RS50092B - Gorionik za čvrsto gorivo i postupak sagorevanja u gorioniku za čvrsto gorivo - Google Patents

Abstract

Gorionik (42) za čvrsto gorivo koji sadrži mlaznicu (11) za gorivo kroz koju se izbacuje fluidna smeša sastavljena od čvrstog goriva i nosećeg gasa, kondenzator (33) unutar mlaznice (11) za gorivo čiji se poprečni presek niz tok najpre povećava, a zatim smanjuje, element (32) za suženje prolaza, smešten na unutrašnjoj površini zida navedene mlaznice (11) za gorivo, niz tok od kondenzatora (33), kojim se privremeno sužava poprečni presek prolaza kroz navedenu mlaznicu (11) za gorivo i ponovo vraća na prvobitnu vrednost, jednu ili više spoljnih mlaznica (13, 14), smeštenih izvan pomenute mlaznice (11) za gorivo kroz koje se izbacuje spoljašnji vazduh, i otvore ili mlaznice (12) za dodatni vazduh n a z n a č e n t i m e, što su navedeni otvori ili mlaznice (12) za dodatni vazduh smešteni niz tok od kondenzatora (33) na unutrašnjoj površini zida navedene mlaznice (11) za gorivo tako da izbacuju vazduh duž navedene površine i što se navedena mlaznica (11) za gorivo završava prstenom (23, 36) za stabilizaciju plamena s produžecima usmerenim ka unutrašnjosti navedene mlaznice (11) za gorivo. Prijava sadrži još 1 zavisan i 22 zavisna patentna zahteva.

Description

OBLAST TEHNIKE

Ovaj pronalazak se odnosi na oblast sagorevanja čvrstog goriva u struji vazduha i to posebno na oblast sagorevanja vlažnog goriva i goriva bogatog isparljivim materijama, kao što su ugalj, drvo i treset, uz smanjenu emisiju azotnih oksida u dimnim gasovima, te tako pokriva područje u koje spadaju različite industrijske peći za zagrevanje i topljenje metala, parne kotlove i uopšte proizvodnju električne energije iz uglja i srodnih materijala.

TEHNIČKI PROBLEM

Prilikom sagorevanja niskokvalitetnog čvrstog goriva (mrkog uglja, treseta i slično) emituje se znatna količlina azotnih oksida, što je neprihvatljivo sa stanovišta ekologije, kao i znatna količina pepela niske tačke topljenja koja, lepeći se za elemente peći i gorionika, snižava njihovu efikasnost i remeti njihov normalan rad. Sadašnjim pronalaskom ovi problemi treba da se otklone naročitom konstrukcijom gorionika u kome će pomenuto nekvalitetno gorivo stabilno sagorevati u širokom dijapazonu opterećenja, bez obzira na metodu sagorevanja (ugaono, tangencijalno, naspramno sagorevanje), stvarati smanjenu koncentraciju azotnih oksida i onemogućavati lepljenje pepela po elementima gorionika.

STANJE TEHNIKE

U cilju zaštite životne sredine poslednjih godina su pooštreni propisi o ispuštanju zagađivača u okolinu. To se posebno odnosi na pomenute parne kotlove koji se zagrevaju sagorevanjem sprašenog uglja - zahteva se izrazito smanjenje koncentracije azotnih oksida u dimnim gasovima. Za smanjenje koncentracije azotnih oksida u dimnim gasovima poznate su dvostepene metode sagorevanja. One se klasifikuju prema sledeća dva teorijska pristupa. Prema jednom, teži se da se generisanje azotnih oksida smanji u peći kao celini, a prema drugom, teži se da se generisanje azotnih oksida smanji na svakom pojedinačnom gorioniku. Kod pristupa gde se smanjenje količine generisanih azotnih oksida izvodi u peći kao celini, odnos vazduha (odnos količine upotrebljenog vazduha prema količini vazduha neophodnog za potpuno sagorevanje goriva; kod stehiometrijskih količina vazduha i goriva ovaj odnos ima vrednost 1) u zoni sagorevanja u peći održava se ispod jedinice. Pod ovakvim okolnostima, kada je gorivo u višku, generisani azotni oksidi se hemijski redukuju i na taj način se postiže sniženje njihove koncentracije. U ovakvom procesu nesagoreli ugljenik potpuno sagoreva s vazduhom koji se dodaje kroz odgovarajuće dovode iza zone sagorevanja.

Kod pristupa gde se snižavanje koncentracije generisanih azotnih oksida postiže na pojedinačnim gorionicima za čvrsto gorivo (u daljem tekstu: gorionicima), kao što su gorionici za sprašen ugalj, primenjuju se vrtložne struje sekundarnog i tercijarnog vazduha zbog čega se odlaže njihovo mešanje sa sprašenim ugljem koji sagoreva samo uz primarni vazduh. Na ovaj način se obrazuje prostrana redukciona zona (takav gorionik se u daljem tekstu naziva: gorionik sa smanjenim generisanjem azotnih oksida). Opisani pristup je primenjen kod gorionika za sagorevanje sprašenog uglja uz smanjeno generisanje azotnih oksida iz Japanskih neispitanih patentnih publikacija br. Sho-60-176315 i Sho-62-172105.

Pomenutim tehnikama postignuto je sniženje koncentracije azotnih oksida u dimnim gasovima do 130 ppm (odnos goriva = vezani ugljenik / isparljive materija = 2, sadržaj azota u uglju = 1,5% i nesagoreli ugljenik u pepelu = 5% i manje). Bez obzira na to, maksimalna dozvoljena koncentracija azotnih oksida u dimnim gasovima sve se više ograničava tako da u budućnosti možemo očekivati da će ona biti 100 ppm ili čak manje.

U međuvremenu su razvijeni gorionici koji obezbeđuju sniženje koncentracije azotnih oksida ispod 100 ppm. Među takve gorionike spadaju: gorionik sa unutrašnjim prstenom za stabilizovanje plamena koji u zoni sagorevanja podržava sagorevanje uz smanjeno generisanje azotnih oksida; i gorionik koji ima prsten za stabilizovanje plamena postavljen tako da premošćava pomenuti unutrašnji prsten za stabilizovanje plamena i spoljni prsten za stabilizovanje plamena koji se nalazi na spoljnom obodu mlaznice gorionika i kroz koji struji smeša sprašenog goriva i nosećeg gasa.

U geološkim područjima u kojima se očekuje povećanje potrošnje energije, većina proizvođača će se u budućnosti orijentisati na ugalj niskog kvaliteta, bogat vlagom i pepelom, i niske kalorične vrednosti. Između drugih vrsta niskokvalitetnih ugljeva, u izobilju se nalazi ugalj s visokim sadržajem vlage, kao što je mrki ugalj i ugalj s niskim sadržajem bitumena. Takvi ugljevi, u poređenju s bituminoznim ugljevima, pri sagorevanju stvaraju probleme - imaju nisku temperaturu plamena i sagorevaju nepotpuno. Mrki ugalj se uglavnom nalazi u Istočnoj Evropi, to je srazmerno mlad ugalj sa 20% i više pepela i sa 30% i više vlage.

Osim toga, niskougljeničrti ugljevi (kao što su mrki ugalj i lignit), zatim drvo i treset, bogati su isparljivim materijama koje se prilikom zagrevanja izdvajaju, takođe s velikom količinom vlage. Takve vrste goriva imaju nižu kaloričnu vrednost od visokougljeničnih ugljeva kao što su bituminozni (kameni) ugalj i antracit, i povrh toga, teško se prevode u prah. Štaviše, pepeo takvih vrsta goriva ima srazmemo nižu tačku topljenja. Zbog velikog sadržaja isparljivih materija ovakva goriva se mogu spontano zapaliti pri skladištenju i sprašivanju u vazduhu. Sve ovo čini da je s njima teže raditi nego s bituminoznim i njima sličnim ugljevima. Da bi se opisani problemi izbegli, pri sprašivanju i sagorevanju mrkog uglja i lignita, kao noseći gas se koristi smeša dimnih gasova i vazduha. Pošto je u takvoj smeši koncentracija kiseonika niža, ne dolazi do samozapaljenja. Osim toga, toplota zaostala u dimnim gasovima pomaže oslobađanju vlage iz goriva.

