RO120785B1 - Metodă de exploatare a cuptoarelor încălzite cu combustibil solid pulverizat - Google Patents

Metodă de exploatare a cuptoarelor încălzite cu combustibil solid pulverizat Download PDF

Info

Publication number
RO120785B1
RO120785B1 ROA200100708A RO200100708A RO120785B1 RO 120785 B1 RO120785 B1 RO 120785B1 RO A200100708 A ROA200100708 A RO A200100708A RO 200100708 A RO200100708 A RO 200100708A RO 120785 B1 RO120785 B1 RO 120785B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
air
fuel
furnace
compartments
supply
Prior art date
Application number
ROA200100708A
Other languages
English (en)
Inventor
Rebecca L. Tobiasz
Douglas J. Hart
Robert D. Lewis
Iii Sutton James P.
Bruce F. Griffith
Original Assignee
Combustion Engineering, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Combustion Engineering, Inc. filed Critical Combustion Engineering, Inc.
Publication of RO120785B1 publication Critical patent/RO120785B1/ro

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C5/00Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08Disposition of burners
    • F23C5/32Disposition of burners to obtain rotating flames, i.e. flames moving helically or spirally
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/02Disposition of air supply not passing through burner
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2201/00Staged combustion
    • F23C2201/10Furnace staging
    • F23C2201/101Furnace staging in vertical direction, e.g. alternating lean and rich zones

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la o metodă de exploatare a cuptoarelor încălzite cu combustibil solid pulverizat, fiind aplicabilă la o gamă largă de combustibili solizi şi care, când este folosită la cuptoare încălzite cu combustibil solid pulverizat, este capabilă să asigure o funcţionare favorabilă controlului de emanaţii. Metoda de exploatare prezintă următoarele faze: introducerea de combustibil solid în cuptor, furnizarea de aer primar în cuptor, furnizarea de aer de combustibil în cuptor, furnizareade aer de supraardere în cuptor şi furnizarea de aer deviat în cuptor.

