RU2317499C2

RU2317499C2 - Mode and a burner for rotating furnaces

Info

Publication number: RU2317499C2
Application number: RU2005101417/02A
Authority: RU
Inventors: Ханну НИКУНЕН; Арто АХВЕНАЙНЕН; Олли АРПАЛАХТИ
Original assignee: Андритц Ой
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2008-02-20
Also published as: CA2490637C; BR0312073A; EP1537371A1; WO2004001310A1; FI20021223A; US20060105277A1; FI20021223A0; RU2005101417A; CA2490637A1; AU2003240914A1; JP2005530980A

Abstract

FIELD: the invention refers to the mode and a burner for generating flame in the burning zone of a rotating furnace with the aid of a burner.

SUBSTANCE: the burner has at least one tube passing into the furnace from outside of the furnace, means for feeding fuel into the tube of the burner and an means for feeding initial air along the tube of the burner into the burning zone of the furnace, in quality of initial gas they use outcoming gas forming in a gas turbine connected with the burner. The burner has at least one tube passing into the furnace from outside of the furnace, means for feeding fuel into the tube of the burner and means for feeding initial air along the tube of the burner into the burning zone of the furnace. The burner is connected with the gas turbine with a connecting tube for feeding outcoming gas formed in the gas turbine into the tube of the burner in quality of initial gas.

EFFECT: increases efficiency of usage of heat.

12 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способу и горелке для образования пламени посредством горелки в зоне горения вращающейся печи.The invention relates to a method and a burner for generating a flame by means of a burner in the combustion zone of a rotary kiln.

Вращающиеся печи обычно используют для обработки различных твердых материалов, особенно когда для такой обработки требуется высокая температура. Кроме того, процессы обработки обычно являются эндотермическими, т.е. они нуждаются в подводе внешнего тепла в печь снаружи печи. Некоторыми примерами процессов этого рода являются, например, восстановление окисленных руд и окисленных концентратов и обжиг различных материалов, как например, обжиг клинкера и извести. Обработанный материал, выходящий из печи, часто является горячим, и для повышения эффективности использования тепла тепло в печи рекуперируют, например, посредством подогрева воздуха, поступающего в зону горения печи.Rotary kilns are usually used for processing various solid materials, especially when high temperature is required for such processing. In addition, the processing processes are usually endothermic, i.e. they need to supply external heat to the furnace outside the furnace. Some examples of processes of this kind are, for example, the reduction of oxidized ores and oxidized concentrates and the firing of various materials, such as firing clinker and lime. The processed material leaving the furnace is often hot, and in order to increase the heat efficiency, the heat in the furnace is recovered, for example, by heating the air entering the combustion zone of the furnace.

В число источников тепла, используемых в печах, входят жидкое, газообразное и твердое виды топлива, как, например, нефть, природный газ и угольная пыль. Горелку прикрепляют к горячему концу печи. Горелка обычно имеет конструкцию в виде многоканальной трубы, вставленной через отверстие в торцевой стенке печи. Выпускной конец горелки простирается в печь до места, которое является оптимальным с точки зрения как сжигания топлива, так и теплопередачи и которое зависит от требований, предъявляемых со стороны процесса, осуществляемого в печи. В некоторых случаях труба горелки может простираться только до уровня внутренней поверхности конца горелки, но она может также простираться на несколько метров внутрь печи. Труба горелки снабжена каналами для топлива (топлив) и воздуха, поступающего в зону горения, и, возможно, также дополнительными средствами, необходимыми для управления процессом.Heat sources used in furnaces include liquid, gaseous, and solid fuels, such as oil, natural gas, and coal dust. The burner is attached to the hot end of the furnace. The burner usually has a construction in the form of a multi-channel pipe inserted through an opening in the end wall of the furnace. The outlet end of the burner extends into the furnace to a place that is optimal in terms of both fuel combustion and heat transfer and which depends on the requirements of the process carried out in the furnace. In some cases, the burner tube may extend only to the level of the inner surface of the end of the burner, but it may also extend several meters into the furnace. The burner pipe is provided with channels for fuel (fuels) and air entering the combustion zone, and possibly also additional means necessary to control the process.

