PL210217B1 - Themanner and device for formation of stream of dust-air mixture in rotational low-emission burner for coal dust - Google Patents
Themanner and device for formation of stream of dust-air mixture in rotational low-emission burner for coal dustInfo
- Publication number
- PL210217B1 PL210217B1 PL383572A PL38357207A PL210217B1 PL 210217 B1 PL210217 B1 PL 210217B1 PL 383572 A PL383572 A PL 383572A PL 38357207 A PL38357207 A PL 38357207A PL 210217 B1 PL210217 B1 PL 210217B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- dust
- air mixture
- flame stabilizer
- concentrators
- channel
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 115
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 14
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 title claims description 14
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 55
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 51
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 26
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 26
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do formowania strug mieszanki pyło-powietrznej w wirowym niskoemisyjnym palniku na pył węglowy przeznaczonym do instalowania w energetycznych kotłach parowych lub wodnych elektrowni i elektrociepłowni, z niską emisją tlenków azotu.The subject of the invention is a method and a device for forming streams of a dust-air mixture in a low-emission vortex coal dust burner intended for installation in steam or water power boilers of power plants and combined heat and power plants, with low nitrogen oxide emissions.
Z polskiego opisu patentowego m 165761 znane jest urzą dzenie do kształtowania wypływu mieszaniny pyłowo-powietrznej w palniku wirowym, zawierające zabudowany na wylocie dyszy mieszaniny pyło-powietrznej rozdzielacz krzyżowy czteroramienny, służący do rozbijania strugi mieszaniny pyłowo-powietrznej na strugi cząstkowe. Rozdzielacz taki przy dużej mocy cieplnej palnika i przy braku zawirowania strugi mieszaniny pyło-powietrznej zmniejsza strefę recyrkulacji wewnętrznej. Powoduje to odsuwanie zapłonu pyłu węglowego od wylotu palnika w strefę występowania nadmiarów powietrza, sprzyjając powstawaniu tlenków azotu.A device for shaping the dust-air mixture outflow in a vortex burner is known from the Polish patent specification M 165761, which includes a four-arm cross divider installed at the outlet of the dust-air mixture nozzle, used to break the stream of the dust-air mixture into partial streams. Such a distributor reduces the internal recirculation zone at the high thermal power of the burner and in the absence of turbulence in the dust-air mixture stream. This moves the ignition of coal dust from the burner outlet to the area of excess air, favoring the formation of nitrogen oxides.
Z polskiego opisu patentowego nr 132348 znany jest palnik wirowy zawierający separator ż aluzjowy wyposażony w szereg zamontowanych w dyszy pyło-powietrznej łopatek wzajemnie równoległych, pochylonych pod kątem do osi poziomej dyszy pyło-powietrznej, kierujących strumienie mieszaniny pyło-powietrznej zawierającej niewielką ilość cząstek paliwa do kanałów rozmieszczonych symetrycznie pomiędzy łopatki powietrza wtórnego. W wyniku tego występuje silne zawirowanie odseparowanej mieszaniny pyłowej nośnej zawierającej najdrobniejsze cząstki pyłu węglowego przez łopatki powietrza wtórnego oraz szybkie zmieszanie cząstek pyłu węglowego z powietrzem wtórnym, a wynikiem tego spalanie tych czą stek przy duż ym nadmiarze powietrza, sprzyjają c powstawaniu tlenków azotu.Polish patent specification No. 132348 describes a vortex burner containing a shutter separator equipped with a series of mutually parallel blades mounted in the dust-air nozzle, inclined at an angle to the horizontal axis of the dust-air nozzle, directing the streams of the dust-air mixture containing a small amount of fuel particles to channels arranged symmetrically between the secondary air blades. As a result, a strong turbulence of the separated carrier dust mixture containing the finest coal dust particles occurs by the blades of the secondary air and rapid mixing of coal dust particles with the secondary air, and as a result, combustion of these particles with a large excess of air, favoring the formation of nitrogen oxides.
Z polskiego opisu patentowego nr 164556 znany jest sposób i urzą dzenie do obniż ania emisji tlenków azotu w przepływie zawirowanym. Mieszanka paliwowa o niskiej koncentracji pyłu dzielona jest na dwa strumienie, jeden strumień o wysokiej koncentracji pyłu i niedomiarze powietrza, a drugi strumień o niskiej koncentracji pyłu i wysokim nadmiarze powietrza. Pierwszy strumień mieszaniny paliwowej o wysokiej koncentracji pyłu węglowego wprowadzany jest centralnie do strefy recyrkulacji gorących spalin, występującej w przepływie silnie zawirowanym, a drugi strumień mieszaniny paliwowej, zawierający niską koncentrację pyłu węglowego odrzucany jest w kierunku strumienia powietrza wtórnego.The Polish patent specification No. 164556 describes a method and device for reducing the emission of nitrogen oxides in a swirled flow. The low dust concentration fuel mixture is split into two streams, one stream with high dust concentration and insufficient air and the other stream with low dust concentration and high excess air. A first stream of a fuel mixture with a high concentration of pulverized coal is introduced centrally into the hot exhaust gas recirculation zone present in a highly swirled flow, and a second stream of a fuel mixture containing a low concentration of pulverized coal is thrown towards the secondary air stream.