Description

Invenția se referă la o metodă de exploatare a cuptoarelor încălzite cu combustibil solid pulverizat și la construcția unei camere de aer pentru cuptoare care funcționează conform acestei metode, este aplicabilă la o gamă largă de combustibili solizi, și atunci când este folosită la cuptoare încălzite cu combustibil solid pulverizat, este capabilă să asigure o funcționare favorabilă controlului de emanații.
Combustibilul solid pulverizat este folosit cu succes de mult timp, pentru ardere sub formă de suspensie, în cuptoare la care se aplică metode de ardere tangențială.
Metoda de ardere tangențială implică introducerea de combustibil solid pulverizat și aer în cuptor, din cele patru colțuri ale acestuia, astfel încât respectivul combustibil solid pulverizat și aerul sunt dirijate tangențial la un cerc imaginar din centrul cuptorului. Acest tip de ardere prezintă o bună amestecare a combustibilului solid pulverizat, cu aerul, condiții de flacără stabilă și o durată lungă de menținere a gazelor de ardere în cuptoare.
De curând, se pune, totuși, un accent din ce în ce mai mare pe reducerea, cât mai mult posibil, a poluării aerului. în acest context, făcând referire, în special, la problema controlului Nox, se cunoaște că, în timpul arderii unui combustibil solid, iau naștere oxizi de azot, în principal, prin două mecanisme separate, care au fost identificate a fi Nox termic și Nox de combustibil Nox termic, rezultă din fixarea termică a azotului molecular și a oxigenului din aerul de combustie. Gradul de formare a Nox-ului termic este extrem de sensibil față de temperatura flăcării locale și, astfel, ceva mai puțin față de o concentrație locală de oxigen. în mod efectiv, întrega emanație de Nox se formează în acea zonă a flăcării care se află la cea mai ridicată temperatură.
Această concentrație de Nox termic este, ulterior, înghețată la respectivul nivel care predomină în zona cu temperatură ridicată, prin stingerea termică a gazelor de ardere. Concentrațiile de Nox termic din gazul de fum se află, deci, între nivelul de echilibru caracteristic al temperaturii flăcării de vârf și nivelul de echilibru la temperatura gazului de fum.
Pe de altă parte, Nox-ul de combustibil derivă din oxidarea azotului legat organic în anumiți combustibili fosili, de exemplu, cărbune și țiței greu. Gradul de formare a Nox-ului de combustibil este influențat puternic de gradul de amestecare a combustibilului fosil și fluxul de aer, în general, și de concentrația de oxigen local, în particular. Totuși, concentrația Nox din gazul de-fum, cauzată de azotul combustibilului, reprezintă, în mod tipic, numai o fracțiune, de exemplu, 20 până la 60%, din nivelul ce ar rezulta din oxidarea completă a întregului azot din combustibilul fosil. Din cele de mai sus, rezultă în mod evident că formarea de Nox, în ansamblu, reprezintă o funcție atât de niveluri de oxigen local, cât și de temperaturi ale flăcării de vârf.
în decursul anilor, s-au aplicat numeroase modificări metodei de ardere tangențială, standard. Multe din aceste modificări, și în particular cele sugerate cel mai recent, sunt propuse, în principal, în interesul realizării unei reduceri chiar mai accentuate a emisiilor, prin folosirea lor. Se cunoaște brevetul US 5020454, cu titlul Instalație de ardere tangențială, concentrică, grupată, care se referă la o instalație de ardere tangențială, concentrică, grupată, care este folosită, în special, pentru cuptoare încălzite cu combustibil fosil. Această instalație de ardere tangențială, concentrică, grupată include o cutie de vânt. Duzele unui prim grup de duze de combustibil sunt montate în respectiva cutie de vânt și sunt funcționale pentru injectare grupată a combustibilului în cuptor, astfel încât să creeze acolo o primă zonă bogată în combustibil. Duzele unui al doilea grup de duze de combustibil sunt montate tot în cutia de vânt și sunt funcționale pentru injectarea grupată a combustibililului în cuptor, astfel încât să creeze acolo o a doua zonă bogată în combustibil. O duză de aer, ce este montată în respectiva cutie de vânt și este funcțională pentru injectarea aerului în respectivul cuptor, face ca aerul să fie dirijat la distanță de combustibilul injectat grupat în cuptor și către pereții
RO 120785 Β1 cuptorului. O duză de aer de supraardere, cuplată strâns, este montată în cutia de vânt și 1 este funcțională pentru a injecta în cuptor aerde supraardere, cuplată strâns. O duză de aer de supraardere separată este montată în interiorul zonei arzătorului din cuptor, astfel încât 3 să fie distanțată față de duza de aer de supraardere, cuplată strâns, și astfel încât să fie efectiv aliniată cu axa longitudinală a cutiei de vânt. Această duză de aer de supraardere se- 5 parată este funcțională pentru a injecta, în cuptor, aer de supraardere separată.
Se mai cunoaște brevetul US 5146858, intitulat: Instalație de ardere pentru focar de 7 cazan, în care este descrisă o instalație de ardere pentru focare de cazan, prevăzută cu niște arzătoare principale, dispuse pe pereții laterali ai unui focar de cazan, sub formă de tub 9 cu secțiune pătrată, acest cazan având axă verticală, iar axele arzătoarelor fiind orientate tangențial la o suprafață cilindrică imaginară, coaxială cu focarul. Mai mult decât atât, la 11 acest tip de instalație de ardere pentru focar de cazan, niște duze de aer sunt dispuse în focarul cazanului, la un nivel situat deasupra arzătoarelor principale, astfel încât combustibilul 13 nears rămas într-o atmosferă reducătoare sau o atmosferă cu concentrație de oxigen scăzută, dintr-o zonă de ardere a unui arzător principal, poate fi ars perfect prin insuflare de aer 15 suplimentar prin respectivele duze de aer. Instalația de ardere pentru focar de cazan este caracterizată prin aceea că două grupuri de duze de aer sunt dispuse la niveluri mai ridicate, 17 respectiv, mai joase. în mod specific, duzele de aer de la nivelul inferior sunt prevăzute la colțurile focarului de cazan, cu axele lor orientate tangențial la o a doua suprafață cilindrică, 19 coaxială, imaginară, având un diametru mai mare decât prima suprafață cilindrică, coaxială, imaginară. Pe de altă parte, duzele de aer de la nivelul superior sunt prevăzute în centrul su- 21 prafețelor pereților laterali ai focarului de cazan, cu axele lor orientate tangențial la o a treia suprafață cilindrică, coaxială, imaginară, având un diametru mai mic decât cea de a doua 23 suprafață cilindrică, coaxială, imaginară.
Se mai cunoaște brevetul US 5195450, cu titlul: Instalație de aer pentru supraardere 25 avansată și control de Nox, în care este descrisă o instalație de aer pentru supraardere avansată și control de Nox. Această instalație de aer pentru supraardere avansată și control 27 de Nox include mai multe niveluri pe verticală ale unor compartimente de aer, ce constau dintr-o multitudine de compartimente de aer pentru supraardere, cuplate strâns, și o multi- 29 tudine de compartimente de aer pentru supraardere, separate. Compartimentele de aer pentru supraardere, cuplate strâns, sunt susținute la un prim nivel din respectivul cuptor, iar 31 compartimentele de aer pentru supraardere separată sunt susținute la un al doilea nivel, în cuptorul menționat, astfel încât să fie distanțate de compartimentele de aer pentru supra- 33 ardere, cuplate strâns, însă aliniate cu ele. Aerul de supraardere este furnizat atât compartimentelor de aer pentru supraardere, cuplate strâns, cât și compartimentelor de aer de su- 35 praardere separată, astfel încât între ele să existe o distribuție a aerului, astfel încât aerul de supraardere ce există între compartimentele de aer pentru supraardere separată, să sta- 37 bilească o distribuție a aerului de supraardere deasupra cuptorului. Flăcările produse la fiecare duză de combustibil solid pulverizat sunt stabilite prin procese de transfer de masă 39 și încălzire globală. Un singur înveliș de flacără amplasată central în cuptor asigură o amestecare gradată, însă continuă și uniformă, între aer și combustibilul solid pulverizat, în în- 41 tregul cuptor.
Eforturile depuse pentru controlul emisiilor de Nox, așa cum s-a arătat mai sus, 43 pentru exemplificare, au fost însoțite de eforturi pentru a îmbunătăți aspectele legate de deteriorarea sau coroziunea pereților laterali ai unui cuptor care funcționează în regimuri 45 stoichiometrice asociate, cu funcționare în condiții de emisie scăzută de Nox. Condițiile reducătoare, existente de-a lungul pereților laterali, inițiază sau accelerează deprecierea acestor 47 suprafețe ale cuptorului.
RO 120785 Β1
Astfel, deși, instalațiile de ardere construite în conformitate cu cele trei brevete de invenție din SUA, la care sau făcut referiri mai sus, s-au dovedit a fi funcționale pentru scopul în care au fost concepute, în stadiul cunoscut al tehnicii, simțindu-se însă nevoia de îmbunătățire a acestor instalații de ardere.
în mod specific, în stadiul cunoscut al tehnicii se evidențiază nevoia de o nouă instalație cu ardere tangențială, care să ofere mai multă flexibilitate în controlul unor emisii nedorite, de exemplu, oxizi de azot. în afară de aceasta, în stadiul cunoscut al tehnicii se evidențiază nevoia de o instalație de ardere tangențială, îmbunătățită, care să asigure o rezistență sporită la coroziune de-a lungul pereților de apă ai cuptorului.
Pentru a rezuma, în stadiul cunoscut al tehnicii, există nevoia de o instalație de ardere tangențială, nouă și îmbunătățită, capabilă să reducă în mod optim emisiile nedorite.
De aceea, un obiectiv al prezentei invenții este acela de a asigura o instalație de ardere tangențială, nouă și îmbunătățită, care să fie convenabilă pentru folosire la cuptoare încălzite cu combustibil solid pulverizat.
Un alt obiectiv al prezentei invenții este acela de a asigura o astfel de instalație de ardere tangențială, pentru cuptoare încălzite cu combustibili solid pulverizat, având un sistem de compartimente de aer și combustibil, nou și îmbunătățit, care să fie caracterizată prin aceea că este la fel de convenabilă pentru folosire, fie în aplicații noi, fie în aplicații de retroechipare.
Un alt obiectiv al prezentei invenții este acela de a asigura o astfel de instalație de ardere tangențială, pentru cuptoare încălzite cu combustibili solid pulverizat, având un sistem de compartimente de aer și combustibil, nou și îmbunătățit, care să fie caracterizată prin aceea că este relativ ușor de instalat, relativ simplu de exploatat și relativ necostisitoare la achiziționare.
Un alt obiectiv al prezentei invenții este acela de a asigura o astfel de instalație de ardere tangențială pentru cuptoare încălzite cu combustibili solid pulverizat, având un sistem de compartimente de aer și combustibil, nou și îmbunătățit, care să fie caracterizată prin aceea că sporește rezistența la coroziune sau deteriorare, de-a lungul pereților laterali, ai cuptorului.
în conformitate cu un aspect al prezentei invenții, se prevede o instalație de ardere tangențială, pentru un cuptor care funcționează astfel încât aerul total, introdus în cuptor, se alocă între patru componente ale aerului, în scopul de a face benefică, în cel mai înalt grad sau de a optimiza funcționarea cuptorului care are o configurație aleasă a cutiei de vânt. în general, se preferă să se introducă un aer total, în conformitate cu următoarea relație: (C) aer total furnizat (100%)= [aer deviat până la maximum 40%] + [aer de supraardere până la maximum 50%] + [o subalocare combinată de aer primar și aer de combustibil de cel puțin 20%], în care:
aerul total [100%] = V[aer deviat] + X [aer de supraardere] + Y [aer primar] + Z [aer de combustibil];
unde V, X, Y și Z reprezintă compoziția procentuală [%] a componentei aerului asociat, în cantitatea totală de aer, iar aerul total constă din aer primar, aer de combustibil, aer de supraardere și aer deviat, care sunt cele patru componente ale aerului.
în continuare, se prezintă un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1...14, care reprezintă:
- fig. 1, reprezentare schematică, cu vedere în secțiune verticală, a unui cuptor încălzit cu combustibil solid pulverizat, cuprinzând un montaj de compartimente de aer și combustibil, al unei instalații de ardere tangențială cu emisii reduse de Nox;
RO 120785 Β1
- fig. 2, reprezentare schematică, cu vedere în secțiune verticală, a unui montaj cu 1 compartimente de aer și combustibil, al unei instalații de ardere tangențială cu emisii reduse de Nox; 3
- fig. 3, vedere laterală, în plan vertical, a unei duze de combustibil solid pulverizat, cu vârf de fixare a flăcării care este folosită într-un montaj în compartimente de aer și corn- 5 bustibil, al unei instalații de ardere tangențială;
- fig. 4, vedere la un capăt al duzei pentru combustibil solid pulverizat, cu vârf de fixa- 7 rea flăcării, care este reprezentată în fig.3 și folosită într-un montaj cu compartimente de aer și combustibil într-un montaj cu compartimente de aer și combustibil, al unei instalații de ar- 9 dere tangențială;
- fig. 5, vedere în plan orizontal, a unui cerc de ardere care ilustrează principiul de 11 funcționare al arderii dezaxate, ce este folosită într-un montaj cu compartimente de aer și combustibil, al unei instalații de ardere tangențială; 13
- fig. 6, vedere în plan orizontal, a unui cuptor încălzit cu combustibil solid pulverizat, care comportă un montaj cu compartimente de aer și combustibil, al unei instalații de ardere 15 tangențială cu emisii reduse de Nox, construit în conformitate cu prezenta invenție, ilustrând principiul de funcționare a devierii reglabile a aerului de supraardere separată, folo- 17 sită într-un montaj cu compartimente de aer și combustibil, al unei instalații de ardere tangențială; 19