I tako, pošto se gorivo transportuje u gasu s niskom koncentracijom kiseonika, do sagorevanja ne dolazi sve dok se smeša po isticanju iz gorionika ne izmeša s vazduhom. To znači da reakcija sagorevanja zavisi od brzine mešanja goriva s vazduhom. Zbog toga je brzina sagorevanja manja nego brzina sagorevanja bituminoznog uglja koji može da bude nošen strujom vazduha. Prema tome, vreme potrebno za sagorevanje je duže nego za sagorevanje bituminoznog uglja. Zbog toga se povećava količina nesagorelog ugljenika na izlazu iz peći.

Postupak za ubrzavanje paljenja goriva nošenog gasom u kome je niska koncentracija kiseonika treba da predvidi vazdušnu mlaznicu na vrhu mlaznice za gorivo tako da se na tom mestu u smeši goriva i gasa povisi koncentracija kiseonika. Na primer. u Japanskoj neispitanoj patentnoj publikaciji br. Hei-10-73208 opisuje se gorionik kod koga se vazdušna mlaznica nalazi izvan mlaznice za gorivo. Pored toga, uobičajen je gorionik s vazdušnom mlaznicom postavljenom centralno u odnosu na mlaznicu za gorivo čime se ubrzava mešanje goriva i vazduha na izlazu iz mlaznice za gorivo.

Osim toga, u Japanskoj neispitanoj patentnoj publikaciji br. Hei-4-214102 opisuje se gorionik koji sadrži: mlaznicu za gorivo koja ispušta smešu sprašenog uglja i nosećeg gasa; i mlaznicu za sekundarni vazduh, kao i mlaznicu za tercijarni vazduh, koje se nalaze izvan mlaznice za gorivo: pri čemu je stabilizujući prsten za održavanje plamena dobijenog od sprašenog uglja koji struji iz mlaznice za gorivo smešten na vrh pregrade koja deli mlaznicu za gorivo od mlaznice za sekundarni vazduh.

Evropski patentni dokument EP 0852315 sadrži opis gorionika u kome postoje vazdušni mlazevi čija je isključiva funkcija stabilizovanje plamena. Kako se u dokumentu opisuje, navedeni vazdušni mlazevi imaju ulogu čvrstog stabilizatora plamena; oni niz tok obrazuju zone recirkulacije i na taj način olakšavaju paljenje goriva, odnosno stabilizuju plamen. Ovakvi vazdušni mlazevi ne predstavljaju, međutim, sredstvo pomoću koga se može obezbediti stabilno sagorevanje pri promenljivom opterećenju gorionika, što je jedan od ciljeva sadašnjeg pronalaska, kao što će kasnije biti opisano.

S druge strane, u Američkom patentnom dokumentu US 4421039 se pominju dodatni otvori za vazduh u mlaznici za gorivo koji, kao što će se kasnije videti, formalno odgovaraju otvorima ili mlaznicima za dodatni vazduh iz sadašnjeg pronalaska, ali pomoću kojih se ne postiže suštinski efekat gorionika iz sadašnjeg pronalaska jer se u dokumentu US 4421039 ne pominju ni kondenzator, ni element za suženje prolaza u gornjem toku mlaznice za gorivo, kao ni prsten za stabilizovanje plamena, odnosno takav prsten s produžecima u obliku ajkulinih zuba na izlaznom kraju mlaznice za gorivo, koji se opisuju u sadašnjem pronalasku, a koji su svi u kombinaciji neophodni da bi se u najvećoj meri osiguralo paljenje plamena i njegovo stabilno sagorevanje u širokom dijapazonu opterećenja.

Kao što smo već pomenuli, mrki ugalj je jeftino gorivo. Pa ipak, visok sadržaj pepela i vlage u njemu, kao i njegova niska kalorična vrednost izazivaju probleme sa sagorljivošću i lepljenjem pepela. Što se tiče sagorljivosti, ključ za efikasno sagorevanje leži u tehnologiji kojom se ubrzava paljenje goriva i obrazuje stabilan plamen. Lepljenje pepela za strukturu gorionika i površinu zida peći prouzrokovano je njegovom niskom tačkom topljenja zato što mrki ugalj sadrži mnogo kalcijuma, natrijuma i sličnih sastojaka. Osim toga, lepljenje pepela se pospešuje time što mrki ugalj mora da se doprema u većoj količini kako bi se nadoknadila njegova niža kalorična vrednost u odnosu na bituminozni ugalj, zbog čega se stvara i veća količina pepela. Takvo stvaranje velike količine šljake predstavlja nedostatak mrkog uglja. Prema tome, ako se želi da se niskokvalitetan ugalj, kao što je mrki ugalj ili lignit, iskoristi za sagorevanje u gorioniku, mora se obezbediti njegovo efikasno sagorevanje i smanjiti lepljenje pepela.

Metode sagorevanja mrkog uglja koje se koriste u inostranstvu uglavnom su tzv. tangencijalna i tzv. ugaona metoda sagorevanja. Kod prve metode, gorionik se sastoji od vodova za gorivo i vodova za vazduh koji su razmešteni u svim bočnim zidovima peći. Kod druge metode, vodovi za gorivo i vodovi za vazduh gorionika postavljeni su u svaki ugao peći.

U nastavku objašnjavamo razliku između ovih metoda i tzv. metode naspramnog sagorevanja kod koje naspramni zidovi peći sadrže grupe gorionika, a takva metoda se u Japanu uobičajeno koristi za sagorevanje bituminoznog uglja.

Kod naspramne metode sagorevanja, svaki gorionik (sastavljen od više cevi za gorivo i vazduh) radi na principu samostabilizovanja. Kod metoda za sagorevanje mrkog uglja, umesto da se plamen samostabilizuje na izlazu iz gorionika, uvodi se vazduh velikom brzinom i meša sa gorivom oko centra peći, ostvarajući tako uslove za stabilno sagorevanje.

Slika 30 prikazuje čeoni izgled bloka gorionika 37 kod ugaone metode sagorevanja ili kod tangencijalne metode sagorevanja, kada se gleda s bočne stranice peći. Svaki tok vazduha je različite brzine što zavisi od njegove namene. Centralna vazdušna mlaznica 124 meša vazduh sa gorivom koje se doprema strujom dimnih gasova kroz mlaznicu za gorivo 125, pri čemu se povišava koncentracija kiseonika i sagorevanje ubrzava. Spoljna vazdušna mlaznica 126 dovodi veoma prodoran mlaz vazduha čija brzina može da premaši i 50 m/s, i tako stabilizuje sagorevanje goriva u centralnom području peći.

Ključna tehnologija koja je potrebna da bi se postigao prestiž na svetskom tržištu u srazmerno novoj oblasti sagorevanja niskokvalitetnog uglja, npr. mrkog uglja, leži u gorioniku za sprašeni ugalj koji radi čak i uslovima promenljivog opterećenja koje zavisi od potreba za električnom energijom. U Istočnoj Evropi, kotlovi ponekada moraju da rade i sa 30% nominalnog kapaciteta. U takvim slučajevima, kod dosadašnjih rešenja postoje sledeći problemi.

