PL193795B1 - Palnik do spalania sproszkowanego paliwa - Google Patents

Abstract

1. Palnik do spalania sproszkowanego paliwa, zawierajacy liczne dysze powietrzne rozmieszczone w bocznej scianie pieca, sluzace do wtryskiwania strumienia mieszanki sproszkowanego paliwa i po- wietrza nosnego w celu utworzenia plomienia, przy czym w sklad dysz wchodza glówna dysza powietrz- na o zmiennym kierunku wstrzykiwania strumienia mieszanki do pieca i druga dysza do doprowadzania dodatkowego powietrza spalania wokól glównej dy- szy powietrznej, rure doprowadzajaca sproszkowane paliwo, która dostarcza strumien mieszanki do glów- nej dyszy powietrznej oraz skrzynie powietrzna, przez która przechodzi rura doprowadzajaca sprosz- kowane paliwo, tworzac przejscie dla dodatkowego powietrza spalania wokól rury doprowadzajacej sproszkowane paliwo, znamienny tym, ze dzielnik strumienia (6) na czesc wysokokaloryczna i niskoka- loryczna jest umieszczony przy czesci laczonej, wlaczajac w to jej bliskie otoczenie, pomiedzy glów- na dysza powietrzna (1) i rura doprowadzajaca sproszkowane paliwo (3), przy czym dzielnik stru- mienia (6) na czesc wysokokaloryczna i niskokalo- ryczna ma mechanizm do zmiany kierunku swego ulozenia dyszy w zaleznosci od zmiany kierunku wtryskiwania glównej dyszy powietrznej. PL PL PL

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest palnik do spalania sproszkowanego paliwa stosowany w kotłach elektrociepłowni lub zakładach chemicznych, w piecach stosowanych w przemyśle chemicznym, lub tym podobnych.

Znane są ze stanu techniki palniki tego typu, w których strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wstrzykiwany poziomo, następnie w którym ten strumień mieszanki jest wtryskiwany w kierunku do góry, oraz w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany w kierunku do dołu.

Palniki te składają się z głównej dyszy powietrznej, drugiej dyszy powietrznej usytuowanej na zewnątrz głównej dyszy powietrznej, rury doprowadzającej sproszkowane paliwo, przejścia do doprowadzania dodatkowego powietrza do spalania, które jest ograniczone przez rurę doprowadzającą paliwo i skrzynię powietrzną. Rura doprowadzająca sproszkowane paliwo pozostaje w łączności przy swym końcu z główną dyszą, a przejście do doprowadzania dodatkowego powietrza do spalania pozostaje w łączności z drugą dyszą.

Ponadto znane palniki zawierają dzielnik strumienia na mieszankę wysokokaloryczną i niskokaloryczną, który jest umieszczony w rurze doprowadzającej sproszkowane paliwo, tak że strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego, przepływając przez rurę doprowadzającą paliwo, uderza w dzielnik strumienia na mieszankę wysokokaloryczną i niskokaloryczną i może zostać podzielony w wyniku działania siły odśrodkowej na strumień względnie wysokokalorycznej mieszanki przepływający wzdłuż boków rury, oraz na strumień o mniejszej wartości kalorycznej, który przepływa wzdłuż środkowej części rury, prześwit, który powstaje pomiędzy końcową częścią skrzyni powietrznej od strony pieca i końcową częścią drugiej dyszy powietrznej od strony skrzyni powietrznej, w przypadku gdy druga dysza powietrzna jest skierowana do góry lub w dół, pod kątem q.

W typowych warunkach roboczych, strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest prowadzony przez rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo do głównej dyszy, tak że jest wtryskiwany do pieca. Z drugiej strony, dodatkowe powietrze spalania jest prowadzone przez przejście doprowadzając dodatkowe powietrze do spalania do drugiej dyszy powietrznej, tak że jest wtryskiwane do pieca.

W celu zapewnienia warunków występowania niskiego spalania NOX i tym podobnych, co jest typowym wymogiem dla spalania, oba, zasadniczo niskokaloryczny i zasadniczo wysokokaloryczny, strumienie paliwa proszkowego, po podziale powstałym w wyniku uderzania przez strumień mieszanki w dzielnik strumienia na mieszankę wysokokaloryczną i niskokaloryczną, muszą mieć zapewnione odpowiednie rozłożenie koncentracji w płaszczyźnie wyjściowej głównej dyszy powietrznej po stronie pieca.

Ponadto, dodatkowe powietrze spalania musi być wtryskiwane w miarę możliwości w całości przez drugą dyszę powietrzną do pieca w celu zapewnienia odpowiedniego udziału w spalaniu.