- fig. 7, vedere laterală, a unui cuptor încălzit cu combustibil solid pulverizat, care comportă un montaj cu compartimente de aer și combustibil, al unei instalații de ardere tan- 21 gențială cu emisii reduse de Nox, ilustrând principiul de funcționare a oscilației reglabile a supraarderii separatem ce este folosită în montajul cu compartimente de aer și combustibil, 23 al unei instalații de ardere tangențială cu emisii reduse de Nox:
-fig. 8.reprezentare schematică, cu vedere în secțiune verticală, a unui cuptor încălzit 25 cu combustibil solid pulverizat, cuprinzând un montaj de compartimente de aer și combustibil, al unei instalații de ardere tangențială cu emisii reduse de Nox, care este deosebit de 27 convenabil pentru aplicații la cuptoare încălzite cu combustibil solid pulverizat, ilustrând direcția de curgere a combustibilului solid pulverizat și a aerului injectat într-un cuptor încălzit 29 cu combustibil solid pulverizat, prin cutia de vânt principală, când se folosește un coeficient de turbionare mai mare de 0,6; 31
- fig. 9, reprezentare schematică, cu vedere în secțiune orizontală, a unui cuptor încălzit cu combustibil solid pulverizat, cuprinzând un montaj de compartimente de aer și corn- 33 bustibil, al unei instalații de ardere tangențială cu emisii reduse de Nox, care este deosebit de convenabil pentru aplicații la cuptoare încălzite cu combustibil solid pulverizat; 35
- fig. 10, reprezentare schematică, cu vedere în secțiune verticală, a unui alt montaj cu compartimente de aer și combustibil, al unei instalații de ardere tangențială cu emisii re- 37 duse de Nox, care este deosebit de convenabilă pentru aplicații la cuptoare încălzite cu combustibil solid pulverizat, construită înconformitate cu prezenta invenție, 39
- fig. 11, vedere în plan orizontal, la scară mărită, a compartimentului de aer deviat cel mai de sus, al cutiei de vânt a cuptorului încălzit cu combustibil solid pulverizat, arătat în 41 fig-1;
- fig. 12, vedere schematică în perspectivă, cu secțiune parțială în plan vertical, a 43 unei variante de cuptor încălzit cu cărbune pulverizat, ilustrat în fig. 1, și având un montaj ales al cutiei de vânt: 45
- fig. 13, vedere în perspectivă, la scară mărită, a uneia dintre cutiile de vânt ale cuptorului arătat în fig. 12, în care se prezintă schematic o sferă de foc, rotativă; 47
RO 120785 Β1
- fig. 14, vedere în perspectivă, la scară mărită, a uneia dintre cutiile de foc, într-o altă variantă, a cuptorului încălzit cu cărbune pulverizat, ilustrat în fig. 1 și având un montaj ales al cutiei de vânt, în care se arată schematic și o sferă de foc.
Ne referim acum la desene și, în special, la fig. 1, în care este ilustrat un cuptor 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat. Cuptorul 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat este capabil de a fi asociat funcțional cu un montaj 12 cu compartimente de aer și combustibil, fiind funcțional pentru a limita emisiile de oxid de azot.
Făcând referire în continuare la fig. 1, cuptorul 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, așa cum este ilustrat în figură, include o zonă a arzătorului, care este notată, în ansamblu, cu numărul de referință 14. După cum se va descrie mai complet în cele ce urmează, în legătură cu descrierea construcției și a modului de funcționare a montajului 12 cu compartimente de aer și combustibili, Nox este inițiat (declanșat) în interiorul zonei 14 a arzătorului din cuptorul 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, prin arderea combustibilului solid cu aer, într-un mod în sine cunoscut. Gazele fierbinți, care sunt produse prin arderea combustibilului pulverizat și aerului, se ridică în cuptorul încălzit cu combustibil solid pulverizat, în timpul deplasării ascensionale a acestora în cuptorul 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, gazele fierbinți, într-un mod în sine cunoscut, cedează căldură fluidului care trece prin țevile nefigurate, ce căptușesc toți cei patru pereți ai cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat.
Gazele fierbinți ies apoi din cuptorul 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat printrun canal 16 orizontal al cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, care, la rândul lui, conduce la un canal 18 de gaze posterior, al cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat. Atât canalul 16 orizontal, cât și canalul 18 de gaze posterior conțin, în mod obișnuit, o altă suprafață (nereprezentată) de schimbător de căldură, pentru generarea și supraîncălzirea aburului. Apoi, aburul, într-un mod obișnuit, este făcut să curgă la o turbină (nefigurată), care formează o componență a unui agregat (turbină/generator - nefigurat), astfel încât aburul asigură forța motrică pentru acționarea turbinei (nefigurate) și prin aceasta, de asemenea, generatorului (nefigurat) care, într-un mod în sine cunoscut, este asociat pentru a conlucra cu turbina; în așa fel, încât generatorul (nefigurat) produce energie electrică.
Pe baza celor de mai sus, prezentate ca elemente de bază, se fac acum referiri la fig. 1 și 2, din desene, în scopul de a descrie montajul 12 cu compartimente de aer și combustibil, care, în conformitate cu prezenta invenție, este conceput pentru a fi asociat într-o manieră de conlucrare cu un cuptor construit sub forma cuptorului 10, încălzit cu combustibil solid pulverizat, care este ilustrat în fig. 1, din desene. Montajul 12 cu compartimente de aer și combustibil este conceput pentru a fi utilizat într-un cuptor, de exemplu, un cuptor 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, din fig. 1, astfel încât, atunci când este folosit cu acesta, montajul 12 cu compartimente de aer și combustibil este funcțional, pentru a reduce în mod optim emisiile nedorite.
După cum se înțelege cel mai bine din fig. 1 și 2 ale desenelor, montajul 12 cu compartimente de aer și combustibil include o multitudine de carcase, fiecare fiind, preferabil, sub forma unei cutii de vânt 20 principale, în fig. 1 și 2, din desene. Fiecare cutie 20 de vânt principală este susținută cu ajutorul unui mijloc de susținere, clasic (nefigurat) în unul din cele patru colțuri ale zonei 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid, astfel încât axa longitudinală a cutiei 20 de vânt principale se extinde într-un raport de paralelism cu axa longitudinală a cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat.
Continuând descrierea montajului 12 cu compartimente de aer și combustibil, în conformitate cu exemplul de realizare a acestuia, ilustrat în fig. 2, din desen, cutia 20 de vânt
RO 120785 Β1 principală include o pereche de compartimente 22, 24 de aer, finale. După cum se înțelege 1 cel mai bine făcând referire la fig. 2 din desene, unul dintre compartimentele 22 de aer, final, este prevăzut la extremitatea inferioară a cutiei 20 de vânt principale. Compartimentul 24 de 3 aer, final este prevăzut în partea superioară a cutiei 20 de vânt principale. în afară de acestea, în conformitate cu ilustrarea acestora în fig. 2 din desene, în cutia 20 de vânt principală 5 sunt prevăzute mai multe compartimente 26, 28,30 de aer direct, în fig. 2 și niște compartimente 32,34,36,38,40,42,44,46 de aer deviat. O duză de aer direct este susținută într-un 7 raport de montaj, prin folosirea oricărei forme clasice de mijloace de montaj, convenabile pentru a fi folosite într-un astfel de scop, în interiorul fiecăruia din compartimentele 22 și 24, 9 de aer, finale și în interiorul fiecăruia din compartimentele 26, 28 și 30 de aer direct. Totuși, o duză de aer deviat, pentru un scop ce va fi descris mult mai complet, în cele ce urmează, 11 este suținută într-un raport de montaj, prin folosirea oricărei forme clasice de mijloace de montaj, convenabilă pentru a fi folosită într-un astfel de scop, în interiorul fiecăruia din corn- 13 partimentele 32, 34, 36, 38,40,42,44 și 46, de aer deviat.
Un mijloc de alimentare cu aer (ce va fi descris detaliat, mai târziu) este legat func- 15 țional cu fiecare din compartimentele 22 și 24 de aer, finale la fiecare din compartimentele 26, 28 și 30 de aer direct și la fiecare din compartimentele 32, 34, 36, 38, 40, 42,44 și 46, 17 de aer deviat prin care mijlocul de alimentare cu aer furnizează aer la acestea și prin acestea, în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat. în 19 acest scop, mijlocul de alimentare cu aer, în sine cunoscut, include un ventilator (nefigurat) și niște conducte de aer (nefigurate), care sunt legate într-un raport de curgere fluidă cu ven- 21 tilatorul, pe de o parte, și cu compartimentele 22,24 finale, compartimentele 26, 28 și 30 de aer direct și compartimentele 32,34,36,38,40,42,44 și 46, de aer deviat, pe de altă parte, 23 prin supape separate și organe de comandă (nefigurate).
Făcând referire în continuare la cutia 20 de vânt principală, în conformitate cu exem- 25 piui de realizare ilustrat în fig. 2 din desene, cutia 20 de vânt principală este de asemenea prevăzută cu niște compartimente 48,50,52,54,56 de combustibil. în interiorul fiecăruia din 27 compartimentele 48, 50, 52, 54 și 56 de combustibl, susținută într-un raport de montaj, se află o duză 58 de combustibil, aceasta din urmă fiind ilustrată în fig. 3 din desene. Orice 29 formă clasică de mijloc de montaj, convenabil pentru a fi folosit într-un asemenea scop, poate fi întrebuințat la montarea unei duze 58 de combustibil în fiecare din compartimentele 31 48, 50, 52, 54 și 56 de combustibil. Duza 58 de combustibil, este, de preferință, sub forma unui vârf 60 al duzei de combustibil solid pulverizat, de fixare a flăcării. 33
Fiecare dintre compartimentele 48,50, 52, 54 și 56 de combustibil, prezentate în fig.
din desene, poate funcționa ca drept compartiment de combustibil solid pulverizat, cum ar 35 fi, de exemplu, un compartiment pentru cărbune. Totuși, trebuie înțeles faptul că respectivele compartimente 48, 50, 52, 54 și 56 de combustibil sunt de asemenea convenabile de a fi 37 folosite cu alte forme de combustibil solid pulverizat, adică cu orice formă de combustibil solid pulverizat care este capabilă de a fi arsă în interiorul zonei 14 a arzătorului cuptorului 10 39 încălzit cu combustibil solid pulverizat. în acest scop, mijlocul 62 de alimentare cu combustibil solid pulverizat include o moară 64 de măcinare fină și niște conducte 66 de combustibil 41 solid pulverizat. Moara 64 de măcinare fină este concepută pentru a produce combustibil solid pulverizat, de finețe minimă, prestabilită, și poate astfel îngloba un calsificator rotativ, 43 de un tip cunoscut drept clasificator dinamic (nefigurat).
De la moara 64 de măcinare fină, combustibilul solid pulverizat, având finețea men- 45 ționată mai sus, este transportat, prin conductele 66 de combustibil solid pulverizat, într-un raport de curgere fluidă, pe de o parte, la duzele 58 de combustibil susținute într-un raport 47
RO 120785 Β1 de montaj în interiorul compartimentelor 48, 50, 52, 54 și 56 de combustibil, la care, pe de altă parte, conductele 66 de combustibil solid, pulverizate, sunt legate, într-un raport de curgere fluidă prin supape separate și organe de comandă (nefigurat). Deși, în interesul menținerii clarității ilustrației, în desene nu se arată, moara 64 de măcinare fină este legată funcțional cu ventilatorul(nefigurat) mijlocului de alimentare cu aer, la care s-a făcut referire mai înainte, astfel încât aerul furnizat de la ventilatorul (nefigurat) al mijlocului de alimentare cu aer la moara 64 de măcinare fină cu ajutorul căruiacombustibilul solid pulverizat, furnizat din moara 64 de măcinare fină, este transportat prin conductele 66 de combustibil solid pulverizat, într-un curent de aer, la duzele 58 de combustibil, susținute într-un raport de montaj, în interiorul compartimentelor 48, 50, 52, 54 și 56.
Făcând referiri în continuare la vârful 60 al duzei de combustibil solid pulverizat, pentru fixarea flăcării, ilustrat în fig. 14, se menționează că principala funcție a acestuia este aceea de a efectua aprindera combustibilului solid ce se injectează în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, într-un punct situat mai aproape, adică în interiorul unei distanțe de două picioare (60 cm) de la el, față de distanța la care se putea face aprinderea până acum cu forme ale vârfurilor de duză pentru combustibil solid pulverizat, din stadiul anterior al tehnicii. Această aprindere rapidă a combustibilului solid pulverizat produce o ardere cu flacără stabilă a substanțelor volatile și, în același timp, reduce la minimum producerea de Nox în fluxul de combustibil solid pulverizat.
După cum se înțelege cel mai bine făcând referire la fig. 3 și 4 din desene, vârful 60 al duzei de combustibil solid pulverizat, pentru fixarea (stabilizarea) flăcării, are o configurație de genul unei cutii 70, în general, de formă dreptunghiulară. Cutia 70 de formă dreptunghiulară are niște extremități 72, 74 deschise, la părțile opuse ale acesteia, prin care fluxul de combustibil solid pulverizat intră, respectiv, iese, aici aflându-se și vârful 60 al duzei de combustibil solid pulverizat, pentru fixarea flăcării. La o mică distanță față de cutia 70 dreptunghiulară și înconjurând această cutie, se află un canal de trecere, pentru aer suplimentar, adică aer care susține arderea.
Făcând referire în continuare la aceasta, cutia 20 de vânt principală, în conformitate cu ilustrația acesteia în fig. 2, din desene, poate fi prevăzută în interiorul unui compartiment 88 de combustibil auxiliar. Compartimentul 88 de combustibil auxiliar este funcțional, pentru ca, prin intermediul unei duze de combustibil auxiliar, prevăzută în mod convenabil acolo, să efectueze injecția, prin aceasta, în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid, unui combustibil auxiliar care se prezintă sub formă de combustibil nemăcinat, adică motorină sau gaz, atunci când o astfel de injecție a acestuia este de dorit. De exemplu, poate fi de dorit să se efectueze o astfel de injecție de combustibil auxiliar în momentul când cuptorul 10 încălzit cu combustibil solid este supus pornirii. Deși cutia 20 de vânt principală este ilustrată în fig. 2, ca înglobând un singur compartiment 88 de combustibil auxiliar, se înțelege că, dacă se dorește, cutia 22 de vânt principală ar putea fi prevăzută de asemenea cu compartimente 88 de aer auxiliar suplimentar, fără a depăși esența conceptului inventiv al prezentei invenții. în acest scop, dacă ar fi dorit să se asigure niște compartimente 88 de combustibil auxiliar suplimentar, astfel de compartimente ar putea fi realizate prin înlocuirea unuia sau mai multora din compartimentele 26, 28 și 30 de aer direct, cu un compartiment 88 de combustibil auxiliar.