Особенно в процессах обработки с получением горячего продукта (клинкера, извести, так называемого известкового шлама) теплоту продукта рекуперируют посредством ее передачи к воздуху, который поступает в зону горения для сжигания топлива, используемого в процессе. В таком случае этот воздух (так называемый вторичный воздух) обычно направляют в печь в обход горелки, а через горелку направляют только так называемый первичный воздух, который необходим для зажигания, стабилизации (поддержания постоянной температуры зажигания) и образования пламени. Относительное количество первичного воздуха варьируется в зависимости от конкретных горелок и случаев применения, но чаще всего оно составляет 10-40% от общего объема воздуха, поступающего в зону горения. Первичный воздух направляют в горелку для обеспечения регулируемого зажигания топлива и постоянной температуры зажигания (стабилизации пламени) и достижения регулируемой формы пламени в печи. Первичный воздух подают в горелку ее собственным вентилятором.Especially in processing processes to produce a hot product (clinker, lime, so-called lime sludge), the heat of the product is recovered by transferring it to the air, which enters the combustion zone to burn the fuel used in the process. In this case, this air (the so-called secondary air) is usually sent to the furnace bypassing the burner, and only the so-called primary air is sent through the burner, which is necessary for ignition, stabilization (maintaining a constant ignition temperature) and flame formation. The relative amount of primary air varies depending on the specific burner and application, but most often it is 10-40% of the total volume of air entering the combustion zone. Primary air is directed into the burner to provide controlled ignition of the fuel and a constant ignition temperature (stabilization of the flame) and achieve an adjustable flame shape in the furnace. Primary air is supplied to the burner by its own fan.

Однако существующие устройства для подачи первичного воздуха не всегда обеспечивают получение желаемых результатов с точки зрения как регулирования пламени, так и эффективного использования тепла печи. Кроме того, все более строгие требования по охране окружающей среды устанавливают все более жесткие пределы на выбросы окислов азота. Например, уменьшение количества первичного воздуха обычно приводит к снижению выбросов окислов азота, но в то же самое время усложняет контролирование формы пламени, а также регулирование центра горения. Эти факторы, в свою очередь, оказывают влияние, например, на экономию тепла в процессе. Задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для более эффективного регулирования горения во вращающейся печи, как, например, известковообжигательной печи при одновременном снижении вредных выбросов, например, выбросов окислов азота по сравнению с системами, известными из предшествующего уровня техники.However, existing primary air supply devices do not always provide the desired results in terms of both flame control and efficient use of furnace heat. In addition, increasingly stringent environmental requirements are setting increasingly stringent limits on nitrogen oxide emissions. For example, reducing the amount of primary air usually leads to a reduction in nitrogen oxide emissions, but at the same time complicates the control of the shape of the flame, as well as the regulation of the center of combustion. These factors, in turn, have an effect, for example, on the heat savings in the process. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for more efficiently controlling combustion in a rotary kiln, such as, for example, a calcine kiln, while reducing harmful emissions, for example, nitrogen oxide emissions, in comparison with systems known in the art.

Отличительные признаки настоящего изобретения изложены в прилагаемой формуле изобретения. Изобретение, по существу, основано на том, что в качестве первичного воздуха вместо воздуха используют отходящий газ из газовой турбины. Таким образом, вентилятор для первичного воздуха заменен газовой турбиной.Distinctive features of the present invention are set forth in the attached claims. The invention is essentially based on the fact that exhaust gas from a gas turbine is used as primary air instead of air. Thus, the fan for primary air is replaced by a gas turbine.

В известных горелках первичный воздух вводят при избыточном давлении в несколько кПа и неподогретым или немного подогретым, обычно с температурой, например, 150-200°С. Как известно, воздух содержит кислород в количестве около 21% от его объема. В новой горелке газ, выходящий из турбины и входящий в трубу горелки, чаще всего имеет содержание кислорода 15-16% и температуру 400-800°С в зависимости от мощности турбины и потери давления в трубе горелки.In known burners, primary air is introduced at a pressure of several kPa and unheated or slightly warmed up, usually with a temperature of, for example, 150-200 ° C. As you know, air contains oxygen in an amount of about 21% of its volume. In a new burner, the gas leaving the turbine and entering the burner pipe most often has an oxygen content of 15-16% and a temperature of 400-800 ° C, depending on the power of the turbine and the pressure loss in the burner pipe.