W innym ustawieniu dyszy strumień mieszanki i dodatkowe powietrze spalania są wtryskiwane poziomo do pieca, przy czym kierunek wtryskiwania strumienia mieszanki i dodatkowego powietrza spalania do pieca może być zmieniony na kierunek do góry lub kierunek w dół, poprzez odpowiednie skierowanie w górę lub w dół głównej dyszy powietrznej i drugiej dyszy powietrznej.

W rezultacie, pozycja płomienia utrzymywanego w piecu jest przesunięta w górę lub w dół pieca, dzięki czemu można regulować dystrybucję temperatury gazów w płaszczyźnie wyjściowej pieca.

Strumień mieszanki paliwa proszkowego i powietrza nośnego może osiągnąć właściwą dystrybucję z koncentracją w płaszczyźnie wyjściowej dyszy powietrznej od strony pieca, gdy jest on wtryskiwany poziomo do pieca. Gdy główna dysza powietrzna jest skierowana, odpowiednio, do góry lub do dołu strumień względnie wysokokaloryczny paliwa proszkowego jest odchylany, co może powodować kłopot związany z tym, że strumień mieszanki nie może ustanowić odpowiedniej dystrybucji części wysoko- i niskokalorycznej w płaszczyźnie wyjściowej głównej dyszy powietrznej od strony pieca.

Ponadto, dodatkowe powietrze spalania przechodzi, możliwie w całości, przez drugą dyszę powietrzną. Jednakże, gdy druga dysza powietrzna jest skierowana do góry lub do dołu, to powstaje prześwit pomiędzy końcową częścią skrzyni powietrznej od strony pieca i końcową częścią drugiej dyszy powietrznej od strony skrzyni powietrznej. W rezultacie część dodatkowego powietrza do spalania omija drugą dyszę powietrzną uchodząc przez prześwit, oraz przechodzi do pieca, w wyniku czego powstają trudności z zapewnieniem efektywnego wkładu dodatkowego powietrza do procesu spalania. Omówione powyżej cechy techniczne wpływające na pracę palnika do spalania sproszkowanego paliwa w piecach przemysłowych znane są z opisów patentowych USA nr 5.215.259 i 5.535.686.

PL 193 795 B1

Wynalazek ma za zadanie rozwiązanie wspomnianych problemów, a jego celem jest przedstawienie palnika do spalania sproszkowanego paliwa, który potrafi utrzymywać dystrybucję z odpowiednią koncentracją sproszkowanego paliwa i eliminować przecieki dodatkowego powietrza spalania.

Palnik do spalania sproszkowanego paliwa według wynalazku, zawierający liczne dysze powietrzne rozmieszczone w bocznej ścianie pieca, służące do wtryskiwania strumienia mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego w celu utworzenia płomienia, przy czym w skład dysz wchodzą główna dysza powietrzna o zmiennym kierunku wstrzykiwania strumienia mieszanki do pieca i druga dysza do doprowadzania dodatkowego powietrza spalania wokół głównej dyszy powietrznej, rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo, która dostarcza strumień mieszanki do głównej dyszy powietrznej oraz skrzynię powietrzną, przez którą przechodzi rura doprowadzająca sproszkowane paliwo, tworząc przejście dla dodatkowego powietrza spalania wokół rury doprowadzającej sproszkowane paliwo, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną jest umieszczony przy części łączonej, włączając w to jej bliskie otoczenie, pomiędzy główną dyszą powietrzną i rurą doprowadzającą sproszkowane paliwo, przy czym dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną ma mechanizm do zmiany kierunku ułożenia dyszy w zależności od zmiany kierunku wtryskiwania głównej dyszy powietrznej.

Inny dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną jest umieszczony po stronie dopływu do dzielnika strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną, umieszczonego przy części łączonej, włączając w to jej bliskie otoczenie pomiędzy główną dyszą powietrzną a rurą doprowadzającą sproszkowane paliwo.

Element prostujący strumień dodatkowego powietrza spalania jest umieszczony w skrzyni powietrznej w miejscu wprowadzenia dodatkowego powietrza spalania do wejścia drugiej dyszy powietrznej.

Główna dysza powietrzna jest umieszczona w części narożnej bocznej ściany pieca.

Skrzynia powietrzna zawiera liczne jednostki skrzyni powietrznej, z których każda jednostka posiada przynajmniej jedną rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo ma jedno przejście dla dodatkowego powietrza spalania.

Każda skrzynia powietrzna ma kwadratowy przedni przekrój oraz każda jednostka skrzyni powietrznej ma wymiar długości od osi palnika olejowego do najbardziej odległego zewnętrznego punktu skrzyni powietrznej w kierunku do góry i do dołu co najwyżej półtora raza jej długości w kierunku bocznym (W).