Kao što je gore opisano, važan momenat pri sagorevanju mrkog uglja dosadašnjim metodama (tangencijalnom i ugaonom metodom) predstavlja obezbeđivanje izuzetno prodornog mlaza smeše goriva i vazduha koji u peći stabilizuje sagorevanje. Smanjenjem opterećenja peći. smanjuje se i mehanički momenat mlaza iz bloka gorionika 37 i plamen se đestabilizuje. Slika 31 prikazuje horizontalni poprečni presek peći 41 prema ugaonoj metodi sagorevanja na kojoj se vide promene u obliku plamena pri prelazu s punog na delimično opterećenje peći. Pri punom opterećenju (Slika 31 (a)), mlaz iz bloka 37 gorionika obrazuje oblast 38 otkidanja plamena u blizini izlaza iz gorionika, a dalje formira stabilnu oblast sagorevanja između te tačke i centra peći 41, pri čemu se postiže efikasno sagorevanje.

Suprotno tome, pri niskom opterećenju opadaju brzina strujanja i mehanički momenat svakog mlaza koji ističe iz bloka 37 gorionika, ne obrazuje se stabilna oblast sagorevanja, kao na Slici 31 (a), pa je i sagorevanje nestabilno (cela oblast peći 41 postaje tamna, kao na Slici 31(b)). Radi sprečavanja gašenja plamena pri niskom opterećenju gorionika, u gornjem delu peći 41 (prikazanoj u vertikalnom poprečnom preseku na Slici 32), blizu otvora 49 za naknadni vazduh, postavljen je detektor 48 plamena koji prati obrazovanje stabilne oblasti sagorevanja u peći 41. Detektor 48 plamena utvrđuje daje došlo do gašenja plamena kada se svetlina u peći 41 smanji onako kako je prikazano na Slici 31 (b).

Prema tome, pošto obrazovanje stabilne oblasti sagorevanja u peći 41 zavisi od mehaničkog momenta mlaza iz svakog gorionika, dosadašnja metoda nije primenljiva pri niskom opterećenju. Na Slikama 31 (a) i 31(b) blokovi 37 gorionika smešteni su u donji deo peći 41. pri Čemu se mlazevi smeše goriva i nosećeg gasa iz blokova 37 gorionika mešaju s vazduhom koji dolazi iz otvora 49 za naknadni vazduh i tako formiraju plamen.

Šlaviše, kada dosadašnji uređaj za sagorevanje (peć) radi pri punom opterećenju, tj. kada se gorionicima dovodi velika količina goriva, toplotno zračenje plamena zagreva konstrukciju gorionika do više temperature. Pošto pepeo niskougljeničnih ugljeva, kao što su mrki ugalj i lignit, ima nižu tačku topljenja, topi se pepeo koji leži na zagrejanoj konstrukciji gorionika i sloj stopljenog pepela raste. Kada sloj stopljenog pepela dovoljno naraste, to može da ometa sagorevanje goriva. Prema tome, pri radu pod punim opterećenjem, plamen treba da se obrazuje na većoj udaljenosti od gorionika.

KRATAK OPIS SUŠTINE PRONALASKA

Shodno uočenom tehničkom problemu, jedan od glavnih ciljeva ovog pronalaska je obezbeđivanje takvog gorionika za čvrsto gorivo, kao i postupka sagorevanja u njemu, pomoću kojih gorivo može stabilno da sagoreva u širokom rasponu opterećenja peći - od uslova punog opterećenja do uslova delimičnog opterećenja, pri čemu gorionik i postupak treba da budu pogodni za sagorevanje niskougljeničnog uglja, kao stoje mrki ugalj i ligniti; u okvir ovog pronalaska spada navedeni gorionik, kao i postupak sagorevanja u njemu.

Posebni ciljevi pronalaska su: gorionik pogodan za metodu naspramnog sagorevanja u kome blizu izlaza iz gorionika efikasno sagoreva sprašeni ugalj, npr. mrki ugalj koji daje pepeo loših karakteristika, pri čemu ne dolazi do lepljenja pepela za kraj gorionika, odnosno gorionik pogodan za metode ugaonog i tangencijalnog sagorevanja koji može da obrazuje stabilnu oblast sagorevanja u području centra peći čak i pri niskom opterećenju peći tako što sprečava lepljenje pepela na bočne zidove peći.

Uciljeve ovog pronalaska spada i višecevni gorionik, pogodan kako za metodu naspramnog sagorevanja, tako i za metode ugaonog, odnosno tangencijalnog sagorevanja.

U dosadašnjim rešenjima gorionika za sagorevanje nekvalitetnog goriva s velikom količinom isparljivih materija, kao što su mrki ugalj i treset, zbog visoke samozapaljivosti smeše vazduha i goriva se umesto vazduha koriste dimni gasovi s niskom koncentracijom kiseonika, što omogućuje stabilan rad gorionika samo pri visokom opterećenju, kada je temperatura peći dovoljno visoka. Rad pri niskom opterećenju je moguć samo uz dodatno paljenje uljem ili gorivim gasom, pri čemu se redukciona atmosfera koja sprečava stvaranje azotnih oksida, ostvaruje samo u blizini gorionika, gdc je brzina sagorevanja niska, ali ne i posle mešanja sa sekundarnim i tercijarnim vazduhom kada postaje visoka. Dosadašnje tehnologije kojima je postizano smanjenje emisije azotnih oksida u dimnim gasovima pri sagorevanju bituminoznih ugljeva to ne postižu pri sagorevanju nekvalitetnijih ugljeva s većom količinom isparljivih materija. Shodno tome, dodatni cilj sadašnjeg pronalaska je i gorionik za čvrsto gorivo u kome može da se u blizini gorionika brzo i efikasno sagoreva sprašeni ugalj, kao što je mrki ugalj s pepelom loših osobina, uz sniženo generisanje azotnih oksida.

Navedeni ciljevi sadašnjeg pronalaska ostvareni su posebnim konstrukcijama gorionika pogodnih za korišćenje fluidne smeše sastavljene od čvrstog goriva koje predstavlja nikougljenični ugalj, kao što su mrki ugalj i lignit, i nosećeg gasa u kome je koncentracija kiseonika niža od 21%. Pronalazak u načelu obuhvata dve različite konstrukcije gorionika koje sadrže ili ne sadrže centralnu vazdušnu mlaznicu, kao i različite podvarijante jedne ili druge konstrukcije.

Gorionik prvog tipa prema ovom pronalasku jeste gorionik za čvrsto gorivo koji obuhvata: centralnu mlaznicu za izbacivanje vazduha; mlaznicu za gorivo postavljenu oko centralne vazdušne mlaznice kojim se izbacuje fluidna smeša sastavljena od čvrstog goriva i nosećeg gasa; otvora ili mlaznica za dodatni vazduh smeštenih u površinu unutrašnjeg zida mlaznice za gorivo kroz koje se izbacuje vazduh; ijedne ili više spoljnih vazdušnih mlaznica smeštenih oko mlaznice za gorivo koje izbacuju vazduh za sagorevanje. Gorionik drugog tipa prema ovom pronalasku sadrži iste elemente kao i gorionik prvog tipa, osim centralne vazdušne mlaznice.

U gorionicima oba tipa se može povećati količina vazduha koja se izbacuje kroz otvore ili mlaznice za dodatni vazduh pomoću kojih se vazduh usmerava duž unutrašnjeg zida mlaznice za gorivo. Vazduh koji se izbacuje kroz otvore ili mlaznice za dodatni vazduh povišava koncentraciju kiseonika u blizini unutrašnje strane zida mlaznice za gorivo. To povećava brzinu sagorevanja ukoliko je koncentracija kiseonika niska. Prema tome, paljenje goriva se olakšava i zato se plamen obrazuje odmah po izlasku goriva iz mlaznice.