Отходящий газ газовой турбины предназначен для той же самой задачи, что и воздух, вводимый посредством вентилятора для первичного воздуха, но в конструкции горелки согласно изобретению количество воздуха, вводимого для зажигания, явно меньше, чем в известных горелках, при этом имеют место меньшие объемные расходы кислорода и газа, обычно только 4-10% от общего количества воздуха, поступающего в зону горения. Расход топлива, требующийся для газовой турбины, является очень небольшим по сравнению с основным расходом топлива, составляя обычно лишь несколько процентов.The exhaust gas of a gas turbine is designed for the same purpose as the air introduced by means of a fan for primary air, but in the burner structure according to the invention, the amount of air introduced for ignition is clearly less than in known burners, with lower volumetric costs oxygen and gas, usually only 4-10% of the total amount of air entering the combustion zone. The fuel consumption required for a gas turbine is very small compared to the main fuel consumption, usually only a few percent.

Отличительной особенностью горелки является то, что в ней можно одновременно сжигать многие разные виды топлива, даже если они присутствуют во всех трех видах, например в твердом, жидком и газообразном видах.A distinctive feature of the burner is that it can simultaneously burn many different types of fuel, even if they are present in all three types, for example, in solid, liquid and gaseous forms.

Изобретение предпочтительно может быть применено в печах для обжига известкового шлама, известковообжигательных печах и печах для обжига цемента.The invention can preferably be applied in lime sludge kilns, lime kilns and cement kilns.

Другой воздух, необходимый в печи в дополнение к первичному воздуху, как, например, вторичный воздух, направляют в обход горелки. Вторичный воздух обычно нагревают посредством его контакта с материалом, подвергнутым обжигу в печи.Other air needed in the furnace in addition to the primary air, such as secondary air, is bypassed by the burner. Secondary air is usually heated by contacting the material calcined in a furnace.

Настоящее изобретение подробнее объясняется со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которыхThe present invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which

фиг.1 - предпочтительный вариант выполнения горелки согласно изобретению,figure 1 - a preferred embodiment of the burner according to the invention,

фиг.2а и 2b - второй предпочтительный вариант выполнения горелки согласно изобретению.figa and 2b - the second preferred embodiment of the burner according to the invention.

На фиг.1 показаны конструкция и принцип действия горелки. Горелка образована трубой 4, которая простирается в печь через отверстие в торцевой стенке 8 печи. Отходящий газ из газовой турбины, т.е. первичный воздух, по трубе горелки подают к выпускному концу горелки. Топливо, например тяжелое масло, может быть введено обычным образом путем его подачи по трубопроводу 12 и трубке 3 (копье горелки) в сопло, расположенное в выпускном конце 13 трубы 4 горелки. В обычном варианте осуществления изобретения оно расположено концентрично внутри трубы горелки, будучи окруженной первичным воздухом, но также возможны другие конструктивные решения. В зависимости от качества топлива оно может также подаваться в передний конец трубы горелки, и в этом случае оно будет смешиваться с первичным воздухом, протекающим по трубе, и воспламеняться в образованной смеси.Figure 1 shows the design and principle of operation of the burner. The burner is formed by a pipe 4, which extends into the furnace through an opening in the end wall 8 of the furnace. Flue gas from a gas turbine, i.e. primary air is supplied through the burner pipe to the outlet end of the burner. Fuel, for example heavy oil, can be introduced in the usual way by feeding it through line 12 and pipe 3 (spear of the burner) into the nozzle located at the outlet end 13 of the pipe 4 of the burner. In a typical embodiment of the invention, it is located concentrically inside the burner tube, being surrounded by primary air, but other structural solutions are also possible. Depending on the quality of the fuel, it can also be fed to the front end of the burner pipe, in which case it will mix with the primary air flowing through the pipe and ignite in the mixture formed.

Согласно изобретению газовая турбина соединена с горелкой, причем указанная турбина содержит компрессор 1, в который подают воздух и с которым соединены камера сгорания 2 и турбина 11. Топливо, как, например, природный газ или жидкое топливо, по трубопроводу 9 и воздух от компрессора поступают в камеру сгорания 2, из которой отходящие газы (т.е. первичный воздух) пропускают через турбину 11, вращающую компрессор. Энергия, потребляемая компрессором 1 от турбины 11 для создания давления, необходимого в камере сгорания, является настолько малой, что снижение температуры газа в турбине составляет только 50-100°С.According to the invention, a gas turbine is connected to a burner, said turbine comprising a compressor 1, into which air is supplied and to which a combustion chamber 2 and turbine 11 are connected. Fuel, such as natural gas or liquid fuel, is supplied via pipeline 9 and air from the compressor into the combustion chamber 2, from which exhaust gases (i.e. primary air) are passed through a turbine 11 rotating the compressor. The energy consumed by the compressor 1 from the turbine 11 to create the pressure required in the combustion chamber is so small that the decrease in gas temperature in the turbine is only 50-100 ° C.