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na tle stanu techniki na rysunku, na którym fig. 1(a), 1(b) i 1(c) przedstawiają schematycznie palnik do spalania sproszkowanego paliwa według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, przy czym fig. 1(a) przedstawia schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wtryskiwany poziomo, fig. 1(b) - schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do góry, fig. 1(c) schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do dołu, fig. 2(a), 2(b) i 2(c) schematycznie palnik do spalania sproszkowanego paliwa według drugiego przykładu wykonania wynalazku, przy czym fig. 2(a) przedstawia schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wtryskiwany poziomo, fig. 2(b) - schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do góry, fig. 2(c) - schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do dołu, fig. 3(a), 3(b) i 3(c) - schematycznie palnik do spalania sproszkowanego paliwa według trzeciego przykładu wykonania wynalazku, przy czym fig. 3(a) przedstawia schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wtryskiwany poziomo, fig. 3(b) - schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do góry, fig. 3(c) - schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do dołu, fig. 4(a), 4(b) i 4(c) - schematycznie palnik do spalania sproszkowanego paliwa według czwartego przykładu realizacji wynalazku, przy czym fig. 4(a) - schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wtryskiwany poziomo, fig. 4(b) schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do góry, fig. 4(c) schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do dołu, fig. 5(a), 5(b) i5(c) - schematycznie palnik do spalania sproszkowanego znany ze stanu techniki, przy czym fig. 5(a) przedstawia schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wtryskiwany poziomo, fig. 5(b) - schemat pokazujący przypadek, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do góry, fig. 5(c) - schemat pokazujący przypadek, w którym

PL 193 795 B1 strumień mieszanki jest wtryskiwany do dołu, fig. 6 - widok ukazujący przykład struktury palnika do spalania sproszkowanego paliwa przy wzięciu pod uwagę wszystkich poprzednich przykładów wykonań niniejszego wynalazku, fig. 7 - widok pokazujący schemat jednostki skrzyni powietrznej utworzonej przez palnik do spalania sproszkowanego paliwa, przy wzięciu pod uwagę wszystkich wcześniej przykładów wykonań wynalazku.

Poniżej opisano przykład realizacji niniejszego wynalazku z nawiązaniem do fig. 1(a), 1(b) i 1(c), które są przekrojami poprzecznymi schematycznie ukazującymi konstrukcję palnika do spalania sproszkowanego paliwa. Fig. 1(a), 1(b) i 1(c) pokazują, odpowiednio, przypadki, w którym strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wtryskiwany poziomo, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do góry, oraz w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do dołu. Wtym przypadku części analogiczne do znanych ze stanu techniki są oznaczone tymi samymi odnośnikami, a ich opis zostanie pominięty.

W tym przykładzie realizacji, przy części łączącej główną dyszę powietrzną 1 i rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo 3 znajduje się dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną iniskokaloryczną 6, który jest połączony z główną dyszą powietrzną 1 za pomocą odpowiedniego mechanizmu łączenia, tak że kierunek jego ułożenia może być zmieniany wraz ze zmianą kierunku wtryskiwania przez główną dyszę powietrzną 1.

Z drugiej strony, dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 może być również elementem oddzielnym od głównej dyszy powietrznej 1 i może działać w sposób niezależny, tak by wykrywać ruch głównej dyszy powietrznej 1 w celu zmiany kierunku swego ułożenia zgodnie z wykrytym ruchem.

Odnośnik 11 oznacza urządzenie rozpraszające, które jest umieszczone przy zewnętrznej stronie na zagiętej części, tam gdzie rura doprowadzająca sproszkowane paliwo 3 jest zagięta w kierunku dopływu, tak że strumień mieszanki wysokokalorycznej posiadający tendencję do rozchodzenia się pod wpływem działania siły odśrodkowej może uderzyć w urządzenie rozpraszające i zostać równomiernie rozproszony w rurze doprowadzającej sproszkowane paliwo 3.

W tym przykładzie realizacji, dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 jest tak skonstruowany, by podążać za zmianą kierunku głównej dyszy powietrznej 1, zgodnie z powyższym opisem. Gdy główna dysza powietrzna 1 jest ułożona poziomo, jak pokazano na fig. 1(a), dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 również przyjmuje położenie poziome. Gdy główna dysza powietrzna 1 jest skierowana do góry, jak pokazano na fig. 1(b), dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 również jest skierowany do góry. Gdy główna dysza powietrzna 1jest skierowana do dołu, jak pokazano na fig. 1(c), dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 również jest skierowany do dołu. Tak więc dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 działa w taki sposób, by prowadzić strumień mieszanki 7 w tym samym kierunku, w jakim jest on wtryskiwany do pieca przez główną dyszę powietrzną 1.

