0 (fi) | 1995-11-13 |
| US6116171A (en) | 2000-09-12 |
| KR100201677B1 (en) | 1999-06-15 |
| ES2163468T3 (es) | 2002-02-01 |
| EP0711952A2 (en) | 1996-05-15 |
| CA2162244C (en) | 1999-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ291358B6 (cs) | Spalovací hořák na prachové uhlí | |
| RU2153129C2 (ru) | Горелка и устройство внутреннего сгорания с горелкой | |
| JP2544662B2 (ja) | バ―ナ― | |
| JP3099109B2 (ja) | 微粉炭バーナ | |
| KR0157163B1 (ko) | 미분탄 연소버너 | |
| CA1092898A (en) | Coal fired furnace | |
| CZ20021480A3 (cs) | Hořák na pevná paliva, spalovací zařízení, způsob spalování s pouľitím hořáku na pevná paliva a způsob provozu spalovacího zařízení | |
| KR100297835B1 (ko) | 연소용 버너 및 이 버너를 구비한 연소장치 | |
| CZ130296A3 (en) | Process and apparatus for burning powder fuel | |
| JP2005140480A (ja) | 固体燃料バーナと固体燃料バーナの燃焼方法 | |
| PL199728B1 (pl) | Palnik na paliwo stałe, sposób spalania i urządzenie spalające | |
| JP3890497B2 (ja) | 固体燃料バーナと固体燃料バーナの燃焼方法 | |
| KR20000062699A (ko) | 미분탄 연소 버너 및 미분탄 연소 장치 | |
| JPH0252765B2 (cs) | ||
| US4776289A (en) | Method and apparatus for burning pulverized solid fuel | |
| JPH04214102A (ja) | 微粉炭ボイラ及び微粉炭バーナ | |
| JP3377626B2 (ja) | 微粉炭バーナ | |
| EP3896337A1 (en) | Combustion system for a boiler with fuel stream distribution means in a burner and method of combustion | |
| JPH0474603B2 (cs) | ||
| WO2018143036A1 (ja) | 燃焼バーナ、これを備えたボイラ、及び燃焼方法 | |
| JPS59195011A (ja) | 微粉炭バ−ナ | |
| JPH0512578Y2 (cs) | ||
| JP3367784B2 (ja) | 石炭焚き丸型バーナ | |
| JPH05264015A (ja) | ガスタービン排気再燃用バーナ | |
| CZ2000663A3 (cs) | Spalovací hořák na jemné práškové uhlí a spalovací zařízení na jemné práškové uhlí |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20121114 |