PL206939B1 - Rozdzielacz paliwa - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest rozdzielacz paliwa.

Rozdzielacz paliwa jest stosowany w układach podłączonych do kotłów opalanych węglem brunatnym, służąc do poprawy charakterystyk spalania.

Na figurze 20 pokazano przykład znanych dotychczas układów spalania węgla brunatnego do kotłów. W skład konstrukcji układu spalania węgla brunatnego i konstrukcji kotła wchodzą kosz samowyładowczy 1 węgla, młyn 3, który proszkuje węgiel podawany z kosza 1, doprowadzający paliwo kanał główny 4, który transportuje płynną mieszankę złożoną z cząstek węgla doprowadzonych z młyna 3 i gazu nośnego cząstek węgla (dalej cząstki węgla mogą być nazywane „pyłem węglowym”, a mieszanka cząstek węgla z gazem nośnym cząstek węgla może być nazywana „płynną mieszanką” albo „dwufazowym strumieniem cząstek stałych i gazu”), palniki 5, które są połączone z końcowymi częściami kanału głównego 4, piec 8 z palnikami 5 usytuowanymi na jego ścianach bocznych, kanał wylotowy 6 gazu łączący otwór w ścianie pieca 8 z młynem 3 w celu użycia gazu spalinowego z cząstek węgla spalonych w palnikach 5 jako gazu nośnego cząstek węgla oraz rura 9 wymiennika ciepła, która znajduje się wewnątrz pieca 8.

Węgiel A w postaci brył jest kruszony w podajniku 2 znajdującym się w dolnej części kosza 1 i jest podawany do młyna 3 w sposób ciągły. W wielu przypadkach rolę młyna 3 pełni młyn wentylatorowy, co jednak nie znaczy, że konstrukcja młyna 3 jest ograniczona do takich młynów.

W młynie 3 węgiel jest suszony za pomocą gazów spalinowych B o wysokiej temperaturze, w których stężenie tlenu jest mniejsze niż 21%, przy czym gazy te są doprowadzane z pieca 8 kanałem wylotowym 6 gazów, a węgiel jest jednocześnie proszkowany. Płynna mieszanka C cząstek węgla (pył węglowy), uzyskana w wyniku proszkowania węgla granulowanego, z gazami spalinowymi jest doprowadzana kanałem głównym 4 do palników 5 usytuowanych w szeregu stopniach w kierunku pionowym ścian bocznych pieca 8. Cząstki węgla doprowadzone do palników 5 są spalane wewnątrz pieca 8, w wyniku czego powstaje płomień, a towarzyszące temu ciepło promieniowania jest wchłaniane przez rurę 9 wymiennika ciepła usytuowaną w ścianach bocznych 2 pieca i górnej części pieca i służy do wytwarzania pary wodnej.

Z doprowadzającego paliwo kanału głównego 4, płynna mieszanka C jest rozprowadzana na szereg stopni palników 5, które są zainstalowane w ścianach bocznych pieca 8; przy czym w wielu przypadkach palniki 5 są umieszczone w 2 do 4 stopni. Również w wielu przypadkach palniki 5 w formie szeregu stopni są rozmieszczone w kierunku pionowym ścian bocznych pieca 8 dla każdego młyna 3 (w każdym kotle znajduje się szereg młynów). Wynika to ze stosunkowo niskiego ciśnienia wylotowego z młyna wentylatorowego 3 w porównaniu z normalną dmuchawą turbinową typu odśrodkowego, itp., to znaczy, że strata ciśnienia w kanale głównym 4 musi być ograniczona i w celu uproszczenia konstrukcji kanału głównego 4 oraz eliminacji większego niż to jest potrzebne jego wydłużania, bardziej korzystne jest usytuowanie grupy palników w kierunku pionowym niż w kierunku poziomym.

Poniżej opisano przykład sposobu spalania w piecu 8 widocznego na fig. 20.

Chociaż, na przykład, kiedy obciążenie pieca 8 jest niskie, ilość węgla A doprowadzanego do palników 5 jest mniejsza, to prędkość przepływu gazu nośnego cząstek węgla (gazu wylotowego z kotła) w kanale głównym 4 jest utrzymywana na stałym poziomie tak, żeby prędkość przepływu nie spadła poniżej minimalnej prędkości przepływu niezbędnej do stabilnego transportu cząstek węgla i tak, żeby cząstki węgla, powstałe w wyniku proszkowania węgla A w młynie 3, były transportowane w sposób stabilny z młyna 3 do palników 5. Zatem, kiedy obciążenie kotła 8 jest niskie, to stężenie cząstek węgla w płynnej mieszance C doprowadzanej do palników 5, staje się niskie, a charakterystyki zapłonu paliwa w palnikach 5 mogą stać się niestabilne.

Dla przeprowadzenia kompensacji, część szeregu młynów 3 jest czasowo zatrzymywana (ograniczanie liczby młynów, np. zmienia się liczbę działających młynów z czterech do dwóch), a równocześnie zmienia się odpowiednio stężenie cząstek węgla (pyłu węglowego) w płynnej mieszance doprowadzanej do palnika 5 na każdym stopniu.

Stan dotychczasowy pokazano na fig. 27, 28 i 29, gdzie widać rozwiązania służące do koncentrowania paliwa w kanale głównym 4, który transportuje węgiel do palników 5. W tego typu technice koncentrowania paliwa reguluje się koncentracje cząstek węgla doprowadzanych do odpowiednich palników na górnym stopniu i na dolnym stopniu.

W przykładzie pokazanym na fig. 27, doprowadzający paliwo kanał główny 4 o dużej średnicy służący do doprowadzania paliwa znajduje się na wlotowej stronie drogi przepływu płynnej mieszanki C,

PL 206 939 B1 odgałęziony kanał paliwowy 102 o małej średnicy znajduje się na wylotowej stronie kanału głównego 4, przy czym odgałęziony kanał paliwowy 102 jest umieszczony w kanale głównym 4, w wyniku czego rozgałęzia się droga przepływu płynnej mieszanki C na dwa kanały. Palnik 501 dolnego stopnia i palnik 502 górnego stopnia są połączone z końcowymi częściami odpowiednich kanałów. W strukturze pokazanej na fig. 27, w wewnętrznej części kanału głównego 4 o dużej średnicy, na wlotowej stronie otworu bazowego odgałęzionego kanału paliwowego 102 o małej średnicy znajduje się stożkowy deflektor 105. Siła bezwładności cząstek węgla jest używana do spowodowania gromadzenia się cząstek węgla przy wewnętrznej ścianie głównego kanału głównego 4 o dużej średnicy, w wyniku czego zwiększa się stężenie cząstek węgla doprowadzonych do palnika 501 dolnego stopnia w porównaniu ze stężeniem cząstek węgla doprowadzonych do palnika 502 górnego stopnia.

W przykładzie pokazanym na fig. 28, kanał główny 4 rozgałęzia się na trzy kanały. Palnik 503 górnego stopnia, palnik 504 stopnia pośredniego i palnik 505 dolnego stopnia są zainstalowane, odpowiednio, na końcach kanałów odgałęzionych 107, 108 i 109. Wewnątrz tych trzech kanałów odgałęzionych 107, 108, 109 są zainstalowane, odpowiednio, rozdzielacze (przepustnice) 115, 116, 117. Opory przepływu płynnej mieszanki C w kanałach odgałęzionych 107, 108, 109 są odpowiednio regulowane za pomocą kątów pochylenia przepustnic 115, 116, 117 w celu regulowania natężenia przepływu płynnej mieszanki C.

W przykładzie pokazanym na fig. 29, kanał główny 4 doprowadzający paliwo transportowane z młyna 3, jest połączony z palnikiem 506 górnego stopnia bez zmiany jego pola przekroju poprzecznego, a kanał odgałęziony 121, połączony z palnikiem 507 dolnego stopnia znajduje się w środku. Efektem dotychczasowego stanu jest zwiększanie stężenia cząstek węgla w płynnej mieszance C doprowadzanej do palnika 506 górnego stopnia przez siły bezwładności cząstek węgla.

W opisanych powyżej, znanych dotychczas konstrukcjach, pokazanych na fig. 27 do 29, występuje problem polegający na tym, że w konstrukcji z palnikami 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507 i kanałami paliwowymi połączonymi z palnikami 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, nie można regulować stężenia węgla w płynnej mieszance C w kanałach odgałęzionych połączonych z kanałem głównym 4. Wewnątrz trzech kanałów odgałęzionych 107, 108 i 109 są zainstalowane, odpowiednio, jak pokazano na fig. 28, przepustnice 115, 116, 117 i chociaż w każdym kanale odgałęzionym 107, 108, 109 można zmieniać opory przepływu płynnej mieszanki C złożonej z cząstek węgla i gazu nośnego, jednak nie umożliwia to wybiórczego zmieniania stężenia cząstek węgla.

Ponadto w konstrukcji z kanałem paliwowym pokazanym na fig. 27 i 29, ze względu na brak elementów do regulowania przepustnicy i towarzyszącego jej otworu przepływowego, nie można zmieniać stężeń cząstek węgla w płynnej mieszance C wewnątrz kanałów odgałęzionych 102 i 121, połączonych z kanałem głównym 4, w zależności od zmian obciążenia kotła.

W opisanych powyżej, znanych rozwiązaniach, występuje również problem polegający na tym, że trudno jest regulować rozkład stężenia cząstek węgla w kanale głównym 4, doprowadzającym płynną mieszankę C z młyna wentylatorowego 3 do odpowiednich stopni palników 5 w piecu 8.

W kanale głównym 4, w sąsiedztwie wylotowej części młyna wentylatorowego 3, stężenie cząstek węgla na jednostkę pola powierzchni nie musi być równomierne i w wielu przypadkach występuje rozkład stężenia. Wynika to z tego, że cząstki węgla są wprowadzane do kanału głównego 4 pod działaniem siły odśrodkowej łopatki 16 wentylatora, która, jak pokazano na fig. 21, znajduje się wewnątrz młyna wentylatorowego 3 i obraca się z dużą prędkością.

Na figurze 21 pokazano warunki przepływu węgla w młynie wentylatorowym 3 oraz to, że węgiel, który jest doprowadzany do młyna wentylatorowego 3, jest mocno sproszkowany w wyniku zderzeń z łopatkami 16 wentylatora, a cząstki węgla są popychane ku wewnętrznej stronie ściany obudowy 17 młyna wentylatorowego 3 pod działaniem siły odśrodkowej powstającej w wyniku wirowania łopatek 16 wentylatora. W wyniku tego uzyskuje się wzrost zróżnicowania stężenia cząstek węgla w płynnej mieszance, złożonej z dwufazowego strumienia cząstek stałych i gazu, w kanale głównym 4 w sąsiedztwie wylotowej części młyna wentylatorowego 3 oraz w kierunku przekroju poprzecznego doprowadzającego paliwo kanału głównego 4 powstaje strumień d o wysokim stężeniu cząstek węgla i strumień d; o małym stężeniu cząstek węgla (zjawisko to można dalej określać „odchyleniem dwufazowego strumienia cząstek stałych z gazem”).

Siła odśrodkowa łopatki 16 wentylatora wynika głównie z położenia instalacyjnego młyna wentylatorowego 3, struktury kanału głównego 4, itp. i trudno ocenić rozkład stężenia cząstek węgla w zależności od różnic w strukturach młyna wentylatorowego 3 i palników 5 przed uruchomieniem układu spalania węgla.

PL 206 939 B1

Również w przypadku zainstalowania w doprowadzającym paliwo kanale głównym 4, w wylotowej części młyna wentylatorowego 3, sortownika 18 w celu uzyskania drobniejszego ziarna cząstek węgla transportowanych do palników 5 pieca 8, opisane powyżej odchylenie dwufazowego strumienia cząstek stałych i gazu wzmacnia się w kanale głównym 4, który jest połączony z wylotową częścią sortownika 18. Działanie to zostanie teraz opisane w oparciu o fig. 22.

Dwufazowe strumienie cząstek stałych i gazu d i d', jakie zostały przetransportowane z młyna wentylatorowego 3 kanałem głównym 4 na wlotową stronę sortownika 18, uderzają o płytę zderzakową 21 znajdującą się na sortowniku 18, a następnie grube cząstki węgla f spadają w kierunku wlotu do młyna wentylatorowego 3 i wracają kanałem 20 do wlotu nie pokazanego młyna wentylatorowego 3. W międzyczasie drobne cząstki węgla e są doprowadzane do odpowiednich stopni palnikowych pieca 8 kanałem głównym 4 po wylotowej stronie sortownika 18. W procesie tym drobne cząstki węgla wewnątrz kanału głównego 4 poruszają się, pod wpływem siły bezwładności, w kierunku tej ściany kanału głównego 4, która jest bliżej wewnętrznej ściany obudowy 19 sortownika 18, znajdującej się naprzeciwko wewnętrznej ściany obudowy 19 po tej stronie, na której znajduje się płyta zderzakowa 21 sortownika 18, w wyniku czego wytwarza się duża niejednorodność rozkładu stężeń cząstek węgla w kierunku przekroju poprzecznego kanału głównego 4.