Kod gorionika prvog tipa koji dodatno sadrži i vrtložnik u centralnoj vazdušnoj mlaznici, može se u zavisnosti od opterećenja izabrati jedna od dve metode izbacivanja vazduha iz centralne mlaznice: (1) prav ili blago vrtložan mlaz; i (2) mlaz koji se snažno vrtloži. U tom slučaju, najbolje je da su (a) izlaz centralne vazdušne mlaznice i/ili (b) izlaz otvora, odnosno mlaznica za dodatni vazduh, postavljeni u gorioniku nešto iza izlaza mlaznice za gorivo. Prema ovom rešenju, mešanje goriva s vazduhom izbačenim kroz (a) centralnu vazdušnu mlaznicu i/ili (b) kroz otvore, odnosno mlaznice za dodatni vazduh, postiže se u mlaznici za gorivo. Time se omogućava izvesno povišavanje koncentracije kiseonika u gasu koji nosi gorivo.

Kod gorionika oba tipa je najbolje da izlazi iz otvora ili mlaznica za dodatni vazduh, odnosno izlaz iz centralne mlaznice za vazduh budu postavljeni na izvesnom rastojanju uz tok od izlaza mlaznice za gorivo unutar gorionika. Na taj način se mešanje goriva s vazduhom dovedenim kroz centralnu mlaznicu i(ili) dodatne mlaznice za vazduh postiže u gorioniku. To omogućava delimično povećanje koncentracije kiseonika u gasu koji nosi gorivo. Poželjno je da se rastojanje između izlaza mlaznice za gorivo i izlaza centralne vazdušne mlaznice (kod gorionika prvog tipa), kao i rastojanje između izlaza mlaznice za gorivo i izlaza otvora, odnosno mlaznica za dodatni vazduh (kod gorionika oba tipa) podese tako da vreme zadržavanja goriva u mlaznici za gorivo ne bude veće od zadrške paljenja (približno 0,1 s) goriva. Svrha ovoga je da se spreči povraćanje plamena i šteta koju može da izazove obrazovanje plamena unutar mlaznice za gorivo. Pošto gas koji nosi gorivo obično struji kroz mlaznicu za gorivo brzinom od 10-20 m/s, pomenuta rastojanja iznose 1-2 m ili manje.

Kada se kod gorionika oba tipa na unutrašnjoj strani zida mlaznice za gorivo nalazi element za suženje prolaza kojim se poprečni presek mlaznice prvo smanjuje, a zatim vraća na normalnu vrednost, tok gorivih čestica (sprašenog uglja) koje imaju veću inerciju od nosećeg gasa (dimni gasovi i slično), fokusira se u oblasti oko ose. Pomenuto suženje poprečnog preseka prolaza mlaznice za gorivo povećava brzinu nosećeg gasa kroz mlaznicu. Shodno tome, čak i ako se plamen formira unutar mlaznice za gorivo usled privremenog usporavanja toka goriva, povratni plamen ne može da prođe kroz suženi presek koji obrazuje element za suženje prolaza. Štaviše, ako se niz tok od elementa za suženje prolaza u mlaznicu za gorivo postavi kondenzator čiji poprečni presek u gornjem toku mlaznice raste, a u donjem opada, tok gorivih čestica (sprašenog uglja) koji se fokusirao u oblasti oko centralne ose, ponovo se širi zbog dejstva kondenzatora i tako protiče kroz prolaz mlaznice za gorivo. U toj fazi, tok gorivih čestica (sprašenog uglja) koje imaju veću inerciju od nosećeg gasa, koncentriše se uz unutrašnju stranu zida mlaznice za gorivo i tako struji prema izlazu. Taj koncentrisani tok sprašenog uglja uz unutrašnji zid mlaznice za gorivo lako dolazi u dodir sa spoljnim vazduhom koji se dovodi kroz spoljnu vazdušnu mlaznicu, u blizini izlaza mlaznice za gorivo. Tok sprašenog uglja dalje dolazi u dodir s gasom visoke temperature koji potiče iz zona recirkulacije koje se generišu niz tok od prstena za stabilizovanje plamena koji će biti opisan kasnije, zbog čega se lako pali.

Kada gorionik iz ovog pronalaska radi pod punim opterećenjem, gorivo koje izlazi iz mlaznice za gorivo zagreva se od jakog zračenja peći. Takva situacija omogućava stabilno sagorevanje čak i kada gorivo iz mlaznice za gorivo ističe velikom brzinom. Vazduh se, kod gorionika prvog tipa, istovremeno dovodi u obliku pravog ili blago vrtložnog mlaza (pri vrtložnom broju od 0,3 ili manjem) iz centralne vazdušne mlaznice, pri čemu se plamen potiskuje od gorionika tako da se obrazuje daleko od njega. Na ovaj način se konstrukcija gorionika ne zagreva zračenjem bliskog plamena. Nasuprot tome, kada gorionik prvog tipa radi pod delimičnim opterećenjem, vazduh se iz centralne vazdušne mlaznice uvodi u obliku mlaza koji snažno vrtloži (pri vrtložnom broju od 0,5 i većem), pri čemu se ubrzava mešanje goriva i vazduha. Štaviše, pošto je brzina uvođenja goriva na centralnoj osi gorionika smanjena vrtložnim mlazom vazduha iz centralne vazdušne mlaznice. vreme zadržavanja goriva u blizini mlaznice za gorivo se produžava. Shodno tome, gorivo se zagreva blizu mlaznice za gorivo do temperature koja je potrebna za paljenje, pri čemu plamen nastaje u blizini mlaznice za gorivo.

U gorioniku prvog tipa, prema ovom pronalasku, odnos količine vazduha koji se uduvava kroz centralnu vazdušnu mlaznicu i količine vazduha koja dolazi kroz otvore ili mlaznice za dodatni vazduh može da se podešava u zavisnosti od opterećenja. Na primer, pri niskom opterećenju, količina vazduha koji se izbacuje kroz centralnu vazdušnu mlaznicu se smanjuje, dok se količina vazduha koji se izbacuje kroz otvore ili mlaznice za dodatni vazduh, povećava. Nasuprot tome, pri visokom opterećenju se povećava količina vazduha koji se izbacuje kroz centralnu mlaznicu, a smanjuje količina vazduha koji se izbacuje kroz otvore ili mlaznice za dodatni vazduh.

U gorionicima oba tipa treba težiti da se količina vazduha pri sagorevanju podesi tako da odnos vazduha i isparljivih materija, tj. odnos ukupne količine vazduha dovedenog kroz mlaznicu za gorivo, kroz centralnu vazdušnu mlaznicu i(ili) kroz otvore ili mlaznice za dodatni vazduh, i količine vazduha potrebnog za potpuno sagorevanje isparljivih materija sadržanih u gorivu) bude 0,85-0,95. Na taj način se i pri niskom opterećenju gorionika postiže dovoljna temperatura plamena za stabilno sagorevanje.

Pored toga, prepreku (prsten za stabilizovanje plamena) toku gasa iz mlaznice za gorivo, kao i toku vazduha iz spoljne vazdušne mlaznice, najbolje je kod oba tipa gorionika postaviti na vrhu pregrade između mlaznice za gorivo i spoljne vazdušne mlaznice. Pritisak u gasnom toku se sa udaljenjem od prstena za stabilizovanje plamena smanjuje, pri čemu se obrazuju zone recirkulacije u kojima se fluid kreće uz tok. Unutar zona recirkulacije nalazi se sagoreli gas visoke temperature obrazovan u donjem toku zajedno s gorivom i vazduhom koji dolazi iz spoljnih mlaznica. Prema tome, temperatura u zonama recirkulacije je visoka, što pomaže paljenju mlaza goriva koji protiče u blizini. Ovo pomaže da se obrazuje stabilan plamen počev od izlaza iz mlaznice za gorivo. Slično tome, na unutrašnju površinu izlaza mlaznice za gorivo može da se postavi prsten za stabilizovanje plamena s produžecima u obliku ajkulinih zuba. Takav prsten takode ubrzava paljenje goriva.