Wlot mieszaniny pyło-powietrznej następuje przez rurę kolankową przypalnikową za którą zabudowany jest separator łopatkowy dzielący przepływ na dwa strumienie o różnych koncentracjach pyłu. Za separatorem łopatkowym znajdują się dodatkowe łopatki tworzące kanały wylotowe, łączące kanały separatora o niskiej koncentracji pyłu z pierścieniem wylotowym. Na wylocie dyszy pyłowopowietrznej jest osadzony stożek kierujący, odrzucający strumień o niskiej koncentracji pyłu w kierunku strumienia powietrza wtórnego. Odrzucanie grubszych frakcji paliwa na ściany dyszy pyłowopowietrznej prowadzi w konsekwencji do przyspieszonej erozji, deformacji kształtu i pęknięć krawędzi, czyli do szybkiego zużycia palnika.The inlet of the dust-air mixture takes place through a bend pipe, behind which a blade separator is installed, dividing the flow into two streams with different dust concentrations. Behind the paddle separator there are additional blades forming the outlet channels, connecting the low dust concentration separator channels to the outlet ring. At the outlet of the dust-air nozzle, there is a guide cone, which rejects the stream with a low dust concentration towards the secondary air stream. The throwing of the thicker fractions of the fuel against the walls of the dust-air nozzle leads in consequence to accelerated erosion, deformation of the shape and edge cracks, i.e. rapid wear of the burner.
Z polskiego opisu patentowego nr 178071 znany jest sposób spalania pył u wę glowego z niską emisją tlenków azotu. W kotłach energetycznych z palnikami wirowymi, gdzie strumień mieszanki pyłowo-powietrznej jest poddawany co najmniej dwukrotnemu zawirowaniu, w tym co najmniej raz w przewodzie mieszanki pyłowo-powietrznej, korzystnie u jego wylotu, i raz za wylotem przewodu mieszanki.The Polish patent specification No. 178071 describes a method of combustion of coal dust with low nitrogen oxide emission. In power boilers with vortex burners, where the air-dust mixture stream is swirled at least twice, including at least once in the air-dust mixture duct, preferably at its outlet, and once downstream of the mixture duct.
Z polskiego opisu patentowego nr 178821 znany jest palnik wirowy posiadają cy co najmniej dwa zawirowywacze strumienia mieszanki pyłowo-powietrznej, jeden wylotu przewodu mieszanki z przewężeniem, o określonym kącie pochylenia łopatek, drugi osadzony na końcu elementu rurowego nośnego poza końcówką palnika w kierunku komory paleniskowej, o określonym innym kącie pochylenia łopatek.Polish patent specification No. 178821 discloses a vortex burner having at least two swirlers of the dust-air mixture stream, one outlet of the mixture conduit with a narrowing, with a defined angle of blade inclination, the other is mounted at the end of the support tubular element beyond the burner tip towards the furnace chamber, with a specific different blade inclination angle.
Z polskiego opisu Patentowego nr 180190 znany jest palnik wirowy do spalania pyłu węglowego z niską emisj ą tlenków azotu, posiadają cy rurę pył ową osadzoną wewną trz ukł adu koncentrycznych rur powietrza wtórnego, wyposażoną we wlot ślimakowy. Rura nośna osadzona jest koncentrycznie w rurze pyłowej. Na jej obwodzie są osadzone łukowe łopatki wyrównujące prostownicy, których kierunek wylotu jest równoległy do osi palnika, a kierunek wlotu jest styczny do kierunku przepływu mieszaniny pyło-powietrznej. W części wylotowej rury nośnej jest osadzony rozdzielający, podwójny układ łopatkowy zawierający przemiennie osadzone na powierzchni łopatki płaskie równoległe do osi palnika oraz usytuowane ukośnie do osi palnika łopatki łukowe o kącie łuku od 20° do 30° oraz profilowanychFrom the Polish patent description No. 180190 a vortex burner for combustion of coal dust with low nitrogen oxide emission is known, having a dust pipe embedded inside a system of concentric secondary air pipes, equipped with a screw inlet. The supporting pipe is mounted concentrically in the dust pipe. On its circumference there are arched straightening blades, the outlet direction of which is parallel to the axis of the burner, and the inlet direction is tangent to the direction of the dust-air mixture flow. In the outlet part of the carrier tube there is a separating, double blade system containing alternately mounted on the surface flat blades parallel to the axis of the burner and arched blades with an arc angle from 20 ° to 30 ° and profiled blades situated obliquely to the axis of the burner.
