SU1268882A1 - Pulverized-coal burner arrangement - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сжиганию твердого топлива, например, в котлоагрегатах . Цель изобретени  - повышение качества сжигани  низкореакционных и высокозольных углей при одновременном снижении содежани  окислов азота в продуктах сгорани  путем обеспечени  повышенной турбулизации в зоне развитого горени  и обеспечени  наиболее полного выжига топлива. Кажда  из двух горелок пылеугольного горелочного устройства имеет каналы (К) 1, 2, 3 аэросмеси, вторичного и третичного воздуха , расположенные параллельно. Угол между ос ми горелок равен 24-32°, а рассто ние от точки пересечени  осей К 2 до их выходных срезов равно 2,9-5,6 их эквивалентного диаметра. К 3 имеют с К 2 обшую стенку 5. К 1 выполнен в виде двух ш,елевых патрубков, размеш,енных в К 2. В топочный объем через К 1 подают аэросмесь, состо ш ,ую из угольной пыли и первичного воздуха , а через К 2 и 3 - соответственно вторичный и третичный воздух. Вторичный воздух подают со скоростью, равной скорости истечени  аэросмеси или близкой к ней. Скорость третичного воздуха больше скорос ти подачи вторичного воздуха. По выходе сл из горелки аэросмесь прогреваетс  за счет излучени  из факела и подсоса из окружаюшей среды гор чих продуктов сгорани , следствием чего  вл етс  интенсивный выход летучих. 2 ил. to 05 оо 00 СХ) ГСThis invention relates to the combustion of solid fuels, for example, in boilers. The purpose of the invention is to improve the quality of combustion of low-reactive and high-ash coals while reducing the content of nitrogen oxides in the combustion products by providing increased turbulence in the developed combustion zone and ensuring the most complete burning of the fuel. Each of the two torches of the pulverized coal burner has channels (K) 1, 2, 3 of the air mixture, secondary and tertiary air, arranged in parallel. The angle between the burner axes is 24-32 °, and the distance from the point of intersection of the K 2 axes to their output sections is 2.9-5.6 of their equivalent diameter. K 3 have a common wall 5 with K 2. K 1 is made in the form of two sh, spruce branches placed in K 2. An air mixture is supplied through K 1 to the furnace volume, consisting of coal dust and primary air, and through K 2 and 3 are secondary and tertiary air, respectively. Secondary air is supplied at a rate equal to or close to the flow rate of the air mixture. The tertiary air velocity is higher than the secondary air feed rate. On exiting the burner from the burner, the air mixture is heated due to the emission of hot combustion products from the flame and suction from the environment, resulting in an intensive release of volatile substances. 2 Il. to 05 оо 00 СХ) ГС

Description

Изобретение относитс  к сжиганию твердого топлива и может быть использовано в котлоагрегатах.This invention relates to the combustion of solid fuels and can be used in boilers.

изобретени   вл етс  повышение качества сжигани  низкореакционных и высокозольных углей при одновременном снижении содержани  окислов азота в продуктах сгорани . the invention is to improve the quality of combustion of low-reactive and high-ash coals while reducing the content of nitrogen oxides in the combustion products.

На фиг.1 изображено пылеугольное горелочное устройство, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1.Figure 1 shows a pulverized coal burner, a longitudinal section; figure 2 - view And figure 1.

Устройство содержит две наклоненные одна навстречу другой горелки, кажда  из которых имеет каналы 1-3 аэросмеси, вторичного и третичного воздуха соответственно.The device contains two inclined one towards the other burner, each of which has channels 1-3 of a mixture of secondary and tertiary air, respectively.