O discuție asupra principiului de funcționare a arderii deviate se face în cele ce urmează. în acest scop, se vor face referiri, în particular, la fig. 5, din desene. După cum se înțelege cel mai bine făcând referire la fig. 5, fluxul de combustibil solid pulverizat și curentul de aer primar, care este injectat în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil
RO 120785 Β1 solid pulverizat, prin compartimentele 48,50,52,54 și 56 de combustbil solid pulverizat, este 1 dirijat, după cum se arată schematic cu indicele 90 în fig. 5, către un cerc 92 mic, imaginar, în fig. 5, care este amplasat central în interiorul zonei 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit 3 cu combustibil solid. Spre deosebire de fluxul de aer primar și combustibil solid pulverizat, aerul de susținere a arderii, adică aer secundar, ce se injectează în zona 14 a arzătorului, 5 cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid, prin compartimentele 32, 34, 36,38,40,42,44 și 46, este dirijat, după cum se arată schematic cu indicele 94 în fig. 5, către cercul cu diametrul 7 mai mare, imaginar, care în virtutea faptului că este concentric cu cercul 92 mic, în mod necesar, ca și cercul mic 92, este amplasat central în interiorul zonei 14 a arzătorului cup- 9 torului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat.
O altă descriere se va face acum cu privire la compartimentele 32,34,36,38,40,42, 11 și 46 de aer deviat. în măsura în care compartimentele 32,34,36,38,40,42,44 și 46 de aer deviat sunt identice, se va face descrierea numai a unui compartiment de aer deviat, 13 și anume a compartimentului 46 de aer deviat, care va fi descris detaliat, înțelegându-se că celelalte compartimente 32, 34, 36, 38, 40, 42 și 44 sunt identice în ceea ce privește cons- 15 trucția și funcționarea. După cum se vede din fig. 10 și 11, compartimentul 46 de aer deviat cel mai de sus este montat, în mod convenabil, în cutia 20 de vânt, această cutie fiind la rân- 17 dul ei poziționată, în interiorul zonei 14 a arzătorului cuptorului 10. Mai mult decât atât, se va reține faptul că alte cutii de vânt, identice constructiv și funcțional cu cutia 20 de vânt, sunt 19 amplasate în mod convenabil, în fiecare din cele patru colțuri ale cuptorului 10, astfel încât să formeze un montaj, în care să existe, efectiv, două perechi de cutii de vânt și, în care, fie- 21 care pereche din cele două perechi corespunzătoare de cutii 20 de vânt fiind amplasată, astfel încât una din cutiile de vânt ale perechii respective să fie opusă pe diagonală celeilalte 23 cutii de vânt a perechii respective, astfel încât se formează o linie diagonală, una dintre acestea fiind notată ca o linie DL diagonală, imaginară în fig. 10, se trece prin centrul vertical 25 al cuptorului 10.
După cum se vede, în particular, din fig. 11, compartimentul 46 de aer deviat cel mai 27 de sus are montată în el o duză 406 de aer deviat, care include o extremitate 408 de duză. Extremitatea 408 de duză cuprinde o multitudine de nervuri unghiulare 410, un mijloc 412 29 cu clapetă de atenuare, capabil să funcționeze pentru a varia cantitatea fluxului de aer ce trece prin duza 406 de aer deviat, un mijloc 414 de acționare a înclinării, care funcționează 31 pentru a varia unghiul de rabatare, pe care extremitatea 408 de duză îl preia în raport cu planul orizontal, adică în raport cu planul orizontal ce trece prin extremitatea 408 de duză, per- 33 pendicular pe axa verticală definită de cutia 20 de vânt. în afară de aceasta, extremitatea 408 de duză include un mijloc 416 de aprindere capabil să stabilească o flacără stabilă în 35 apropierea duzei 406 de aer deviat, în interiorul zonei 14 a arzătorului cuptorului 10, și un analizor 418 de flacără capabil să detecteze, în apropierea duzei 406 de aer deviat, absența 37 flăcării în interiorul zonei 14 a arzătorului cuptorului 10. Acum va fi descrisă funcția aripilor de comandă a derivației, în legătură cu alimentarea de aer deviat prin compartimentul 46 de 39 aer deviat cel mai de sus, ținând seama de cercul 92 mic și cercul 96 de diametru mai mare, imaginar, arătate în fig. 5. Combustibilul care este injectat în zona 14 a arzătorului cuptorului 41 10, prin compartimentele 48, 50, 52, 54 și 56 de combustibil, este dirijat către cercul 92 mic care este coaxial eu centrul VC vertical al cuptorului 10, sau cu alte cuvinte, cercul mic este 43 amplasat central în interiorul zonei 14 a arzătorului cuptorului 10. Spre deosebire de respectivul combustibil, aerul care este injectat în zona 14 a arzătorului cuptorului 10, prin corn- 45 partimentele 32, 34, 36,40,42,44 și 46, ca o consecință a acțiunii nervurilor unghiulare 410,
RO 120785 Β1 orientate către cercul 96 cu diametru mai mare, imaginar, în virtutea faptului de a fi concentric cu cercul 92 mic, este amplasat de asemenea central în zona 14 a arzătorului cuptorului 10. Astfel, se poate aprecia că, în virtutea nervurilor unghiulare 410 care sunt înglobate în extremitatea 408 al arzătorului, aerul care este injectat în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 prin compartimentele 32,34,36,40,42,44 și 46 este dirijat către cercul 96 cu diametru mai mare, imaginar, adică depărtat de combustibilul care este injectat în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 și către pereții cuptorului 10. în afară de aceasta, se poate aprecia că aerul care este introdus în zona 14 a arzătorului cuptorului 10, prin compartimentele 32, 34, 36, 40, 42,44 și 46, funcționează în genul aerului care este interpus între sfera de foc, rotativă, și pereții cuptorului 10, astfel încât să cuprindă pereții, și prin aceasta să-i protejeze împotriva atmosferei reducătoare ce există în interiorul cuptorului 10, când este în funcțiune.
Devierea orizontală a unei părți din fluxul de aer secundar, prin cutia 20 de vânt principală, face să fie mai puțin aer disponibil pentru fluxul de combustibil solid pulverizat și aer primar, în timpul stadiilor inițiale de combustie. Aceasta creează de asemenea un mediu oxidant lângă pereții cu apă ai cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, din zona de ardere a combustibilului solid pulverizat și aerului primar, și deasupra ei. Aceasta are ca efect o reducere a cantității depunerii de cenușă și tenacității, determinând atât o folosire mai mică a ventilatoarelor de perete, cât și o absorție de căldură sporită în partea inferioară a cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat.
Niște niveluri de O2 sporite, de-a lungul pereților cu apă ai cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid, reduc de asemenea potențialul de coroziune, în special, când este ars combustibil solid pulverizat, cu concentrații ridicate de sulf, fier sau metale alcaline (K, Na). Fenomenul de coroziune prin sulfurare sau alte mecanisme poate fi controlat, în practică, prin reducerea la minimum a potențialului de izbire directă a fluxului de combustibil solid pulverizat și aer primar în pereții de apă a cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid. Acest potențial este tratat prin parametrii de degajare a căldurii conservative și geometriei cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, precum și printr-o reglare îmbunătățită a fineții combustibilului solid pulverizat, ce este ars în interiorul cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat.
Continuând cu descrierea montajului 12 al compartimentului de aer și combustibil, în conformitate cu exemplul de realizare a acestuia, ilustrat în fig. 2 din desene, se menționează că unul sau mai multe compartimente de aer pentru supraardere, de tipul numit în mod obișnuit, drept compartiment de aer de supraardere strâns cuplat, pot fi prevăzute pentru a furniza aer de supraardere, care prezintă anumite caracteristici prestabilite, ca, de exemplu, un volum și un moment mecanic prestabilite. Ca o ilustrare tipică a unui astfel de montaj, după cum se vede în fig. 2, montajul 12 al compartimentului de aer și combustibil poate include o pereche de compartimente de aer de supraardere, strâns cuplate, și sunt prevăzute în cutia 20 de vânt principală, în interiorul părții superioare a acesteia.
O duză de aer de supraardere, strâns cuplată, este susținută, într-un raport de montaj, prin folosirea oricărei forme clasice de mijloc de montaj (nefigurat), convenabil pentru a fi folosit într-un asemenea scop, în interiorul fiecăruia din compartimentele 98 și 100 de aer de supraardere, strâns cuplate. Fiecare din compartimentele 98 și 100 de aer de supraardere, strâns cuplate, este legat funcțional la același mijloc de alimentare cu aer (nefigurat), la care, după cum s-a arătat mai înainte, sunt legate funcțional fiecare din compartimentele 22 și 24 de aer final, precum și fiecare din compartimentele 26, 28 și 30 de aer direct și fiecare din compartimentele 32, 34,36, 38, 40, 42, 44 și 46 de aer deviat, astfel încât acest
RO 120785 Β1 mijloc de alimentare cu aer (nefigurat) să furnizeze o anumită cantitate de aer, pentru sus- 1 ținerea arderii la fiecare din compartimentele 98 și 100 de aer de supraardere, strâns cuplate, pentru o injecție prin aceasta, în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu corn- 3 bustibil solid pulverizat.
Făcând referiri în continuare la natura construcției montajului 12 al compartimentelor 5 de aer și combustibil, se menționează că unul sau mai multe compartimente de aer pentru supraardere, de tipul numit în mod obișnuit compartiment de aer pentru supraardere sepa- 7 rată, pot fi prevăzute să furnizeze aer de supraardere, având anumite caracteristici, prestabilite, cum ar fi de exemplu un volum și un moment mecanic, prestabilite. Ca o ilustrare tipică 9 a unui astfel de montaj, după cum se vede în fig. 2, montajul compartimentelor de aer și combustibil poate include un nivel de aer de supraardere separată, încorporat în fiecare colț 11 al cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, astfel încât să fie amplasat între partea de sus a cutiei 20 de vânt principală și planul de evacuare, notat cu linie întreruptă în fig. 13 1, al cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat. în conformitate cu exemplul de realizare a acestuia, ilustrat în fig. 1 și 2 din desene, montajul 12 al compartimentelor de aer 15 și combustibil încorporează, în mod tipic, un nivel discret de aer, pentru supraardere separată, notat în general, în fig. 1 și 2, cu numărul de referință 104. Nivelul 104 de aer pentru su- 17 praardere separată este susținut, în mod convenabil, prin folosirea oricărei forme clasice de mijloace de susținere (nefigurate), adecvate pentru folosire într-un astfel de scop, în 19 interiorul zonei 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid, astfel încât să fie distanțat în mod convenabil de partea de sus a cutiei 20 de vânt și, în mod mai specific, de 21 partea de sus a compartimentului 100 de aer pentru supraardere, cuplat strâns, al acesteia, și astfel încât să fie efectiv aliniat cu axa longitudinală a cutiei 20 de vânt principale. Nivelul 23 104 de aer pentru supraardere separată este amplasat, în mod convenabil, între partea de sus a cutiei 20 de vânt principale și planul 102 de evacuare al cuptorului, astfel încât timpul 25 necesar, pentru ca gazele generate din arderea combustibilului solid pulverizat să se deplaseze de la partea de sus a cutiei 20 de vânt principale, până la partea de sus a cuptorului, 27 adică timpul de menținere depășește 0,3 s.
Continuând descrierea nivelului 104 de aer pentru supraardere separată, în confor- 29 mitate cu exemplul de realizare a acestuia, ilustrat în fig. 1 și 2 din desene, nivelul 104 de aer pentru supraardere separată comportă trei niveluri de aer pentru supraardere separată, 31 notate cu numerele de referință 108,110 și 112 în fig. 2 din desene. O duză de aer pentru supraardere separată este susținută, într-un raport de montaj, prin folosirea oricărei forme 33 clasice de mijloc de montaj (nefigurat), convenabilă pentru a fi folosită, într-un astfel de scop, în fiecare din compartimentele 108,110 și 112 ale nivelului 104 de aer pentru supraardere 35 separată, astfel încât fiecare din duzele de aer pentru supraardere separată este capabilă atât de o deplasare de derivație, cât și de o deplasare de oscilație. După cum se înțelege cel 37 mai bine făcând referire la fig. 8, deplasarea de derivație este destinată a se referi la o deplasare în plan orizontal, adică o mișcare de genul celei indicată prin săgeata cu numărul de 39 referință 120 din fig. 6. Pe de altă parte, mișcarea de oscilație, după cum se înțelege cel mai bine din fig. 7, este destinată a se referi la o mișcare în plan vertical, adică o mișcare de ge- 41 nul celei indicată prin numărul de referință 122 din fig. 7.
încheind descrierea nivelului 104 de aer pentru supraardere separată, se men- 43 ționează că fiecare compartiment 108,110 și 112 de aer pentru supraardere separată este legat în mod funcțional, într-un raport de curgere fluidă, cu același mijloc de alimentare cu 45 aer (nefigurat), la care, după cum s-a descris mai înainte, fiecare din compartimentele 22 și 24 de aer final, fiecare din compartimentele 26, 28 și 30 de ae r direct, fiecare din 47