PL 210 217 B1 grubościach, mniejszej grubości od strony wlotu rozdzielacza łopatkowego oraz większej grubości od strony jego wlotu. Rura układu doprowadzania powietrza wtórnego jest wyprofilowana łukowo tworząc w przekroju poprzecznym korzystnie ką t od 15° do 25° i jest wysunię ta poza pł aszczyznę wylotu rozdzielacza łopatkowego, przy czym na jej powierzchni jest zamocowany zawirowywacz powietrza wtórnego zewnętrznego, a zawirowywacz powietrza wtórnego wewnętrznego jest zamocowany na powierzchni rury pyłowej.The thicknesses are thinner from the inlet side of the distributor blade and the thicker from the side of its inlet. The pipe of the secondary air supply system has an arcuate profile, which in its cross-section preferably forms an angle t from 15 ° to 25 ° and extends beyond the outlet plane of the vane distributor, where the external secondary air swirler is mounted on its surface, and the internal secondary air swirler is fixed on the surface of the dust pipe.
Z polskiego opisu ochronnego wzoru użytkowego nr 61743 znany jest palnik wirowy do spalania pyłu węglowego z niską emisją tlenków azotu, zawierający kierownice stabilizacyjne pyłu w przestrzeni kolana wlotowego, zwężkę kryzującą, przesuwny wzdłuż rury w osi kanału mieszanki pyło-powietrznej zawirowywacz pyłu oraz stabilizator na końcu rury mieszanki pyłowej mający postać pierścienia z promieniowymi równomiernie rozmieszczonymi szczelinami. Kierownice strug w przestrzeni kolana wlotowego są zabudowane stycznie do wewnętrznej ściany w przestrzeni kolana wlotowego, powodując erozję przewodów na styku rury pyłowej z kierownicami pyłu.A swirl burner for combustion of coal dust with low nitrogen oxides emission is known from the Polish description of the utility model no. 61743, containing dust stabilizing blades in the inlet bend, an orifice plate, a dust swirler sliding along the pipe along the axis of the dust-air mixture channel and a stabilizer at the end the dust mixture pipes in the form of a ring with radial evenly spaced slots. The stream deflectors in the space of the inlet bend are built tangentially to the inner wall in the space of the inlet bend, causing erosion of the pipes at the contact of the dust pipe with the dust deflectors.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu formowania strug mieszanki pyło-powietrznej i urzą dzenia do formowania strug mieszanki pył o-powietrznej w wirowym palniku niskoemisyjnym na pył węglowy, zapewniających stabilizację płomienia, zróżnicowanie koncentracji pyłu w mieszance pyło-powietrznej wprowadzanej do komory paleniska, z równoczesnym obniżeniem wytwarzanych paliwowych tlenków azotu, a także z równoczesnym obniżeniem erozji w przestrzeni kolana wlotowego pyłu na styku z kierownicami strug, możliwością regulacji optymalnego zawirowania strugi mieszanki pyło-powietrznej oraz regulacją długości płomienia.The aim of the invention is to develop a method of forming dust-air mixture streams and a device for forming dust-air mixture streams in a low-emission low-emission coal dust burner, ensuring flame stabilization, differentiation of dust concentration in the dust-air mixture introduced into the furnace chamber, with simultaneous reduction of produced fuel nitrogen oxides, as well as with the simultaneous reduction of erosion in the area of the dust inlet bend in contact with the stream deflectors, the possibility of regulating the optimal swirl of the dust-air mixture stream and the flame length regulation
Sposób formowania strug mieszanki pyło-powietrznej w wirowym palniku niskoemisyjnym na pył węglowy, w którym struga mieszanki pyło-powietrznej po ujednorodnianiu jest zawirowywana w kanale mieszanki pyło-powietrznej oraz poddawana stabilizacji płomienia przed wprowadzeniem do komory paleniska według wynalazku charakteryzuje się tym, że w kanale mieszanki pyło-powietrznej strugę mieszanki pyło-powietrznej poddaje się w wybranym miejscu kanału dwustrefowemu zawirowaniu w obszarach o dwóch różnych średnicach przez łopatki o dwóch różnych długoś ciach zawirowywacza pyłu, a następnie poddaje się w pierścieniowym układzie stabilizacji płomienia uformowaniu strugi, promieniowej koncentracji pyłu i wprowadza się stożkowo do komory paleniskowej, ze zróżnicowaną promieniowo koncentracją pyłu w mieszance pyło-powietrznej, przy czym długość płomienia reguluje się stopniem zawirowania mieszanki pyło-powietrznej w kanale mieszanki pyło-powietrznej.The method of forming streams of dust-air mixture in a low-emission vortex burner for coal dust, in which the stream of dust-air mixture, after homogenization, is swirled in the duct of the dust-air mixture and subjected to flame stabilization before being introduced into the furnace chamber according to the invention, characterized by the fact that in the duct, of the dust-air mixture, a stream of dust-air mixture is subjected to a two-zone swirl in a selected place of the duct, in areas with two different diameters through blades of two different lengths of the dust swirler, and then, in a ring flame stabilization system, a stream is subjected to the formation of a stream, radial dust concentration and introduced conically into the combustion chamber, with radially different dust concentration in the dust-air mixture, the flame length being controlled by the degree of swirling of the dust-air mixture in the dust-air mixture duct.