Jeżeli do każdego kanału odgałęzionego, który odchodzi od kanału głównego 4, jest doprowadzana płynna mieszanka C o utrzymującej się omawianej powyżej niejednorodności rozkładu stężeń cząstek węgla, to do każdego palnika 5 nie może być doprowadzane paliwo w formie cząstek węgla o odpowiednim stężeniu. Na przykład, do palnika 5, do którego powinna być doprowadzona płynna mieszanka C o wysokim stężeniu cząstek węgla, może być doprowadzona płynna mieszanka C o niskim stężeniu cząstek węgla. Zwłaszcza w przypadku, w którym kocioł ma pracować przy niskich obciążeniach, jeżeli do palnika 5, do którego powinna być dostarczona płynna mieszanka C o wysokim stężeniu cząstek węgla, jest doprowadzana płynna mieszanka C o niskim stężeniu cząstek węgla, to warunki spalania płomienia mogą stać się niestabilne i mogą powodować gaśniecie płomienia.

Kiedy kocioł ma pracować przy niskich obciążeniach, to obciążenie młyna musi zostać zmniejszone i chociaż odpowiednio zmniejsza się ilość dostarczanego węgla, to natężenie przepływu gazu nośnego węgla nie może być zmniejszone poniżej zadanego natężenia przepływu (minimalnego natężenia przepływu) celem zapewnienia stabilnych warunków transportu cząstek węgla. Zatem, aby uniemożliwić zgaśniecie płomienia, stężenie cząstek węgla w płynnej mieszance C, która ma być doprowadzana do konkretnego palnika spośród palników 5 rozmieszczonych w szeregu stopni w piecu, musi być zwiększone w celu zapewnienia stabilności zapłonu i stabilnego spalania płomienia w palniku 5.

Ponadto, w przypadku, kiedy jako paliwo jest używany węgiel brunatny lub inny węgiel o wysokiej zawartości wody lub popiołu, to zakres stężeń cząstek węgla, w którym można utrzymać stabilny płomień palnika, określa się w zależności od udziału wody lub popiołu znajdujących się w węglu w trakcie rzeczywistej pracy kotła.

Również stabilność płomienia palnika 5 bardzo zależy od stężenia cząstek węgla, stężenia wody oraz stężenia popiołu doprowadzanych do palnika 5 i znane jest z doświadczeń, że stabilność płomienia palnika jest lepsza przy wyższym stężeniu cząstek węgla, mniejszym stężeniu wody i mniejszym stężeniu popiołu. Ponieważ węgiel, taki jak węgiel brunatny, zawiera dużą ilość wody lub popiołu, to zapewnienie stabilności płomienia palnika będzie miało istotne znaczenie w przypadku stosowania węgla brunatnego jako paliwa.

Na figurach 23 i 26 pokazano przykład ograniczania liczby młynów (z czterech jednostek do dwóch) w przypadku działania przy niskim obciążeniu pieca 8 wyposażonego w palniki 5 umieszczone w narożnych częściach przeciwległych ścian. Na fig. 26 pokazano warunki zapłonu palnika kiedy obciążenie jest nawet mniejsze niż obciążenie z fig. 23. Kiedy kruszenie w młynie 3 jest realizowane dla kotła pracującego przy niskich obciążeniach i zmniejszania się obciążenia termicznego wewnątrz pieca 8, to w centralnej części pieca 8 nie powstaje stabilna strefa spalania wysokotemperaturowego, jak pokazano na fig. 23 i fig. 26 i jest realizowany sposób uzyskiwania stabilnego spalania w wyniku samostabilizacji płomienia w każdym palniku. W tym wypadku, jeżeli nie wyregulowano odpowiednio stężenia cząstek węgla, to spalanie węgla staje się niestabilne i stabilna praca kotła staje się trudna.

Ogólnie mówiąc, kiedy obciążenie kotła jest niskie, to zwiększa się stężenie cząstek węgla doprowadzanego do palników na poszczególnych stopniach, spośród szeregu stopni palników rozmieszczonych w kierunku pionowym na ściance bocznej pieca, w celu stabilizacji płomienia spalania palnika na tych poszczególnych stopniach, co zapewnia stabilność spalania w całym piecu. Jednakże, nawet jeżeli do palników na danych stopniach zostaną doprowadzone duże ilości cząstek stężonego węgla

PL 206 939 B1 i polepszy się stabilność zapłonu palnika, to temperatura gazów wylotowych na wylocie z pieca zmniejszy się wskutek zależności pomiędzy wchłanianiem ciepła przez ściany pieca w kierunku wysokości pieca i rozkładu temperatury płomieni wewnątrz pieca. Uniemożliwia to uzyskiwanie zadanej temperatury pary wodnej. Aby zapewnić stabilność zapłonu węgla oraz nadać temperaturze gazów wylotowych z pieca zadaną wartość, istotne znaczenie nabiera regulacja stężeń cząstek węgla doprowadzonych do odpowiednich palników 5 rozmieszczonych w górnym i dolnym stopniu.

Celem wynalazku jest opracowanie rozdzielacza paliwa do kanału paliwowego, umożliwiającego doprowadzanie do palnika paliwa stałego w sposób umożliwiający osiągnięcie stabilności zapłonu i stabilne palenie zapalonego płomienia nawet przy niskim obciążeniu kotła.

Innym celem wynalazku jest opracowanie rozdzielacza paliwa do kanału paliwowego, który jest wyposażony w funkcję odchylania paliwa stałego o wysokim stężeniu w płynnej mieszance, złożonej z paliwa stałego i gazu nośnego, w zamierzonym kierunku.

Również, na ogół podczas pracy kotła pod pełnym obciążeniem (100% obciążenia), czego przykład pokazano na fig. 20, temperatura gazów wypływających z pieca jest ustalona w taki sposób, żeby po wchłonięciu przez ściany wymiennika ciepła, zamontowanego wzdłuż drogi przepływu gazu na stronie wylotowej wylotu z pieca 8 oraz w wyniku działania rury 9 wymiennika ciepła, który jest zainstalowany wewnątrz wspomnianej powyżej drogi przepływu gazu i dochodzi do (nie pokazanej) tylnej części wymiennika ciepła w piecu, temperatura gazów będzie niższa od temperatury topienia popiołu znajdującego się w gazie. Temperaturę gazów wylotowych z pieca podczas pracy przy pełnym obciążeniu kotła również zadaje się w taki sposób, żeby temperatura metalu powierzchni nie pokazanej rury wymiennika ciepła zainstalowanego we wspomnianej powyżej końcowej części wymiennika ciepła nie podniosła się nadmiernie do temperatury wytrzymałości powierzchni na ciepło albo powyżej tej temperatury.

Jednakże, kiedy kocioł przestawia się z pracy przy pełnym obciążeniu na pracę przy obciążeniu częściowym, ze względu na zmniejszanie się ilości ciepła doprowadzanego do pieca 8, temperatura gazów na wylocie z pieca kotła zmniejsza się i temperatura pary wodnej na wylocie z kotła spada poniżej temperatury pary wodnej niezbędnej na wlocie do turbiny na końcu zasilania w parę wodną (temperaturę tę można również określać nazwą „temperatura pary wodnej niezbędna na końcu zasilającym”).

Zatem, następnym celem wynalazku jest opracowanie rozdzielacza paliwa do kanału paliwowego, który, kiedy kocioł na płynną mieszankę złożoną z paliwa stałego i gazu nośnego, przełącza się z działania pod pełnym obciążeniem na działanie pod niskim obciążeniem, zapobiega się nadmiernemu spadkowi temperatur gazu na wylocie z pieca kotła tak, żeby temperatura pary wodnej na wylocie z kotła nie stała się mniejsza niż albo równa wspomnianej temperaturze pary wodnej potrzebnej na końcu zasilania.

Rozdzielacz paliwa umieszczony pomiędzy młynem proszkującym węgiel a co najmniej jednym palnikiem usytuowanym na ścianie pieca albo w narożach uformowanych przez ściany pieca, zawierający doprowadzający paliwo kanał główny, którym jest dostarczana mieszanka składająca się z paliwa stałego i gazu nośnego do każdego, co najmniej jednego palnika, przy czym z części rozgałęzionej umieszczonej w doprowadzającym paliwo kanale głównym odchodzi szereg kanałów odgałęzionych, z których każdy jest połączony z odpowiednim palnikiem, zaś od strony wlotowej części rozgałęzionej, wewnątrz doprowadzającego paliwo kanału głównego, jest umieszczona przepustnica, której kąt odchylenia jest zmienny względem przepływu mieszanki, i której oś obrotu jest umieszczona w centralnej części przepustnicy albo na jej końcu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosunek odległości osi obrotu przepustnicy usytuowanej w centralnej części kanału głównego od punktu rozgałęzienia części rozgałęzionej, patrząc w kierunku przepływu mieszanki, do średnicy kanału doprowadzającego paliwo, mierzonej w części umieszczonej na wlocie do części rozgałęzionej wynosi: (L/D) = 0,4 do 2, zaś kanał główny składa się z pierwszego odcinka usytuowanego pionowo, w którym jest zainstalowana przepustnica i drugiego odcinka, który jest umieszczony na wlotowej stronie pierwszego odcinka i jest wygięty pod kątem względem pierwszego odcinka tworząc kolanko w kierunku przepływu mieszanki intensyfikując różnicę stężeń paliwa stałego w mieszance doprowadzanej do odpowiednich odgałęzionych kanałów, wywoływaną przez przepustnicę.

Korzystnie, do wlotowej strony drugiego odcinka jest podłączony tworząc kolanko trzeci odcinek, ustawiony pionowo, w kierunku przepływu mieszanki.

Korzystnie, w kanale głównym, na wlotowej stronie przepustnicy jest umieszczony ogranicznik ograniczający przepływ mieszanki przez ten kanał.

PL 206 939 B1

Korzystnie, ogranicznik ma urządzenie do zmiany stopnia ograniczania przepływu wspomagając różnicę stężeń paliwa stałego w płynnej mieszance doprowadzanej do jednego z kanałów odgałęzionych spowodowaną przez przepustnicę.

Korzystnie, wewnątrz co najmniej kanału odgałęzionego, który jest połączony z konkretnym palnikiem spośród szeregu palników umieszczonych na wysokości ścian pieca lub części narożnych utworzonych przez te ściany, jest usytuowana przepustnica kanału odgałęzionego, za pomocą której jest zmieniane pole powierzchni otworu kanału odgałęzionego od stanu całkowitego otwarcia do stanu całkowitego zamknięcia.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia doprowadzający paliwo kanał główny z pierwszego przykładu wykonania, według wynalazku, w przekroju podłużnym; fig. 2 - doprowadzający paliwo kanał główny z fig. 1 w szczegółowym przekroju podłużnym; fig. 3 - przepustnicę stosowaną w doprowadzającym paliwo kanale głównym z fig. 1, w rzucie gł ównym; fig. 4 - doprowadzają cy paliwo kanał gł ówny z drugiego przykł adu wykonania według wynalazku, w szczegółowym przekroju podłużnym; fig. 5 - przepustnicę stosowaną w doprowadzającym paliwo kanale głównym z fig. 4, w rzucie z góry; fig. 6 - wykres ilustrujący charakterystykę rozdzielania cząstek węgla do palnika dolnego stopnia według pierwszego przykładu wykonania i drugiego przykładu wykonania, według wynalazku; fig. 7 - wykres ilustrujący charakterystykę rozdzielania cząstek węgla do palnika dolnego stopnia według pierwszego przykładu wykonania i drugiego przykładu wykonania, według wynalazku; fig. 8 - wykres ilustrujący charakterystykę rozdzielania cząstek węgla do palnika dolnego stopnia według pierwszego przykładu wykonania i drugiego przykładu wykonania, według wynalazku; fig. 9 - doprowadzający paliwo kanał główny z trzeciego przykładu wykonania według wynalazku, w przekroju podłużnym; fig. 10 - doprowadzający paliwo kanał główny z czwartego przykł adu wykonania według wynalazku, w przekroju podł uż nym; fig. 11 - wykres objaśniający sposób, w jaki zwiększa się odchylenie strumienia węgla w doprowadzającym paliwo kanale głównym z czwartego przykładu wykonania, według wynalazku; fig. 12 - wykres objaśniający sposób, w jaki zwiększa się odchylenie strumienia węgla w doprowadzającym paliwo kanale głównym z pierwszego przykładu wykonania, według wynalazku; fig. 13 - wykres objaśniający efekty zwiększania strumienia węgla i zmniejszania strat ciśnienia w palniku dolnego stopnia w przypadkach, w których stosuje się doprowadzające paliwo kanały główne z pierwszego przykładu wykonania i czwartego przykładu wykonania, według wynalazku; fig. 14 - doprowadzający paliwo kanał główny z piątego przykładu wykonania, według wynalazku, w przekroju podłużnym; fig. 15 - doprowadzający paliwo kanał główny z szóstego przykładu wykonania, według wynalazku, w przekroju podłużnym; fig. 16 - doprowadzający paliwo kanał główny z siódmego przykładu wykonania według wynalazku, w przekroju podłużnym; fig. 17 - doprowadzający paliwo kanał główny z ósmego przykładu wykonania, według wynalazku, w przekroju podł u ż nym; fig. 18 - wykres ilustrują cy charakterystykę rozdzielania czą stek węgla w palniku stopnia dolnego za pomocą siódmego i pierwszego przykładu wykonania, według wynalazku; fig. 19 - doprowadzający paliwo kanał główny w przekroju podłużnym, dla wyjaśnienia problemu, jaki może pojawić się w pierwszym przykładzie wykonania wynalazku; fig. 20 - schemat objaśniający układ paliwowy do kotłów opalanych węglem brunatnym; znany ze stanu techniki, fig. 21 - schemat obrazujący warunki przepływu węgla w młynie wentylatorowym z fig. 20; znany ze stanu techniki, fig. 22 - sortownik, częściowo w przekroju podłużnym, gdzie widać warunki przepływu węgla w przypadku, kiedy sortownik jest zainstalowany w kanale paliwowym widocznym na fig. 20; znany ze stanu techniki, fig. 23 - wnętrze pieca podczas spalania stabilnego, kiedy obciążenie jest niskie, w przekroju poziomym; znany ze stanu techniki, fig. 24 - doprowadzający paliwo kanał główny w dziewiątym przykładzie wykonania, według wynalazku, w przekroju podłużnym; fig. 25 - doprowadzający paliwo kanał główny w dziesiątym przykładzie wykonania wynalazku, w przekroju podłużnym; fig. 26 - wnętrze pieca znanego ze stanu techniki podczas spalania niestabilnego, kiedy obciążenie jest niskie, w przekroju poziomym; fig. 27 - znany ze stanu techniki doprowadzający paliwo kanał główny, w przekroju podłużnym; fig. 28 - znany ze stanu techniki doprowadzający paliwo kanał główny, w przekroju podłużnym; fig. 29 - znany ze stanu techniki doprowadzający paliwo kanał główny, w przekroju podłużnym.