U gorioniku prvog tipa poprečni presek prolaza kroz centralnu vazdušnu mlaznicu može da bude manji u donjem, nego u gornjem toku, a i položaj vrtložnika koji se nalazi u centralnoj vazdušnoj mlaznici može da se podešava duž njene ose. Prema ovoj konfiguraciji, podešavanjem položaja vrtložnika može se regulisati intenzitet vrtloženja vazdušnog toka, a u zavisnosti od opterećenja. Pri niskom opterećenju, vrtložnik se pomera niz tok ka užem poprečnom preseku centralne vazdušne mlaznice, zbog čega se vazdušni mlaz koji izlazi iz mlaznice, jako vrtloži, pa se obrazuje plamen u neposrednoj blizini gorionika. Nasuprot tome, pri visokom opterećenju, vrtložnik se pomera uz tok ka širem poprečnom preseku centralne vazdušne mlaznice, zbog čega se mlaz vazduha koji izlazi iz mlaznice samo blago vrtloži, a plamen obrazuje na većoj daljini od gorionika u unutrašnjosti peći.

Kada temperatura gorionika ili zida peći previše poraste, sagoreli pepeo počinje da se hvata za konstrukciju gorionika i zidove peći, taložeći se vremenom sve više i više. Ova pojava koja se često viđa, naziva se stvaranje zgure (šljake). Da bi se sprečilo stvaranje zgure, potrebno je da se kao odgovor na signal iz termometra ili uređaja za merenje intenziteta zračenja postavljenih na gorionik ili zid peći, kod prvog tipa gorionika podesi količina ili intenzitet vrtloženja vazduha koji se uduvava iz centralne vazdušne mlaznice ili, kod oba tipa, količina vazduha koja se uduvava kroz otvore ili mlaznice za dodatni vazduh. Podešavanjem količine (oba tipa) ili intenziteta vrtloženja vazduha (prvi tip) menja se pozicija od koje se obrazuje plamen u peći i na taj način omogućava regulisanje zagrevanja gorionika i zidova peći izazvanih zračenjem.

Pri visokoj brzini napajanja gorivom visoko je i termičko opterećenje peći, pa je poželjno da se plamen obrazuje dalje od gorionika. Pri niskoj brzini napajanja gorivom i termičko opterećenje peći je niže, temperatura gorionika i zidova peći nije visoka kao pri visokom opterećenju, čak i ako se plamen obrazuje u neposrednoj blizini gorionika.

Kada se gorionik prvog tipa koristi u uređaju za sagorevanje (peći), centralna vazdušna mlaznica ima cilindričan oblik. Vazduh se u nju dovodi pomoću dve cevi koje su za nju spojene u gornjem toku. Cevi su na poprečnom preseku centralne vazdušne mlaznice postavljene jedna nasuprot drugoj tako da u mlaznicu uvode vazduh iz pravca tangente. Kada uređaj za sagorevanje radi pod visokim opterećenjem (npr. 60-70% ili višem), svaka cev dovodi istu količinu vazduha u centralnu vazdušnu mlaznicu. S druge strane, kada uređaj za sagorevanje radi pri niskom opterećenju (npr. 60-70% ili nižem), kroz ove cevi se u centralnu vazdušnu mlaznicu dovode različite količine vazduha. čime se intenzivnost vrtloženja centralnog vazdušnog mlaza može podešavati u zavisnosti od opterećenja.

Kada se kao noseći gas upotrebe dimni gasovi, kod gorionika oba tipa se izlazi otvora ili mlaznica za dodatni vazduh postavljaju između koničnog dela kondenzatora čiji se poprečni presek smanjuje i prstena za stabilizovanje plamena. Takva konfiguracija omogućava da gasna smeša dobije kiseonik u količini dovoljnoj za sagorevanje. Ova gasna smeša se sudara s prstenom za stabilizovanje plamena što joj omogućava da se na njemu lako pali. Štaviše, i pri niskom opterećenju, kao i onda kada u peći sagoreva sprašeni ugalj koji stvara pepeo loših karakteristika, kao što je mrki ugalj, blizu izlaza iz gorionika se postiže brzo i efikasno paljenje uz smanjeno generisanje azotnih oksida i bez lepljenja pepela na zidove peći u okolini gorionika.

Kada se koristi postupak sagorevanja uz upotrebu oba tipa gorionika iz ovog pronalaska, gorivo se pri visokom opterećenju uređaja za sagorevanje pali na većem rastojanju od gorionika i zato se plamen formira u centru peći. Ako se pri visokom opterećenju peći želi da prati stanje plamena, najpogodnije je da se plamen prati u centru peći, u tački gde se susreću plamenovi svih gorionika. S druge strane, ako je opterećenje uređaja za sagorevanje nisko, gorivo se pali u blizini gorionika, pa se i plamen obrazuje u blizini svakog gorionika. Štaviše, u izvesnim slučajevima se iz svakog gorionika obrazuje nezavistan plamen. Prema tome, kod niskog opterećenja najbolje je da se stanje plamena prati na svakom pojedinačnom gorioniku.

Kod oba tipa gorionika iz ovog pronalaska, umesto mlaznica za dodatni vazduh mogu da se koriste otvori za dodatni vazduh. Otvori za dodatni vazduh smeštaju se u površinu zida mlaznice za gorivo i mogu biti kružnog, ovalnog, pravougaonog ili kvadratnog oblika. Takvih otvora može biti četiri, osam, najviše oko dvadeset, i oni su ravnomemo raspoređeni po obodu mlaznice za gorivo. Jedinstveni otvor za dodatni vazduh u obliku proreza na obodu mlaznice za gorivo nije pogodan jer izaziva neravnomeran tok dodatnog vazduha unutar mlaznice za gorivo.

Poželjno je da se u otvore ili mlaznice za dodatni vazduh dovodi zagrejan vazduh. Izvor toplote za ovu svrhu može da bude komprimovan vazduh koji se dovodi ventilatorskom mlinu za generisanje sprašenog uglja ili, alternativno, vazduh koji se dovodi u vazdušnu komoru za predgrevanje pre upućivanja u gorionik. Komprimovani vazduh koji se dovodi ventilatorskom mlinu bolje je rešenje zato što je pod visokim pritiskom.

Sekcija za dovođenje vazduha u otvore ili u mlaznice za dodatni vazduh može da bude spojena s vazdušnom komorom kroz koju se doprema vazduh za sagorevanje (spoljni vazduh. tj. sekundarni li tercijarni vazduh) u spoljnu vazdušnu mlaznicu. Međutim, poželjnije je da se sekcija/.a dovođenje vazduha spoji s namenskim uređajem za dopremanje vazduha za sagorevanje.

Kada se sekcija za dovođenje vazduha u otvore ili mlaznice za dodatni vazduh spoji s namenskim uređajem za dopremanje vazduha za sagorevanje, u dodatni vazduh se lako može uvoditi vazduh obogaćen kiseonikom ili čist kiseonik u zavisnosti od sagorljivosti čvrstog goriva, npr. mrkog uglja, kao odgovor na smanjeno opterećenja uređaja za sagorevanje. Osim toga, brzina napajanja vazduhom lako se može regulisati pomoću uređaja za regulisanje proioka u sklopu uređaja za napajanje vazduhom za sagorevanje.

Dalje, kada se gas za sagorevanje (vazduh) koji je potreban za paljenje goriva, dovodi u gorionik iz namenskog uređaja za snabdevanje, pritisak gasa za sagorevanje (vazduha) može da se razlikuje od pritiska koji bi obezbedila vazdušna komora. To daje potpunu slobodu biranja veličine otvora kroz koju se dovodi gas potreban za paljenje. Osim toga, uređaj za regulisanje protoka gasa za sagorevanje u sklopu uređaja za dovođenje gasa za sagorevanje omogućava laku kontrolu brzine napajanja gasom.