Formowanie strug mieszanki pyło-powietrznej u wylotu kanału mieszanki pyło-powietrznej w obrębie układu stabilizacji płomienia dla uzyskania wymaganej zróżnicowanej promieniowo koncentracji pyłu w mieszance pyło-powietrznej wprowadzanej do komory paleniskowej prowadzi się poprzez zabudowanie koncentratorów, pierścieniowego wewnętrznego stabilizatora płomienia i pierścieniowego zewnętrznego stabilizatora płomienia o kształtach prostokątnym lub trapezowym lub trójkątnym.The formation of dust-air mixture streams at the outlet of the dust-air mixture channel within the flame stabilization system in order to obtain the required radially differentiated dust concentration in the dust-air mixture introduced into the combustion chamber is carried out by installing concentrators, an annular internal flame stabilizer and an annular external flame stabilizer with rectangular, trapezoidal or triangular shapes.
Formowanie strug mieszanki pyło-powietrznej u wylotu kanału mieszanki pyło-powietrznej w obrębie układu stabilizacji płomienia dla uzyskania wymaganej zróżnicowanej promieniowo koncentracji pyłu w mieszance pyło-powietrznej wprowadzanej do komory paleniskowej prowadzi się poprzez ustalenie kąta pomiędzy osią symetrii a tworzącą koncentratora o kształcie prostokątnym, w szczególności pierścieniowego zewnętrznego stabilizatora płomienia.Formation of dust-air mixture streams at the outlet of the dust-air mixture channel within the flame stabilization system in order to obtain the required radially differentiated dust concentration in the dust-air mixture introduced into the combustion chamber is carried out by determining the angle between the axis of symmetry and the generator of a rectangular concentrator, in in particular, an annular outer flame stabilizer.
Alternatywnie formowanie strug mieszanki pyło-powietrznej u wylotu kanału mieszanki pyłopowietrznej, w obrębie układu stabilizacji płomienia dla uzyskania wymaganej zróżnicowanej promieniowo koncentracji pyłu w mieszance pyło-powietrznej wprowadzanej do komory paleniskowej prowadzi się poprzez ustalenie kąta pomiędzy osią symetrii a tworzącą koncentratora o kształcie trapezowym, w szczególności pierścieniowego zewnętrznego stabilizatora płomienia.Alternatively, the formation of dust-air mixture streams at the outlet of the dust-air mixture channel, within the flame stabilization system, in order to obtain the required radially differentiated dust concentration in the dust-air mixture introduced into the combustion chamber, is carried out by determining the angle between the symmetry axis and the trapezoidal concentrator forming, in in particular, an annular outer flame stabilizer.
Alternatywne formowanie strug mieszanki pyło-powietrznej u wylotu kanału mieszanki pyłopowietrznej w obrębie układu stabilizacji płomienia dla uzyskania wymaganej zróżnicowanej promieniowo koncentracji pyłu w mieszance pyło-powietrznej wprowadzanej do komory paleniskowej prowadzi się poprzez ustalenie kąta pomiędzy osią symetrii a tworzącą koncentratora o kształcie trójkątnym, w szczególnoś ci pierś cieniowego zewnę trznego stabilizatora pł omienia.Alternative formation of dust-air mixture streams at the outlet of the dust-air mixture channel within the flame stabilization system, in order to obtain the required radially differentiated dust concentration in the dust-air mixture introduced into the combustion chamber, is carried out by determining the angle between the symmetry axis and the forming of a triangular concentrator, in particular CI ring external flame stabilizer.
Urządzenie do formowania strug mieszanki pyło-powietrznej w wirowym palniku niskoemisyjnym na pył węglowy, zawierającym w kanale mieszanki pyło-powietrznej kolano wlotowe, w przestrzeni kolana wlotowego co najmniej jedną kierownicę, za kolanem wlotowym zabudowaną demontowalną zwężkę, przesuwny osiowo zawirowywacz pyłu i u wylotu z kanału mieszanki pyło-powietrznej zabudowany pierścieniowy układ stabilizacji płomienia według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawirowywacz pyłu posiada naprzemiennie zabudowane na ruchomej rurze dwie równe łopatki o dwóchA device for forming streams of a dust-air mixture in a low-emission low-emission coal dust burner, containing an inlet bend in the duct of the dust-air mixture, in the space of the inlet bend, at least one guide bar, a built-in, removable orifice behind the inlet bend, an axially movable dust swirler and the outlet from the duct of the dust-air mixture, the built-in, ring-shaped flame stabilization system according to the invention is characterized by the fact that the dust swirler has two equal blades and two blades installed alternately on the movable pipe.