Wynalazek dostarcza rozdzielacz paliwa do kanału paliwowego złożonego z kanału paliwowego, który doprowadza płynną mieszankę złożoną z kolei z paliwa stałego i gazu nośnego (na przykład, gazu spalinowego lub innego gazu o stężeniu tlenu poniżej 21%), do każdego jednego lub więcej palników rozmieszczonych na ścianach lub częściach narożnych uformowanych przez ściany pieca, szereg kanałów odgałęzionych, które odgałęziają się od części odgałęzionej znajdującej się we wspomnianym powyżej kanale paliwowym, z których każdy jest połączony z odpowiednim palnikiem oraz

PL 206 939 B1 przepustnicy usytuowanej wewnątrz kanału paliwowego na stronie wlotowej części odgałęzionej, która to przepustnica może mieć zmieniany kąt pochylenia względem strumienia mieszanki paliwowej tak, żeby powstała różnica stężeń paliwa stałego doprowadzonego do odpowiedniego odgałęzionego kanału.

Korzystnie, w końcowej części przepustnicy (patrz fig. 2) albo w centralnej części przepustnicy (patrz fig. 4) znajduje się oś obrotu przepustnicy do zmieniania kąta pochylenia wspomnianej powyżej przepustnicy w opisanym powyżej rozdzielaczu paliwa do kanału paliwowego (kanału głównego), przy czym ta oś obrotu przepustnicy jest umieszczona, korzystnie w centralnej części kanału albo w jej pobliżu, w miejscu znajdującym się na wlocie do wspomnianej powyżej części odgałęzionej.

Konstrukcja opisanego powyżej kanału paliwowego, wyposażonego na wylotowej stronie w kanały odgałęzione połączone odpowiednio z każdym spośród szeregu palników, które wchodzą do pieca, umożliwia ustalenie stałej wartości współczynnika rozkładu gazu nośnego paliwa stałego w płynnej mieszance, złożonej z dwufazowego strumienia substancji stałej z gazem, oraz powiększanie stężenia paliwa stałego w ustawionym kierunku poprzez regulację kąta pochylenia przepustnicy znajdującej się na wlotowej stronie wspomnianej powyżej części, która odgałęzia się do kanałów odgałęzionych. Jest to możliwe ze względu na to, że strata ciśnienia pomiędzy przepustnicą a wlotami do odpowiednich kanałów odgałęzionych jest mała w porównaniu ze stratą ciśnienia całkowitego na stronie wlotowej części odgałęzionej kanału paliwowego do palników w kanale odgałęzionym oraz do pieca, przy czym współczynnik rozkładu gazu nośnego może być stały i możliwe staje się bezwładnościowe oddzielenie paliwa stałego. Cząstki paliwa stałego można zmusić do tego, żeby płynęły z odchyleniem przepływu ku wybranej drodze (ku każdemu kanałowi rozgałęzionemu).

Ogólnie mówiąc, stosuje się układ spalania, za pomocą którego doprowadza się cząstki stałe pojedynczym kanałem paliwowym do szeregu palników zainstalowanych w górnym i dolnym stopniu pieca, i kiedy kąt pochylenia przepustnicy jest wyregulowany tak, żeby większość wspomnianej powyżej płynnej mieszanki złożonej z fazy stałej i fazy gazowej, popłynęła ku kanałowi odgałęzionemu konkretnego palnika spośród szeregu palników, pomimo, że faza stała i faza gazowa mają skłonność do utrzymywania powyżej przepływu odchylonego w wyniku działania siły bezwładności, nawet po przejściu przez część, w której jest zainstalowana przepustnica, przy czym faza gazowa, która ma małą gęstość, a tym samym małą bezwładność, traci swoją bezwładność szybko i wykazuje skłonność do równomiernego przepływu do kanałów odgałęzionych, które są połączone z odpowiednimi palnikami. Tymczasem w fazie stałej, która ma dużą gęstość, powyżej przepływ z odchyleniem jest utrzymywany łatwiej ze względu na dużą bezwładność. Zatem będzie utrzymywany nierównomierny rozkład stężenia paliwa stałego w odpowiednich kanałach odgałęzionych (nierównomierne charakterystyki rozkładu).

W wyniku powyższej zasady, duża część fazy stałej płynie wybiórczo ku kanałowi odgałęzionemu połączonemu z konkretnym palnikiem. Można powiedzieć, że jest to pewien typ sortowania bezwładnościowego i ten typ sortowania będzie określany jako sortowanie bezwładnościowe, które jest osiowo asymetryczne względem kierunku przepływu (kierunek osi głównej) strumienia dwufazowego materiału stałego z gazem w kanale paliwowym (kanale głównym) w celu odróżnienia go od sposobu rozkładu, który będzie opisany dalej.

Aby w palniku wystąpił samozapłon węgla niezbędny jest dopływ ciepła (wartość opałowa doprowadzanego węgla), stężenie węgla oraz tlenu w ilości większej lub równej ilości zadanej. Jednakże, z powodu użycia gazu wylotowego z kotła o niskim stężeniu tlenu jako gazu nośnego cząstek węgla (pyłu węglowego), który jest doprowadzany do młyna oraz ze względu na parę wodną, która jest wytwarzana w wyniku suszenia węgla w młynie i jest dodawana ponownie do płynnej mieszanki, płynna mieszanka, która jest doprowadzana do palnika ma znacznie mniejsze stężenie tlenu (kilka do 15%).

Zatem, rozprowadzając płynną mieszankę do szeregu palników z tego samego młyna za pomocą kanału zasilającego, istnieje możliwość utrzymania właściwości samozapłonu poprzez zapewnienie minimalnej niezbędnej ilości doprowadzanego ciepła i stężenia węgla do danego konkretnego palnika. Zatem może powstać płomień i utrzymywać się co najmniej w jednym palniku na młyn w piecu.

W przypadku stosowania węgla brunatnego, który ma niską wartość opałową i wysoką zawartość wody, jako paliwa stałego, istotne znaczenie ma podwyższenie stężenia fazy stałej do konkretnego palnika spośród szeregu palników, do których jest doprowadzany węgiel brunatny z tego samego młyna. Wykonując to można uniknąć gaśnięcia płomienia w konkretnym palniku nawet w przypadku, kiedy obciążenie pieca opalanego węglem brunatnym jako paliwem jest niskie.

Również według wynalazku, rozwiązanie, w którym takie zależności utrzymują się na odcinku L od wspomnianej powyżej osi obrotu przepustnicy do wspomnianej powyżej części odgałęziającej

PL 206 939 B1 w kierunku przepływu płynnej mieszanki i średnica D kanału paliwowego, zaleca się stosunek (patrz fig. 7): L/D = 0,4 do 2.

Ogólnie mówiąc, kiedy stosuje się układ spalania, za pomocą którego cząstki paliwa stałego są doprowadzane kanałem paliwowym do szeregu palników zainstalowanych na górnym i dolnym stopniu pieca, i kiedy stosunek L/D spada poza powyższy zakres, to udział paliwa stałego w formie stężenia węgla do konkretnego palnika staje się ubogi.

Kiedy stosunek L/D jest mniejszy niż 0,4, to stosunek stężenia paliwa stałego do konkretnego palnika staje się ubogi i może wystąpić gaśniecie płomienia w tym palniku podczas pracy z niskim obciążeniem, gdzie ilość całego paliwa doprowadzonego do pieca zmniejsza się. Kiedy L/D przekracza liczbę 2, to odległość pomiędzy przepustnicą a częścią odgałęziającą kanału będzie za długa i pojawi się zjawisko, w którym cząstki paliwa stałego o wysokim stężeniu, które zostały rozprowadzone z przeznaczeniem do konkretnego palnika będzie równomierne pod względem ponownego rozprowadzania w kanale paliwowym, zapobiegnie to gromadzeniu się paliwa stałego o wysokim stężeniu we wspomnianym powyżej konkretnym palniku. Zatem, w celu utrzymania wysokiego współczynnika stężenia cząstek paliwa stałego ku konkretnemu palnikowi spośród palników zainstalowanych w szeregu stopni, odległość L pomiędzy górnym końcem przepustnicy a częścią odgałęziającą kanału jest równa, korzystnie, 0,4 do 2 razy średnicy D kanału paliwowego.

Korzystne jest również rozwiązanie, w którym można zmieniać w ustawionym zakresie ± 40° kąt pochylenia wspomnianej powyżej przepustnicy względem kierunku przepływu płynnej mieszanki.

Kiedy przepustnica przechyli się o kąt 30° lub większy, stosunek stężenia cząstek węgla ku konkretnemu palnikowi spośród palników stopnia górnego i dolnego staje się nasycony, natomiast zmniejsza się strata ciśnienia na części kanału paliwowego z zainstalowaną przepustnicą. Zatem, korzystnie, powyżej kąt pochylenia przepustnicy wynosi około ± 30° oraz praktyczne jest regulowanie kąta pochylenia w przedziale co najwyżej 40°.

W opisanym powyżej kanale paliwowym na wlotowej stronie opisanej powyżej przepustnicy (patrz fig. 15) może znajdować się wirująca łopatka do mieszania przepływu płynnej mieszanki. W tym wypadku, wirująca łopatka może nadać strumieniowi dwufazowego strumienia materiału stałego z gazem w kanale paliwowym silne mechaniczne wirowanie, a zatem, nawet kiedy w kanale paliwowym pojawi się strumień z odchyleniem na wlotowej stronie wirującej łopatki, to wirująca łopatka może silnie korygować odchylany przepływ.

Kanał paliwowy w rozdzielaczu paliwa do kanału paliwowego według wynalazku jest usytuowany tak, że płynna mieszanka będzie płynęła w kierunku pionowym i może być wyposażona w układ z pierwszym odcinkiem 4a, w którym jest zainstalowana przepustnica i z drugim odcinkiem 4b, który znajduje się na wlotowej stronie pierwszego odcinka 4a kanału głównego 4 i jest połączony w wyniku wygięcia z pierwszym odcinkiem 4a kanału głównego 4 (patrz fig. 10 i fig. 14).

Tutaj, korzystnie, drugi odcinek 4b kanału głównego 4 jest wygięty w kierunku, w jakim będzie prowadzona płynna mieszanka, w taki sposób, żeby powstała różnica stężenia paliwa stałego w płynnej mieszance doprowadzonej do odpowiednich kanałów odgałęzionych, wywołana przez wspomnianą powyżej przepustnicę.

Kiedy kanał paliwowy ma wspomnianą powyżej wygiętą część łączącą (kolanka E i E' na fig. 10 i fig. 14), to wygięta część łącząca działa w ten sposób, że tworzy odchylony przepływ, zwłaszcza dla fazy stałej dwufazowego strumienia ciała stałego z gazem. Zadając kierunkowość tego odchylonego przepływu, w celu jego dopasowania do kierunkowości odchylonego przepływu, wytwarzanego za pomocą przepustnicy o sortowaniu osiowo asymetrycznym, uzyskuje się poprawę nierównomiernego rozkładu właściwości (odchylenie fazy stałej lub stężenie fazy stałej płynącej ku pewnemu obszarowi) kanału paliwowego na wylotowej stronie części kanału, w której jest zainstalowana przepustnica oraz nie niszczy się właściwości rozkładu cząstek węgla na przepustnicy według wynalazku przez odchylony przepływ dwufazowego strumienia materiału stałego z gazem w kanale paliwowym na stronie wlotowej.