Отличительной особенностью конструкции горелки является то, что газ (первичный воздух), образованный в камере сгорания 2 и выходящий из газовой турбины, по короткой соединительной трубе 7 подается в фактическую трубу 4 горелки. Соединительную трубу 7 наиболее подходяще выполнять таким образом, чтобы она соединялась с трубой 4 горелки снаружи торцевой стенки 8 печи, в которой установлена горелка.A distinctive feature of the design of the burner is that the gas (primary air) formed in the combustion chamber 2 and exiting the gas turbine is supplied via a short connecting pipe 7 to the actual burner pipe 4. The connecting pipe 7 is most suitably designed so that it connects to the burner pipe 4 outside the end wall 8 of the furnace in which the burner is installed.

Газотурбинный агрегат с его камерой сгорания имеет сравнительно небольшой вес. При желании его можно расположить отдельно от трубы горелки, но трубу горелки, газотурбинный агрегат и соединительную трубу между ними предпочтительно объединить в один блок так, чтобы газотурбинный агрегат поддерживался трубой горелки через соединительную трубу и, при необходимости, дополнительными опорами. Преимуществом блока подобного рода, образованного соединенными вместе газовой турбиной и трубой горелки, является то, что можно изменять его положение относительно печи. Кроме того, это оказывает влияние на работу печи. Труба горелки не всегда расположена в направлении продольной оси печи, а обычно наклонена в направлении к слою обрабатываемого материала для того, чтобы интенсифицировать теплопередачу от пламени к слою. Жесткое соединение также является конструктивно предпочтительным, так что соединение между газовой турбиной и трубой горелки осуществляют посредством неподвижной соединительной трубы вместо использования гибкого соединения, которое при необходимости должно выдерживать температуру вплоть до 800°С. Возможно необходимый вентилятор для охлаждающего воздуха может быть соответствующим образом соединен с трубой горелки.A gas turbine unit with its combustion chamber has a relatively low weight. If desired, it can be located separately from the burner pipe, but the burner pipe, gas turbine unit and the connecting pipe between them are preferably combined into one unit so that the gas turbine unit is supported by the burner pipe through the connecting pipe and, if necessary, additional supports. An advantage of a block of this kind formed by a gas turbine and a burner pipe connected together is that it can be changed in relation to the furnace. In addition, this affects the operation of the furnace. The burner pipe is not always located in the direction of the longitudinal axis of the furnace, but is usually tilted towards the layer of the processed material in order to intensify the heat transfer from the flame to the layer. A rigid connection is also structurally preferable, so that the connection between the gas turbine and the burner pipe is carried out by means of a fixed connecting pipe instead of using a flexible connection, which, if necessary, can withstand temperatures up to 800 ° C. Perhaps the necessary cooling air fan can be suitably connected to the burner pipe.

Как показано на фиг.1, газ от турбины подают в трубу 4 горелки по наклонной соединительной трубе 7. В принципе, газ можно подавать или тангенциально со стороны горелки, или вдоль оси через конец горелки. Потеря давления газа в трубе горелки (противодавление газовой трубины) зависит от направления подачи газа, так что наименьшая потеря достигается при осевой подаче, а наибольшая потеря - при тангенциальной подаче, и поэтому в каждом отдельном случае следует определять оптимальную конструкцию.As shown in FIG. 1, gas from the turbine is supplied to the burner pipe 4 via an inclined connecting pipe 7. In principle, gas can be supplied either tangentially from the side of the burner or along the axis through the end of the burner. The loss of gas pressure in the burner pipe (backpressure of the gas pipe) depends on the direction of gas supply, so that the smallest loss is achieved with axial flow and the largest loss with tangential flow, and therefore, in each individual case, the optimal design should be determined.