PL 210 217 B1 różnych długościach gdzie ruchoma rura przesuwna jest osiowo wzdłuż kanału mieszanki pyło-powietrznej i obrotowo wokół osi kanału mieszanki pyło-powietrznej, a zabudowany u wylotu z kanału mieszanki pyło-powietrznej pierścieniowy układ stabilizacji płomienia składa się z dwóch stabilizatorów płomienia, pierścieniowego wewnętrznego stabilizatora płomienia zabudowanego równomiernie na obwodzie rury i pierścieniowego zewnętrznego stabilizatora płomienia zabudowanego równomiernie na wewnętrznym obwodzie korpusu palnika u wylotu kanału mieszanki pyło-powietrznej.PL 210 217 B1 of different lengths, where the movable pipe is axially along the dust-air mixture channel and rotatably around the axis of the dust-air mixture channel, and the ring flame stabilization system installed at the outlet from the dust-air mixture channel consists of two flame stabilizers, ring-shaped internal flame stabilizer installed evenly around the pipe circumference and annular external flame stabilizer installed evenly on the internal circumference of the burner body at the outlet of the dust-air mixture channel.
Korzystnie część kierownicy strug u wlotu do kanału mieszanki pyło-powietrznej wyprowadzona jest na zewnątrz korpusu palnika i obudowana zamkiem.Preferably, a part of the jet guide at the inlet to the dust-air mixture channel is led outside the burner body and enclosed with a lock.
Korzystnie pierścieniowy wewnętrzny stabilizator płomienia i pierścieniowy zewnętrzny stabilizator płomienia zabudowane są w jednej płaszczyźnie przekroju wylotowego kanału mieszanki pyło-powietrznej. Pierścieniowy wewnętrzny stabilizator płomienia posiada koncentratory o kształcie prostokątnym. Alternatywnie pierścieniowy wewnętrzny stabilizator płomienia posiada koncentratory o kształcie trapezowym lub o kształcie trójką tnym.Preferably, the annular inner flame stabilizer and the annular outer flame stabilizer are installed in one plane of the cross-sectional plane of the dust-air mixture outlet channel. The annular internal flame stabilizer has rectangular-shaped concentrators. Alternatively, the annular internal flame stabilizer has trapezoidal or triangular-shaped concentrators.
Pierścieniowy zewnętrzny stabilizator płomienia posiada koncentratory o kształcie prostokątnym. Alternatywnie pierścieniowy zewnętrzny stabilizator płomienia posiada koncentratory o kształcie trapezowym lub trójkątnym.The annular outer flame stabilizer has rectangular-shaped concentrators. Alternatively, the annular outer flame stabilizer has concentrators of trapezoidal or triangular shape.
Sposób i urządzenie według wynalazku umożliwiają formowanie strug mieszanki pyło-powietrznej w wirowym palniku niskoemisyjnym na pył węglowy, zapewniając stabilizację płomienia poprzez zróżnicowanie koncentracji pyłu w mieszance pyło-powietrznej w obrębie stabilizatora płomienia, wprowadzanej następnie do komory paleniska, z równoczesnym obniżaniem wytwarzanych tlenków azotu.The method and device according to the invention enable the formation of streams of a dust-air mixture in a low-emission vortex burner for coal dust, ensuring flame stabilization by varying the concentration of dust in the dust-air mixture within the flame stabilizer, then introduced into the furnace chamber, with simultaneous reduction of nitrogen oxides produced.
Odpowiednio dobrany kształt koncentratorów pierścieniowego wewnętrznego stabilizatora płomienia i pierścieniowego zewnętrznego stabilizatora płomienia, a w szczególności wielkość kąta pomiędzy osią symetrii a tworzącą koncentratora o kształcie prostokątnym lub trapezowym lub trójkątnym, pozwala na zróżnicowaną promieniowo koncentrację pyłu w mieszance pyło-powietrznej albo przy ściance stabilizatora albo dalej od ścianki kanału mieszanki pyło-powietrznej względnie wzdłuż całej krawędzi bocznej kanału mieszanki pyło-powietrznej, a następnie na wyprowadzanie tak uformowanej strugi, stożkowo rozprowadzanej, do komory paleniskowej kotła. Współpracujące ze sobą łopatki zawirowywacza o różnych średnicach zawirowywują strugę mieszanki pyło-powietrznej dwustrefowo. Po zawirowaniu dwustrefowym strugi podawane są przez pierścieniowy wewnętrzny stabilizator płomienia i pierścieniowy zewnętrzny stabilizator płomienia do komory paleniskowej i rozprowadzane stożkowo z rozrzuceniem koncentracji pyłu w sposób zapewniający stabilizację płomienia z równoczesnym obniżeniem wytwarzanych paliwowych tlenków azotu. Budowa zawirowywacza pyłu o dwóch naprzemiennie długościach łopatek na ruchomej rurze przesuwnej osiowo wzdłuż kanału mieszanki pyło-powietrznej i obrotowo wokół osi kanału mieszanki pyło-powietrznej umożliwia najbardziej optymalne ustawienie zawirowywacza na długości kanału mieszanki pyło-powietrznej oraz w przypadku erozji łopatek umoż liwia obrót jego w kanale pyłowym. Budowa według wynalazku kierownic strug w przestrzeni kolana wlotowego do kanału mieszanki pyło-powietrznej umożliwia uzyskanie szczelnego połączenia kierownic z kanałem mieszanki pyło-powietrznej oraz uniknięcie erozji na styku kanału pyłowego z kierownicą strug.A properly selected shape of the concentrators of the annular internal flame stabilizer and the annular external flame stabilizer, and in particular the size of the angle between the axis of symmetry and that of the concentrator having a rectangular, trapezoidal or triangular shape, allows for radially differentiated dust concentration in the dust-air mixture or at the stabilizer wall or further away from walls of the dust-air mixture channel or along the entire side edge of the dust-air mixture channel, and then to discharge the stream formed in this way, conically distributed, to the boiler combustion chamber. The cooperating blades of the swirler of different diameters swirl the stream of the dust-air mixture in two zones. After a two-zone swirl, the streams are fed through the annular internal flame stabilizer and the annular external flame stabilizer to the combustion chamber and distributed conically with the spreading of the dust concentration in a way ensuring flame stabilization with a simultaneous reduction of fuel nitrogen oxides produced. The construction of the dust swirler with two alternate lengths of blades on a movable pipe axially displaced along the dust-air mixture channel and rotating around the axis of the dust-air mixture channel enables the most optimal positioning of the swirler along the length of the dust-air mixture channel and, in the case of blade erosion, enables its rotation in dust channel. The construction of the stream deflectors in the space of the inlet bend to the dust-air mixture duct allows obtaining a tight connection of the blades with the dust-air mixture duct and avoiding erosion at the contact of the dust duct with the stream blade.