Na izlazu spoljne mlaznice za vazduh oba tipa gorionika iz ovog pronalaska smeštena je vodica za usmeravanje mlaza spoljnog vazduha. pri čemu se tok spoljnog vazduha (sekundarnog ili tercijarnog vazduha, kako ćemo ga povremeno zvati) usmerava uz isvestan stepen divergencije tako da obrazuje divergentan plamen. Nagib vodice je 45 stepeni ili manje u odnosu na centralnu osu gorionika, pri čemu vazduh koji se izbacuje iz spoljne vazdušne mlaznice ima takav mehanički momenat da zahvata smešu sagorelih gasova i sprašenog uglja. Plamen se sužava dejstvom vazdušnog mlaza koji ima veći mehanički momenat, pri čemu se u peći obrazuje stabilan plamen (oblast sagorevanja) koji omogućava efikasno sagorevanje sprašenog uglja.

Kada je vodica na spoljnoj vazdušnoj mlaznici postavljena pod takvim uglom da mlaz spoljnog vazduha struji duž gorionika i susedne površine zida peći,laj spoljni vazduh hladi gorionik i susednu površinu zida peći i na taj način sprečava obrazovanje zgure na njima.

Uređaji za sagorevanje opremljeni s više gorionika iz ovog pronalaska (bilo kog tipa), koji su ugrađeni u zidove peći, obuhvataju: kotao zagrevan sagorevanjem uglja, kotao zagrevan sagorevanjem treseta i kotao zagrevan sagorevanjem biomase (drveta), zatim peć za zagrevanje i kupolnu peć za topljenje. Gorionici su snabdeveni termometrima ili meračima intenziteta zračenja ili su ovi instrumenti postavljeni na zid peći izvan gorionika. Kao odgovor na signal ovih instrumenata, podešava se količina i stepen vrtloženja vazduha koji se izbacuje iz centralne vazdušne mlaznice gorionika i/ili količina vazduha koja se izbacuje kroz otvore, odnosno mlaznice za dodatni vazduh. Na taj način se položaj obrazovanja plamena u peći reguliše u zavisnosti od promene opterećenja.

Navodimo jedan primer merenja pozicije obrazovanja plamena. Pri niskom opterećenju uređaja za sagorevanje, vrh plamena čvrstog goriva u peći obrazuje se blizu zida peći kod izlaza mlaznice za gorivo. Pri visokom opterećenju uređaja za sagorevanje, plamen se obrazuje duž ose gorionika na oko 0,5 m ili više od izlaza mlaznice za gorivo.

Pri visokom opterećenju uređaja za sagorevanje, stanje plamena se prati u centralnoj oblasti peći u kojoj se susreću plamenovi gorionika iz ovog pronalaska, pomoću detektora plamena ili vizuelnim putem. S druge strane, pri niskom opterećenju uređaja za sagorevanje, prati se stanje plamena na izlazu svakog gorionika iz ovog pronalaska.

Pronalazak je pogodan za primenu kao element kotlovskog sistema koji radi na ugalj i sistema za proizvodnju električne energije iz uglja, koji su opisani u nastavku. (a) Kotlovski sistem koji radi na ugalj obuhvata: kotao zagrevan sagorevanjem uglja u peći; dimovod za odvođenje dimnih gasova koji dolaze iz peći; uređaj za prečišćavanje dimnih gasova smešten u dimovod; uređaj za transportovanje sprašenog uglja pomoću koga se sprašeni ugalj dovodi do gorionika iz ovog pronalaska; uređaj za regulisanje dotoka sprašenog uglja pomoću koga se podešava količina sprašenog uglja koja se dovodi uređajem za transportovanje do gorionika: i uređaj za regulisanje dovoda vazduha pomoću koga se podešava količina vazduha dovedena u gorionik. (b) Sistem za proizvodnju električne energije iz uglja obuhvata: peć na čiji je zid postavljeno više gorionika iz ovog pronalaska; kotao za generisanje vodene pare na račun toplote dobijene sagorevanjem čvrstog goriva u gorionicima; parnu turbinu koja se pokreće vodenom parom dobijenom iz kotla; i električni generator koji pokreće parna turbina; sistem za proizvodnju električne energije iz uglja koji koristi gorionike za čvrsto gorivo iz ovog pronalaska, kao što su već pomenuti gorionici.

Oba tipa gorionika iz ovog pronalaska, kada se primene prema ugaonoj ili prema tangencijalnoj metodi sagorevanja, što je u dosadašnjoj praksi stvaralo teškoće pri niskom opterećenju peći, sada rade tako da se pri visokom opterećenju u centralnoj oblasti peći obrazuje zona stabilnog sagorevanja, dok pri niskom opterećenju prelaze na rad u samostabilizujućem režimu.

Od više gorionika za čvrsto gorivo iz ovog pronalaska može se formirati blok i više takvih blokova razmestiti po uglovima ili naspramnim bočnim zidovima peći tako da obrazuju jedan ili više parova blokova.

Takav metod sagorevanja primenljiv je u širokom rasponu opterećenja peći (od 30 do 100%) što odgovara varijacijama u potrošnji energije čak i pri sagorevanju niskokvalitetnih ugljeva, kao što su mrki ugalj ili lignit.

Konkretno, pri visokom opterećenju se u dnu mlaza goriva obrazuje izduvna oblast. Pri niskom opterećenju se koristi režim samostabilizovanja plamena, tj. sagorevanje započinje od dna mlaznice za gorivo gorionika. Izduvavanje ili paljenje pri dnu mlaza goriva koji izlazi iz gorionika reguliše se podešavanjem odnosa distribucije vazduha za sagorevanje (udela vazduha iz spoljnih mlaznica) u gorioniku i/ili podešavanjem stepena vrtloženja vazduha za sagorevanje uz pomoć vrtložnika smeštenog u spoljnu vazdušnu mlaznicu gorionika.

Kada se gorionik iz ovog pronalaska koristi u peći kotlovskog postrojenja, rad kotla će moći da se reguliše u zavisnosti od potrošnje električne energije. Time se izbegava prekomerna proizvodnja pare za turbinu električnog generatora, omogućava efikasan rad peći i bitno snižavaju pogonski troškovi njenog rada.

Ovaj pronalazak se suštinski razlikuje od pronalaska opisanog u dokumentu EP 0852315A1, u kome se ne pominju otvori ili mlaznice za dodatni vazduh, smešteni na unutrašnjoj površini zida navedene mlaznice za gorivo, iz kojih se izbacuje vazduh. "Otvori ili mlaznice za dodatni vazduh na unutrašnjoj površini zida navedene mlaznice za gorivo koji izbacuju vazduh" su najvažniji činilac koji gorionik iz ovog pronalaska čini pogodnim za korišćenje fluidne smeše koja se sastoji od čvrstog goriva - niskougljeničnog uglja, kao što su mrki ugalj ili lignit, i nosećeg gasa u kome je koncentracija kiseonika manja od 21%.

Vazduh izbačen iz otvora ili mlaznica za dodatni vazduh povišava koncentraciju kiseonika u blizini unutrašnje strane zida mlaznice za gorivo. Ovo ubrzava sagorevanje u poređenju sa situacijom kada je koncentracija kiseonika niža. Zbog toga se ubrzava i paljenje goriva, i plamen se shodno tome formira u neposrednoj blizini mlaznice za gorivo.

