PL159082B1

PL159082B1 - Jet burner for burning coal dust of low volatile matter content

Info

Publication number: PL159082B1
Application number: PL27792189A
Authority: PL
Priority date: 1989-02-24
Filing date: 1989-02-24
Publication date: 1992-11-30

Abstract

Jet burner for combustion of coal dust with low volatile content, intended for installation in the furnaces of power boilers with individual coal pulverizers, having a dust conduit for a dust-air mixture, characterized in that in the dust channel (1), symmetrically to the horizontal axis of the nozzle of the burner, is positioned a shutter-type separator, terminated, on the side of the inlet of the channel (1), with a separating wedge (3), whose shutter-type surface is made up of rows, placed symmetrically opposite each other, of vertical blades (2) deflected at an angle of 30 degrees to the axis of the nozzle of the burner, while the termination of the last vertical blades (2) of the shutter-type surface of the channel in the outlet section of the burner is constituted by partitions (4), horizontal or convergent to the outer walls of the burner, making an angle (α) of between 0 and 20 degrees with the axis of the nozzle of the burner, while the ratio of the cross-section of the channels (F1) formed between the walls of the burner and the outer shutter-type surfaces of the separator to the cross-section of the channel (F2) formed between the inner shutter-type surfaces of the separator decreases uniformly along the horizontal axis of the burner.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest palnik strumieniowy do spalania pyłu węglowego o niskiej zawartości części lotnych, przeznaczony do instalowania w paleniskach kotłów energetycznych, wyposażonych w indywidualne młyny węglowe.The subject of the invention is a jet burner for combustion of pulverized coal with a low content of volatile parts, intended for installation in furnaces of power boilers equipped with individual coal mills.

Stosowane dotychczas rozwiązanie palenisk kotłów energetycznych, do spalania węgli o niskiej zawartości części lotnych, polega na budowie instalacji pośredniego bunkrowania pyłu, co jest związane z dodatkowym wyposażeniem instalacji paleniskowej w takie urządzenia jak: cyklony, zasobniki pyłu, podajniki i dozowniki pyłu, instalację powietrza nośnego, instalację zrzutu oporów, palniki zrzutowe i system zabezpieczeń, związany z magazynowaniem pyłu węglowego.The so far used solution of power boiler furnaces for the combustion of coals with a low content of volatile matter consists in the construction of an indirect dust bunkering installation, which is associated with additional equipment of the combustion installation with such devices as: cyclones, dust containers, dust feeders and feeders, carrier air installation , installation of resistance dump, dump burners and a security system related to the storage of coal dust.

Znana konstrukcja palnika strumieniowego posiada przewody pyłowe o przekroju prostokątnym lub okrągłym, przez które dostarczana jest do komory paleniskowej z odpowiednią prędkością mieszanka pyłowo-powietrzna o zagęszczonej koncentracji, ustalonej ilością dozowanego pyłu i ilością powietrza nośnego.The known structure of the jet burner has dust conduits with a rectangular or circular cross-section through which a dust-air mixture with a concentrated concentration, a fixed amount of dosed dust and the amount of carrier air is supplied to the combustion chamber at an appropriate speed.