W kanale mieszanki pył o-powietrznej za kolanem i przed zawirowywaczem mieszanki pył o-powietrznej, korzystnie może być zabudowana dodatkowo przez właz w kanale wlotowym zwężka demontowalna.In the dust-air mixture channel downstream of the knee and in front of the dust-air mixture swirler, it may be advantageously installed additionally through a manhole in the inlet channel, a removable orifice.
Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do formowania strug mieszanki pyło-powietrznej w wirowym niskoemisyjnym palniku na pył węglowy, w przekroju pionowym przez wkład pyłowy palnika, fig. 2 - przekrój wzdłuż A - A na fig. 1 przedstawiający przestrzeń kolana wlotowego do kanału mieszanki pyło-powietrznej z zabudowanymi kierownicami strug, fig. 3 - przekrój wzdł u ż B - B na fig. 1 przedstawiają cy budowę zawirowywacza pyłu w przekroju poprzecznym, fig. 4 - przekrój C - C na fig. 1 przedstawiający budowę układu stabilizacji płomienia, zawierającego pierścieniowy wewnętrzny stabilizator płomienia i pierścieniowy zewnętrzny stabilizator płomienia z koncentratorami w kształcie prostoką tnym, fig. 5 - alternatywną budowę układu stabilizacji płomienia jak według fig. 4, zawierającego pierścieniowy wewnętrzny stabilizator płomienia i pierścieniowy zewnętrzny stabilizator płomienia z koncentratorami o kształcie trapezowym, fig. 6 - alternatywną budowę układu stabilizacji płomienia jak według fig. 4, zawierającego pierścieniowy wewnętrzny stabilizator płomienia i pierścieniowy zewnętrzny stabilizator płomienia z koncentratorami o kształcie trójkątnym.The subject of the invention has been shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a device for forming a stream of a dust-air mixture in a low-emission swirl coal burner, in a vertical section through the burner dust insert, Fig. 2 - section along A-A in Fig. 1 showing the space of the inlet bend to the dust-air mixture duct with installed stream deflectors, Fig. 3 - longitudinal section B - B in Fig. 1 showing the construction of the dust swirler in cross section, Fig. 4 - section C - C Fig. 1 shows the structure of the flame stabilization system, including an annular inner flame stabilizer and an annular outer flame stabilizer with rectangular-shaped concentrators, Fig. 5 - an alternative structure of the flame stabilization system as shown in Fig. 4, including an annular inner flame stabilizer and an annular outer flame stabilizer flame stabilizer with trapezoidal concentrators 6 shows an alternative structure of the flame stabilization system as shown in FIG. 4, comprising an annular inner flame stabilizer and an annular outer flame stabilizer with triangular shaped concentrators.
