Пылеугольная горелка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 13339 9) 1/О 04 Р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4017779/ (22) 28.01,86 (46) 30.08,87 (71) Московски юл,32Энергетический инст перет ме -4 О ханическии жог. 3 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ тут(57) Изобретение м.б, использованокотлоагрегатах, Цель изобретения -овышение качества сжигания путемнижения образования окислов азота. Выходные срезы 4, 5 воздушных коробов 2 и сопл 3 подачи аэросмеси расположены заподлицо с опорной плитой1, Расстояние 1 между центрами срезов коробов 2 в 2,0-3,5 раза превышает эквивалентный диаметр срезов 4.Угол Ы между проекциями осей коробов2 на горизонтальную плоскость равен30-60, а сопла 3 установлены перпендикулярно плите 1 При таком расположении коробов снижается удар воздушных струй у устья горелки, чтоповышает полноту сгорания, Снижаетсятакже деформация результирующеговоздушного потока и ускоряетсямешивание реагентов, что снижаеИзобретение относится к областисжигания твердого топлива и можетбыть использовано в котлоагрегатах,Целью изобретения является повышение качества сжигания путем снижения образования окислов азота,На Фиг,1 изображена пылеугольнаягорелка; на Фиг.2 - вид А на Фиг,1;на фиг.З - вид Б на Фиг,1Горелка содержит плиту 1, в амбразурах которой установлены воздушныекороба 2, наклоненные навстречу другдругу, и сопла 3 подачи аэросмеси,попарно расположенные по обе стороны воздушных коробов 2 перпендикулярно плоскости их выходных срезов,причем все сопла 3 подачи аэросмесиустановлены относительно плиты 1 перпендикулярно. Срезы 4 и 5 соответственно воздушных коробов 2 и сопл 3подачи аэросмеси расположены заподлицо с плитой 1, Расстояние 1, междуцентрами срезов 4 воздушныхкоробов2 в 2,0-3,5 раза превышает эквивалентный диаметр й срезов 4, Угол смежду осями всздушных коробов 2 составляет 30-60Горелка работает следующим образом,Аэросмесь, например угольную пыльс сушильным агентом, подают черезсопла 3, а вторичный воздух - черезкороба 2, При истечении в топочныйобъем пылевые струи двкжутся параллельно, а воздушные струи - под углом к ним настречу друг другу, Благодаря развитому периметру зажигания пылевые струи подсасывают высоконагретые топочные газы как с внешнихсторон горелки, так и из внутреннейобласти топочного объема, заключенной между истекающими струями и плитой 1. Это способствует быстромупрогреву первичной аэросмеси и приводит к раннему и устойчивому воспламенению Факела, По мере развития факела, происходит массообмен междуего внешними слоями, обогащеннымитопливом, и внутрепними слоями обогащенными кислородом, вследствие чегов зоне ядра горения кислород оказывается достаточно равномерно распределенным по всему поперечному сечению Факела, Последнее в значителвноймере достигается за счет растеканияк периферии Факела вторичных потоковвоздуха, возникающих в результатесоударения воздушных струй (на Фиг.З5 10 15 202530 замедляется. В итоге большая часть азотсодержащих веществ переходит в молекулярный азот. Уменьшению образования окислов азота при применении данной горелки способствует так же то, что она в зоне ядра горения Формирует Факел с увеличенной поверхностью, приходящейся на единицу объема., Это приводит к снижению температуры Факела в результате повышенной радиационной теплоотдачи, а следовательно, к уменьшению количества "термических" окислов азота.Как показали исследования, оптимальные условия работы данной горелки обеспечиваются, когда расстояние 1 между центрами срезов 5 воздушных сопл 1 в 2,0-3,5 раза превышает эквивалентный диаметр Й этих срезов, а взаимный угол наклона с воздушных сопл 1 равен 30-бОПри , = 30-б 0 изменение 1 в диапазоне (2,0-3,5) й не приводит к сколько-нибудь заметному ухудшению режима работы горелки как с точки 35 40 45 5055 показано стрелками). Перемешивание результирующих втоРичных потоков воздуха с пылевыми струями происходит главным образом за счет турбулентных пульсаций, что обеспечивает плавность подменивания вторичного воздуха к пыли по длине Факела на стадии, соответствующей завершению воспламенения.Как известно, количество "топливных" окислов азота, которые составляют большую часть общего количества окислов азота, образующихся при факельном сжигании азотосодержащего твердого топлива, существенно зависит от развития Физико-химических процессов на начальном участке Факела. В предлагаемой горелке в результате направленной подачи струй вторичного воздуха во внутреннюю часть Факела контакт вторичного воздуха с топливом в корневых сечениях факела ограничен, Это приводит к тому, что процессы воспламенения и сгорания летучих у большей части топлива происходит при избытке воздуха, значителЬ- но меньшем стехиометрического соотношения, необходимого для сгорания летучих, Поскольку среди летучих горючих находятся азотистые соединений топлива (в виде НСИ, ИНз и т.д.), преобладающими при малом избытке воздуха оказываются реакции рекомбинации, а окисление атомарного кислорода1333958 Аэрпсмесьвоздух зрения процесса собственно сжигания,так и с точки зрения роста количества окислов азота,При выходе за пределы оптимальныхзначений 1/и . и Ы работа горелкиухудшается. Так, при 1/о - 2,0 и) 60 наблюдается сильный удар воздушных струй, который происходит внепосредственной близости от устьягорелки, вследствие чего значительная часть вторичного воздуха быстровытесняется за пределы пылевых струйв процессе радиального оттока, чтоприводит к росту неполноты сгорания.При 1/о = 2,0-3,5 и Ы60 ударвоздушнйх струй несколько смягчаетсяпо сравнению с описанным случаем, однако деформация результирующего воздушного потока остается все еще сильной, что приводит к повышенным значениям с 1 . При 1/д ) 3,5 и с- ) 60происходит расслоение потоков пыли ивторичного воздуха, что значительнозамедляет перемешивание реагентов,приводит к чрезмерному разбавлениюреакционной смеси продуктами сгоранияи увеличивает механический недожог.При 1/о3,5 выход окислов азотапрактически не отличается от значе,ний Ю, характерных для вариантов с 1/й в диапазоне 2,0-3;5. Вариантывыполнения горелочного устройства сомалыми значениямй. углов (с.с 30 )и 5параметра 1/д (1/й ( 2,0) не имеют3 эпреимуществ перед прямоточной горелкой в отношении снижения выхода Юх Формула изобретения 10Пылеугольная горелка, содержащаяопорную плиту, в абразурах которойустановлены встречно наклоненные воздушные короба и попарно расположенные по обе стороны последних соплаподачи аэросмеси, размещенные перпендикулярно плоскости выходных срезоввоздушных коробов, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью повышения качества сжигания путем сниженияобразования окислов азота, выходныесрезы воздушных коробов и сопл подачиаэросмеси расположены заподлицо сплитой, расстояние 1 между центрами 25 срезов воздушных коробов равно(2,0-3,5)с 1 , где й - их эквивалентный диаметр, угол между проекциямиосей воздушных коробов на горизонтальную плоскость= 30-60, а сопла З 0 подачи аэросмеси установлены перпендикулярно опорной плите.1333958 ектор М,Демчи Тираж 494 1 ИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж, Раушская наб 1 одписноеССР 36 каз 4 1303 1 роизводственно-полиграфическое предприя едактор Л.Веселовская ставитель М.Зубковхред В,Еалар Ужгород, ул. Проектная,