PL178821B1 - Palnik wirowy do spalania pyłu węglowego - Google Patents

Abstract

1. Palnik wirowy do spalania pyłu węglowego w kotłach energetycznych zawierający centrycznie zabudowany przewódmieszanki pyłowo-powietrznej z zawirowywaczem, znamienny tym, że u wylotu przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej (1) zabudowany jest zawirowywacz (1) strumieniamieszanki pyłowo-powietrznej z przewężeniem (2), zaopatrzony w łopatki zawirowujące (3) o kącie pochyleniaaj równym 19° - 30° do osi przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej (1), z centralnie umieszczonym rurowym elementem nośnym (4) wzdłuż osi przewodumieszanki,wyprowadzonymnieco poza końcówkę palnika w kierunku komory paleniskowej (5), na którego końcu osadzony jest zawirowywacz (II) z łopatkami (6) o kacie pochyleniaOj większym lub równymOi, a na obwodzie obudowy kanału wylotu powietrza wtórnego (7) zabudowanego koncentrycznie na przewodzie mieszanki pyłowo-powietrznej (l) umieszczonyjest zawirowywaczpowietrzawtórnego (III) zbudowany z kierownic (8) o ustalonym kącie pochylenia«3 większym lub równym kątowi pochylenia Oi łopatek zawirowywacza (I).

Description

Przedmiotem wynalazku jest palnik wirowy do spalania pyłu węglowego, przeznaczony do kotłów energetycznych w sżczególności z naścienną zabudową palników, przystosowany do niskiej emisji tlenków azotu podczas spalania.

Znane są palniki, w których strumień mieszanki pyłowo-powietrznej podawanej do palnika przechodzi przez kolano ukształtowane pod kątem 90°, w którym następuj e zagęszczenie pyłu od strony zewnętrznej oraz nierównomiemość koncentracji pyłu w całym przekroju dyszy pyłowej, aż do wylotu do komory spalania. Nierównomiemość koncentracji pyłu jest przyczyną gorszego efektu spalania, uzyskiwania wyższej zawartości tlenków azotu NO_X oraz występowania erozji dysz pyłowych palników, co również wpływa na pogorszenie parametrów spalania w komorze kotłów energetycznych.

Znane są palniki wirowe zawierające centrycznie zabudowaną dyszę pyłowo-powietrzną, u wlotu której umieszczona jest spiętrzająca zwężka zaopatrzona w zawirowujące łopatki ustawione pod kątem 12 ° -18° do osi tej zwężki, a na wylocie zabudowany stożkowo-pierścieniowy rozdzielacz mieszanki pyłowo-powietrznej.

Znane są też palniki pyłowe, u wylotu których na rurze, gdzie podawana jest mieszanka pyłowo-powietrzna, zabudowany jest rozbij acz w kształcie ściętego stożka zwróconego podstawą do komory paleniskowej. Za pomocą żeber promieniowych do stożka są przymocowane pierścienie koncentryczne w ilości 4-6 o powierzchni płaszcza ściętego stożka. Palniki te jedynie rozbijają strumienie mieszanki pyłowo-powietrznej. Pył węglowy unoszony przez powietrze wtórne ściera pierścienie koncentryczne aż do ich całkowitego zniszczenia.

178 821

Z polskiego opisu patentowego nr 67 339 znany jest palnik pyłowy, w którym występuje wymieszanie mieszanki pyłowo-powietrznej z powietrzem wtórnym, uzyskiwane poprzez zabudowanie na rurze u wylotu palnika zawirowywacza śrubowego, wprowadzającego mieszankę pyłowo-powietrznąw ruch śrubowy. Zawirowywacz ten jest zwrócony większąpodstawą części hiperboidalnej do komory paleniskowej i posiada ułopatkowanie otwarte. Zawirowywacz śrubowy osadzony jest na rurze umieszczonej w kanale, którym podawany jest strumień mieszanki pyłowo-powietrznej.

Cechą powyższych palników jest to, że ich konstrukcja nie pozwala na uzyskanie silnego zawirowania strumienia mieszanki pyłowo-powietrznej oraz uzyskanie jednorodnej koncentracji pyłu węglowego na wlocie do komory paleniskowej.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji palnika pyłowego umożliwiającego uzyskanie po przejściu mieszanki przez kolano przypalnikowe jednorodnej mieszanki pyłowo-powietrznej na wyjściu z palnika pyłowego do komory spalania oraz uzyskanie warunków spalania obniżających wytwarzanie się tlenków azotu NO_X.

Palnik wirowy do spalania pyłu węglowego w kotłach energetycznych zawierający centrycznie zabudowany przewód mieszanki pyłowo-powietrznej z zawirowywaczem według wynalazku u wylotu przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej posiada zabudowany zawirowywacz pierwszy strumienia mieszanki pyłowo-powietrznej z przewężeniem, zaopatrzony w łopatki zawirowujące o kącie pochylenia oj równym 19° - 30° do osi przewodu mieszanki, z centralnie umieszczonym rurowym elementem nośnym wzdłuż osi przewodu mieszanki, wyprowadzonym nieco poza końcówkę palnika w kierunku komory paleniskowej, na którego końcu jest osadzony drugi zawirowywacz z łopatkami o kącie pochylenia CG « a,, a na obwodzie obudowy kanału wylotu powietrza wtórnego zabudowanego koncentrycznie na przewodzie mieszanki pyłowo-powietrznej umieszczony jest zawirowywacz powietrza wtórnego zbudowany z kierownic o ustalonym kącie pochylenia α większym lub równym kątowi pochylenia α, łopatek zawirowywacza w przewodzie mieszanki pyłowo-powietrznej.