Zgodnie z tym przykładem realizacji niniejszego wynalazku, strumień wysokokaloryczny 8 i strumień niskokaloryczny 9 sproszkowanego paliwa wytworzone przez dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 utrzymują odpowiednią dystrybucję koncentracji równoważną przypadkowi, w którym strumień mieszanki 7 jest wstrzykiwany poziomo. Nawet jeśli kierunek wstrzykiwania strumienia mieszanki 7 przez dyszę powietrzną 1 zmieni się z kierunku poziomego na kierunek do góry lub do dołu, dystrybucja koncentracji, zgodnie z wymogiem efektywnego spalania, może być odpowiednio utrzymywana bez powstawania odchylonego strumienia w płaszczyźnie wyjściowej głównej dyszy powietrznej 1.

W omawianym przypadku, główna dysza powietrzna (dysza palnikowa) jest umieszczona w każdej części narożnej bocznej ściany pieca (ściany pieca), jak to pokazano na fig. 6, tak że strumień mieszanki sproszkowanego paliwa podzielonego na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną oraz powietrza nośnego może być w sposób efektywny wtryskiwany z części narożnej do pieca.

Jak pokazano na fig. 7, jednostka skrzyni powietrznej posiadająca kwadratowy przedni przekrój składa się z przynajmniej jednej rury doprowadzającej sproszkowane paliwo i jednej rury doprowadzającej dodatkowe powietrze spalania, przy czym wiele jednostek skrzyń powietrznych może być rozmieszczonych oddzielnie lub mogą być one ze sobą połączone. Opisywana konstrukcja ma możliwie jak najbardziej zwartą strukturę, ponieważ wymiar h w kierunku górnym i dolnym wynosi półtora raza lub mniej długości w kierunku bocznym W jednostki skrzyni powietrznej. Należy zauważyć, że na fig. 7 pokazane są palnik węglowy, który składa się z rury doprowadzającej sproszkowane paliwo, przejścia

PL 193 795 B1 do doprowadzania dodatkowego powietrza spalania i tym podobnych, oraz palnika olejowego, przy czym gdy nie jest doprowadzane paliwo olejowe, palnik olejowy może być używany jako wlot powietrza do dostarczania dodatkowego powietrza spalania.

Drugi przykład realizacji niniejszego wynalazku zostanie opisany z nawiązaniem do fig. od 2(a) do 2(c). Podobnie jak fig. 1(a), 1(b) i 1(c) przedstawiające pierwszy przykład realizacji wynalazku, fig. 2(a), 2(b) i 2(c) są przekrojami poprzecznymi schematycznie ukazującymi konstrukcję palnika do spalania sproszkowanego paliwa. Fig. 2(a), 2(b) i 2(c) pokazują, odpowiednio, przypadki, w którym strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wtryskiwany poziomo, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do góry, oraz w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do dołu. W tym przypadku części analogiczne do znanych ze stanu techniki są oznaczone tymi samymi odnośnikami, a ich opis zostanie pominięty.

W tym przykładzie realizacji zapewniony jest drugi dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 10, który jest umieszczony od strony dopływu do dzielnika strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6, który jest umieszczony przy części łączącej główną dyszę powietrzną 1i rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo 3.

Dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6, umieszczony dalej w kierunku odpływu przy części łączącej główną dyszę powietrzną 1i rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo 3, jest tak zbudowany, by działał zależnie od zmian stanu głównej dyszy powietrznej 1, tak jak w pierwszym przykładzie realizacji, zmieniając kierunek przepływu w taki sposób, by strumienie wysokokaloryczny 8 i niskokaloryczny 9 mogły być utworzone w tym samym kierunku, w jakim sproszkowane paliwo jest wtryskiwane do pieca. Z drugiej strony, dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 10, umieszczony po stronie dopływu do dzielnika 6, może być zamocowany na stale lub być typu zmiennego, którego ułożenie nie jest ściśle uzależnione od działania głównej dyszy powietrznej 1.

W tym przykładzie realizacji, strumień mieszanki 7 jest dzielony na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną najpierw przez dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 10, a potem jest prowadzony do drugiego dzielnika strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 i głównej dyszy powietrznej 1. Ponadto, podobnie jak w pierwszym przykładzie realizacji, dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 jest tak skonstruowany by dopasowywać się do zmiany kierunku głównej dyszy powietrznej 1, tak jak to opisano powyżej. Gdy główna dysza powietrzna 1jest skierowana poziomo, jak pokazano na fig. 2(a), dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 jest również skierowany poziomo. Gdy główna dysza powietrzna 1jest skierowana do góry, jak pokazano na fig. 2(b), dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 również jest skierowany do góry. Gdy główna dysza powietrzna 1jest skierowana do dołu, jak pokazano na fig. 2(c), dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 również jest skierowany do dołu. Tak więc dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 działa w taki sposób, by prowadzić strumień mieszanki 7 w tym samym kierunku, w jakim jest on wtryskiwany do pieca przez główną dyszę powietrzną 1.