RO 120785 Β1 compartimentele 32,34,36,38,40,42,44 și 46 de aer deviat și fiecare din compartimentele 98 și 100 de aer pentru supraardere, cuplate strâns, este legat în mod funcțional, astfel încât acest mijloc de furnizare de aer (nearătat) furnizează o anumită cantitate de aer, pentru susținerea arderii, fiecăruia din compartimentele 108,110 și 112 de aer pentru supraardere separată, în vederea injecției, prin aceasta, în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat.
Prin folosirea capacității de deviere și oscilație a compartimentelor 108,110 și 112 de aer pentru supraardere separată, ale nivelului 104 de aer pentru supraardere separată, este posibil ca, în virtutea acestora, să se efectueze un reglaj al procesului de amestecare a gazului din cuptor și aerului de ardere.
Acum se va face aici o scurtă descriere a modului de funcționare a montajului 12 cu compartimente de aer și combustibil, construit în conformitate cu prezenta invenție, care este conceput pentru a fi folosit într-un cuptor 10 încălzit cu combustibil solid, de exemplu, cuptorul 10 încălzit cu combustibil solid, pulvenizat, ilustrat în fig. 1 din desene. în conformitate cu modul de funcționare a montajului 12 cu compartimente de aer și combustibil, dintr-o moară de măcinane fină 64, se furnizează combustibil solid pulverizat, având un nivel de finețe adecvat. Combustibilul solid pulverizat este transpontat într-un flux de aer, prin conductele 66, de la moara 64 de măcinare fină, la compartimentele 48, 50, 52, 54 și 56. Combustibilul solid, pulverizat și antrenat în fluxul de aer, este injectat în zona 14 a arzătonului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, prin vârful 60 al duzei de combustibil solid pulverizat, pentru fixarea flăcării, care este prevăzut, în mod convenabil, pentru acest scop, în fiecare din compartimentele 48, 50, 52, 54 și 56.
Continuând descrierea modului de funcționare a montajului 12 al compartimentelor de aer și combustibil, se menționează că o cantitate prestabilită de aer de susținene a arderii, sub formă de aer secundar, este injectată în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, prin fiecare din compartimentele 22 și 24 de aer final, fiecare din compartimentele 26,28, și 30 de aer direct și fiecare din compartimentele 32,34,36,38, 40, 42, 44 și 46 de aer deviat, astfel încât să se atingă o stoichiometrie - anume, un regim substoichiometric - în cuptorul 10, într-o așa numită zonă de ardere primară, din zona 14 a arzătorului. Termenul de stoichiometrie, așa cum este folosit aici, este definit să însemne cantitatea teoretică de aer care este necesar pentru a se termina arderea combustibilului solid pulverizat.
în afară de aerul de susținere a arderii, așa cum s-a descris mai înainte, se injectează, în zona de ardere primară, o cantitate prestabilită de aer de susținere a arderii, sub forma unui aer de supraardere, cuplat strâns, în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, prin fiecare din compartimentele 98 și 100 de aer pentru supraardere, cuplate strâns, astfel încât stoichiometria, care există în interiorul zonei 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, într-o altă zonă de ardere, situată deasupra zonei de ardere primară, să fie de o stoichiometrie prestabilită.
Făcând referire, în continuare, la modul de funcționare a montajului 12 al compartimentelor de aer și combustibil, construit în conformitate cu prezenta invenție, o cantitate prestabilită de aer de susținere a arderii, sub forma unui aer de supraardere separată, este injectată în zona 14 a arzătorului cuptorului 12 încălzit cu combustibil solid. în mod mai specific, o primă cantitate prestabilită, de aer pentru supraardere separată, sub formă de aer pentru supraardere separată, este injectată în zona 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat, prin fiecare din compartimentele 108,110 și 112, de aer pentru supraardere separată, ale nivelului 104 de aer pentru ardere separată , astfel încât
RO 120785 Β1 stoichiometria, în interiorul unei alte zone de ardere, situată deasupra atât a zonei de ardere 1 primară, cât și a acelei alte zone de ardere, din interiorul zonei 14 a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat să aibă o valoare prestabilită. 3
Instalația de ardere tangențială, conform prezentei invenții, este configurată pentru a furniza aer în conformitate cu un montaj preferat de distribuție a aerului, astfel încât să facă 5 benefici sau să optimizeze unul sau mai mulți parametrii funcționali, cum ar fi, de exemplu, reducerea oxizilor de azot. Pentru a ilustra câteva variante tipice, de montaj preferat al distri- 7 buției de aer în instalația de ardere tangențială, conform prezentei invenții, se face acum referire la o altă variantă de cuptor, ilustrat în fig. 1-10, la care montajul acestei alte variante 9 a cutiei de vânt este diferit față de montajul cutiei de vânt al cuptorului ilustrat în fig. 1...10, deși cuptorul este exploatat pentru a produce o sferă de foc rotativă, prin ardere tangențială, 11 într-un mod similar, în fond, celui al cuptorului ilustrat în fig. 1-9. Astfel, se face referire la fig. 12 și 13, în care este arătat un cuptor încălzit cu combustibil fosil, care funcționează în 13 conformitate cu prezenta invenție, pentru a distribui aer în modul preferat al prezentei invenții. Acest cuptor încălzit cu combusbil fosil include o instalație de ardere tangențială, concen- 15 trică, și o multitudine de pereți care materializează, în interior, o zonă de ardere. Instalația de ardere tangențială, concentrică este indicată, în general, cu numărul de referință 200 din 17 fig. 12 și funcționează într-o cameră de ardere care formează o zonă 202 a arzătorului unui cuptor 204 încălzit cu combustibil fosil, care poate fi un cuptor încălzit cu cărbune pulverizat. 19
Zona 202 a arzătorului definește o axă longitudinală BL, care se extinde vertical prin centrul zonei arzătorului. 21
Camera de ardere, care formează zona 202 a arzătorului, are patru colțuri situate, fiecare, echidistant față de colțurile adiacente, astfel încât respectiva cameră de ardere pre- 23 zintă o secțiune transversală, efectiv pătrată. Patru cutii 206 de vânt sunt amplasate, fiecare, într-un colț corespunzător din cele patru colțuri ale respectivei camere de ardere. Fiecare din 25 cutiile 206 de vânt cuprinde o multitudine de compartimente, care vor fi acum descrise în mod detaliat, făcând referiri, în particular, la fig. 13, care ilustrează o porțiune a uneia din cu- 27 tiile 206 de vânt, denumită în continuare prima cutie 206A de vânt și care este desemnată, pentru acest scop de descriere, drept cutie de vânt reprezentativă, înțelegându-se că cele- 29 lalte cutii de vânt sunt identice, în ceea ce privește configurația și funcționarea, cu această cutie de vânt reprezentativă. 31
Această primă cutie 206A de vânt include o serie de compartimente 208, fiecare fiind destinat pentru introducerea de aer prin el, sau atât combustibil, cât și aer, astfel încât o 33 combinație de aer și combustibil este introdusă în camera de ardere prin intermediul acestei serii de compartimente. Seriile de compartimente 208 se extind în jumătatea de jos a cupto- 35 rului 204, într-un montaj vertical, respectivele serii de compartimente 208 fiind amplasate succesiv, unul sub altul, într-un interval care începe de la compartimentul cel mai de sus, no- 37 tat cu numărul de referință 208 TM, până la compartimentul cel mai de jos.
Prima cutie 206A de vânt, din compartimentul 208 TM cel mai de sus, include o duză 39 210 de aer pentru supraardere, strâns cuplată, pentru injectare de aer în camerea de ardere. Prima cutie 206A de vânt mai include, după cum se vede în fig. 13, o multitudine de duze 41 212 de combustibil, fiecare fiind montată într-un mod adecvat, în unul din compartimentele 208, corespunzător, pentru arderea tangențială a combustibilului în camera de ardere. Trei 43 dintre duzele 212 de combustibil, denumite în continuare drept duze 212A, 212B și 212C de combustibil, sunt arătate în mod corespunzător, în poziția lor de montaj în compartimentele 45 208. Duzele 212A, 212B și 212C de combustibil ard combustibil, într-o direcție de ardere a combustibilului care este tangențială la o sferă RB de foc, ce se rotește sau se turbionează, 47
RO 120785 Β1 în general, în jurul axei BL longitudinale a zonei 202 a arzătorului, în timp ce curge ascensional. Direcția de ardere tangențială a combustibilului, denumit în continuare direcție FO de ardere a combustibilului, se află la un anumit unghi față de diagonala DD. Această diagonală DD se află într-un plan 214, ce trece prin perechea juxtapusă, corespunzătoare, de colțuri opuse ale camerei de ardere.
O duză 218 de aer final este dispusă în compartimentul 208, corespunzător, imediat sub compartimentul 208 TM cel mai de sus. Prima cutie 206A de vânt mai include o duză 220 de aer de supraardere, strâns cuplată, pentru introducerea de aer din compartimentul 208 TM de aer cel mai de sus, în camera de ardere, tangențial la sfera RB de foc, rotativă. Duza 220 de aer de supraardere, strâns cuplată, introduce aer de-a lungul unei direcții AO, dezaxate, care este dezaxată de la diagonala DD către aceeași parte a ei ca și direcția FO de ardere a combustibilului (cu alte cuvinte, direcția de la diagonala DD, dată direcției FO de ardere a combustibilului și direcției AO deviate a aerului, este aceeași - în sens invers sensului de rotație a acelor de ceasornic din fig. 13. în afară de aceasta, direcția AO dezaxată a aerului este, în mod tipic, fixată la același unghi de deviere ca și direcția FO de ardere a combustibilului.
Aerul și combustibilul aprins, deviat creează și susțin o sferă RB de ardere, rotativă sau care formează turbioane, în camera de ardere. în plus, aerul introdus în mod colectiv prin intermediul duzei 206 de aer de supraardere, strâns cuplată, precum și aerul introdus prin intermediul compartimentului 208 se află într-o cantitate mai mică decât cantitatea necesară pentru ardere completă a combustibilului ars în zona 202 a arzătorului, astfel încât porțiunea zonei 202 a arzătorului, asociată cu compartimentele 208, este caracterizată printr-o stare de ardere substoichiometrică.
Acum vor fi descrise alte detalii ale funcționării cuptorului arătat în fig. 12 și 13, în conformitate cu o variantă preferată a montajului de distribuție a aerului. Numai în scopul de a ușura această descriere, se prezintă acum câțiva termeni definitorii, pentru a caracteriza compoziția aerului asigurat în decursul procesului de ardere. Acest aer poate fi conceput ca fiind compus din patru componente, și anume: aer primar (principal), aer de carburație, aer de supraardere și aer deviat. Aerul primar reprezintă acea parte a aerului, care antrenează și transportă combustibil prin vârful duzei de combustibil. De exemplu, aer primar este aerul care transportă combustibilul solid pulverizat, prin extremitatea 74 deschisă a vârfului 60 al duzei de combustibil ilustrată în fig. 3 și 4. Aerul de carburație reprezintă acea parte a aerului, care este furnizată prin aceleași compartimente ca și compartimentele în care sunt dispuse vârfurile duzei de combustibil și, în mod tipic, cuprinde aer suplimentar de susținere a arderii, care este intordus cu aceeași orientare unghiulară ca și aerul primar. De exemplu, aerul furnizat prin canalul 76 al vârfului 60 al duzei de combustibil solid, arătat în fig. 3, este aer de carburație. Aer de supraardere reprezintă acea parte a aerului care este furnizată dintr-un loc situat deasupra compartimentului 212A de combustibil cel mai de sus. Aer deviat reprezintă acea parte a aerului care este furnizată cu o orientare unghiulară, astfel încât să susțină cercul cu diametru mai mare, imaginar, concentric cu cercul mai mic susținut de către combustibilul introdus, aerul primar și aerul de carburație. De exemplu, aerul secundar, introdus pentru a crea și susține cercul 96 cu diametru mai mare, imaginar, arătat în fig. 5, este aer deviat.
în conformitate cu câteva montaje preferate de distribuție a aerului, conform prezentei invenții, fiecare din cele patru componente ale aerului total, introdus în cuptor, cuprinde un procentaj preferat din aerul total. Alocarea fiecăreia din cele patru componente ale aerului total este adoptată sau convenită în mod corespunzător montajului particular al cutiilor de
RO 120785 Β1 vânt ale cuptorului. O variantă a montajului preferat de distribuție a aerului, în conformitate 1 cu prezenta invenție, este convenabilă pentru un montaj al cutiilor de vânt, așa cum se arată în fig. 12 și 13, și este caracterizat prin următoarele elemente caracteristice principale: (1) 3 aer deviat este furnizat relativ adiacent, deasupra, dedesubt sau prin compartimentul cel mai de sus, de exemplu, aerul deviat, introdus prin duza 220 deviată, de la compartimentul 208 5
TM cel mai de sus și (2) aer de supraardere (adică aer deasupra compartimentului de combustibil cel mai de sus) este de asemenea furnizat cum ar fi, de exemplu, aer de supra- 7 ardere, cuplat strâns. în această variantă, sunt preferate următoarele alocații procentuale între cele patru compartimente: [A] 9
- aer primar: între 16 și 24%;
- aer de combustie: între 12 și 25%;11
- aer de supraardere; între 4 și 45%;
- aer deviat: între 4 și 35%,13 în care aerul total introdus în cuptor = 100%.
Trebuie înțeles faptul că acest montaj preferat de distribuție a aerului este convenabil15 pentru montaje de cutii de vânt care au alte elemente caracteristice în plus față de cele două caracteristici, principale, menționate mai sus, privind aerul deviat și aerul de supraardere 17 adiacent părții de sus a compartimentelor. De exemplu, acest montaj preferat de distribuție a aerului este convenabil pentru un montaj al cutiilor de vânt, de exemplu, cum este cel ilus- 19 trat și descris cu privire la fig. 2, în care aer deviat suplimentar este furnizat adiacent la toate duzele de combustibil (cărbune). 21