На фиг.2а и 2b показана конструкция горелки, в которую газ из газовой турбины направляется в горелку тангенциально. Как показано на фиг.2а, горелка содержит копье 23 горелки, при необходимости, трубчатый кожух 30 для копья горелки, трубу 24 горелки и кожух 25 для охлаждающего воздуха. В этом варианте осуществления изобретения труба 24 горелки содержит циклонную часть 32, которая соединена с прямой частью 24 трубы горелки через конус 26. Топливо подают в копье 23 горелки из трубопровода 33. Газ из газовой турбины вводится в циклонную часть 32 по соединительной трубе 27, которая соединяет трубу горелки и газовую турбину и прикреплена тангенциально к циклонной части 32. Торцевая стенка печи обозначена позицией 28.Figures 2a and 2b show the construction of a burner into which gas from a gas turbine is directed tangentially into the burner. As shown in FIG. 2 a, the burner comprises a spear 23 of the burner, optionally a tubular casing 30 for a spear of the burner, a pipe 24 of the burner and a casing 25 for cooling air. In this embodiment, the burner tube 24 comprises a cyclone portion 32 that is connected to the straight portion 24 of the burner tube through a cone 26. Fuel is supplied to the spear 23 of the burner from conduit 33. Gas from the gas turbine is introduced into the cyclone portion 32 via a connecting tube 27, which connects the burner pipe and the gas turbine and is attached tangentially to the cyclone portion 32. The end wall of the furnace is indicated by 28.

На фиг.2b на виде в разрезе по линии А-А на фиг.2а показано соединение трубы горелки с газовой турбиной. Газотурбинный агрегат содержит компрессор 21, камеру сгорания 22 и турбину 31. Из газовой турбины газ проходит в циклонную часть 32 трубы горелки по соединительной трубе 27, которая тангенциально соединена с циклоном 32. Топливо вводится в камеру сгорания по трубопроводу 29.On fig.2b in a sectional view along the line aa in figa shows the connection of the pipe of the burner with a gas turbine. The gas turbine unit contains a compressor 21, a combustion chamber 22, and a turbine 31. From the gas turbine, gas passes to the cyclone portion 32 of the burner pipe through a connecting pipe 27, which is tangentially connected to the cyclone 32. The fuel is introduced into the combustion chamber through a pipe 29.

Количество энергии зажигания на выпускном конце горелки можно при необходимости увеличить посредством так называемого промежуточного горения. Обычно труба горелки имеет такие размеры, чтобы подаваемое в нее топливо не могло сгорать в этой трубе, а воспламенялось только тогда, когда смесь выпускается из горелки в печь. Промежуточное горение возможно при создании в трубе горелки зоны, в которой посредством местного увеличения площади поперечного сечения для потока первичного воздуха скорость потока первичного воздуха снижается до значения, которое меньше, чем скорость распространения фронта пламени. При предпочтительном способе осуществления промежуточного горения эту зону создают на переднем конце трубы горелки, а отходящий газ из газовой турбины подают в трубу горелки тангенциально так, чтобы на переднем конце трубы горелки образовалась циклонообразная промежуточная горелка, как это показано на фиг.2а и 2b. Таким образом, можно при необходимости повысить температуру газа даже до более чем 1000°С. Топливо, необходимое для повышения температуры, обычно подают в соединительную трубу 7 между газовой турбиной и трубой горелки по трубопроводу 10 на фиг.1 и в соединительную трубу 27 на фиг.2b. Пространство, необходимое для промежуточного горения, не обязательно должно быть расположено на переднем конце трубы горелки, а может быть размещено в другом месте этой трубы.The amount of ignition energy at the outlet end of the burner can, if necessary, be increased by the so-called intermediate combustion. Typically, the burner pipe is dimensioned so that the fuel supplied to it cannot burn in the pipe, but only ignites when the mixture is discharged from the burner into the furnace. Intermediate combustion is possible when creating a zone in the burner tube in which, by locally increasing the cross-sectional area for the primary air flow, the primary air flow velocity is reduced to a value that is less than the propagation velocity of the flame front. In the preferred method of intermediate combustion, this zone is created at the front end of the burner pipe, and the exhaust gas from the gas turbine is fed tangentially into the burner pipe so that a cyclone-shaped intermediate burner is formed at the front end of the burner pipe, as shown in FIGS. 2a and 2b. Thus, it is possible, if necessary, to increase the gas temperature even to more than 1000 ° C. The fuel necessary to raise the temperature is usually supplied to the connecting pipe 7 between the gas turbine and the burner pipe through the pipe 10 in FIG. 1 and to the connecting pipe 27 in FIG. 2b. The space required for intermediate combustion does not have to be located at the front end of the burner pipe, but can be placed elsewhere in the pipe.