Dzięki powyższemu układowi, sproszkowane paliwo, odpowiednio przygotowane przez dzielniki strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 6 i 10, ma postać strumienia o ustalonej dystrybucji koncentracji, takiej samej jak dla przypadku, w którym zarówno strumień wysokokaloryczny8 jak i strumień niskokaloryczny 9 są wtryskiwane poziomo, tak jak to pokazano na fig. 2(a).

Nawet jeśli kierunek wtryskiwania przez główną dyszę powietrzną 1 strumienia mieszanki zmienia się od kierunku poziomego do kierunku do góry lub do dołu, przy dodaniu dodatkowego dzielnika strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 10, dystrybucja koncentracji, zgodnie z wymogami wydajnego spalania paliwa, może być odpowiednio utrzymywana w płaszczyźnie wyjściowej głównej dyszy powietrznej 1.

Trzeci przykład realizacji niniejszego wynalazku zostanie opisany z nawiązaniem do fig. od 3(a) do 3(c). Podobnie jak w przypadku pierwszego i drugiego przykładu realizacji wynalazku, fig. 3(a), 3(b) i 3(c) są przekrojami poprzecznymi schematycznie ukazującymi konstrukcję palnika do spalania sproszkowanego paliwa. Fig. 3(a), 3(b) i 3(c) pokazują, odpowiednio, przypadki, w którym strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wtryskiwany poziomo, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do góry, oraz w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do dołu. W tym przypadku części analogiczne do znanych ze stanu techniki są oznaczone tymi samymi odnośnikami, a ich opis zostanie pominięty.

PL 193 795 B1

Ten przykład realizacji wynalazku jest wyposażony w płytę prostującą 13, która jest umieszczona w głównej dyszy powietrznej 1 i zmienia swój kierunek zgodnie ze zmianą kierunku głównej dyszy powietrznej 1, oraz w drugą płytę prostującą 14, która jest umieszczona w rurze doprowadzającej sproszkowane paliwo 3 po stronie odpływu z dzielnika strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 10.

W tym przykładzie realizacji strumień mieszanki 7 sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wtryskiwany poziomo z głównej dyszy powietrznej 1, jak to pokazano na fig. 3 (a), przy czym główna dysza powietrzna 1 może zmieniać kierunek wtryskiwania strumienia mieszanki na kierunek do dołu lub do góry, pokazane, odpowiednio, na fig. 3(b) i 3(c).

Przed wtryśnięciem strumień mieszanki 1 jest dzielony na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną przez dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 10, umieszczony od strony dopływu, po czym jest wprowadzany do głównej dyszy powietrznej 1.

Jak pokazano na fig. 3 (a), druga płyta prostująca 14 w rurze doprowadzającej sproszkowane paliwo 3 działa w taki sposób, by utrzymywać odpowiednią dystrybucję koncentracji, na którą składają się strumień wysokokaloryczny 8 i strumień niskokaloryczny 9 sproszkowanego paliwa, powstałe przed wejściem tych rozdzielonych strumieni do głównej dyszy powietrznej 1. Pierwsza płyta prostująca 13 w głównej dyszy powietrznej 1 działa w taki sposób, by kierować strumień wysokokaloryczny 8 sproszkowanego paliwa w stronę wewnętrznej powierzchni głównej dyszy powietrznej 1.

Gdy główna dysza powietrzna jest skierowana do góry lub do dołu pod kątem q, jak pokazano na fig. 3(b) i 3(c), sproszkowane paliwo ma również możliwość utrzymywania odpowiedniej dystrybucji koncentracji dla strumienia wysokokalorycznego 8 i niskokalorycznego 9, które powstały dzięki dzielnikowi strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 10, dzięki działaniu prostującemu zapewnianemu przez drugą płytę prostującą 14 w rurze doprowadzającej sproszkowane paliwo 3 i przez pierwszą płytę prostującą 13 w głównej dyszy powietrznej 1.

Dzięki działaniu pierwszej i drugiej płyty prostującej 13 i 14, strumień wysokokaloryczny 8 i strumień niskokaloryczny 9 mają możliwość ustanowienia odpowiedniej dystrybucji koncentracji, takiej samej jak dla przypadku, gdy strumień mieszanki 7 jest wtryskiwany poziomo, tak jak to pokazano na fig. 3(a). Nawet jeśli kierunek wtryskiwania przez główną dyszę powietrzną 1 strumienia mieszanki 7 zmieni się z poziomego na kierunek do dołu lub do góry, przy dodatkowym działaniu dzielnika strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 10 dystrybucja koncentracji, tak jak to jest wymagane z punktu widzenia efektywności spalania paliwa, może być odpowiednio utrzymywana w płaszczyźnie wyjściowej głównej dyszy powietrznej 1.