Na stronie wlotowej opisanego powyżej drugiego kanału głównego 4 można również podłączyć trzeci odcinek 4c kanału głównego 4, który wywołuje przepływ płynnej mieszanki w kierunku pionowym.

W tym wypadku pierwszy odcinek 4a kanału głównego 4, drugi odcinek 4b kanału głównego 4 i trzeci odcinek 4c kanału głównego 4 tworzą kolanka E i E w dwóch miejscach, tj. w miejscu górnym i miejscu dolnym, w całym kanale paliwowym (fig. 14). Zatem, pomiędzy głównymi osiami pierwszego odcinka 4a i trzeciego odcinka 4c, które znajdują się w kierunku pionowym, tworzy się odstęp w postaci przesunięcia O. Wskutek tego przesunięcia Q, płynna mieszanka, która przepłynęła przez kanał trzeciego odcinka 4c, uderza w górną część ściany kanału drugiego odcinka 4b, co powoduje zmianę

PL 206 939 B1 kierunku przepływu strumienia płynnej mieszanki złożonej z dwufazowego strumienia materiału stałego i gazu, a po jego dopłynięciu do przepustnicy 11 w kanale pierwszego odcinka 4a powoduje zmianę kierunku przepływu na przeciwny. Zatem, efekt odchylenia przepływu fazy stałej w płynnej mieszance można osiągnąć przy małej stracie ciśnienia oraz można doprowadzić do tego, że duża ilość cząstek węgla będzie płynęła przy wyższym stężeniu do kanału odgałęzionego połączonego z konkretnym palnikiem.

Z rozdzielaczem paliwa do kanału paliwowego według wynalazku można również zastosować przepustnicę przepływu płynnej mieszanki usytuowaną w kanale paliwowym przed wlotem do przepustnicy (patrz fig. 16 i 17).

Stosując w kanale paliwowym wspomnianą powyżej przepustnicę, powoduje się przewężenie strumienia płynnej mieszanki złożonej z dwufazowego strumienia materiału stałego i gazu, w kierunku głównej osi kanału paliwowego, a następnie jego rozproszenie po przepłynięciu przez przepustnicę. Zatem rozkład stężenia cząstek węgla w kierunku przekroju poprzecznego kanału paliwowego staje się równomierny po przepłynięciu przez przepustnicę, a następnie usytuowana powyżej przepustnica powoduje, że od strony konkretnego odgałęzionego kanału powstaje płynna mieszanka o wysokim stężeniu cząstek węgla.

Zatem, nawet kiedy w kanale paliwowym powstaje odchylony strumień tak, że dwufazowy strumień materiału stałego z gazem zawiera duże stężenie materiału stałego płynącego ku kanałowi odgałęzionemu do konkretnego palnika, do którego stężenie materiału stałego nie powinno być wysokie, dopóki odchylony strumień znajduje się po wlotowej stronie przepustnicy, to nie będzie możliwości podwyższenia stężenia cząstek stałych w dwufazowym strumieniu materiału stałego z gazem, doprowadzanego do konkretnego palnika.

Stosując wspomnianą powyżej przepustnicę z urządzeniem umożliwiającym zmianę stopnia dławienia przepustnicy w taki sposób, żeby zwiększyć różnicę stężeń paliwa stałego w płynnej mieszance doprowadzanej do odpowiednich kanałów odgałęzionych, powodowaną przez wspomnianą powyżej przepustnicę, można również łatwo zwiększyć lub w inny sposób wyregulować stężenie cząstek stałych przepływających przez konkretny odgałęziony kanał spośród szeregu kanałów odgałęzionych.

Wynalazek obejmuje również układ paliwowy, w którym pomiędzy młynem proszkującym paliwo stałe a odpowiednimi palnikami znajdującymi się w ścianach pieca znajduje się opisany powyżej rozdzielacz paliwa do kanału paliwowego oraz układ spalania paliwa stałego, wyposażony w powyższy układ paliwowy.

W rozdzielaczu paliwa według wynalazku, do kanału paliwowego, wewnątrz co najmniej kanału odgałęzionego połączonego z konkretnym palnikiem spośród szeregu palników usytuowanych w kierunku wysokościowym ścian pieca lub w narożnych częściach utworzonych przez te ściany, można również zastosować przepustnicę kanału odgałęzionego, za pomocą której można zmieniać pole otworu kanału odgałęzionego od stanu całkowicie otwartego do stanu całkowicie zamkniętego (patrz fig. 24 i fig. 25).

W kotle do spalania paliwa stałego wyposażonym w opisany powyżej układ paliwowy z rozdzielaczem paliwa, w którym wewnątrz kanału odgałęzionego znajduje się rozdzielacz paliwa, można zastosować następujący sposób działania.

To jest, ten sposób działania jest sposobem działania kotła do spalania paliwa stałego, do którego doprowadza się cząstki węgla, które sproszkowano w pojedynczym młynie do proszkowania węgla, razem z gazem nośnym, kanałem paliwowym i szeregiem kanałów odgałęzionych, które odgałęziają się od powyższego kanału paliwowego, do każdego z palników odpowiadających kanałom odgałęzionym i rozmieszczonych w szeregu stopniach w kierunku wysokościowym ściany pieca lub w narożnych częściach uformowanych przez ściany pieca, w którym to sposobie działania kotła do spalania paliwa stałego, wewnątrz co najmniej kanału paliwowego, po wlotowej stronie kanałów odgałęzionych, znajduje się przepustnica, której kąt pochylenia względem kierunku przepływu płynnej mieszanki, złożonej z paliwa stałego i gazu nośnego, można zmieniać, przy czym wewnątrz co najmniej kanału odgałęzionego, spośród kanałów odgałęzionych, połączonego z palnikiem stopnia dolnego, znajduje się przepustnica, za pomocą której można zmieniać pole otworu kanału odgałęzionego od stanu całkowicie otwartego do stanu całkowicie zamkniętego, przy czym powyżej przepustnica kanału paliwowego jest regulowana, a przepustnica w kanale odgałęzionym połączonym z palnikiem stopnia dolnego działa w kierunku otwierania tak, że podczas rozruchu kotła doprowadza cząstki węgla w sposób stężony, natomiast po zmianie obciążenia po stabilizacji spalania, z obciążenia wysokiego do

PL 206 939 B1 obciążenia niskiego, powyżej przepustnica w kanale odgałęzionym, połączonym z palnikiem stopnia dolnego jest ustawiana w kierunku zamykania.

Regulując przepustnicę w kanale paliwowym i doprowadzając cząstki węgla w sposób stężony do kanału odgałęzionego, który jest połączony z palnikiem dolnego stopnia w procesie uruchamiania kotła, można zapewnić spalanie paliwa w palniku dolnego stopnia podczas rozruchu kotła, kiedy spalanie paliwa jest niestabilne.

Działając, podczas przechodzenia kotła do pracy przy niskim obciążeniu po pracy w stanie wysokiego obciążenia, w którym odbywa się stabilne spalanie paliwa, za pomocą wspomnianej powyżej przepustnicy umieszczonej w kanale odgałęzionym, połączonym z palnikiem dolnego stopnia, w kierunku zamykania, można doprowadzić temperaturę wylotową gazów spalinowych do odpowiedniej wysokości zapewniającej temperaturę pary wodnej, potrzebną na końcu wlotowym oraz wyeliminować problemy wynikające z obniżania temperatury pary wodnej.

Opisane dalej przykłady wykonania odnoszą się do kanału głównego 4, który biegnie w kierunku pionowym i w którym stosuje się gazy spalinowe płynące z pieca i służące jako gaz nośny do transportu węgla brunatnego, sproszkowanego za pomocą młyna wentylatorowego 3, płynącego do palników 5 pieca 8 do kotła do spalania węgla brunatnego, jak widać na fig. 20. Wspomniane powyżej palniki 5 są rozmieszczone w szeregu stopni, w kierunku pionowym ścian bocznych pieca 8, a paliwo jest doprowadzane przez młyn wentylatorowy 3 odpowiadający odpowiednim palnikom 5 i kanałem głównym 4, który opisano dalej. Układy paliwowe do palników 5 z przykładów wykonania według wynalazku, jakie opisano dalej, są wyposażone w kanał główny 4 umożliwiający regulację rozkładu stężenia i rozkładu natężenia przepływu cząstek węgla w kanale głównym 4 od strony wlotowej przepustnicy, będącej zespołem układu paliwowego, w taki sposób, żeby stężenie cząstek węgla płynących przez kanał odgałęziony połączony z palnikiem stopnia dolnego w piecu 8 było wyższe niż stężenie cząstek węgla płynących przez kanał odgałęziony połączony z palnikiem 5 stopnia górnego. Ponadto, chociaż przykłady, w których kanał główny 4 jest rozgałęziony na dwa kanały, które są połączone, odpowiednio, z palnikiem stopnia górnego i palnikiem stopnia dolnego, są ilustrowane odpowiednimi przykładami wykonania według wynalazku, które zostaną opisane dalej, to kanał główny 4 według wynalazku nie jest ograniczony do takiej struktury dwugałęziowej.

W pierwszym przykładzie wykonania na fig. 1 pokazano w przekroju poprzecznym główne części kanału paliwowego według tego przykładu wykonania, a na fig. 2 pokazano szczegółową strukturę wokół przepustnicy, która jest zainstalowana w kanale paliwowym z fig. 1.

W skład rurociągu zasilającego z fig. 1 wchodzi kanał główny 4, który biegnie w kierunku pionowym, przepustnica 11, która jest zainstalowana we wlotowej części wewnątrz kanału głównego 4 w sąsiedztwie punktu rozgałęzienia 14 kanału oraz kanały odgałęzione 15 i 16, które wychodzą z rozgałęzienia 14 i są połączone, odpowiednio, z palnikiem 12 stopnia górnego i z palnikiem 13 stopnia dolnego.

Przepustnicy 11 towarzyszy oś obrotu 11a przepustnicy 11 usytuowana w kierunku poprzecznym kanału głównego 4 w sąsiedztwie centralnej części kanału głównego 4, jak pokazano na fig. 2.

Jak pokazano na fig. 2, w tym przykładzie wykonania, oś obrotu 11a przepustnicy 11 jest zainstalowana w górnej części' końcowej przepustnicy 11. Jak widać na rzucie głównym przepustnicy 11 na fig. 3, przepustnica 11 ma kształt zbliżony do półkolistego, a oś obrotu 11a przepustnicy znajduje się w prostoliniowej części górnego końca przepustnicy 11.

Przepustnica 11 ma taką konstrukcję, która, w wyniku obrotu osi obrotu 11a przepustnicy, umożliwia ustawienie pochylenia przepustnicy 11 względem linii pionowej (określanego dalej po prostu „kątem pochylenia przepustnicy 11”) pod odpowiednim kątem, przy czym przepustnica 11 może utrzymywać się w tym położeniu.

W drugim przykładzie wykonania na fig. 4 pokazano w przekroju podłużnym główne części kanału paliwowego według tego przykładu wykonania, będącego odmianą pierwszego przykładu wykonania, a na fig. 5 pokazano rzut główny przepustnicy z fig. 4. Przepustnica 11 ma kształt okrągły, który w przekroju poprzecznym jest taki sam jak przekrój poprzeczny kanału głównego 4.

Również w tym wypadku przepustnicę 11 można trzymać pod odpowiednim kątem pochylenia Θ po obróceniu jej osi obrotu 11a.

Na figurze 6 pokazano zależność pomiędzy stosunkiem stężenia węgla płynącego ku palnikowi 13 stopnia dolnego w pierwszym przykładzie wykonania i w drugim przykładzie wykonania oraz wartość (L1/LD), który jest stosunkiem odległości L1 od górnego końca przepustnicy 11 do osi obrotu 11a w stosunku do maksymalnej szerokości LD przepustnicy 11. Stosunek stężenia węgla płynącePL 206 939 B1 go do palnika 13 stopnia dolnego jest stosunkiem stężenia węgla doprowadzanego do kanału odgałęzionego 16 od strony palnika 13 stopnia dolnego względem stężenia węgla w płynnej mieszance w kanale głównym 4.

Jak wynika z wartości (L1/LD), kiedy kąt pochylenia Θ przepustnicy 11 względem kierunku, w jakim płynna mieszanka płynie kanałem głównym 4 (kierunek pionowy), wynosi 30°, to płynna mieszanka C o najwyższym stężeniu cząstek węgla może być skoncentrowana w kierunku palnika 13 stopnia dolnego, kiedy długość L1 = 0 (pierwszy przykład wykonania).

Również, kiedy (L1/LD) = 0,4 lub więcej, chociaż rozkład będzie praktycznie stały, to strata ciśnienia na przepustnicy 11 staje się wysoka. Ponieważ wielkość ciśnienia wylotowego w młynie wentylatorowym 3 (fig. 1) jest niska w porównaniu z normalną, na przykład w dmuchawie turbinowej typu odśrodkowego, itp., to strata ciśnienia w kanałach odgałęzionych 15 i 16, które odgałęziają się od kanału głównego 4, musi być ograniczona do niskiego poziomu.