Istota wynalazku polega na wyposażeniu kanału pyłowego palnika strumieniowego w separator żaluzjowy usytuowany symetrycznie wzdłuż osi poziomej palnika, którego powierzchnię żaluzjową stanowią dwa rzędy, rozmieszczonych symetrycznie przeciwległe łopatek pionowych, nachylonych pod kątem 30° do osi dyszy palnika. Przy tym zakończenie ostatnich łopatek powierzchni żaluzjowej, w części wylotowej kanału palnika, stanowią przegrody poziome lub zbieżne do ścianek zewnętrznych kanału, tworząc z osią dyszy palnika kąt a od 0 do 20°. Od strony wlotu kanału pyłowego separator jest wyposażony w klin rozdzielający. Ponadto stosunek przekroju kanałów utworzonych między ściankami palnika, a zewnętrznymi powierzchniami żaluzjowymi separatora, do przekroju kanału wewnętrznego, utworzonego przez wewnętrzne powierzchnie żaluzjowe separatora, jest jednostajnie malejąca wzdłuż osi palnika i w części wylotowej wynosi 1/10.The essence of the invention consists in providing the dust channel of the jet burner with a louver separator located symmetrically along the horizontal axis of the burner, the louvre surface of which consists of two rows of symmetrically spaced vertical blades, inclined at an angle of 30 ° to the axis of the burner nozzle. The end of the last blades of the louvre surface in the outlet part of the burner channel form horizontal or tapered barriers to the outer walls of the channel, forming an angle α with the axis of the burner nozzle from 0 to 20 °. On the inlet side of the dust channel, the separator is equipped with a separating wedge. Moreover, the ratio of the cross-section of the channels formed between the burner walls and the outer louver surfaces of the separator to the cross-section of the inner passage formed by the internal louver surfaces of the separator is uniformly decreasing along the axis of the burner and in the outlet part is 1/10.

Proponowane rozwiązanie upraszcza w sposób zasadniczy budowę i eksploatację instalacji paleniskowej eliminując instalowanie dodatkowych urządzeń. Rozwiązanie jest szczególnie przydatne przy modernizacji kotłów, gdzie nie ma miejsca na zabudowę i brak możliwości przeniesienia przez konstrukcję dodatkowych obciążeń od dużych elementów, takich jak cyklony czy zasobniki pyłu.The proposed solution significantly simplifies the construction and operation of the furnace system, eliminating the need to install additional devices. The solution is particularly useful in the modernization of boilers, where there is no space for installation and the structure cannot transfer additional loads from large elements, such as cyclones or dust accumulators.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny palnika strumieniowego, a fig. 2 - widok od strony wylotu.The subject matter of the invention is now shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of the jet burner, and Fig. 2 shows a view from the outlet side.

159 082159 082

Według wynalazku palnik strumieniowy posiada kanał pyłowy z zainstalowanym symetrycznie wzdłuż osi poziomej separatorem żaluzjowym. Powierzchnię żałuzjową separatora tworzą rzędy, rozmieszczonych symetrycznie przeciwległe łopatek pionowych 2 nachylonych pod kątem 30°C do osi dyszy palnika. Odległości między kolejnymi łopatkami 2 wynoszą około 100 mm i są równe długości łopatek. Separator żaluzjowy, od strony wlotu kanału pyłowego 1, jest wyposażony w klin rozdzielający 3. Zakończenie ostatnich łopatek 2 powierzchni żaluzjowych separatora żaluzjowego stanowią przegrody 4, które według wynalazku mogą być ukształtowane równolegle do ścianek wewnętrznych kanału 1 lub zbieżnie tworząc z osią dyszy palnika kąt a od 0° do 20°, którego wartość jest ustalana w zależności od rodzaju paliwa spalanego. Przykładowo w rozwiązanej konstrukcji palnika według wynalazku, zastosowano zbieżność kątową ścianek 4 wynoszącą 15°.According to the invention, the jet burner has a dust channel with a shutter separator installed symmetrically along the horizontal axis. The louvre surface of the separator is formed by rows of symmetrically arranged opposing vertical blades 2 inclined at an angle of 30 ° C to the axis of the burner nozzle. The distances between the successive blades 2 are approximately 100 mm and are equal to the length of the blades. The shutter separator, on the inlet side of the dust channel 1, is equipped with a separating wedge 3. The end of the last blades 2 of the shutter surfaces of the shutter separator are partitions 4, which according to the invention can be shaped parallel to the inner walls of the duct 1 or convergingly forming an angle α with the axis of the burner nozzle from 0 ° to 20 °, the value of which is set depending on the type of fuel burned. For example, in the solved design of the burner according to the invention, an angular taper of the walls 4 of 15 ° is provided.