Czwarty przykład realizacji niniejszego wynalazku zostanie opisany z nawiązaniem do fig. od 4(a) do 4(c). Podobnie jak w przypadku pierwszego, drugiego i trzeciego przykładu realizacji wynalazku, fig. 4(a), 4(b) i 4(c) są przekrojami poprzecznymi schematycznie ukazującymi konstrukcję palnika do spalania sproszkowanego paliwa. Fig. 4(a), 4(b) i 4(c) pokazują, odpowiednio, przypadki, w którym strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest wtryskiwany poziomo, w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do góry, oraz w którym strumień mieszanki jest wtryskiwany do dołu. W tym przypadku części analogiczne do znanych ze stanu techniki są oznaczone tymi samymi odnośnikami, a ich opis zostanie pominięty.

W tym przykładzie realizacji, w przejściu do doprowadzania dodatkowego powietrza spalania 4 umieszczony jest element prostujący strumień dodatkowego powietrza spalania 15, który jest umieszczony wewnątrz skrzyni powietrznej 5 w sąsiedztwie części łączącej drugą dyszę powietrzną 2 z przejściem dla dodatkowego powietrza spalania 4. Odnośnik 16 oznacza dodatkowe powietrze spalania, które ma być wtryskiwane z przejścia do doprowadzania dodatkowego powietrza spalania 4 przez drugą dyszę powietrzną przez drugą dyszę powietrzną do pieca. Odnośnik 17 oznacza dodatkowe powietrze spalania, które obchodzi drugą dyszę powietrzną 2 uchodząc z przejścia do doprowadzania dodatkowego powietrza spalania 4i wyciekając wokół drugiej dyszy powietrznej 2 do pieca.

W tym przykładzie realizacji strumień mieszanki 7 sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego jest rozpraszany przez urządzenie rozpraszające 11 i rozdzielany na strumienie wysokokaloryczny i niskokaloryczny przez dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną 10, zanim zostanie doprowadzony do głównej dyszy powietrznej 1.

Element prostujący strumień dodatkowego powietrza spalania 15 działa w taki sposób, by zmieniać kierunek strumienia dodatkowego powietrza spalania, tak by dodatkowe powietrze spalania po przejściu w sąsiedztwie górnej wewnętrznej ściany i dolnej wewnętrznej ściany przejścia do doproPL 193 795 B1 wadzania dodatkowego powietrza spalania 4 mogło przemieszczać się przez wnętrze drugiej dyszy powietrznej 2.

Jak pokazano na fig. 4(b) i 4(c), element prostujący strumień dodatkowego powietrza spalania15 działa w taki sposób, by zmieniać kierunek strumienia dodatkowego powietrza spalania, tak by dodatkowe powietrze spalania po przejściu w sąsiedztwie górnej wewnętrznej ściany i dolnej wewnętrznej ściany przejścia do doprowadzania dodatkowego powietrza spalania 4 mogło przemieszczać się przez wnętrze drugiej dyszy powietrznej 2.

Dzięki działaniu elementu prostującego strumień dodatkowego powietrza spalania 15, prawie całe dodatkowe powietrze spalania może być dodatkowym powietrzem spalania 16 wtryskiwanym do pieca przez drugą dyszę powietrzną 2, przy jednoczesnej minimalizacji ilości powietrza 17, które nie wejdzie do drugiej dyszy powietrznej 2 i przecieknie do pieca.

Chociaż wynalazek został opisany w nawiązaniu do konkretnych przykładów realizacji, zrozumiałe jest, że nie jest on przez nie ograniczony i może być modyfikowany na różne sposoby bez wychodzenia poza ramy wynalazku.

Palnik do spalania sproszkowanego paliwa według niniejszego wynalazku jest tak skonstruowany, by zawierał liczne dysze powietrzne rozmieszczone w bocznej ścianie pieca, służące do wtryskiwania strumienia mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego w celu utworzenie płomienia, przy czym w skład wspomnianych dysz wchodzą główna dysza powietrzna o zmiennym kierunku wstrzykiwania strumienia mieszanki do pieca i druga dysza do doprowadzania dodatkowego powietrza spalania wokół głównej dyszy powietrznej, rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo, która dostarcza strumień mieszanki do głównej dyszy powietrznej, oraz skrzynię powietrzną, przez którą przechodzi rura doprowadzająca sproszkowane paliwo, w wyniku czego powstaje przejście dla dodatkowego powietrza spalania wokół rury doprowadzającej sproszkowane paliwo, przy tym wspomniana skrzynia powietrzna jest tak skonstruowana, że poszczególne jednostki skrzyni powietrznej są od siebie oddzielone lub połączone ze sobą, a każda skrzynia powietrzna posiada przynajmniej jedną rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo i jedno przejście dla dodatkowego powietrza spalania, taki palnik charakteryzuje się tym, że dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną jest umieszczony w pobliżu części łączącej główną dyszę powietrzną i rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo, oraz tym, że dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną ma możliwość zmiany kierunku swego ułożenia niezależnie lub w zależności od zmiany kierunku wtryskiwania głównej dyszy powietrznej. Dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną ma możliwość zmiany kierunku swego ułożenia niezależnie lub w zależności od zmiany kierunku wtryskiwania głównej dyszy powietrznej, tak że strumień mieszanki może być wtryskiwany, jako stabilny i równy strumień bez odchyleń od kierunku głównej dyszy powietrznej, z głównej dyszy powietrznej do pieca. W wyniku tego powstaje wysoce efektywny palnik do spalania sproszkowanego paliwa.