Jak wynika z powyższego, należy rozumieć, że w przypadku rozwiązania według pierwszego przykładu wykonania i drugiego przykładu wykonania, położenie osi obrotu 11a przepustnicy 11 jest zadawane, korzystnie, w przedziale od górnego końca przepustnicy 11 do miejsca znajdującego się w połowie drogi w poprzek maksymalnej szerokości LD przepustnicy 11.

Na figurze 7 pokazano wyniki badania zależności pomiędzy położeniem instalacji przepustnicy 11 a stosunkiem stężenia węgla płynącego w kierunku palnika stopnia dolnego, kiedy kąt pochylenia przepustnicy 11 jest ustawiony na poziomie 30°, jak w drugim przykładzie wykonania pokazanym na fig. 4.

Tutaj badano zależność stosunku stężenia węgla płynącego w kierunku palnika 13 stopnia dolnego, jaką wyznaczono na podstawie stosunku odległości L pomiędzy górnym końcem przepustnicy 11 a punktem rozgałęzienia w stosunku do średnicy D kanału głównego 4.

Kiedy odległość L jest mała w porównaniu ze średnicą D przepustnicy 11, to znaczy kiedy L/D jest mniejsze niż 0,4, to stosunek stężenia węgla płynącego ku palnikowi 13 stopnia dolnego staje się mały. Wynika to ze wzrostu oporu przepustnicy 11 stawianego przepływowi płynnej mieszanki i ponieważ pociąga to za sobą również zwiększenie ilości gazu wpływającego do kanału odgałęzionego 16 połączonego z palnikiem 13 stopnia dolnego (palnika, dla którego zwiększa się stężenie węgla w celu poprawy charakterystyki zapłonu), stężenie węgla wewnątrz kanału odgałęzionego 16 nie zwiększa się w tak znaczącym stopniu. Z drugiej strony, kiedy L/D przekracza wartość 2,0, to cząstki węgla kierowane do kanału odgałęzionego 16 od strony palnika 13 stopnia dolnego są ponownie rozpraszane wewnątrz kanału głównego 4 przed dopłynięciem do kanału odgałęzionego 16, a zatem spada stosunek stężenia węgla płynącego do palnika 13 stopnia dolnego. W związku z tym, w celu zwiększenia stosunku stężenia cząstek węgla płynącego ku palnikowi 13 stopnia dolnego, odległość L pomiędzy górnym końcem przepustnicy 11 a punktem rozgałęzienia 14 powinna stanowić, korzystnie, 0,4 do 2 średnic D kanału głównego 4.

Jedyną czynnością umożliwiającą regulację stosunków stężenia cząstek węgla płynących z kanału głównego 4 do palnika 12 kanału górnego i palnika 13 stopnia dolnego podczas czynności rozruchowych kotła, jest zmiana kąta pochylenia Θ przepustnicy 11.

Na figurze 8 pokazano wyniki badań zależności kąta pochylenia Θ przepustnicy 11 od stosunku stężenia cząstek węgla płynących ku palnikowi 13 stopnia dolnego. Widać wyraźnie, że kiedy kąt pochylenia Θ przepustnicy 11 wynosi 30° lub więcej, to stosunek rozdzielania dochodzi do swojej wartości granicznej i rośnie strata ciśnienia (nie pokazana) na części zainstalowania przepustnicy 11 w kanale głównym 4. Kiedy kąt pochylenia Θ przepustnicy dochodzi do 30° lub większej wartości, to pomimo zwiększenia ilości cząstek węgla kierowanych ku kanałowi odgałęzionemu, w którym ma być zwiększone stężenie węgla, z analizy wynika, że stosunek stężenia węgla nie zmienia się, ponieważ ilość gazu również zwiększa się w podobny sposób.

Jak już wspomniano wcześniej, ponieważ strata ciśnienia płynnej mieszanki C wewnątrz kanałów odgałęzionych 15 i 16 musi być ograniczona do niskiego poziomu, kąt pochylenia Θ przepustnicy zadaje się, korzystnie, na poziomie około ± 30° względem pionowej linii przechodzącej przez oś obrotu 11a przepustnicy 11 i praktyczne jest zadawanie kąta pochylenia w przedziale co najwyżej do 40°.

W przypadku opisanych powyżej przykładów wykonania, pierwszego i drugiego, przepływ płynnej mieszanki C, który odbywa się z młyna wentylatorowego 3 (patrz fig. 20) z udziałem gazów spalinowych z kotła, jak pokazano na fig. 1, uderza w przepustnicę 11, która jest zainstalowana wewnątrz kanału głównego 4 i jest trzymana pod kątem pochylenia Θ w stosunku do kierunku pionowego i staje się przepływem odchylonym, zaś cząstki węgla, które są stałe, płyną jako strumień F3 cząstek węgla,

PL 206 939 B1 w którym jest niskie stężenie węgla i który płynie głównie ku kanałowi 15 połączonemu z palnikiem 12 stopnia górnego oraz strumień F4, w którym jest wysokie stężenie węgla i który płynie ku kanałowi 16 połączonemu z palnikiem 13 stopnia dolnego, a zatem są doprowadzane, odpowiednio, do pieca 8 z palnika 12 stopnia górnego i palnika 13 stopnia dolnego.

W wyniku zainstalowania przepustnicy 11 od strony wlotowej punktu rozgałęzienia 14 kanału głównego i ustawieniu osi obrotu 11a przepustnicy 11 nad centralną częścią przepustnicy, stosunki rozkładu gazu nośnego w płynnej mieszance C złożonej z cząstek węgla i gazu spalinowego z kotła, mogą być zrównane dla kanałów odgałęzionych 15 i 16 oraz można zmienić rozkład przepływu węgla w ustawionym kierunku (ku kanałowi odgałęzionemu 16 w pierwszym i drugim przykładzie wykonania). Wynika to z odchylenia strumienia cząstek paliwa stałego ku wybranej drodze przez siłę bezwładności wskutek zainstalowania przepustnicy 11. Zatem, ustawiając kąt pochylenia Θ przepustnicy 11, można dowolnie, w zależności od potrzeby, wyregulować stężenia paliwa doprowadzanego do palników 12 i 13 stopnia górnego i dolnego.

Zatem, kiedy obciążenie kotła jest niskie, to przepustnica 11 może być ustawiona, na przykład, w taki sposób, że płynna mieszanka C o wysokim stężeniu cząstek węgla będzie doprowadzana do palnika 13 od strony dolnego stopnia ściany bocznej pieca dla zapewnienia stabilności zapłonu cząstek węgla i stabilności spalania zapalonego płomienia wewnątrz kotła.

W trzecim przykładzie wykonania na fig. 9 pokazano kanał paliwowy o prostokątnym przekroju poprzecznym, mający budowę taką, że kanały odgałęzione 15 i 16 połączone oraz odgałęzione od kanału głównego, odpowiednio, ku palnikowi 12 stopnia górnego i palnikowi 13 stopnia dolnego, biegną równolegle w kierunku ku górze i są oddzielone od siebie w sąsiedztwie palników 12 i 13 stopnia górnego i dolnego. Przepustnica 11 znajduje się wewnątrz kanału głównego 4 z przodu, gdzie jest rozgałęzienie ku palnikowi 12 stopnia górnego i palnikowi 13 stopnia dolnego.

Jak widać na fig. 9, przepustnica 11 ma taką konstrukcję, że jej oś obrotu 11a znajduje się od strony wlotowej i biegnie wzdłuż pionowej linii przechodzącej przez punkt rozgałęzienia 14. Oś obrotu 11a znajduje się na górnej części końcowej przepustnicy 11. Ponieważ, jak pokazano na fig. 9, przepustnica 11 jest odchylona ku kanałowi odgałęzionemu 15, który biegnie ku palnikowi 12 stopnia górnego, stężenie cząstek węgla w płynnej mieszance E doprowadzanej do kanału odgałęzionego 16, który biegnie ku palnikowi 13 stopnia dolnego, staje się wyższe niż stężenie cząstek węgla w płynnej mieszance F przepływającej przez kanał odgałęziony 15, który biegnie ku palnikowi 12 stopnia górnego.

Chociaż trzeci przykład wykonania daje te same efekty jak opisany powyżej pierwszy przykład wykonania, zapewnia on również następujące zalety wynikające z prostokątnego kształtu kanału paliwowego.

Istnieje możliwość zainstalowania ograniczników 25 i 26 (fig. 17), które mogą zmieniać pole przekroju poprzecznego drogi przepływu mieszanki, co zapewnia dobrą zdolność do działania, zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia lokalnego nierównomiernego zużycia, itp., ponieważ płytki ograniczników składają się tylko z części prostoliniowych, itp.

Czwarty przykład wykonania odpowiada rozwiązaniu, w którym w kanale paliwowym według pierwszego przykładu wykonania zastosowano wygięty drugi kanał główny połączony z wlotową stroną biegnącego pionowo kanału głównego 4, z zainstalowaną wewnątrz przepustnicą 11. Doprowadzający paliwo kanał główny 4 składa się z pierwszego odcinka 4a i drugiego odcinka 4b.

Na figurze 10 pokazano przekrój podłużny głównych części kanału paliwowego w tym przykładzie wykonania, przy czym na pierwszym odcinku 4a kanału głównego 4 zainstalowano przepustnicę 11, która jest umieszczona po wlotowej stronie pierwszego odcinka 4a w sąsiedztwie punktu rozgałęzienia 14 kanału. Kanały odgałęzione 15 i 16 są połączone, odpowiednio, z nie pokazanym palnikiem stopnia górnego i nie pokazanym palnikiem stopnia dolnego. Przepustnica 11 jest skonstruowana tak, że jej oś obrotu 11a przecina pierwszy odcinek 4a w sąsiedztwie centralnej części kanału głównego 4. Przepustnica 11 jest skonstruowana tak, żeby obracała się wokół osi obrotu 11a i była ustawiona pod odpowiednim kątem pochylenia Θ.

Co prawda, na fig. 10 oś obrotu 11a znajduje się w centralnej części przepustnicy 11, ale może również znajdować się w górnej części końcowej przepustnicy 11, jak pokazano na fig. 2. Podobnie, o ile chodzi o położenie mocowania osi obrotu 11a do przepustnicy 11 pokazanej na fig. 14, 15 lub 11, oś obrotu 11a może znajdować się w górnej części końcowej przepustnicy 11.

Nawet w przykładzie wykonania z kątem pochylenia Θ przepustnicy 11 pokazanym na jednej z figur od fig. 1 do fig. 5, gdzie jest ona pochylona tak, że płynna mieszanka o stosunkowo wysokiej zawartości cząstek węgla jest doprowadzana raczej do palnika 13 stopnia dolnego niż do palnika 12

PL 206 939 B1 stopnia górnego, jeżeli odchylony przepływ fazy stałej (cząstek węgla), który pojawia się wewnątrz kanału głównego 4 od strony wlotowej przepustnicy 11, jest formowany w taki sposób, że płynna mieszanka o stosunkowo wysokim stężeniu cząstek węgla będzie doprowadzana raczej do palnika 12 górnego stopnia niż do palnika 13 stopnia dolnego, przeciwnie do tego, co było zamierzone poprzez ustawienie kąta pochylenia Θ przepustnicy 11, traci się efekt zainstalowania przepustnicy 11.

Zatem, w niniejszym przykładzie wykonania, taka właściwość, że faza stała (cząstki węgla) płyną w sposób odchylony, jest intensyfikowana wewnątrz drugiego odcinka 4b kanału głównego 4 od strony wlotowej pierwszego odcinka 4a, w którym przepustnica 11 jest zainstalowana, w celu dalszej intensyfikacji efektu odchylenia przepływu przez przepustnicę 11. Zatem, do palnika stopnia dolnego można raczej doprowadzać płynną mieszankę o stosunkowo wysokim stężeniu cząstek węgla, do której dopływa ona kanałem odgałęzionym 16 niż do palnika stopnia górnego, do którego dopływa ona kanałem odgałęzionym 15.

Rozdzielacz do kanału paliwowego z przykładu wykonania pokazanego na fig. 10 w większości składa się z czterech części. Pomiędzy pierwszym odcinkiem 4a, w którym jest zainstalowana przepustnica 11 a drugim odcinkiem 4b od strony wlotowej, znajduje się kolanko E (wygięta część).

Skrajnie wylotowa część pierwszego odcinka 4a rozgałęzia się na dwie części: kanał odgałęziony 15, który jest połączony z palnikiem stopnia górnego, oraz kanał odgałęziony 16, który jest połączony z palnikiem stopnia dolnego, przy czym przed punktem rozgałęzienia 14 znajduje się przepustnica 11 i jej oś obrotu 11a. Oś obrotu 11a biegnie w kierunku pierwszego odcinka 4a kanału głównego 4.