PL 210 217 B1PL 210 217 B1
Urządzenie do formowania strug mieszanki pyło-powietrznej w wirowym palniku niskoemisyjnym na pył węglowy zgodnie z przykładem wykonania uwidocznionym na fig. 1 posiada w przestrzeni kolana wlotowego 1 do kanału mieszanki pyło-powietrznej 2 zabudowane kierownice strug 3, za kolanem wlotowym 1 i przed zawirowywaczem pyłu 4 zabudowaną zwężkę 5 demontowalną przez właz w kanale wlotowym, za zwężką 5 w kanale mieszanki pyło-powietrznej zabudowany przesuwny osiowo wzdłuż kanału i obrotowo wokół osi kanału zawirowywacz pyłu 4, a u wylotu z kanału mieszanki pyło-powietrznej zabudowany pierścieniowy układ stabilizacji płomienia 6. Kanał mieszanki pyło-powietrznej zakończony jest stożkiem rozchylającym się 7 w stronę komory paleniskowej kotła. Kierownice strug 3 posiadają część 8 u wlotu do kanału mieszanki pyło-powietrznej 2 wyprowadzoną na zewnątrz korpusu 9 palnika i obudowaną zamkiem 10. Zawirowywacz pyłu 4 posiada naprzemiennie zabudowane na ruchomej rurze 11 łopatki 12 i 13 dwóch różnych długościach L1 i L2.The device for forming a dust-air mixture stream in a low-emission low-emission pulverized coal burner according to the embodiment shown in Fig. 1 has in the space of the inlet bend 1 to the dust-air mixture duct 2 built-in stream deflectors 3, behind the inlet bend 1 and in front of the dust swirler 4 built-in orifice 5 removable through a manhole in the inlet channel, behind the orifice 5 in the dust-air mixture channel, a built-in dust swirler 4 that moves axially along the channel and rotates around the channel axis, and at the outlet from the dust-air mixture channel, a built-in ring flame stabilization system 6. The channel of the dust-air mixture ends with a cone diverging 7 towards the furnace chamber of the boiler. The stream deflectors 3 have a part 8 at the inlet to the dust-air mixture channel 2 led outside the body 9 of the burner and encased with a lock 10. The dust swirler 4 has blades 12 and 13 of two different lengths L1 and L2 installed alternately on the movable pipe 11.
Pierścieniowy układ stabilizacji płomienia 6 składa się z zabudowanych w przekroju wylotowym kanału mieszanki pyło-powietrznej 2 dwóch stabilizatorów płomienia, pierścieniowego wewnętrznego stabilizatora płomienia 14, zabudowanego równomiernie na obwodzie rury 15 i pierścieniowego zewnętrznego stabilizatora płomienia 16 zabudowanego równomiernie na wewnętrznym obwodzie korpusu palnika 9 u wylotu kanału mieszanki pyło-powietrznej 2. Pierścieniowy wewnętrzny stabilizator płomienia 14 i pierścieniowy zewnętrzny stabilizator płomienia 16 zabudowane są w jednej płaszczyźnie przekroju wylotowego kanału mieszanki pyło-powietrznej 2. Pierścieniowy wewnętrzny stabilizator płomienia 14 posiada koncentratory 17. Pierścieniowy zewnętrzny stabilizator płomienia 16 posiada koncentratory 18. Zgodnie z przykładem wykonania zarówno pierścieniowy wewnętrzny stabilizator płomienia 14 jak i pierścieniowy zewnętrzny stabilizator płomienia 16 posiadają równocześnie koncentratory 17 i 18 o tych samych kształtach, zgodnie z fig. 4 posiadają koncentratory 17 i 18 o kształcie prostokątnym, zgodnie z fig. 5 posiadają koncentratory 17 i 18 o kształcie trapezowym a zgodnie z fig. 6 posiadają koncentratory 17 i 18 o kształcie trójkątnym.The annular flame stabilization system 6 consists of two flame stabilizers installed in the outlet cross-section of the dust-air mixture channel 2, an annular internal flame stabilizer 14, installed evenly around the pipe circumference 15 and an annular external flame stabilizer 16 installed evenly on the inner circumference of the burner body 9 at the outlet of the dust-air mixture duct 2. The annular inner flame stabilizer 14 and the annular outer flame stabilizer 16 are built in the same plane of the outlet cross-section of the dust-air mixture duct 2. The annular inner flame stabilizer 14 has concentrators 17. The annular outer flame stabilizer 16 has concentrators 18. According to an exemplary embodiment, both the annular inner flame stabilizer 14 and the annular outer flame stabilizer 16 have simultaneously the concentrators 17 and 18 of the same shape. 4 have rectangular-shaped concentrators 17 and 18, according to FIG. 5, they have trapezoidal-shaped concentrators 17 and 18, and according to FIG. 6, they have triangular-shaped concentrators 17 and 18.
Koncentratory 17 pierścieniowego wewnętrznego stabilizatora płomienia 14 i koncentratory 18 pierścieniowego zewnętrznego stabilizatora płomienia 16 mogą być również zabudowane o różnych względem siebie kształtach.The concentrators 17 of the annular inner flame stabilizer 14 and the concentrators 18 of the annular outer flame stabilizer 16 can also be arranged with different shapes relative to each other.