Palnik do spalania sproszkowanego paliwa według zastrz. 2 niniejszego wynalazku jest tak skonstruowany, że zawiera ponadto inny dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną umieszczony po stronie dopływu do wcześniej wspomnianego dzielnika strumienia. W rezultacie, dzielenie strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną jest realizowane najpierw przez dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną umieszczony po stronie dopływu, a potem strumień mieszanki jest odpowiednio kierowany do wzmocnienia efektu rozdzielenia bez wykonywania żadnych odchyleń w kierunku głównej dyszy powietrznej, po czym jest wtryskiwany do pieca, w wyniku czego powstaje wysoce efektywny palnik do spalania sproszkowanego paliwa.

Palnik do spalania sproszkowanego paliwa według zastrz. 3 niniejszego wynalazku jest tak skonstruowany, że zawiera liczne dysze powietrzne rozmieszczone w bocznej ścianie pieca, służące do wtryskiwania strumienia mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego w celu utworzenia płomienia, przy czym w skład wspomnianych dysz wchodzą główna dysza powietrzna o zmiennym kierunku wstrzykiwania strumienia mieszanki do pieca i druga dysza do doprowadzania dodatkowego powietrza spalania wokół głównej dyszy powietrznej, rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo, która dostarcza strumień mieszanki do głównej dyszy powietrznej, oraz skrzynię powietrzną, przez którą przechodzi rura doprowadzająca sproszkowane paliwo, w wyniku czego powstaje przejście dla dodatkowego powietrza spalania wokół rury doprowadzającej sproszkowane paliwo, przy tym wspomniana skrzynia powietrzna jest tak skonstruowana, że poszczególne jednostki skrzyni powietrznej są od siebie oddzielone lub połączone ze sobą, a każda jednostka skrzyni powietrznej posiada przynajmniej jedną rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo i jedno przejście dla dodatkowego powietrza spalania, taki palnik charakteryzuje się tym, że dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokalo8

PL 193 795 B1 ryczną jest umieszczony w rurze doprowadzającej sproszkowane paliwo, oraz tym, że element prostujący strumień lub płyta prostująca jest umieszczona w pierwszej dyszy powietrznej lub w rurze doprowadzającej sproszkowane paliwo w celu zapewniania odpowiedniej dystrybucji koncentracji, wytworzonej przez dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną, na wyjściu głównej dyszy powietrznej. W rezultacie, po rozdzieleniu wykonanym przez dzielnik strumienia na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną, element prostujący strumień lub płyta prostująca przejmuje strumień i zapewnia że rozdzielone strumienie wysokokaloryczny i niskokaloryczny są oddzielnie wtryskiwane przez główną dyszę powietrzną do pieca, co znacznie zwiększa efektywność palnika do spalania sproszkowanego paliwa.

Palnik do spalania sproszkowanego paliwa według zastrz. 4 niniejszego wynalazku jest tak skonstruowany, że zawiera ponadto element prostujący strumień dodatkowego powietrza spalania umieszczony w skrzyni powietrznej, przeznaczony do prowadzenia dodatkowego powietrza spalania na wejście drugiej dyszy powietrznej. W rezultacie, strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego może być z korzyścią wtryskiwany z głównej dyszy powietrznej, a dodatkowe powietrze spalania może być z korzyścią prowadzone z zewnątrz do wejścia drugiej dyszy powietrznej przez element prostujący strumień dodatkowego powietrza spalania umieszczony w skrzyni powietrznej, co w znacznym stopniu zapobiega przeciekaniu dodatkowego powietrza spalania na wejściu do drugiej dyszy powietrznej.