U opisanom gorioniku prema ovom pronalasku se odnos količine vazduha izbačene iz centralne mlaznice za vazduh i količine vazduha izbačene iz otvora ili mlaznica za dodatni vazduh može podešavati u zavisnosti od opterećenja gorionika. Na primer, pri niskom opterećenju se količina vazduha izbačenog kroz centralnu vazdušnu mlaznicu smanjuje, dok se količina vazduha izbačenog kroz otvore ili mlaznice za dodatni vazduh povećava. I obrnuto, pri visokom opterećenju se povećava količina vazduha izbačenog kroz centralnu vazdušnu mlaznicu, a količina vazduha izbačenog kroz otvore ili mlaznice za dodatni vazduh se smanjuje.

"Otvori za dodatni vazduh" na mlaznici za gorivo koji se pominju u dokumentu US 4421039 ne mogu da doprinesu stabilizaciji obrazovanja plamena jer se u tom patentnom dokumentu ne pominju ni "kondenzator", ni "element za sužavanje preseka" uz tok mlaznice za vazduh. U pomenutom patentnom dokumentu se ne opisuje ni stabilizator plamena u obliku ajkulinih zuba na spoljnom kraju mlaznice za gorivo, pa se tim pronalaskom ne obezbeđuje ni efekat koji se postiže sadašnjim pronalaskom - lako paljenje oko svakog prstena za stabilizovanje plamena u obliku ajkulinih zuba.

Kao što se iz prethodnog opisa vidi, konstrukcija gorionika iz ovog pronalaska omogućava finije regulisanje odnosa vazduha i goriva u peći za sagorevanje nego što je to bio slučaj u dosadašnjoj praksi, čime se postiže i bolja kontrola njene temperature, što u velikoj meri olakšava rad s manje kvalitetnim čvrstini gorivima (mrki ugalj, lignit, treset), obezbeđuje stabilan rad peći i pri niskom i pri visokom opterećenju, onemogućuje lepljenje lakotopljivog pepela po zidovima peći i konstrukciji gorionika i emituje manje azotnih oksida. Iz opisa suštine pronalaska sledi i daje takva konstrukcija gorionika naročito pogodna za ugradnju u različite industrijske peći za zagrevanje, za topljenje metala i slično, kao i u peći termoelektrana, čiji blokovi često rade pod široko promenljivim opterećenjem.

KRATAK OPIS CRTEŽA

Slika 1 je poprečni presek gorionika za sprašeni ugalj prema prvom primeru izvođenja ovog pronalaska, pri radu pod niskim opterećenjem.

Slika 2 je poprečni presek gorionika za sprašeni ugalj sa Slike 1. pri radu pod visokim opterećenjem.

Slika 3 je čeoni izgled gorionika za sprašeni ugalj sa Slike 1, gledanog s bočnog zida peći.

Slika 4 je čeoni izgled modifikacije gorionika za sprašeni ugalj sa Slike 1.

Slika 5 je poprečni presek modifikacije gorionika za sprašeni ugalj sa Slike 1.

Slika 6 je poprečni presek modifikacije gorionika za sprašeni ugalj sa Slike 1.

Slika 7 je poprečni presek gorionika za sprašeni ugalj prema drugom primeru izvođenja ovog pronalaska, pri radu pod visokim opterećenjem.

Slika 8 je poprečni presek gorionika za sprašeni ugalj sa Slike 7, uzet duž prave A-A.

Slika 9 je poprečni presek gorionika za sprašeni ugalj prema trećem primeru izvođenja ovog pronalaska.

Slika 10 je čeoni izgled gorionika za sprašeni ugalj sa Slike 9, gledanog s bočnog zida peći.

Slika 11 je poprečni presek gorionika za čvrsto gorivo prema četvrtom primeru izvođenja ovog pronalaska, pri radu pod niskim opterećenjem.

Slika 12 je poprečni presek gorionika za čvrsto gorivo sa Slike 11. pri radu pod visokim opterećenjem.

Slika 13 je čeoni izgled gorionika za čvrsto gorivo sa Slike 11, gledanog s bočnog zida peći.

Slika 14 je poprečni presek modifikacije gorionika za čvrsto gorivo sa Slike 11. pri radu pod visokim opterećenjem.

Slika 15 je čeoni izgled modifikacije gorionika za čvrsto gorivo sa Slike 11, gledane s bočnog zida peći.

Slika 16 je poprečni presek modifikacije gorionika za čvrsto gorivo sa Slike 11.

Slika 17 je poprečni presek gorionika za čvrsto gorivo prema petom primeru izvođenja ovog pronalaska, pri radu pod niskim opterećenjem.

Slika 18 je poprečni presek gorionika za čvrsto gorivo sa Slike 17. pri radu pod visokim opterećenjem.

Slika 19 je poprečni presek gorionika za čvrsto gorivo prema šestom primeru izvođenja ovog pronalaska.

Slika 20 je čeoni izgled gorionika za čvrsto gorivo sa Slike 19, gledanog s bočnog zida peći.

Slika 21 je poprečni presek (Slika 21 (a)) i čeoni izgled (Slika 21(b)) gorionika za čvrsto gorivo prema sedmom primeru izvođenja ovog pronalaska.

Slika 22 je poprečni presek (Slika 22(a)) i čeoni izgled (Slika 22(b)) gorionika za čvrsto gorivo prema osmom primeru izvođenja ovog pronalaska.

Slika 23 je horizontalni poprečni presek peći prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska i prikazuje oblast obrazovanja plamena pri rasporedu gorionika po ugaonoj metodi sagorevanja, pri radu pod visokim opterećenjem (Slika 23(a)), odnosno pod niskim opterećenjem (Slika 23(b)).

Slika 24 je horizontalni poprečni presek peći prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska i prikazuje oblast obrazovanja plamena pri rasporedu gorionika po tangencijalnoj metodi sagorevanja, pri radu pod visokim opterećenjem (Slika 24(a)), odnosno pod niskim opterećenjem (Slika 24(b)).

Slika 25 je horizontalni poprečni presek peći prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska i prikazuje oblast obrazovanja plamena pri rasporedu gorionika po tangencijalnoj metodi sagorevanja. pri radu pod visokim opterećenjem (Slika 25(a)). odnosno pod niskim opterećenjem (Slika 25(b)).

Slika 26 je šema uobičajenog zagrevnog kotla koji radi na ugalj: bočni izgled kotla (Slika 26(a)) i horizontalni poprečni presek peći (Slika 26(b)) uzet duž prave A - A na Slici 26(a).

Slika 27 je šema uređaja za sagorevanje prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska.

Slika 28 je horizontalni poprečni presek uređaja za sagorevanje sa Slike 27 uzet duž prave A - A na Slici 27.

Slika 29 je šema kotlovskog sistema koji radi na sprašeni ugalj prema jednom primeru izvođenja ovog pronalaska.

Slika 30 je čeoni izgled jednog dosadašnjeg bloka gorionika, gledanog sa zida peći.

Slika 31 je horizontalni poprečni presek dosadašnje peći uz raspored gorionika po ugaonoj metodi i prikazuje menjanje oblasti sagorevanja u peći izazvano snižavanjem opterećenja od visokog (Slika 31 (a)), do niskog (Slika 31(b)).

Slika 32 je vertikalni poprečni presek dosadašnje peći koji prikazuje položaj detektora plamena ugrađenog u peć za praćenje zbivanja u njenom centru.

DETALJAN OPIS PRONALASKA

U nastavku je detaljno opisano nekoliko primera izvođenja ovog pronalaska uz pozivanje na navedene crteže, kao i način njihovog funkcionisanja.

Slika 26 šematski prikazuje peć 41 uobičajenog kotlovskog postrojenja koje radi na mrki ugalj. Slika 26(a) je bočni izgled peći 41 kotlovskog postrojenja koje radi na mrki ugalj uz primenu tangencijalne metode sagorevanja. Slika 26(b) je horizontalni poprečni presek peći 41 sa Slike 26(a) uzet duž prave A - A.