Strugę mieszanki pyło-powietrznej wprowadzoną do kanału mieszanki pyło-powietrznej 2 ujednorodnia się w kolanie wlotowym 1 z kierownicami strug 3 a następnie w zabudowanej zgodnie z przykładem wykonania demontowalnej zwężce 5. Po ujednorodnieniu strugę mieszanki pyło-powietrznej poddaje się w wybranym miejscu kanału mieszanki pyło-powietrznej 2 za zwężką 5 dwustrefowemu zawirowaniu w obszarach o średnicach i D1 i D2 przez łopatki o dwóch różnych długościach L1 i L2 zawirowywacza pyłu 4. Następnie strugę mieszanki pyło-powietrznej poddaje się w przestrzeni pierścieniowego układu stabilizacji płomienia 4 stabilizacji płomienia, formowaniu strugi poprzez zróżnicowanie promieniowe koncentracji pyłu w mieszance pyło-powietrznej wprowadzanej do komory paleniska. Długość płomienia reguluje się stopniem zawirowania mieszanki pyło-powietrznej w kanale mieszanki pyło-powietrznej 2.A stream of dust-air mixture introduced into the dust-air mixture channel 2 is homogenized in the inlet bend 1 with stream guides 3, and then in a removable orifice 5, built in accordance with the example of the embodiment. -air 2 after the orifice 5, two-zone swirl in the areas with diameters and D1 and D 2 through blades of two different lengths L1 and L2 of the dust swirler 4. Then the stream of the dust-air mixture in the space of the ring flame stabilization system 4, by radial differentiation of dust concentration in the dust-air mixture introduced into the furnace chamber. The flame length is regulated by the degree of swirling of the dust-air mixture in the dust-air mixture duct 2.
Formowanie strug mieszanki pyło-powietrznej u wylotu kanału mieszanki pyło-powietrznej 2 w obrębie układu stabilizacji płomienia 6 dla uzyskania wymaganej zróżnicowanej promieniowo koncentracji pyłu w mieszance pyło-powietrznej wprowadzanej do komory paleniskowej prowadzi się poprzez zabudowanie koncentratorów 17 i 18 o kształtach prostokątnych lub trapezowym lub trójkątnym oraz poprzez ustalenie kąta α pomiędzy osią symetrii 19 a tworzącą 20 koncentratorów (17), (18) o kształcie prostokątnym lub trapezowym lub trójkątnym.The formation of dust-air mixture streams at the outlet of the dust-air mixture channel 2 within the flame stabilization system 6 in order to obtain the required radially differentiated dust concentration in the dust-air mixture introduced into the combustion chamber is carried out by building in concentrators 17 and 18 of rectangular or trapezoidal shapes or triangular and by setting the angle α between the symmetry axis 19 and the generatrix 20 of rectangular or trapezoidal or triangular concentrators (17), (18).
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL383572A PL210217B1 (en) | 2007-10-18 | 2007-10-18 | Themanner and device for formation of stream of dust-air mixture in rotational low-emission burner for coal dust |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL383572A PL210217B1 (en) | 2007-10-18 | 2007-10-18 | Themanner and device for formation of stream of dust-air mixture in rotational low-emission burner for coal dust |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL383572A1 PL383572A1 (en) | 2009-04-27 |
| PL210217B1 true PL210217B1 (en) | 2011-12-30 |
Family
ID=42985885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL383572A PL210217B1 (en) | 2007-10-18 | 2007-10-18 | Themanner and device for formation of stream of dust-air mixture in rotational low-emission burner for coal dust |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL210217B1 (en) |
-
2007
- 2007-10-18 PL PL383572A patent/PL210217B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL383572A1 (en) | 2009-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0343767B1 (en) | Burner for the combustion of pulverised fuel | |
| EP0529779B1 (en) | Low NOx burners | |
| JPWO1998003819A1 (en) | Combustion burner and combustion device equipped with said burner | |
| AU2013223872B2 (en) | Burner | |
| US20100123027A1 (en) | Bladed coal diffuser and coal line balancing device | |
| GB2600186A (en) | Reverse-jet pulverized coal burner with preheating on annular wall | |
| EP0667488B1 (en) | Burner for the combustion of fuel | |
| EP0163423B1 (en) | Controlled flow, split stream burner assembly with sorbent injection | |
| WO2009014654A2 (en) | Coal burner assembly | |
| AU2002238385B2 (en) | Burner for the combustion of particulate fuel | |
| AU2018267298B2 (en) | Solid fuel burner and combustion device | |
| RU226942U1 (en) | Low emission vortex pulverized coal burner | |
| PL223817B1 (en) | Method and apparatus for forming a stream turbulence mixture of dust and whirled air in the low emission burner | |
| KR20240164567A (en) | Powder fuel burner | |
| PL178821B1 (en) | Spin-type burner for combusting coal dust | |
| Basu et al. | Design of Novel Burners | |
| PL66901Y1 (en) | Centrifugal powdered-fuel burner for combustion of ground biomass | |
| PL180190B1 (en) | 9o centrifugal burner for combustion of coal dust with low nitrogen oxide emission | |
| PL61743Y1 (en) | Coal dust fired vortex burner | |
| PL210374B1 (en) | The manner and device for increase of dynamics of air whirl in low-emission burner | |
| PL246973B1 (en) | Method and device for forming streams of a dust-air mixture, air and gas in a swirling dust-gas burner | |
| PL227203B1 (en) | Powdered-fuel vortex burner for burning ground biomass in power boilers for high concentration of biomass powder | |
| PL207762B1 (en) | Complex dust stream burner for burning of coal dust in power engineering boilers | |
| PL193516B1 (en) | Apparatus for shaping outflow stream of dust-air mix in a spin-type burner |