Zastosowanie separatora żaluzjowego w postaci dwu rzędów łopatek 2, rozmieszczonych przeciwległe symetrycznie wzdłuż osi poziomej palnika, tworzy dwa symetryczne kanały Fi przepływu mieszanki utworzone między ściankami wewnętrznymi palnika a zewnętrzną powierzchnią żałuzjową separatora, oraz kanał wewnętrzny F2 utworzony między wewnętrznymi powierzchniami żaluzjowymi separatora. Stosunek przekroju kanałów zewnętrznych Fi, do przekroju kanału wewnętrznego F2 jest jednostajnie malejący wzdłuż osi poziomej palnika, przy czym w części wylotowej stosunek ten wynosi 1:10. Przekrojem kanału Fi płynie mieszanka pyłowo-powietrzna, o koncentracji określonej parametrami pracy młyna. Mieszanka trafiając na żaluzje, ukształtowane według wynalazku, zawęża swoje pole przepływu do przekroju 2 X Fi, co zmusza pewnąjej część do nagłej zmiany kierunku i płynięcia także przekrojem F2 kanału. Ziarna pyłu, z racji dużej gęstości w stosunku do czynnika nośnego jakim jest powietrze, nie są w stanie dokonać nagłego zwrotu i przedostać się do przekroju kanału F2. Następuje więc znaczne zwiększenie koncentracji pyłu w strumieniu płynącym przekrojem FI, co jest warunkiem stabilnego spalania, przy węglu z małą zawartością części lotnych. .The use of a louvre separator in the form of two rows of blades 2, arranged opposite symmetrically along the horizontal axis of the burner, creates two symmetrical mixture flow channels Fi formed between the inner walls of the burner and the outer louver surface of the separator, and an inner channel F2 formed between the inner louver surfaces of the separator. The ratio of the cross-section of the outer channels Fi to that of the inner channel F2 decreases uniformly along the horizontal axis of the burner, this ratio being 1:10 in the outlet part. A dust-air mixture flows through the Fi channel, with a concentration determined by the mill's operating parameters. The mixture, hitting the louvers, shaped according to the invention, narrows its flow field to the cross-section 2 X Fi, which forces some of it to suddenly change direction and flow also through the channel cross-section F2. The dust grains, due to their high density in relation to the carrier medium, which is air, are not able to suddenly return and get to the cross-section of the F2 channel. Therefore, there is a significant increase in the dust concentration in the stream flowing along the FI cross-section, which is a condition for stable combustion, with coal with a low content of volatile parts. .

Dzięki zastosowaniu separatora żaluzjowego według wynalazku następuje podział strumienia F mieszaniny na dwie części w ten sposób, że strumień o niskiej koncentracji wypływa kanałem wewnętrznym o przekroju F2, co zapewnia stały rozkład prędkości przepływu mieszaniny, gwarantując stabilny zapłon i wypalanie pyłu węglowego przy niskiej zawartości części lotnych.Due to the application of the louver separator according to the invention, the mixture stream F is divided into two parts in such a way that the stream of low concentration flows out through an internal channel with a cross-section F2, which ensures a constant distribution of the mixture flow velocity, ensuring stable ignition and burning of coal dust with a low content of volatile parts .

w'in'

hg Zhg Z

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent reservation

Jet burner for combustion of pulverized coal with a low content of volatile parts, intended for installation in furnaces of power boilers, equipped with individual coal mills, equipped with a dust-air mixture dust duct, characterized in that in the dust duct (1), symmetrically to the horizontal axis of the burner nozzle, there is a shutter separator with a separating wedge (3) terminated at the inlet side of the duct (1), the shutter surface of which consists of symmetrically opposed rows of vertical blades (2) inclined at an angle of 30 ° to the axis of the burner nozzle, at where the end of the last vertical blades (2) of the louvre surface of the channel in the outlet part of the burner are baffles (4), horizontal or convergent to the external walls of the burner, creating an angle (a) from 0 to 20 ° with the axis of the burner nozzle, and the channel cross-section ratio (Fi ), formed between the burner walls and the outer louver surfaces of the separator, to the cross-section of the duct (F2), formed between the inner louver surfaces of the separator, is uniformly decreasing along the horizontal axis of the burner.