Так как отходящий газ из газовой турбины имеет температуру в несколько сот градусов (400-800°С), то часть горелки, расположенная внутри печи, имеет тенденцию становиться горячее, чем при использовании более холодного первичного воздуха. По этой причине в конструкции согласно изобретению труба горелки предпочтительно выполнена охлаждаемой. Согласно принципиальной конструкции, показанной на чертежах, горелка снабжена концентричным наружным кожухом 5, и охлаждающий воздух вентилятором 6 подается в кольцевое пространство между этим кожухом и фактической трубой горелки и по нему выходит в печь (пламя). Типичное количество охлаждающего воздуха равно лишь 1-3% общего расхода воздуха, поступающего в зону горения. В отдельных случаях может быть использована теплоизоляция вокруг трубы горелки для обеспечения повышенной теплозащиты.Since the exhaust gas from the gas turbine has a temperature of several hundred degrees (400-800 ° C), the part of the burner located inside the furnace tends to become hotter than when using colder primary air. For this reason, in the construction according to the invention, the burner tube is preferably cooled. According to the principle construction shown in the drawings, the burner is provided with a concentric outer casing 5, and cooling air is supplied by the fan 6 to the annular space between this casing and the actual burner tube and into the furnace (flame) through it. A typical amount of cooling air is only 1-3% of the total airflow entering the combustion zone. In some cases, thermal insulation around the burner pipe can be used to provide enhanced thermal protection.

Посредством горелки согласно изобретению может быть снижено содержание окислов азота по сравнению с горелками, работающими с воздухом. Важнейшим способом сведения к минимуму уровня выбросов считается уменьшение количества первичного воздуха (первичного кислорода) и закрепление повышения температуры в пламени после зажигания вследствие увеличенного количества энергии зажигания. Быстрое горение приводит к недостатку кислорода в пламени и зоне горения печи, вследствие чего тепловые NO большей частью образуются посредством ОН-радикалов, которые реагируют с NO заметно медленнее, чем свободный кислород. Окисление содержащегося в топливе азота в NO снижается с уменьшением содержания кислорода, при этом увеличивается восстановление NO в молекулярный азот.By means of a burner according to the invention, the content of nitrogen oxides can be reduced in comparison with burners operating with air. The most important way to minimize emissions is to reduce the amount of primary air (primary oxygen) and to fix the increase in temperature in the flame after ignition due to the increased amount of ignition energy. Rapid combustion leads to a lack of oxygen in the flame and the combustion zone of the furnace, as a result of which thermal NOs are mainly formed by OH radicals, which react with NO noticeably slower than free oxygen. The oxidation of the nitrogen in the fuel to NO decreases with decreasing oxygen content, while the reduction of NO to molecular nitrogen increases.

По сравнению с существующими горелками для печей новое техническое решение обеспечивает также лучшую регулируемость пламени с точки зрения как формы пламени, так и скорости горения. Последнее регулируется посредством мощности газовой турбины, которая влияет на объемный расход отходящего газа из турбины и на его температуру. Кроме того, скорость горения влияет на высоту пламени и температуру горения, а также на теплопередачу от пламени к материалу, обрабатываемому в печи.Compared to existing burners for furnaces, the new technical solution also provides better flame control in terms of both the shape of the flame and the burning rate. The latter is regulated by the power of the gas turbine, which affects the volumetric flow rate of the exhaust gas from the turbine and its temperature. In addition, the burning rate affects the flame height and combustion temperature, as well as the heat transfer from the flame to the material processed in the furnace.

Кроме того, горелка обеспечивает больший диапазон регулирования мощности, чем существующие горелки для вращающихся печей. Стабильное горение возможно даже при очень низкой мощности, потому что количество энергии, соответствующее полной мощности газовой турбины, в лучшем случае может быть введено в горелку в качестве энергии зажигания при одновременном поддержании основной подачи топлива на очень низком уровне, не вызывая при этом выключения горелки.In addition, the burner provides a wider range of power control than existing burners for rotary kilns. Stable combustion is possible even at very low power, because the amount of energy corresponding to the full power of the gas turbine can, at best, be introduced into the burner as ignition energy while maintaining the main fuel supply at a very low level, without causing the burner to turn off.