Kąt pochylenia przepustnicy 11 może zmieniać się w wyniku jej obrotu wokół osi obrotu 11a. Jeżeli kierunek zgodny z ruchem wskazówek zegara jest dodatnim kierunkiem kątowym, to zadając kąt pochylenia Θ w przedziale 0 < Θ < 90°, płynna mieszanka (dwufazowy strumień złożony z materiału stałego i gazu), która jest doprowadzana od strony wlotowej, jest odchylana przez przepustnicę 11 i zmuszana do płynięcia bardziej ku palnikowi stopnia dolnego kanałem odgałęzionym 16, to znaczy, że rośnie wielkość przepływu płynnej mieszanki kanałem odgałęzionym 16. Ponieważ faza stała ma większą gęstość i działa na nią większa siła bezwładności niż dla fazy gazowej, więc szybkość wzrostu natężenia przepływu w kanale odgałęzionym 16 będzie większa dla fazy stałej niż dla fazy gazowej. W wyniku tego natężenie przepływu fazy gazowej w kanale odgałęzionym 16 rośnie, a równocześnie zwiększa się stężenie fazy stałej (stężenie cząstek węgla w płynnej mieszance) w kanale odgałęzionym 16.

Kiedy kąt pochylenia przepustnicy 11 jest ustawiony w przedziale -90° < Θ < 0, pojawia się zjawisko przeciwne do opisanego powyżej dla przypadku, kiedy kąt pochylenia Θ jest ustawiony w przedziale 0 < Θ < 90, czyli rośnie natężenie przepływu fazy stałej i stężenie fazy stałej w kanale odgałęzionym 15.

Cechą charakterystyczną przepustnicy 11 w rozdzielaczu do zasilającego kanału paliwowego według tego przykładu wykonania jest to, że ponieważ w przypadku celowego używania przepustnicy 11 typu osiowo symetrycznego sortowania bezwładnościowego, stężenie cząstek węgla w kierunku przekroju poprzecznego pierwszego odcinka 4a kanału głównego 4, w którym jest zainstalowana przepustnica 11, rośnie w przybliżeniu monotonicznie w kierunku wylotowej strony kanału.

Jak pokazano na fig. 10, odpowiednie wektory kierunku przepływu (kierunku osi głównej) F1 płynnej mieszanki w kanale drugiego odcinka 4b po wlotowej stronie kolanka E, w kierunku F2 osi głównej pierwszego odcinka 4a kanału głównego 4 po wylotowej stronie kolanka E, w kierunku F3 osi głównej części wlotowej kanału odgałęzionego 15, który jest połączony z palnikiem stopnia górnego, oraz w kierunku F4 osi głównej części wlotowej kanału odgałęzionego 16, który jest połączony z palnikiem stopnia dolnego, są ustawione w tej samej płaszczyźnie. Oś obrotu 11 a przepustnicy 11 jest ustawiona w kierunku prostopadłym do wspomnianej powyżej płaszczyzny.

W przypadku rozdzielacza do wlotowego kanału paliwowego według tego przykładu wykonania, który spełnia powyższe warunki, kiedy kąt pochylenia przepustnicy Θ jest ustawiony w kierunku dodatnim w przedziale 0° < Θ < 90°, ustawienie drugiego odcinka 4b kanału głównego 4 od strony wlotowej części zainstalowania przepustnicy 11, jest ustawiana za pomocą kąta α (kierunek zegarowy jest kierunkiem dodatnim kąta α), utworzonego za pomocą kolanka E przez kierunek F1 osi głównej i kierunek F2 osi głównej, którego wartość mieści się w przedziale 0 < α < 180°. Kiedy kąt α jest ustawiony w ten sposób, płynna mieszanka (strumień dwufazowy materiału stałego z gazem), która wpływa do pierwszego odcinka 4a kanału głównego 4 jest odchylana w kierunku ujemnym o kąt α za pomocą kolanka E. Ponieważ faza stała cząstek węgla, która ma dużą gęstość, ma w tym miejscu dużą bezwładność, powstaje odchylony strumień płynnej mieszanki i płynna mieszanka, która dopływa do

PL 206 939 B1 tej części, w której jest zainstalowana przepustnica 11, jest dodatkowo intensyfikowana w powyższym odchylonym strumieniu przez przepustnicę 11 tak, że rośnie stężenie i natężenie przepływu cząstek węgla (faza stała) w płynnej mieszance, która płynie ku kanałowi odgałęzionemu 16 w porównaniu z tym, który płynie ku kanałowi odchylonemu 15. W wyniku takiego ustawienia, rozdzielacz do zasilającego kanału paliwowego widocznego na fig. 10 może zapewnić rozprowadzanie, które, ze względu na obecność przepustnicy 11, jest większe lub równe wydajności rozprowadzania cząstek węgla (faza stała) w płynnej mieszance na pierwszym odcinku 4a kanału głównego 4 w części zainstalowania przepustnicy 11, to znaczy uzyskuje się łączny efekt działania kolanka E i przepustnicy 11.

Z innego punktu widzenia, pomimo, że na ogół, kiedy kąt pochylenia Θ przepustnicy 11 jest ustawiony jako duży, rośnie wydajność rozprowadzania cząstek węgla w płynnej mieszance, ponieważ pole powierzchni kanału płynnej mieszanki w pierwszym odcinku 4a jest mniejsze, rośnie strata ciśnienie nośnego płynnej mieszanki wytwarzanego przez młyn wentylatorowy 3. Zatem, stosując kolanko E w drugim odcinku 4b po wlotowej stronie części zainstalowania przepustnicy, można uzyskać wydajność rozprowadzania cząstek węgla (faza stała) na poziomie równoważnym temu, jaki jest w przykładach wykonania pokazanych na fig. 1 do fig. 5, przy mniejszym ciśnieniu nośnym.

Zazwyczaj w pokazanym na fig. 20 układzie do doprowadzania węgla do pieca 8, kanał główny 4 z młynem wentylatorowym 3 w skrajnie wlotowym miejscu, jest skonstruowany tak, żeby miał najkrótszą drogę biegnącą w kierunku pionowym w celu zmniejszenia strat ciśnienia podczas wymuszania przepływu płynnej mieszanki. Jednakże w wielu przypadkach nie można uniknąć stosowania części wygiętej w płaszczyźnie pionowej do ustalania położenia różnych elementów do wymuszania przepływu płynnej mieszanki. Umieszczając, pełniące rolę części wygiętej, kolanko E o kącie odchylenia α w drugim odcinku 4b po wlotowej stronie części zainstalowania przepustnicy, nie trzeba wliczać straty ciśnienia w układzie wymuszającym przepływ płynnej mieszanki, jaka powstaje w wyniku powyżej kąta odchylenia α, do straty ciśnienia całego układu wymuszającego przepływ płynnej mieszanki. To znaczy, strata ciśnienia, pojawiająca się w sposób naturalny w wygiętej części, może być skutecznie użyta do poprawy parametrów rozprowadzania. Zatem istnieje możliwość poprawy parametrów rozprowadzania bez powiększania strat ciśnienia.

Ponadto, w przypadku ustawienia kąta odchylenia α w pobliżu 90° (kiedy część pozioma znajduje się w drugim odcinku 4b kanału głównego 4 od strony wlotowej miejsca, w którym jest zainstalowana przepustnica), można zmaksymalizować wpływ grawitacji działającej na fazę stałą w drugim odcinku 4b. Ponieważ zatem faza stała ma skłonność do łatwego tworzenia się w dolnej części drugiego odcinka 4b, można maksymalnie poprawić parametry rozprowadzania podzielonej płynnej mieszanki w całym rozdzielaczu do zasilającego kanału paliwowego w obszarze o wyższym stężeniu cząstek węgla (fazy stałej) i wyższym stężeniu gazu nośnego (fazy gazowej). Ponadto, stosując zespół kanałowy w formie opisanej powyżej wygiętej części, gdzie kanał główny 4 ma kąt odchylenia α, w sąsiedztwie wylotu z młyna wentylatorowego 3 nie będzie potrzeby ustawiania od nowa części wygiętej w drugim odcinku 4b po wlotowej stronie części zainstalowania przepustnicy.

Główne efekty tego przykładu wykonania pokazano na fig. 11. Można je opisać poprzez porównanie z właściwościami pierwszego przykładu wykonania, które pokazano na fig. 12.

Trzy wykresy, jakie pokazano z prawej strony rysunku, są wykresami rozkładów natężenia przepływu węgla w przekroju poprzecznym a-b w drugim odcinku 4b kanału głównego 4, w przekroju poprzecznym c-d po wylotowej stronie wygiętej części kolanka E i w przekroju poprzecznym e-f przed punktem rozgałęzienia 14 pierwszego odcinka 4a kanału głównego 4. Przepływ płynnej mieszanki, który cechuje się w przybliżeniu równomiernym rozkładem natężenia w przekroju poprzecznym a-b w drugim odcinku 4b, powiększa swoją wielkość z prawej strony wykresu rozkładu natężenia przepływu węgla w przekroju poprzecznym c-d po wylotowej stronie wygiętej części kolanka E. Tymczasem, w przypadku stosowania układu z fig. 1, w tym samym miejscu jest utrzymywany równomierny rozkład natężenia przepływu (fig. 12). Dla podanych powyżej warunków rozkładu, przepustnica 11 jeszcze bardziej zwiększa nierównomierność natężenia przepływu węgla w przykładzie z fig. 11, a tym samym z prawej strony pokazano większą wartość dla rozkładu natężenia przepływu węgla w przekroju poprzecznym e-f w pierwszym odcinku 4a po wylotowej stronie przepustnicy 11. Ponieważ taki rozkład natężenia przepływu węgla jest bezpośrednio odzwierciedlony w kanale odgałęzionym 15 i w kanale odgałęzionym 16, to natężenie przepływu węgla w kanale odgałęzionym 16 jest znacznie większe w obecnym przykładzie wykonania w porównaniu z pierwszym przykładem wykonania pokazanym na fig. 1. Drugi efekt tego przykładu wykonania pokazano na fig. 13.

PL 206 939 B1

Kiedy kąt pochylenia Θ przepustnicy 11 jest ustawiony jako duży, to rośnie stosunek stężenia węgla doprowadzanego do konkretnego palnika (palnik stopnia dolnego w niniejszym przykładzie wykonania = natężenie przepływu węgla doprowadzanego do kanału odgałęzionego 16). W niniejszym przykładzie wykonania (linia ciągła), powyżej stosunek stężenia węgla jest większy w porównaniu z tym z pierwszego przykładu wykonania (linia przerywana). Jeżeli stosunek stężenia węgla płynącego w kierunku palnika stopnia dolnego jest utrzymywany na tej samej wartości Cdolne w niniejszym przykładzie wykonania i w pierwszym przykładzie wykonania, to kąt pochylenia Θ przepustnicy 11 można zmniejszyć z kąta Θ₁ do kąta Θ₂.

Wpływ kąta pochylenia Θ przepustnicy 11 na stratę ciśnienia w kanale głównym 4 w miejscu zainstalowania przepustnicy 11 będzie zgodny ze skierowaną w dół wypukłą częścią krzywej, jak widać na dolnym wykresie na fig. 13. W niniejszym przykładzie wykonania, ponieważ kąt Θι można zmniejszyć do kąta Θ2, to strata ciśnienia Δ w miejscu zainstalowania przepustnicy 11 może być obniżona do ΔΡ2.

W piątym przykładzie wykonania rozdzielacz do kanału paliwowego z przykładu wykonania pokazanego na fig. 14 jest rozdzielaczem do zasilającego kanału paliwowego, który jest modyfikacją przykładu wykonania z fig. 10. W urządzeniu tym kanał główny 4 ma pierwszy odcinek 4a, który jest ustawiony w kierunku pionowym zainstalowania przepustnicy 11, drugi odcinek 4b, który jest ustawiony w sposób wygięty i połączony z wlotową stroną pierwszego odcinka 4a za pośrednictwem kolanka E oraz pionowo ustawiony trzeci odcinek 4c, za pośrednictwem kolanka E\ Kolanka E i E znajdują się w dwóch miejscach, tj. w miejscu górnym i miejscu dolnym kanału głównego 4, a ponadto pomiędzy głównymi osiami pierwszego odcinka 4a i trzeciego odcinka 4c kanału głównego 4 jest przesunięcie O.

Struktury innych części rozprowadzacza do kanału paliwowego pokazanego na fig. 14 są takie same jak struktury pokazane na fig. 10. Z powodu powyżej przesunięcia O, płynna mieszanka, która przepłynęła przez trzeci odcinek 4c, uderza w górną część ściany kanału drugiego odcinka 4b. Zatem, płynna mieszanka złożona z dwufazowego strumienia materiału stałego z gazem, zmienia kierunek przepływu przez górną część ściany drugiego odcinka 4b kanału głównego 4 i po dopłynięciu do przepustnicy 11 w pierwszym odcinku 4a jej kierunek jest jeszcze bardziej zmieniany w przeciwną stronę w wyniku istnienia kąta α. Z powodu swojej bezwładności, strumień fazy stałej w płynnej mieszance płynie ku tej ścianie kanału pierwszego odcinka 4a, która jest bliżej kanału odgałęzionego 16, połączonego z palnikiem stopnia dolnego. Zatem, podobnie jak w przypadku efektu opisanego w powiązaniu z fig. 10, stężenie i natężenie przepływu cząstek węgla (faza stała) w płynnej mieszance, która płynie ku kanałowi odgałęzionemu 16 połączonemu z palnikiem dolnego stopnia zwiększa się w porównaniu z natężeniem płynnej mieszanki, która płynie ku kanałowi odgałęzionemu 15 połączonemu z palnikiem stopnia górnego.