В каждой горелке все каналы 1-3 расположены параллельно. Угол а между их ос ми равен 23-32°. Точка пересечени  осей каналов 2 вторичного воздуха расположена от их выходных срезов 4 на рассто нии s (2,9- 5,6) ds, где di - эквивалентный диаметр выходных срезов 4. Каналы 3 третичного воздуха имеют с каналами 2 вторичного воздуха общую стенку 5. В каждой горелке капал 1 аэросмеси выполнен в виде двух щелевых патрубков, размещенных в канале 2 вторичного воздуха. На входе каналов 2 вторичного воздуха и каналов 3 третичного воздуха установлены регулировочные шиберы 6.In each burner, all channels 1-3 are parallel. The angle a between their axes is 23–32 °. The intersection point of the axes of channels 2 of secondary air is located from their output sections 4 at a distance s (2.9-5.6) ds, where di is the equivalent diameter of output sections 4. Channels 3 of the tertiary air have a common wall 5 of channels 2 of secondary air In each burner, 1 aero mix was dripping in the form of two slit nozzles placed in channel 2 of secondary air. At the entrance of the channels 2 of the secondary air and channels 3 of the tertiary air installed adjusting gates 6.

Пылеугольное горел очное устройство работает следующим образом.Dust burned full-time device works as follows.

В топочный объем через каналы 1 подают аэросмесь, состо щую из пыли низкореакционного или высокозольного угл  и первичного воздуха, а через каналы 2 и 3 - соответственно вторичный и третичный воздух , причем вторичный воздух подают со скоростью, равной скорости истечени  аэросмеси или близкой к ней, а скорость третичного воздуха поддерживают большей скорости подачи вторичного воздуха. По выходе из горелки аэросмесь прогреваетс  за счет излучени  из факела и подсоса из окружащей среды гор чих продуктов сгорани , следствием чего  вл етс  интенсивный выход летучих. Поскольку низкореакционные угли характеризуютс  невысоким содержанием горючих летучих, а при нагреве высокозольных углей летучие сильно балластируютс  газообразными продуктами разложени  минеральной части топлива, дл  нормального протекани  топочного процесса на начальной стадии развити  факела должны быть обеспечены услови , необходимые дл  устойчивого зажигани . В предлагаемом горелочном устройстве такие услови  обеспечиваютс  как за счет уменьшени  массы реагирующей смеси (путем организации ступенчатого ввода воздуха), так и за счет уменьщени  теплоотвода из реакционной зоны. Последнее достигаетс  уменьшенной скоростью подачи вторичного воздуха , организацией его параллельного с аэросмесью движени  в доударной зоне, а также благодар  тому, что максимальноеA mixture of low-reactive or high-ash coal and primary air is fed into the furnace volume through channels 1, and secondary and tertiary air respectively through channels 2 and 3, respectively, with secondary air supplied at or near the flow rate of the mixture; and the tertiary air velocity is maintained at a higher secondary air velocity. Upon leaving the burner, the air mixture is heated due to the radiation from the torch and the suction from the environment of hot combustion products, which results in an intensive release of volatile substances. Since low-reaction coals are characterized by a low content of combustible volatile, and when heating high-ash coals, the volatile ballast is highly gaseous by the decomposition products of the mineral part of the fuel, the conditions necessary for stable ignition should be provided for the normal course of the combustion process. In the proposed burner device, such conditions are provided both by reducing the mass of the reaction mixture (by organizing staged air intake) and by reducing the heat removal from the reaction zone. The latter is achieved by a reduced feed rate of secondary air, the organization of its movement parallel to the aero mix in the pre-impact zone, and also due to the fact that the maximum

значение угла а не превышает 32°, а рассто ние S составл ет не менее 2,9d3, в результате чего удар горелочных струй, взаимодействующих между собой внутренними сторонами , получаетс  нежестким, а раскрытие факела умеренным.the value of the angle a does not exceed 32 °, and the distance S is not less than 2.9d3, as a result of which the blow of the burning jets interacting with each other by the internal sides is made non-rigid, and the flare opening is moderate.