O altă variantă de montaj preferat al distribuției de aer, în conformitate cu prezenta invenție, este convenabilă pentru un montaj de cutii de vânt, care este caracterizat prin urmă- 23 toarele caracteristici principale: (1) aer deviat este furnizat relativ adiacent, deasupra, dedesubt sau prin compartimentul cel mai de sus, de exemplu, aerul deviat introdus prin 25 duza 220 deviată, de la compartimentul 208 TM cel mai de sus, și (2) aer de supraardere, cuplat strâns (adică aer de supraardere relativ strâns (apropiat) deasupra compartimentului 27 de combustibil cel mai de sus), este de asemenea furnizat.
Următoarele alocații procentuale între cele patru componente ale aerului sunt prefe- 29 rate pentru această variantă: (B)
- aer primar: între 12 și 25%;31
- aer de combustie; între 12 și 25%;
- aer de supraardere: între 10 și 45%;33
- aer deviat: între 5 și 40%, în care aerul total introdus în cuptor = 100%.35
Astfel, după cum s-a ilustrat prin una și cealaltă din variantele de montaj preferat al distribuției de aer, descrise puțin mai sus, aerul total furnizat cuptorului de către sistemul de 37 ardere tangențială este alocat între cele patru componente de aer, pentru a face benefică în cel mai înalt grad sau a optimiza funcționarea cuptorului care are o configurație a cutiei 39 de vânt alese. în general, se preferă ca aerul total să fie furnizat în conformitate cu următoarea relație: 41 (C) aer total furnizat (100%) = [aer deviat până la maximum 40%] + [aer de supraardere până la maximum 50%] + [o subalocare combinată de aer primar și aer combustibil 43 de cel puțin 10%], în care:45 aerul total [100%] = V [aer deviat] + X [aer de supraardere] + Y [aer primar] + Z [aer de combustie],47 unde V, X, Y și Z reprezintă compoziția procentuală [%] a componentei aerului asociat, în aerul total.49
RO 120785 Β1 în fig. 14 se prezintă o modificare a variantei sistemului de ardere tangențială, descris cu privire la fig. 12 și 13, la care, în această modificare, se furnizează suplimentar un singur nivel de aer de supraardere separată. La modificarea ilustrată în fig. 14, sistemul de ardere este funcțional într-o cameră de ardere, care formează zona 302 a arzătorului, are patru colțuri situate, fiecare, echidistant față de colțurile adiacente, astfel încât respectiva cameră de ardere prezintă o secțiune transversală, efectiv pătrată. Patru cutii 306 de vânt sunt amplasate, fiecare, într-un colț corespunzător din cele patru colțuri ale respectivei camere de ardere. Fiecare din cutiile 306 de vânt cuprinde o multitudine de compartimente, care vor fi acum descrise în mod detaliat, făcând referiri, în particular, la fig. 14, care ilustrează o porțiune a uneia din cutiile 306 de vânt, denumită în continuare prima cutie 306A de vânt și care este desemnată, pentru acest scop de descriere, drept cutie de vânt reprezentativă, înțelegându-se că celelalte cutii de vânt sunt identice, în ceea ce privește configurația și funcționarea, cu această cutie de vânt reprezentativă.
Această primă cutie 306A de vânt include o serie de compartimente 308, fiecare fiind destinat pentru introducerea de aer prin el, sau atât combustibil, cât și aer, astfel încât o combinație de aer și combustibil este introdusă în camera de ardere prin intermediul acestei serii de compartimente. Seriile de compartimente 308 se extind în jumătatea de jos a cuptorului, într-un montaj vertical, respectivele serii de compartimente 308 fiind amplasate succesiv, unul sub altul, într-un interval care începe de la compartimentul cel mai sus, notat cu numărul de referință 308 TM, până la compartimentul cel mai de jos.
Prima cutie 306A de vânt, din compartimentul 308 TM cel mai de sus, include o duză 210 de aer pentru supraardere, strâns cuplată, pentru injectare de aer în camerea de ardere. Prima cutie 306A de vânt mai include, după cum se vede în fig. 14, o multitudine de duze 312 de combustibil, fiecare fiind montat într-un mod adecvat, în unul din compartimentele 308, corespunzător, pentru arderea tangențială a combustibilului în camera de ardere. Trei dintre duzele 312 de combustibil, denumite în continuare drept duze 312A, 312B și 312C de combustibil, sunt arătate în mod corespunzător, în poziția lor de montaj în compartimentele 308. Duzele 312A, 312B și 312C de combustibil ard combustibil, într-o direcție de ardere a combustibilului care este tangențială la o sferă RB de foc, ce se rotește sau se turbionează, în general, în jurul axei BL longitudinale a zonei 302 a arzătorului, în timp ce curge ascensional. Direcția de ardere tangențială a combustibilului, denumit în continuare direcție FO de ardere deviată a combustibilului, se află la un anumit unghi față de diagonala DD. Această diagonală DD se află într-un plan 314 ce trece prin perechea juxtapusă, corespunzătoare, de colțuri opuse ale camerei de ardere.
O duză 318 de aer final este dispusă în compartimentul 308, corespunzător, imediat sub compartimentul 308 TM cel mai de sus. Prima cutie 206A de vânt mai include o duză 320 de aer de supraardere, strâns cuplată, pentru introducerea de aer din compartimentul 308 TM de aer cel mai de sus, în camera de ardere, tangențial la sfera RB de foc, rotativă. Duza 320 de aer de supraardere, strâns cuplată, introduce aer de-a lungul unei direcții AO, dezaxate, care este dezaxată de la diagonala DD către aceeași parte a ei, ca și direcția FO de ardere deviată a combustibilului (cu alte cuvinte, direcția de la diagonala DD, dată direcției FO de ardere deviată a combustibilului și direcției AO deviate a aerului, este aceeași - în sens invers sensului de rotație a acelor de ceasornic din fig. 14).
Prima cutie 306A de vânt include un singur nivel de aer de supraardere separată, furnizat printr-o duză de aer dispusă într-un compartiment 322 de aer de supraardere separată. Aerul și combustibilul aprins, deviat, creează și susțin o sferă RB de ardere, rotativă sau care formează turbioane, în camera de ardere. în plus, aerul introdus în mod colectiv prin
RO 120785 Β1 intermediul duzei 306 de aer de supraardere, strâns cuplată, precum și aerul introdus prin 1 intermediul oricărui alt compartiment 308 se află într-o cantitate mai mică decât cantitatea necesară pentru ardere completă a combustibilului ars în zona 302 a arzătorului, astfel încât 3 porțiunea zonei 302 a arzătorului, asociată cu compartimentele 308, este caracterizată printro stare de ardere substoichiometrică. 5
Acum se atrage atenția asupra unei alte modificări a montajului preferat de distribuție a aerului, în conformitate cu prezenta invenție, care este convenabil pentru un montaj de cu- 7 tie de vânt, având aer de supraardere separată, așa cum este ilustrat în fig. 14 și care este caracterizat prin următoarele elemente caracteristice principale, și anume aer (1) deviat este 9 furnizat relativ adiacent, deasupra, dedesubt sau prin compartimentul cel mai de sus, de exemplu, aerul deviat introdus prin duza 320 deviată, de la compartimentul 308 TM cel mai 11 de sus, aer (2) de supraardere (adică aer deasupra compartimentului de combustibil cel mai de sus) și (3) aer de supraardere separată este de asemenea furnizat. în această modificare, 13 sunt alocate următoarele alocațiii procentuale între cele patru componente de aer:
- aer primar: între 14 și 22%;15
- aer de combustie: între 9 și 22%;
- aer de supraardere: între 30 și 46%;17
- aer deviat: între 5 și 37%, în care aerul total introdus în cuptor = 100%.19
O altă modificare a montajului de distribuție a aerului este convenabilă pentru un montaj de cutii de vânt, care are aer de supraardere separată, cum este modificarea mon- 21 tajului de cutie de vânt ilustrat în fig. 14 și este caracterizat prin două din aceleași caracteristici principale: anume este furnizat aer (1) de supraardere (adică aer deasupra corn- 23 partimentului de combustibil cel mai de sus), aer (2) de supraardere separată este de asemenea furnizat și, mai departe, printr-o altă caracteristică principală privind aerul (3) de- 25 viat, furnizat relativ adiacent, sub compartimentul cel mai de sus de aer pentru supraardere (în loc de a fi furnizat prin duza 320 deviată, din compartimentul 308 TM cel mai de sus, ca 27 în montajul cutiilor de vânt ilustrat în fig. 14. în această modificare, sunt preferate următoarele alocații procentuale, pentru cele patru compartimente de aer: 29
- aer primar: între 17 și 26%;
- aer de combustie: între 10 și 24%; 31
- aer de supraardere: între 15 și 40%;
- aer deviat: între 5 și 40%, 33 în care aerul total introdus în cuptor = 100%.
Și încă o modificare a montajului preferat de distribuție a aerului, în conformitate cu 35 prezenta invenție, este convenabilă pentru un montaj de cutii de vânt, care este caracterizată prin următoarele caracteristici principale: este furnizat aer (1) de supraardere (adică aer 37 deasupra compartimentului de combustibil cel mai de sus) și aer (2) de supraardere, în mod similar ca la montajul cutiilor de vânt ilustrat în fig. 14, însă cu caracteristicile principale, su- 39 plimentare, că aer (3) deviat este furnizat relativ adiacent, mai jos de compartimentul cel mai de sus pentru supraardere [în loc de a furniza prin duza 320 dezaxată din corn- 41 partimentul 308TM cel mai de sus, ca în montajul cutiilor de vânt ilustrat în fig. 14 și aer (4) separat este furnizat prin cel puțin două niveluri, care includ un nivel superior și un nivel in- 43 ferior. O ilustrare tipică a unui astfel de montaj este ilustrat în fig. 10, în care montajul 12 al compartimentelor de aer și combustibil include toate caracteristicile montajului cutiilor de vânt 45 ilustrat cu privire la cutia 20 de vânt ilustrată în fig. 1+9, exceptând faptul că, în locul unui singur nivel de aer de supraardere separată, încorporat în cutia 20 de vânt ilustrată în fig. 1+9, 47
RO 120785 Β1 cutia 20A de vânt a cuptorului 10, ilustrat în fig. 10, include două niveluri de aer de supraardere separată, încorporate în fiecare colț al cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat. Pentru ușurința explicației, acele componente ale cutiei 20A de vânt ilustrată în fig. 10, care sunt identice cu componentele ilustrate în fig. 2, cu privire la cutia 20 de vânt, sunt desemnate cu aceleași numere de referință.
Montajul 12 al compartimentelor de aer și combustibil al cutiei 20A de vânt, ilustrat în fig. 10, încorporează două niveluri discrete de aer de supraardere separată, adică un nivel inferior de aer de supraardere separată, și nivel 104 superior de aer de ardere separată și un nivel 106 superior de aer de ardere separat. Nivelul 104 inferior al aerului de supraardere separată și nivelul 106 superior al aerului de supraardere separată sunt amplasate, în mod convenabil, între partea de sus a cutiei 20 de vânt principale și planul 102 de evacuare al cuptorului, astfel încât timpul pe care acesta îl ia pentru ca gazele generate din arderea combustibilului solid pulverizat, pentru a se deplasa de la partea de sus a nivelului 106 superior al aerului de supraardere separată, adică tmpul de menținere, depășește o valoare prestabilită, cum ar fi, de exemplu, 0,3 s.
Nivelul 106 superior al aerului de supraardere separată încorporează de asemenea niște compartimente 114,116,118 de aer de supraardere.
O duză de aer de supraardere separată este susținută într-un raport de montaj prin folosirea oricărei forme clasice de mijloace de montaj (nefigurate), convenabile pentru folosire în astfel de scopuri, în fiecare din compartimentele 114,116 și 118 de aer de supraardere separată ale nivelului 106 superior al aerului de supraardere, astfel încât fiecare din duzele de aer de supraardere separată este capabilă atât de o mișcare de deviere, cât și de o mișcare de oscilație. Fiecare din compartimentele 114,116 și 118 de aer de supraardeere separată este legat funcțional, într-un raport de curgere fluidă, cu același mijloc de alimentare cu aer, astfel încât acest mijloc de alimentare cu aer furnizează o parte din aerul de susținere a arderii, fiecăruia din compartimentele 114,116 și 118 de aer de supraardere separată, pentru injecție prin acestea, în zona 14a arzătorului cuptorului 10 încălzit cu combustibil solid pulverizat. Pentru această modificare, se preferă următoarele alocații procentuale între cele patru componente de aer:
- aer primar: între 21 și 25%;
- aer de combustie: între 13 și 15%;
- aer de supraardere: între 30 și 50%;
- aer deviat: între 7 și 20%, în care aerul total introdus în cuptor = 100%.
în acest fel, în conformitate cu prezenta invenție, se asigură o instalație de ardere tangențială, nouă și îmbunătățită, care este convenabilă, în particular, pentru folosire la cuptoare 10 încălzite cu combustibil solid pulverizat. în afară de faptul că, în conformitate cu prezenta invenție, se asigură o astfel de instalație de ardere tangențială, nouă și îmbunătățită, pentru cuptoare 10 încălzite cu combustibil solid pulverizat, care este caracterizată prin folosirea unui montaj preferat de distribuție a aerului, funcționarea unui cuptor poate fi făcută benefică și optimizată. în sfârșit, în conformitate cu prezenta invenție, se asigură o astfel de instalație de ardere tangențială, cu montaj nou și îmbunătățit al compartimentelor de aer și combustibil, pentru cuptoare 10 încălzite cu combustibil solid pulverizat, care este caracterizată prin aceea că este relativ ușor de instalat, relativ simplu de exploatat și relativ necostisitoare la procurare.
în timp ce au fost arătat câteva exemple de realizare a invenției noastre, se va aprecia faptul că modificări ale acesteia, dintre care la unele s-au făcut referiri mai sus, pot fi ușor realizate
RO 120785 Β1 de către persoane care posedă cunoștințe de specialitate în acest domeniu. De aceea, inten- 1 ționăm ca prin revendicările anexate să acoperim modificările la care s-au făcut referiri aici, precum și celelalte modificări ce se încadrează în limitele conceptului inventiv al invenției 3 noastre.