Rozdzielacz do kanału paliwowego z tego przykładu wykonania można skonstruować poprzez proste ustawienie, przemieszczając młyn wentylatorowy 3 w miejsce usytuowane względem pierwszego odcinka 4a kanału głównego 4 o taką samą wartość, jak wspomniane powyżej przesunięcie O.

W szóstym przykładzie wykonania pokazanym na fig. 15 jest również pokazany rozdzielacz do zasilającego kanału paliwowego, który jest modyfikacją przykładu wykonania pokazanego na fig. 10. W tym rozdzielaczu, kanał główny 4 składa się z kanałów odgałęzionych 15 i 16, które odgałęziają się i łączą się, odpowiednio, z (nie pokazanymi) palnikami stopnia górnego i dolnego, przepustnicy 11, która obraca się wokół osi obrotu 11a, zainstalowanej od strony wlotowej w pobliżu punktu rozgałęzienia 14 oraz obrotowej łopatki 22 z osią obrotu 22a, która jest usytuowana dalej przed wlotem przepustnicy 11. Oś obrotu 11a przepustnicy 11 oraz oś obrotowa 22a łopatki 22 biegną w kierunku prostopadłym do osi głównej kanału głównego 4. Oś obrotu 11a przepustnicy 11 może być usytuowana w górnej części końcowej przepustnicy 11, jak pokazano na fig. 2.

Rozdzielacz do zasilającego kanału paliwowego widoczny na fig. 15 odpowiada rozwiązaniu, w którym rozdzielacz do kanału paliwowego z przykładu wykonania pokazanego na fig. 4 jest dodatkowo zaopatrzony w wirującą łopatkę 22 z osią obrotu 22a.

Obracając obrotową łopatkę 22 w kierunku strzałki B, kiedy kąt pochylenia Θ przepustnicy 11 jest taki, że 0° < Θ < 90°, cząstki węgla, które wpłynęły w obszar, w którym jest zainstalowana wirująca łopatka 22, wspomagają przepływ dwufazowego strumienia cząstek stałych z gazem po tej stronie kanału głównego 4 (prawa strona na fig. 15), która jest umieszczona bliżej kanału odgałęzionego 16 i uderzają w strumień po tej stronie kanału głównego 4 (lewa strona na fig. 15), która jest bliższa kanału odgałęzionego 15 z osią centralną 21a. W wyniku tego, stężenie cząstek węgla w płynnej mieszance w kanale głównym 4 w sąsiedztwie tej części, w której jest zainstalowana przepustnica 11, będzie

PL 206 939 B1 większe po tej stronie kanału głównego 4, która jest bliższa kanału odgałęzionego 16 i będzie mniejsze po tej stronie kanału głównego 4, która jest bliższa kanałowi rozgałęzionemu 15. Zatem, podobnie jak w czwartym przykładzie wykonania pokazanym na fig. 10 i piątym przykładzie wykonania pokazanym na fig. 14, uzyskuje się wpływ zwiększania stężenia i natężenia przepływu cząstek węgla w płynnej mieszance, która płynie ku kanałowi odgałęzionemu 16 połączonemu z palnikiem stopnia dolnego, w porównaniu z tym, który wywiera płynna mieszanka płynąca ku kanałowi odgałęzionemu 15 połączonemu z palnikiem stopnia górnego.

Unikatowymi efektami tego przykładu wykonania jest to, że nie ma potrzeby wyginania kanału głównego 4 oraz to, że kiedy kąt wychylenia Θ przepustnicy 11 jest taki, że -90° < Θ < 0, istnieje możliwość łatwego zwiększenia stężenia i natężenia przepływu cząstek węgla w płynnej mieszance, która płynie ku kanałowi odgałęzionemu 15 w porównaniu z tymi, jakie wywiera płynna mieszanka płynąca ku kanałowi odgałęzionemu 16, poprzez ustawianie kierunku obrotów wirującej łopatki 22 w kierunku przeciwnym do kierunku pokazanego strzałką B.

Również w niniejszym przykładzie wykonania, ponieważ przepływowi dwufazowego strumienia materiału stałego z gazem można nadać silny mechaniczny obrót za pomocą obrotowej łopatki 22, nawet, kiedy w kanale głównym 4 jest odchylony przepływ po wlotowej stronie łopatki wirującej 22, ten odchylony strumień można skorygować znacznie bardziej w porównaniu z opisanym powyżej czwartym i piątym przykładem wykonania.

W czwartym i piątym przykładzie wykonania, ponieważ część wygięta w postaci kolanka E i/lub E jest ustawiona albo są ustawione, to strata ciśnienia rośnie w porównaniu z przypadkiem, w którym kanał główny 4 jest prostoliniową rurą. Jednakże, ponieważ pole przekroju poprzecznego drogi przepływu w kanale głównym 4 nie jest zmniejszone, to obniżenie strat ciśnienia w miejscu zainstalowania przepustnicy 11 jest znacznie większe niż wzrost strat ciśnienia spowodowany zastosowaniem wygiętej części. To jest, ponieważ odchylony strumień jest już uformowany po wlotowej stronie przepustnicy 11, kąt Θ w miejscu zainstalowania przepustnicy 11 może być ustawiony w taki sposób, że jest znacznie mniejszy, co umożliwia zatem znaczne zmniejszenie strat ciśnienia przez przepustnicę 11. W niniejszym przykładzie wykonania, chociaż pole przekroju poprzecznego drogi przepływu w kanale głównym 4 jest zmniejszane statycznie, to prawie nie ma strat ciśnienia w miejscu zainstalowania wirującej łopatki 22, ponieważ prędkość wirowania wirującej łopatki 22 można zadać tak, żeby była większa niż prędkość przepływu płynnej mieszanki.

Siódmy i ósmy przykład wykonania

Na figurze 16 pokazano w przekroju podłużnym główne części rozdzielacza do kanału paliwowego w siódmym przykładzie wykonania wynalazku, na fig. 17 pokazano w przekroju podłużnym główne części rozdzielacza do kanału paliwowego w ósmym przykładzie wykonania, będącym modyfikacją przykładu wykonania z fig. 16, a na fig. 18 pokazano wykres ilustrujący parametry rozprowadzania mieszanki w rozdzielaczu z fig. 16.

Jak opisano w powiązaniu z fig. 21 i fig. 22, cząstki węgla niesione przez łopatkę 17 młyna wentylatorowego 3 i przez sortownik 18 powodują wzrost odchylenia w dwufazowym strumieniu materiału stałego z gazem w kanale głównym 4 oraz mogą wywołać powstanie strumienia d o wysokim stężeniu węgla albo strumienia e o wysokim stężeniu węgla względem kierunku przekroju poprzecznego w kanale w dwufazowym strumieniu materiału stałego z gazem.

W takim wypadku, jak pokazano na fig. 19, jeżeli, na przykład, przepustnica jest umieszczona wewnątrz kanału głównego 4 w położeniu wychylonym w kierunku prowadzenia węgla do kanału odgałęzionego 16, który biegnie do palnika stopnia dolnego i płynna mieszanka jest odchylana tak, żeby rozkład b stężenia węgla w kierunku przekroju poprzecznego w kanale głównym 4 po wlotowej stronie przepustnicy 11 był taki, żeby stężenie węgla rosło od części centralnej kanału głównego 4 ku kanałowi odgałęzionemu 15 do palnika stopnia górnego, to rośnie natężenie przepływu strumienia c o wysokim stężeniu węgla, który przepływa przez przestrzeń pomiędzy dolną częścią końcową przepustnicy 11 a ścianą kanału głównego 4 bez uderzania o przepustnicę 11 oraz rośnie natężenie przepływu węgla wpływającego w kanał odgałęziony 15 do palnika stopnia górnego.

Na figurze 18 pokazano wykres ilustrujący charakterystykę rozdzielania cząstek węgla w palniku stopnia dolnego za pomocą siódmego i pierwszego przykładu wykonania, według wynalazku jako zależność pomiędzy otwarciem kanału głównego 4 w kierunku przekroju poprzecznego przez przepustnicę 11 z stosunkiem stężenia cząstek węgla (płynącego ku kanałowi odgałęzionemu 16, który biegnie do palnika stopnia dolnego) oraz dla rozwiązania pokazanego na fig. 19, stosunek stężenia cząstek węgla płynących ku kanałowi odgałęzionemu 16, który biegnie do palnika stopnia dolnego

PL 206 939 B1 w przypadku, kiedy w kanale głównym, po wlotowej stronie miejsca zainstalowania przepustnicy 11, istnieje przepływ odchylony (krzywa przerywana), może być mniejszy w porównaniu z tym dla przypadku, w którym nie ma przepływu odchylonego (na przemian długa i krótka linia przerywana).

Jako przeciwwagę dla opisanego powyżej problemu z pierwszego przykładu wykonania pokazanego na fig. 19, w siódmym przykładzie wykonania zastosowano rozdzielacz do kanału paliwowego według rozwiązania pokazanego na fig. 16.

W siódmym przykładzie wykonania zastosowano rozwiązanie, w którym na ścianie wewnętrznej kanału głównego 4, która biegnie w kierunku pionowym, znajduje się ogranicznik 24, w kształcie pierścienia, w którego wylotowej części znajduje się przepustnica 11 wyposażona w oś obrotu 11a oraz kanały odgałęzione 15 i 16, które odgałęziają się i łączą z nie pokazanym palnikiem stopnia, odpowiednio, górnego i dolnego oraz znajdują się w wylotowej części kanału głównego 4, w której jest zainstalowana przepustnica 11.

Ogranicznik 24 powoduje zwężenie przepływu płynnej mieszanki C składające się z dwufazowego strumienia materiału stałego z gazem ku głównej osi, który to strumień jest następnie rozpraszany po przepływie przez ogranicznik 24. Rozkład stężenia cząstek węgla w kierunku przekroju poprzecznego w kanale głównym 4 staje się zatem równomierny zaraz po przepływie przez ogranicznik 24 i za nim, przy czym od strony kanału odgałęzionego płynie płynna mieszanka, w której stężenie cząstek węgla jest wysokie.

Zatem, nawet, jeżeli dwufazowy strumień materiału stałego z gazem jest odchylony ku kanałowi odgałęzionemu 15 prowadzącemu do palnika stopnia górnego w kanale głównym 4, to ze względu na zmniejszenie ilości węgla płynącego przez przestrzeń pomiędzy dolną częścią końcową przepustnicy 11 a ścianą kanału głównego 4 pokazanymi na fig. 19, można uzyskać dobre parametry rozprowadzania.

Na figurze 18 pokazano wykres ilustrujący charakterystykę rozdzielania cząstek węgla w palniku stopnia dolnego za pomocą siódmego i pierwszego przykładu wykonania, według wynalazku wskazujący na parametry rozprowadzania cząstek węgla ku kanałowi odgałęzionemu 16 prowadzącemu ku palnikowi stopnia dolnego w rozwiązaniu widocznym na fig. 16.

W niniejszym przykładzie wykonania, nawet, kiedy w płynnej mieszance w kanale głównym 4, po wlotowej stronie części, w której jest zainstalowana przepustnica 11, występuje strumień odchylony, to ze względu na istnienie przepustnicy 24 nie występuje zmniejszenie stosunku stężenia cząstek węgla płynących ku kanałowi odgałęzionemu 16, który biegnie ku palnikowi stopnia dolnego i można uzyskać dobre parametry rozprowadzania, równoważne tym, które występują w przypadku, kiedy w strumieniu nie ma przepływu odchylonego.

Ósmy przykład wykonania pokazany na fig. 17 jest modyfikacją urządzenia pokazanego na fig. 16. Zastosowano w nim parę ograniczników 25 i 26, usytuowanych na wewnętrznych ścianach kanału głównego 4, od strony wlotowej części, w której zainstalowano przepustnicę 11 w kanale głównym 4, który ma prostokątny przekrój poprzeczny. Elementy te można regulować wysokościowo w kierunku przekroju poprzecznego kanału głównego 4. W przypadku, kiedy, na przykład, cząstki węgla mają być doprowadzone w stężonym stanie do kanału odgałęzionego 16 do palnika stopnia dolnego, ponieważ stężenie cząstek węgla, które płyną ku kanałowi odgałęzionemu 15 do palnika stopnia dolnego powinno się zmniejszać w miejscu zainstalowania przepustnicy 11, to wysokość Lj, regulowanego wysokościowo ogranicznika 25 zainstalowanego od strony kanału odgałęzionego 15 do palnika stopnia górnego jest duża, a wysokość L2 regulowanego wysokościowo ogranicznika 26 zainstalowanego od strony kanału odgałęzionego 16 do przeciwległego palnika stopnia dolnego jest mała, jak pokazano na fig. 17.

Można tym samym uniknąć zbędnego zwiększenia strat ciśnienia wewnątrz kanału głównego 4. Ponadto zaleca się, żeby wysokości L1 i L2 ograniczników 25 i 26 mogły być regulowane względem średnicy wewnętrznej D kanału w przedziałach 0 = < L1/D = < 0,3 i 0 = < L2/D = < 0,3.