Palnik do spalania sproszkowanego paliwa według zastrz. 5 niniejszego wynalazku jest tak skonstruowany, że główna dysza powietrzna jest umieszczona w części narożnej bocznej ściany pieca. W rezultacie, palnik jest tak zaprojektowany, by rozdzielać strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego na strumień wysokokaloryczny i strumień niskokaloryczny przez rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo i główną dyszę powietrzną, oraz by utrzymywać to rozdzielenie, natomiast w narożnej części bocznej ściany pieca z korzyścią może odbywać się wtryskiwanie, co zapewnia uzyskanie właściwego spalania.

Palnik do spalania sproszkowanego paliwa według zastrz. 6 niniejszego wynalazku jest skonstruowany w taki sposób, że skrzynia powietrzna zawiera liczne jednostki skrzyni powietrznej, z których każdy posiada kwadratowy przedni przekrój oraz każdy posiada przynajmniej jedną rurę doprowadzająca, sproszkowane paliwo i jedno przejście dla dodatkowego powietrza spalania, przy czym wspomniane jednostki skrzyni powietrznej są od siebie oddzielone lub są ze sobą połączone, natomiast pojedyncza jednostka skrzyni powietrznej charakteryzuje się długością w kierunku do góry lub do dołu wynoszącą półtora raza (1,5 razy) lub mniej długości w kierunku bocznym. W rezultacie, jednostka skrzyni powietrznej jest tak skonstruowana, by stanowiła osłonę dla głównej dyszy powietrznej, która jest tak zaprojektowana, by zapewniać rozdzielanie strumienia mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego realizowane przez rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo i główną dyszę powietrzną, oraz by podtrzymywać to rozdzielenie, oraz dla drugiej dyszy powietrznej, która zapobiega wyciekaniu dodatkowego powietrza spalania przy jej wejściu, ponadto wspomniana jednostka skrzyni powietrznej ma długość w kierunku do góry lub do dołu, która wynosi półtora raza lub mniej długości w kierunku bocznym, dzięki czemu cała konstrukcja jest zwarta bez pogorszenia jej działania.

Claims (6)

1. Palnik do spalania sproszkowanego paliwa, zawierający liczne dysze powietrzne rozmieszczone w bocznej ścianie pieca, służące do wtryskiwania strumienia mieszanki sproszkowanego paliwa i powietrza nośnego w celu utworzenia płomienia, przy czym w skład dysz wchodzą główna dysza powietrzna o zmiennym kierunku wstrzykiwania strumienia mieszanki do pieca i druga dysza do doprowadzania dodatkowego powietrza spalania wokół głównej dyszy powietrznej, rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo, która dostarcza strumień mieszanki do głównej dyszy powietrznej oraz skrzynię powietrzną, przez którą przechodzi rura doprowadzająca sproszkowane paliwo, tworząc przejście dla dodatkowego powietrza spalania wokół rury doprowadzającej sproszkowane paliwo, znamienny tym, że dzielnik strumienia (6) na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną jest umieszczony przy części łączonej, włączając w to jej bliskie otoczenie, pomiędzy główną dyszą powietrzną (1) i rurą doprowadzającą sproszkowane paliwo (3), przy czym dzielnik strumienia (6) na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną ma mechanizm do zmiany kierunku swego ułożenia dyszy w zależności od zmiany kierunku wtryskiwania głównej dyszy powietrznej.

PL 193 795 B1

2. Palnik według zastrz. 1, znamienny tym, że inny dzielnik strumienia (10) na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną jest umieszczony po stronie dopływu do dzielnika strumienia (6) na część wysokokaloryczną i niskokaloryczną, umieszczonego przy części łączonej włączając w to jej bliskie otoczenie pomiędzy główną dyszą powietrzną (1) a rurą doprowadzającą sproszkowane paliwo (3).

3. Palnik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że element prostujący strumień dodatkowego powietrza spalania (15) jest umieszczony w skrzyni powietrznej (5) w miejscu wprowadzenia dodatkowego powietrza spalania (16) do wejścia drugiej dyszy powietrznej (2).

4. Palnik według zastrz. 1, znamienny tym, że główna dysza powietrzna (1) jest umieszczona w części narożnej bocznej ściany pieca.

5. Palnik według zastrz. 3, znamienny tym, że skrzynia powietrzna (5) zawiera liczne jednostki skrzyni powietrznej, z których każda jednostka posiada przynajmniej jedną rurę doprowadzającą sproszkowane paliwo (3) ma jedno przejście dla dodatkowego powietrza spalania (4).

6. Palnik według zastrz. 5, znamienny tym, że każda skrzynia powietrzna (5) ma kwadratowy przedni przekrój oraz każda jednostka skrzyni powietrznej ma długość (h) od osi palnika olejowego do najbardziej odległego zewnętrznego punktu skrzyni powietrznej (5) w kierunku do góry i do dołu, co najwyżej półtora raza jej długości w kierunku bocznym (W).