Claims (6)

1. Metodă de exploatare a unui cuptor încălzit cu combustibil solid, de tipul care prezintă o multitudine de cutii de vânt, fiecare având o multitudine de compartimente prin care 9 se introduce aer și combustibil, caracterizată prin aceea că prezintă următoarele faze:
- introducerea de combustibil solid în cuptor; 11
- furnizarea de aer primar în cuptor, aerul primar fiind acea parte a aerului furnizat cuptorului, care antrenează și transportă combustibilul prin niște vârfuri ale duzelor de corn- 13 bustibil, dispuse în niște compartimente din cutiile de vânt ale cuptorului;
- furnizarea de aer de combustibil în cuptor, aerul de carburație fiind acea parte a ae- 15 rului furnizat cuptorului prin aceleași compartimente în calitate de compartimente, în care sunt dispuse vârfurile duzelor de combustibil, dar care nu antrenează nici un fel de corn- 17 bustibil, aerul primar și aerul de carburație fiind furnizat în cuptor într-o direcție tangențială la un prim cerc imaginar, în general, amplasat în centrul cuptorului, astfel încât să inte- 19 racționeze cu combustibilul introdus în cuptor, astfel încât să creeze o sferă de foc, rotativă;
- furnizarea de aer de supraardere în cuptor, aerul de supraardere fiind acea parte 21 a aerului furnizat cuptorului dintr-o locație de deasupra compartimentului de combustibil cel mai de sus; 23
- furnizarea de aer deviat în cuptor, aerul deviat fiind acea parte a aerului furnizat cuptorului, astfel încât să susțină un al doilea cerc imaginar, concentric cu primul cerc ima- 25 ginar și având un diametru mai mare decât acesta, în care aerul total introdus în cuptor este compus din aer primar, aer de carburație, aer de supraardere și aer deviat, în conformitate 27 cu următoarea relație:
aer total [100%] = [aer deviat, până la maximum 40%] + [aer de supraardere, până la 29 maximum 50%] + [o subalocație combinată de aer primar și aer de combustie de cel puțin 20%], în care aerul total (100%) = V [aer deviat] + X [aer de supraardere] +Y [aer primar] 31 + Z [aer de combustie], unde V, X, Y și Z reprezintă compoziția procentuală corespunzătoare [%] a componentelor 33 de aer asociate în aerul total.
2. Metodă de exploatare a unui cuptor încălzit cu combustibil solid, conform reven- 35 dicării 1, caracterizată prin aceea că faza de furnizare a aerului deviat în cuptor include furnizare de aer relativ adiacent, deasupra, dedesubt sau prin compartimentul cel mai de sus 37 al unei cutii de vânt, iar aerul total este compus din următoarele compoziții procentuale (%):
- aer primar: între 16 și 24%; 39
- aer de combustie: între 12 și 25%;
- aer de supraardere: între 4 și 45%; 41
- aer deviat: între 4 și 35%.
3. Metodă de exploatare a unui cuptor încălzit cu combustibil solid, conform revendi- 43 carii 1, caracterizată prin aceea că faza de furnizare a aerului deviat în cuptor include furnizare de aer relativ adiacent, deasupra, dedesubt sau prin compartimentul cel mai de sus al 45 unei cutii de vânt, iar aerul total este compus din următoarele compoziții procentuale (%):
- aer primar: între 12 și 25%; 47
- aer de combustie: între 12 și 25%;
- aer de supraardere: între 10 și 45%; 49
- aer deviat: între 5 și 40%.
RO 120785 Β1
4. Metodă de exploatare a unui cuptor încălzit cu combustibil solid, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că faza de furnizare a aerului deviat în cuptor include furnizare de aer relativ adiacent, deasupra, dedesubt sau prin compartimentul cel mai de sus al unei cutii de vânt, faza de furnizare a aerului de supraardere în cuptor include furnizarea de aer de supraardere separată, iar aerul total este compus din următoarele compoziții procentuale:
- aer primar: între 14 și 22%;
- aer de combustie: între 9 și 22%;
- aer de supraardere: între 30 și 46%;
- aer deviat: între 5 și 37%.
5. Metodă de exploatare a unui cuptor încălzit cu combustibil solid, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că faza de furnizare a aerului deviat în cuptor include furnizare de aer relativ adiacent, deasupra, dedesubt sau prin compartimentul cel mai de sus al unei cutii de vânt, faza de furnizare a aerului de supraardere în cuptor include furnizarea de aer de supraardere separată, iar aerul total este compus din următoarele compoziții procentuale:
- aer primar: între 17 și 26%;
- aer de combustie: între 10 și 24%;
- aer de supraardere: între 15 și 40%;
- aer deviat: între 5 și 40%.
5 Revendicări
6. Metodă de exploatare a unui cuptor încălzit cu combustibil solid, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că faza de furnizare a aerului deviat în cuptor include furnizare de aer relativ adiacent, deasupra, dedesubt sau prin compartimentul cel mai de sus al unei cutii de vânt, faza de furnizare a aerului de supraardere în cuptor include furnizarea de aer de supraardere separată, iar aerul total este compus din următoarele compoziții procentuale:
- aer primar: între 21 și 25%;
- aer de combustie: între 13 și 15%;
- aer de supraardere: între 30 și 50%;
- aer deviat: între 7 și 10%.
ROA200100708A 1998-12-21 1999-12-20 Metodă de exploatare a cuptoarelor încălzite cu combustibil solid pulverizat RO120785B1 (ro)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/217,104 US6237513B1 (en) 1998-12-21 1998-12-21 Fuel and air compartment arrangement NOx tangential firing system
PCT/US1999/030353 WO2000037853A1 (en) 1998-12-21 1999-12-20 Method of operating a tangential firing system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO120785B1 true RO120785B1 (ro) 2006-07-28