Na wlocie do przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej umieszczony jest zawirowywacz strumienia mieszanki pyłowo-powietrznej zawierający łopatki zawirowujące o kącie pochylenia «4 równym lub mniejszym od cc,. Zawirowywacz ten posiada dodatkowo przewężenie.

Dzięki zastosowaniu co najmniej dwóch zawirowywaczy strumienia mieszanki pyłowopowietrznej , w tym j ednego umieszczonego poza końcówką dyszy palnika pyłowego wysuniętego w kierunku komory paleniskowej oraz zawirowywacza powietrza wtórnego o odpowiednio zróżnicowanych kątach zawirowań, uzyskuje się bardzo dobry efekt ujednorodnienia mieszanki pyłowo-powietrznej na wyjściu z dyszy palnika. Dzięki temu uzyskuje się lepsze spalanie w komorze paleniskowej kotła. Uzyskuje się płomień o obniżonej temperaturze, umożliwiając w ten sposób obniżenie wytwarzania się tlenków azotu ΝΟχ.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny palnika wirowego, fig. 2 - widok palnika od strony komory paleniskowej, fig. 3 - odmianę palnika z dwoma zawirowywaczami w przewodzie mieszanki pyłowo-powietrznej.

Jak przedstawiono na rysunku fig. 1 palnik wirowy na pył węglowy według wynalazku zawiera centrycznie zabudowany przewód mieszanki pyłowo-powietrznej 1 u wylotu którego zabudowany jest zawirowywacz I strumienia mieszanki pyłowo-powietrznej z przewężeniem 2, zaopatrzony w łopatki zawirowujące 3 o kącie pochylenia a, równym 22° do osi przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej 1, z centralnie umieszczonym rurowym elementem nośnym 4 wzdłuż osi przewodu mieszanki, zakończony np. grotem. Końcówka rurowego elementu nośnego 4 wyprowadzona jest nieco poza końcówkę palnika wirowego w kierunku komory paleniskowej 5, na którego końcu osadzony jest zawirowywacz II z łopatkami 6 o kącie pochylenia łopatek «2 równym 25°. Na obwodzie obudowy kanału wylotu powietrza wtórnego 7 zabudowanego koncentrycznie na przewodzie mieszanki pyłowo-powietrznej 1 umieszczony jest zawirowywacz powietrza wtórnego III zbudowany z kierownic 8 o kącie pochylenia 03 równym 30°.

178 821

Palnik wirowy według wynalazku przedstawiony na fig. 3 zawiera dodatkowo na wlocie do przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej 1 zawirowywacz IV strumienia mieszanki pyłowo-powietrznej zawierający łopatki 9 o kącie pochylenia 04 równym 20°.

Zawirowywacz IV posiada dodatkowo przewężenie 10.

178 821

FIG.3

178 821

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Palnik wirowy do spalania pyłu węglowego w kotłach energetycznych zawierający centrycznie zabudowany przewód mieszanki pyłowo-powietrznej z zawirowywaczem, znamienny tym, że u wylotu przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej (1) zabudowany jest zawirowywacz (I) strumienia mieszanki pyłowo-powietrznej z przewężeniem (2), zaopatrzony w łopatki zawirowujące (3) o kącie pochylenia α, równym 19° - 30° do osi przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej (1), z centralnie umieszczonym rurowym elementem nośnym (4) wzdłuż osi przewodu mieszanki, wyprowadzonym nieco poza końcówkę palnika w kierunku komory paleniskowej (5), na którego końcu osadzony jest zawirowywacz (II) z łopatkami (6) o kącie pochylenia or większym lub równym or, a na obwodzie obudowy kanału wylotu powietrza wtórnego (7) zabudowanego koncentrycznie na przewodzie mieszanki pyłowo-powietrznej (1) umieszczony jest zawirowywacz powietrza wtórnego (III) zbudowany z kierownic (8) o ustalonym kącie pochylenia or większym lub równym kątowi pochylenia α₁ łopatek zawirowywacza (I).
2. 2. Palnik wirowy według zastrz. 1, znamienny tym, że na wlocie do przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej (1) umieszczony jest zawirowywacz (IV) strumienia mieszanki pyłowo-powietrznej zawierający łopatki (9) o kącie pochylenia or równym or .
3. 3. Palnik wirowy według zastrz. 1, znamienny tym, że na wlocie do przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej (1) umieszczony jest zawirowywacz (IV) strumienia mieszanki pyłowo-powietrznej zawierający łopatki (9) o kącie pochylenia (¾ mniejszym od OCj .
4. 4. Palnik wirowy według zastrz. 2, znamienny tym, że zawirowywacz (IV) posiada dodatkowo przewężenie (10).
5. 5. Palnik wirowy według zastrz. 3, znamienny tym, że zawirowywacz (IV) posiada dodatkowo przewężenie (10).