Устойчивое зажигание, реализуемое с помощью указанных мер, дает возможность поддерживать стабилизацию первичного воспламенени  угольной пыли. Вниз по потокуSustained ignition, implemented using these measures, makes it possible to maintain stabilization of the primary ignition of coal dust. Downstream

воспламенение охватывает все поперечное сечение факела, при этом гор ща  пыль попадает в зону воздействи  потоков третичного воздуха, которые внедр ютс  в факел, охватыва  его снаружи. При перемешивании этого воздуха с угольными частицами происходит окончательное сгорание топлива. Как показали исследовани , дл  создани  повышенной турбулизации в зоне равитого горени  и обеспечени  наиболее полного выжига топлива необходимо, чтобы угол а был неthe ignition covers the entire cross section of the plume, while the burning dust enters the zone of influence of the tertiary air streams, which are embedded in the plume, enveloping it outside. When this air is mixed with coal particles, the final combustion of the fuel takes place. Studies have shown that to create increased turbulence in the zone of optimal combustion and ensure the most complete burning of fuel, it is necessary that the angle a be not

Q менее 23° при рассто нии S, равном не более 5,6d3. При меньших значени х угла а и больших значени х рассто ни  S происходит ухудшение перемешивани  топлива с третичным воздухом, снижаетс  трубулизаци  факела вследствие ослаблени  ударного взаи5 модействи  струй, что резко повышает потери с механическим недожогом топлива. Регулирование топочного процесса при изменении нагрузки котлоагрегата, характеристик сжигаемого топлива и т. д. производдитс  путем перераспределени  воздуха че рез каналы 2 и 3 с помощью шиберов 6. Предлагаемое горел очное устройство позвол ет также снизить содержание окислов азота в продуктах сгорани . Нар ду с ограничением количества воздуха, контактирующего с угольной пылью на начальном этапе развити  факела, это достигаетс , кроме того , замедлением процесса смешивани  вторичного воздуха с пылью в доударной зоне и уменьшением относительной скорости при торможении частиц топлива в зоне удара,Q is less than 23 ° with a distance S equal to not more than 5.6d3. At smaller values of angle a and large values of distance S, mixing of fuel with tertiary air deteriorates, pipe plume is reduced due to the weakening of the impact interaction of the jets, which sharply increases losses due to mechanical underburning of fuel. Regulation of the flue process when changing the load of the boiler, the characteristics of the combusted fuel, etc., is performed by redistributing the air through channels 2 and 3 with the help of gates 6. The proposed burning device also reduces the content of nitrogen oxides in the combustion products. Along with limiting the amount of air in contact with coal dust at the initial stage of torch development, this is also achieved by slowing down the process of mixing secondary air with dust in the impact zone and decreasing the relative velocity during braking of the fuel particles in the impact zone,

0 обусловленными умеренными значени ми угла.0 due to moderate angles.

Предлагаемое горелочное устройство обеспечивает высокое качество сжигани  низкореакционных и высокозольных углей и одновременно позвол ет снизить содержаниеThe proposed burner device provides high-quality combustion of low-reactive and high-ash coals and at the same time allows to reduce the content

5 окислов азота в продуктах сгорани .5 nitrogen oxides in combustion products.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Пылеугольное горелочное устроство, со0 держащее две наклоненные одна навстречу другой горелки, кажда  из которых имеет каналы аэросмеси, вторичного и третичного воздуха, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества сжигани  низкореакционных и высокозольных углей при одно5 временном снижении содержани  окислов азота в продуктах сгорани , в каждой горелке все каналы расположены параллельно, угол между их ос ми равен 24-32°, точкаA pulverized coal burner containing two tilted one towards the other burner, each of which has channels of a mixture of aerosols, secondary and tertiary air, characterized in that in each burner, all the channels are parallel, the angle between their axes is 24-32 °, the point пересечени  осей каналов вторичного воздуха расположена от их выходных срезов на рассто нии, равном 2,9-5,6 их эквивалентного диаметра, а каналы третичного воздуха имеют с каналами вторичного воздуха общую стенку.the intersections of the axes of the secondary air channels are located from their output sections at a distance of 2.9-5.6 of their equivalent diameter, and the tertiary air channels have a common wall with the secondary air channels. дид/1did / 1 фиг. гFIG. g