Family

ID=22809697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA200100708A RO120785B1 (ro) 1998-12-21 1999-12-20 Metodă de exploatare a cuptoarelor încălzite cu combustibil solid pulverizat

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6237513B1 (ro)
EP (1) EP1192390B1 (ro)
JP (1) JP2002533644A (ro)
KR (1) KR100417940B1 (ro)
CN (1) CN1331788A (ro)
AT (1) ATE289402T1 (ro)
AU (1) AU762789B2 (ro)
BR (1) BR9916390A (ro)
DE (1) DE69923797T2 (ro)
ES (1) ES2238103T3 (ro)
NO (1) NO20013104D0 (ro)
PL (1) PL193565B1 (ro)
RO (1) RO120785B1 (ro)
TW (1) TW457351B (ro)
WO (1) WO2000037853A1 (ro)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004022514A1 (de) * 2004-05-05 2005-12-01 Babcock-Hitachi Europe Gmbh Dampferzeuger und Verfahren zum Betreiben eines Dampferzeugers
CN100434797C (zh) * 2004-10-10 2008-11-19 辽宁东电燃烧设备有限公司 一种煤粉锅炉的低氮氧化物的燃烧方法
WO2006086360A1 (en) * 2005-02-07 2006-08-17 The Babcock & Wilcox Company Low nox cyclone furnace steam generator
CN100427824C (zh) * 2005-12-23 2008-10-22 浙江大学 邻角错位直流燃烧器
KR100722528B1 (ko) * 2006-02-02 2007-05-28 한국중부발전(주) 전기집진장치
FI122982B (fi) * 2006-06-21 2012-09-28 Metso Power Oy Menetelmä soodakattilan typpioksidipäästöjen vähentämiseksi ja soodakattila
DE102006031900A1 (de) * 2006-07-07 2008-01-10 Rwe Power Ag Verfahren zur Regelung der Verbrennungsluftzufuhr an einem mit fossilen Brennstoffen befeuerten Dampferzeuger
CN100451447C (zh) * 2006-11-30 2009-01-14 上海交通大学 无烟煤燃烧方法
CN100491821C (zh) * 2007-06-28 2009-05-27 上海交通大学 浓相反吹多重分级NOx燃烧方法
JP5022248B2 (ja) 2008-01-23 2012-09-12 三菱重工業株式会社 ボイラ構造
US7775791B2 (en) * 2008-02-25 2010-08-17 General Electric Company Method and apparatus for staged combustion of air and fuel
US8701572B2 (en) * 2008-03-07 2014-04-22 Alstom Technology Ltd Low NOx nozzle tip for a pulverized solid fuel furnace
JP5344897B2 (ja) * 2008-12-12 2013-11-20 三菱重工業株式会社 旋回燃焼ボイラ
JP2011127836A (ja) 2009-12-17 2011-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体燃料焚きバーナ及び固体燃料焚きボイラ
JP5374404B2 (ja) 2009-12-22 2013-12-25 三菱重工業株式会社 燃焼バーナおよびこの燃焼バーナを備えるボイラ
US20170045219A1 (en) * 2010-11-16 2017-02-16 General Electric Technology Gmbh Apparatus and method of controlling the thermal performance of an oxygen-fired boiler
RU2484371C1 (ru) * 2011-10-25 2013-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" Многофункциональная горелка (варианты)
WO2014194855A1 (zh) * 2013-06-08 2014-12-11 国家电网公司 一种适应于贫煤锅炉的低氮氧化物直流煤粉燃烧装置
JP5490291B2 (ja) * 2013-06-17 2014-05-14 三菱重工業株式会社 旋回燃焼ボイラ
MY176804A (en) * 2013-07-09 2020-08-21 Mitsubishi Hitachi Power Sys Ltd Combustion device
JP6284345B2 (ja) * 2013-11-15 2018-02-28 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ボイラ
JP6203033B2 (ja) * 2013-12-17 2017-09-27 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ボイラ
EP3026338B1 (en) * 2014-11-28 2020-02-26 General Electric Technology GmbH A combustion system for a boiler
JP6246709B2 (ja) * 2014-12-19 2017-12-13 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼バーナ及びボイラ
RU169645U1 (ru) * 2016-05-27 2017-03-28 Общество с ограниченной ответственностью "ЗиО-КОТЭС" Вертикальная призматическая низкоэмиссионная топка

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4294178A (en) * 1979-07-12 1981-10-13 Combustion Engineering, Inc. Tangential firing system
US4672900A (en) * 1983-03-10 1987-06-16 Combustion Engineering, Inc. System for injecting overfire air into a tangentially-fired furnace
US4719587A (en) 1985-04-16 1988-01-12 Combustion Engineering, Inc. Future behavior equipment predictive system
DE3531571A1 (de) * 1985-09-04 1987-03-05 Steinmueller Gmbh L & C Verfahren zum verfeuern von brennstoffen unter reduzierung der stickoxidbelastung und feuerung zur durchfuehrung des verfahrens
JPS62166209A (ja) * 1986-01-17 1987-07-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼装置
JPH0356011U (ro) * 1989-10-03 1991-05-29
US5195450A (en) * 1990-10-31 1993-03-23 Combustion Engineering, Inc. Advanced overfire air system for NOx control
US5020454A (en) * 1990-10-31 1991-06-04 Combustion Engineering, Inc. Clustered concentric tangential firing system
US5343820A (en) * 1992-07-02 1994-09-06 Combustion Engineering, Inc. Advanced overfire air system for NOx control
US5315939A (en) * 1993-05-13 1994-05-31 Combustion Engineering, Inc. Integrated low NOx tangential firing system
DE19514302C2 (de) 1995-04-25 2001-11-29 Alstom Power Boiler Gmbh Verfahren und Feuerungssystem zur stickoxidarmen Wärmeerzeugung
US5715763A (en) 1995-09-11 1998-02-10 The Mead Corporation Combustion system for a black liquor recovery boiler
US5626085A (en) * 1995-12-26 1997-05-06 Combustion Engineering, Inc. Control of staged combustion, low NOx firing systems with single or multiple levels of overfire air
US5809913A (en) * 1996-10-15 1998-09-22 Cinergy Technology, Inc. Corrosion protection for utility boiler side walls

Also Published As

Publication number Publication date
DE69923797D1 (de) 2005-03-24
BR9916390A (pt) 2001-09-18
PL193565B1 (pl) 2007-02-28
ATE289402T1 (de) 2005-03-15
AU2372500A (en) 2000-07-12
TW457351B (en) 2001-10-01
KR20020000758A (ko) 2002-01-05
NO20013104L (no) 2001-06-21
WO2000037853A1 (en) 2000-06-29
ES2238103T3 (es) 2005-08-16
NO20013104D0 (no) 2001-06-21
EP1192390B1 (en) 2005-02-16
US6237513B1 (en) 2001-05-29
CN1331788A (zh) 2002-01-16
JP2002533644A (ja) 2002-10-08
EP1192390A1 (en) 2002-04-03
KR100417940B1 (ko) 2004-02-11
PL348665A1 (en) 2002-06-03
AU762789B2 (en) 2003-07-03
DE69923797T2 (de) 2005-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RO120785B1 (ro) Metodă de exploatare a cuptoarelor încălzite cu combustibil solid pulverizat
US5195450A (en) Advanced overfire air system for NOx control
US4501204A (en) Overfire air admission with varying momentum air streams
US4252069A (en) Low load coal bucket
KR840000357B1 (ko) 저부하탄 노즐 경사장치
BG64878B1 (bg) Горелка за твърдо гориво и метод за регулиране нагоренето, осъществявано от горелката за твърдо гориво
JPH08503061A (ja) 統合低NOxぐう角燃焼システム
US4434727A (en) Method for low load operation of a coal-fired furnace
JPH0268403A (ja) 固体燃料燃焼装置
US5343820A (en) Advanced overfire air system for NOx control
EP0284629B1 (en) Dust coal igniting burner device
BR112014003286B1 (pt) Aparelho e método para tratamento térmico de material em pedaços ou aglomerado
CA2091341C (en) An advanced overfire air system for no _control
US5311829A (en) Method for reduction of sulfur oxides and particulates in coal combustion exhaust gases
IL171017A (en) High set separated overfire air system for pulverized coal fired furnace
CN1176365A (zh) 强迫煤和有机物洁净燃烧的方法及强迫燃烧器
KR100460195B1 (ko) 대기오염물질 저감용 버너시스템
RU2230983C1 (ru) Топочное устройство
RU2253801C1 (ru) Вихревая топка
SU1768868A1 (ru) Toпka
JP2002243111A (ja) 石炭焚きボイラの燃焼装置
WO2006004453A1 (fr) Foyer a tourbillons
RU2009395C1 (ru) Топка
KR0130858B1 (ko) 가스연소부의 선회류형성 및 회수장치
RU1768873C (ru) Топливовыдающий узел горелки