Na figurach 24 i fig. 25 pokazano, odpowiednio, rozdzielacze paliwa do kanału paliwowego według dziewiątego i dziesiątego przykładu wykonania.

Dziewiąty przykład wykonania widoczny na fig. 24 jest przykładem, w którym kanał odgałęziony 16, który jest połączony z palnikiem stopnia dolnego w strukturze kanału paliwowego z pierwszego przykładu wykonania, jest zaopatrzony w przepustnicę 28, za pomocą której można zmieniać pole powierzchni otworu kanału odgałęzionego 16 od stanu całkowicie otwartego do stanu całkowicie zamkniętego.

Dziesiąty przykład wykonania, pokazany na fig. 25, jest przykładem, w którym kanał odgałęziony 16, połączony z palnikiem stopnia dolnego w strukturze kanału paliwowego z czwartego przykładu

PL 206 939 B1 wykonania, jest zaopatrzony w przepustnicę 29, za pomocą której można zmieniać pole powierzchni otworu kanału odgałęzionego 16 od stanu całkowicie otwartego do stanu całkowicie zamkniętego.

Kanały odgałęzione 15 i 16 struktury kanału paliwowego pokazane na fig. 24 lub 25 są odpowiednio połączone z palnikami 5 stopni spośród szeregu stopni rozmieszczonych w kierunku wysokościowym ścian albo części narożnych ścian pieca 8, pokazanego schematycznie na fig. 20. Wewnątrz kanału głównego 4 po wlotowej stronie kanałów odgałęzionych 15 i 16 (fig. 1, itp.) znajduje się przepustnica 11, której kąt pochylenia względem kierunku przepływu płynnej mieszanki można zmieniać. W kanałach odgałęzionych 15 i 16, co najmniej w kanale odgałęzionym 16, który jest połączony z palnikiem stopnia dolnego, znajduje się przepustnica 28 lub przepustnica 29, za pomocą których można zmieniać pole powierzchni otworu kanału odgałęzionego 16 od stanu całkowicie otwartego do stanu całkowicie zamkniętego. Pomimo, że w kanale odgałęzionym 15 może również znajdować się przepustnica 28 lub przepustnica 29, za pomocą których można zmieniać pole powierzchni otworu kanału odgałęzionego od stanu całkowicie otwartego do stanu całkowicie zamkniętego, to nie pokazano tego na figurach.

W piecu 8 jest zainstalowana rura 9 wymiennika ciepła, której przykład pokazano na fig. 20, oraz nie pokazana na figurach rura wymiennika ciepła jest również zainstalowana w nie pokazanej na figurach drodze przepływu gazu w wylotowej części pieca. Ponadto rura wymiennika ciepła jest umieszczona w nie pokazanej wylotowej części wymiennika ciepła na drodze przepływu gazu na wylotowej stronie części wylotowej pieca.

Jak objaśniono w części opisu dotyczącej stanu dotychczasowego, podczas pracy kotła pod pełnym obciążeniem (100% obciążenia), temperaturę gazów spalinowych na wylocie z pieca, kiedy gazy spalinowe dopływają do wylotowej części wymiennika ciepła w piecu 8 zadaje się tak, żeby była mniejsza niż temperatura topienia popiołu znajdującego się w gazie oraz ustala się na taki poziomie, żeby temperatura metalu powierzchni rury wymiennika ciepła, z jakiego jest wykonana rura wymiennika ciepła w tylnej części wymiennika ciepła nie podniosła się nadmiernie do temperatury wytrzymałości cieplnej powierzchni albo powyżej jej. Jednakże podczas przestawiania się kotła z pracy pod pełnym obciążeniem do pracy pod obciążeniem częściowym, ze względu na zmniejszanie się ilości ciepła dopływającego do pieca, temperatura gazów na wylocie z pieca zmniejsza się, co pociąga za sobą zmniejszenie temperatury pary wodnej na wylocie z kotła.

Zatem, w dziewiątym i dziesiątym przykładzie wykonania, przepustnicę 11 kanału głównego 4 reguluje się podczas procesu uruchamiania kotła, a przepustnica 28 lub 29 wewnątrz kanału odgałęzionego 16 pracuje i jest otwierana w celu doprowadzania cząstek węgla w sposób stężony do kanału odgałęzionego 16, który jest połączony z palnikiem stopnia dolnego, a kiedy następuje zmiana obciążenia po ustabilizowaniu się spalania, polegająca na zmianie obciążenia z wysokiego na niskie, przepustnica 28 lub 29 w kanale odgałęzionym 16, która jest połączona z palnikiem stopnia dolnego, zaczyna działać w kierunku zamykania.

Regulując ustawienia przepustnicy 11 w kanale głównym 4 i otwierając przepustnicę 28 lub 29 w kanale odgałęzionym 16 połączonym z palnikiem stopnia dolnego, w trakcie procesu uruchamiania kotła, można doprowadzać cząstki węgla w sposób stężony do kanału odgałęzionego połączonego z palnikiem stopnia dolnego, co zapewnia spalanie paliwa w palniku 13 stopnia dolnego w trakcie uruchamiania kotła, kiedy proces spalania paliwa jest niestabilny. Również w przypadku, kiedy kocioł przestawia się na pracę przy niskim obciążeniu po pracy w warunkach wysokiego obciążenia, w których przebiega stabilne spalanie paliwa, przepustnica 28 lub 29 w kanale odgałęzionym 16, połączonym z palnikiem 13 stopnia dolnego działa w kierunku zamykania, w celu utrzymania temperatury gazów spalinowych na poziomie dostatecznie wysokim dla zapewnienia wymaganej temperatury pary wodnej na końcu wlotowym.

Co prawda, w przykładach pokazanych na fig. 24 i fig. 25 widać, że przepustnica 28 lub 29 jest zainstalowana tylko w jednym kanale odgałęzionym 16 spośród dwóch kanałów odgałęzionych 15 i 16, ale przepustnice te mogą znajdować się zarówno w kanałach odgałęzionych 15, jak i 16. W tym wypadku, dla przykładów pokazanych na fig. 24 i 25, oprócz kanału odgałęzionego 16 od strony stopnia dolnego, przepustnica znajduje się również w kanale odgałęzionym 15 od strony stopnia górnego.

Kiedy przepustnica 28 lub 29 w kanale odgałęzionym 16 połączonym z palnikiem stopnia dolnego działa w kierunku zamykania w trakcie zmiany obciążenia kotła z wysokiego na niskie, to przepustnica zainstalowana w kanale odgałęzionym 15 jest otwarta.

Ponadto, stosując przepustnicę w obu kanałach odgałęzionych 15 i 16, przepustnica (nie pokazana) w kanale odgałęzionym 15 połączonym z palnikiem stopnia górnego może działać w kierunku

PL 206 939 B1 zamykania, kiedy temperatura gazów spalinowych na wylocie pieca ma być obniżona, co umożliwia regulację temperatury na wylocie pieca.

Opisane powyżej przykłady wykonania od pierwszego do dziesiątego można łatwo zastosować i skonstruować nie tylko do płynnych mieszanek (dwufazowych strumieni materiału stałego z gazem) ale również do innych przepływów dwufazowych różniących się od siebie gęstością.

Wynalazek umożliwia rozprowadzanie cząstek węgla przy odpowiednich stężeniach węgla na szereg palników, niezależnie od typu węgla, wielkości obciążenia, itp., w celu wspomagania zapłonu i stabilnego spalania w sąsiedztwie palników.

W szczególności, ponieważ cząstki węgla o odpowiednich stężeniach można rozprowadzać na szereg palników, wspomaga się powstawanie stabilnego płomienia w sąsiedztwie palników i ponieważ zbędne jest wspomaganie stabilizacji płomienia za pomocą oddzielnych palników, spalanie węgla w piecu stabilizuje się nawet w obszarze pracy kotła z niskim obciążeniem, kiedy konieczne staje się kruszenie za pomocą młyna. Możliwa zatem staje się praca w szerokim zakresie z regulacją obciążeniową.

Wynalazek umożliwia również umieszczanie przepustnicy w sposób wychylony względem kierunku wzdłuż przepływu płynnej mieszanki, oraz stosowanie układu, w którym kolanko (część wygięta) znajduje się w kanale paliwowym (kanale głównym), bez zwiększania strat ciśnienia, ponieważ pole powierzchni przepływu kanału nie jest zmniejszone.

Ponadto, wynalazek umożliwia doprowadzanie płynnej mieszanki o wysokim stężeniu węgla do konkretnego palnika, nawet, kiedy istnieje odchylony przepływ dwufazowego strumienia materiału stałego z gazem we wlotowej części do miejsca, w którym jest zainstalowana przepustnica. Zatem nawet w przypadku zainstalowania różnych urządzeń w kanale paliwowym (kanale głównym) na wlotowej stronie części, w której jest zainstalowana przepustnica, nie ma to wpływu na parametry doprowadzania płynnej mieszanki o wysokim stężeniu węgla do powyżej konkretnego palnika w miejscu zainstalowania przepustnicy oraz możliwe jest swobodne projektowanie rozmieszczenia różnych urządzeń. Można zatem zmniejszyć czas potrzebny do projektowania układu paliwowego i stosować urządzenia o bardziej zwartej konstrukcji.

Wynalazek umożliwia również, w przypadku, w którym kocioł opalany paliwem mieszanym, składającym się z paliwa stałego i jego gazu nośnego, jest przestawiany z pracy pod pełnym obciążeniem do pracy pod obciążeniem częściowym, działanie kotła w sposób, w wyniku którego temperatura pary wodnej na wylocie z kotła nie spada poniżej temperatury pary wodnej potrzebnej na zasilaniu.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Rozdzielacz paliwa umieszczony pomiędzy młynem proszkującym węgiel a co najmniej jednym palnikiem sytuowanym na ścianie pieca albo w narożach uformowanych rzez ściany pieca, zawierający doprowadzający paliwo kanał główny, którym jest dostarczana mieszanka składająca się z paliwa stałego i gazu nośnego do każdego, co najmniej jednego palnika, przy czym z części rozgałęzionej umieszczonej w doprowadzającym paliwo kanale głównym odchodzi szereg kanałów odgałęzionych, z których każdy jest połączony z odpowiednim palnikiem, zaś od strony wlotowej części rozgałęzionej, wewnątrz doprowadzającego paliwo kanału głównego, jest umieszczona przepustnica, której kąt odchylenia jest zmienny względem przepływu mieszanki i której oś obrotu jest umieszczona w centralnej części przepustnicy albo na jej końcu, znamienny tym, że stosunek odległości (L) osi obrotu (11a) przepustnicy (11) usytuowanej w centralnej części kanału głównego (4) od punktu rozgałęzienia (14) części rozgałęzionej, patrząc w kierunku przepływu mieszanki, do średnicy (D) kanału doprowadzającego paliwo (4), mierzonej w części umieszczonej na wlocie do części rozgałęzionej wynosi: (L/D) = 0,4 do 2, zaś kanał główny (4) składa się z pierwszego odcinka (4a), usytuowanego pionowo, w którym jest zainstalowana przepustnica (11) i drugiego odcinka (4b), który jest umieszczony na wlotowej stronie pierwszego odcinka (4a) i jest wygięty pod kątem (α) względem pierwszego odcinka (4a) tworząc kolanko (E) w kierunku przepływu mieszanki intensyfikując różnicę stężeń paliwa stałego w mieszance doprowadzanej do odpowiednich odgałęzionych kanałów (15, 16), wywoływaną przez przepustnicę (11).
2. 2. Rozdzielacz paliwa według zastrz. 1, znamienny tym, że do wlotowej strony drugiego odcinka (4b) jest podłączony tworząc kolanko (E') trzeci odcinek (4c), ustawiony pionowo, w kierunku przepływu mieszanki.

   PL 206 939 B1
3. 3. Rozdzielacz paliwa według zastrz. 2, znamienny tym, że w kanale głównym (4), na wlotowej stronie przepustnicy (11) jest umieszczony ogranicznik (24, 25, 26) ograniczający przepływ mieszanki przez ten kanał.
4. 4. Rozdzielacz paliwa według zastrz. 3, znamienny tym, że ogranicznik (24, 25, 26) ma urządzenie do zmiany stopnia ograniczania przepływu wspomagając różnicę stężeń paliwa stałego w płynnej mieszance doprowadzanej do jednego z kanałów odgałęzionych (15, 16) spowodowaną przez przepustnicę (11).
5. 5. Rozdzielacz paliwa według zastrz. 4, znamienny tym, że wewnątrz co najmniej kanału odgałęzionego (15, 16), który jest połączony z konkretnym palnikiem spośród szeregu palników (12, 13) umieszczonych na wysokości ścian pieca lub części narożnych utworzonych przez te ściany, jest usytuowana przepustnica (28, 29) kanału odgałęzionego (15, 16), za pomocą której jest zmieniane pole powierzchni otworu kanału odgałęzionego (15, 16) od stanu całkowitego otwarcia do stanu całkowitego zamknięcia.