Claims

1. Способ формирования пламени в зоне горения вращающейся печи посредством горелки, содержащей, по меньшей мере, одну трубу горелки, проходящую в печь снаружи печи, средство для введения топлива в трубу горелки и средство для подачи первичного газа по трубе горелки в зону горения печи, отличающийся тем, что в качестве первичного газа используют исходящий газ, образующийся в газовой турбине, соединенной с горелкой.1. A method of forming a flame in the combustion zone of a rotary kiln by means of a burner containing at least one burner tube extending into the furnace outside the furnace, means for introducing fuel into the burner pipe, and means for supplying primary gas through the burner pipe to the combustion zone of the furnace, characterized in that the primary gas used is the outgoing gas generated in a gas turbine connected to the burner.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура отходящего газа турбины равна 400-800°С.2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature of the exhaust gas of the turbine is 400-800 ° C.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что топливо подают в выпускной конец трубы горелки.3. The method according to claim 1, characterized in that the fuel is fed into the outlet end of the burner pipe.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что топливо подают в передний конец трубы горелки, в котором оно смешивается с первичным газом, вводимым из газовой турбины.4. The method according to claim 1, characterized in that the fuel is supplied to the front end of the burner pipe, in which it is mixed with the primary gas introduced from the gas turbine.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первичный газ из газовой турбины подают по соединительной трубе таким образом, что первичный газ подается в трубу горелки тангенциально, причем топливо подают в соединительную трубу, посредством чего в трубе горелки образуется циклонообразная промежуточная горелка.5. The method according to claim 1, characterized in that the primary gas from the gas turbine is supplied through the connecting pipe so that the primary gas is supplied tangentially to the burner pipe, the fuel being supplied to the connecting pipe, whereby a cyclone-shaped intermediate burner is formed in the burner pipe.

6. Горелка для формирования пламени в зоне горения вращающейся печи, содержащая, по меньшей мере, одну трубу (4) горелки, проходящую в печь снаружи печи, средство (3) для подачи топлива в трубу горелки и средство для подачи первичного газа по трубе горелки в зону горения печи, отличающаяся тем, что горелка соединена с газовой турбиной (1, 2) соединительной трубой (7) для подачи отходящего газа, образованного в газовой турбине, в трубу горелки в качестве первичного газа.6. A burner for forming a flame in the combustion zone of a rotary kiln, comprising at least one burner tube (4) extending into the furnace outside the kiln, means (3) for supplying fuel to the burner tube, and means for supplying primary gas through the burner tube in the combustion zone of the furnace, characterized in that the burner is connected to a gas turbine (1, 2) by a connecting pipe (7) for supplying exhaust gas generated in the gas turbine to the burner pipe as primary gas.

7. Горелка по п.6, отличающаяся тем, что соединительная труба (7) наклонена относительно трубы горелки.7. The burner according to claim 6, characterized in that the connecting pipe (7) is inclined relative to the burner pipe.

8. Горелка по п.6, отличающаяся тем, что соединительная труба (7) расположена на одной оси с трубой горелки.8. The burner according to claim 6, characterized in that the connecting pipe (7) is located on the same axis as the burner pipe.

9. Горелка по п.6, отличающаяся тем, что соединительная труба (7) расположена тангенциально относительно трубы горелки.9. The burner according to claim 6, characterized in that the connecting pipe (7) is located tangentially relative to the burner pipe.

10. Горелка по п.6 или 9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средство для введения топлива в соединительную трубу для повышения температуры в трубе горелки.10. The burner according to claim 6 or 9, characterized in that it further comprises means for introducing fuel into the connecting pipe to increase the temperature in the burner pipe.

11. Горелка по п.6, отличающаяся тем, что труба (4) горелки, соединительная труба (7) и газовая турбина (1, 2, 11) выполнены в виде одного блока с возможностью регулирования его положения относительно печи.11. The burner according to claim 6, characterized in that the burner pipe (4), the connecting pipe (7) and the gas turbine (1, 2, 11) are made in the form of one unit with the possibility of regulating its position relative to the furnace.

12. Горелка по п.11, отличающаяся тем, что блок дополнительно содержит вентилятор (6) для охлаждающего воздуха.12. The burner according to claim 11, characterized in that the unit further comprises a fan (6) for cooling air.