Kod uobičajenog kotlovskog postrojenja koje radi na mrki ugalj, dimni gasovi (temperature oko 1.000 C) izvode se iz gornjeg dela peći 41 kroz dimovod 55 na Slici 27. Vcntilatorski mlin 45 suši i sprašuje mrki ugalj koji dolazi iz bunkera 43. Cevi 59 za razmenu toplote (Slika 26) pregrejača 50, prikazanog na Slici 29, raspoređene su u unutrašnjosti gornjeg dela peći 41. Kada su gorionici raspoređeni po ugaonoj metodi ili po tangencijalnoj metodi sagorevanja, postoji ventilatorski mlin 45 (Slika 26) za svaki blok gorionika 37 (Slika 30).

Prviprimer izvođenja pronalaska

Slike 1 i 2 su poprečni preseci gorionika za čvrsto gorivo (nadalje: gorionika) prema prvom primeru izvođenja ovog pronalaska. Slika 1 prikazuje situaciju kada gorivo izbačeno iz aorionika 42 sagoreva u peći 41 pri niskom opterećenju. Slika 2 prikazuje situaciju kada gorivo izbačeno iz gorionika 42 sagoreva u peći 41 pri visokom opterećenju. Slika 3 je šema gorionika 42 sa Slike 1, gledanog s bočnog zida peći 41.

U centru gorionika 42 se nalazi brizgaljka 24 za ulje koja potpomaže paljenje. Centralna vazdušna mlaznica 10 za izbacivanje vazduha postavljena je oko brizgaljke 24 za ulje. Mlaznica 11 za gorivo koja je koncentrična sa centralnom vazdušnom mlaznicom 10 i izbacuje fluidnu smešu goriva, ima koncentričan prolaz tako da noseći gas opstrujava centralnu vazdušnu mlaznicu 10. Na unutrašnjoj površini zida mlaznice 11 za gorivo nalaze se otvori (nisu prikazani) ili mlaznice 12 za dodatni vazduh, pomoću kojih se doprema zagrejan vazduh i(ili) vazduh pod pritiskom. U ovom primeru izvođenja ima više mlaznica 12 za dodatni vazduh po obodu unutrašnje površine zida mlaznice 11 za gorivo, kao što je prikazano na Slici 3 ili je, alternativno, na isti način raspoređeno više otvora za vazduh. Mlaznica 13 za sekundarni vazduh i mlaznica 14 za tercijarni vazduh (nadalje: mlaznica za spoljni vazduh). obe koncentrične s mlaznicom 11 za gorivo i obe namenjene izbacivanju vazduha, nalaze se oko mlaznice 11 za gorivo. Na spoljnom kraju (koji ulazi u peć) mlaznice 11 za gorivo nalazi se prepreka, zvana prsten 23 za stabilizovanje plamena. Prsten 23 za stabilizovanje plamena predstavlja prepreku toku 16 smeše goriva i nosećeg gasa (nadalje: toku sprašenog uglja) koja se izbacuje iz mlaznice 11 za gorivo, kao i toku 17 sekundarnog vazduha koji ističe iz mlaznice 13 za sekundarni vazduh. Prema tome, pritisak se snižava niz tok (prema unutrašnjosti peći 41) od prstena 23 za stabilizovanje plamemi, što u ovoj oblasti indukuje tok suprotan toku 16 sprašenog uglja i toku 17 sekundarnog vazduha. Taj suprotni tok obrazuje zone 19 recirkulacije. Gas visoke temperature nastao sagorevanjem sprašenog uglja utiče iz donjeg toka u zone 19 recirkulacije i tu se zadržava. Taj gas visoke temperature meša se sa sprašenim ugljem iz mlaza 16 goriva pri izlazu iz gorionika unutar peći 41. Tom prilikom se čestice sprašenog uglja zagrevaju usled zračenja peći 41 i pale.

Brizgaljka 24 za ulje koja je smeštena duž ose centralne vazdušne mlaznice 10 koristi se za paljenje goriva pri puštanju u rad gorionika 42. Na kraju centralne vazdušne mlaznice 10 nalazi se vrtložnik 10a namenjen vrtloženju vazduha koji ističe iz ove mlaznice. Vazduh se dovodi u vazdušnu komoru 26, a zatim prosleđuje ka peći 41 kroz mlaznicu 13 za sekundarni i mlaznicu 14 za tercijarni vazduh. U mlaznici 13 za sekundarni, odnosno mlaznici 14 za tercijarni vazduh smešteni su odgovarajući vrtložnici 27, odnosno 28, namenjeni vrtloženju vazduha koji se izbacuje iz ovih mlaznica.

Mlaznica 13 za sekundarni vazduh je od mlaznice 14 za tercijarni vazduh razdvojena pregradom 29. Kraj pregrade 29 formira vodicu (rukavac) 25 pomoću koje se tok 18 tercijarnog vazduha usmerava pod određenim uglom u odnosu na tok 16 sprašenog uglja. Grlo 30 gorionika koje čini zid peći, služi i kao spoljni zid mlaznice 14 za tercijarni vazduh. Zidovi peći su obloženi cevima 31 kroz koje protiče voda.

U gornjem toku mlaznice 11 za gorivo, na unutrašnjoj površini zida mlaznice 11 za gorivo, nalazi se element 32 koji privremeno smanjuje poprečni presek prolaza kroz mlaznicu 11 za gorivo, a zatim ga povećava na prvobitnu vrednost. Pored toga, na spoljnoj strani centralne vazdušne mlaznice 10 nalazi se kondenzator 33, namenjen koncentrovanju goriva uz pregradni zid 22 unutar mlaznice 11 za gorivo. Kondenzator 33 se nalazi niz tok (prema peći) od elementa 32 za suženje prolaza.

Element 32 za sužavanje prolaza dejstvuje tako što tok čestica goriva (sprašenog uglja) koje imaju veću inerciju od nosećeg gasa (dimnih gasova), fokusira u oblast oko centralne ose gorionika. Pored toga, kondenzator 33 koji je smešten niz tok od elementa 32 za suženje prolaza, dejstvuje tako što tok čestica goriva (sprašenog uglja) koji je dejstvom elementa 32 za suženje prolaza prethodno fokusiran u oblast oko centralne ose, ponovo širi i upućuje kroz prolaz mlaznice 11 za gorivo.

U toj fazi, pošto tok čestica goriva (sprašenog uglja) koji je proširen i struji kroz prolaz mlaznice 11 za gorivo, ima veću inerciju ođ nosećeg gasa (dimnih gasova), on se koncentriše u oblasti uz unutrašnji zid mlaznice 11 za gorivo i tako struji prema izlazu. Ovaj koncentrisani tok sprašenog uglja uz unutrašnji zid mlaznice 11 za gorivo lako dolazi u dodir sa spoljnim vazduhom (vazduhom za sagorevanje) u blizini izlaza iz mlaznice 11 za gorivo, kao i s gasom visoke temperature iz zona 19 recirkulacije stvorenih niz tok od prstena 23 za stabilizovanje plamena, zbog čega se lako pali.

Opisivanje ovog primera izvođenja pronalaska nastavljamo objašnjavanjem konfiguracija gorionika 42 i metoda sagorevanja kod kojih se kao noseći gas koriste dimni gasovi i kod kojih je koncentracija kiseonika u toku 16 sprašenog uglja niska. Takva metoda sagorevanja primenljiva je, na primer, za sagorevanje mrkog uglja ili lignita.

Kao što je gore pomenuto, niskougljenični ugalj. npr. mrki ugalj ili lignit, bogat je isparljivim materijama i vlagom. Takav ugalj ima nižu toplotnu moć od visokougljeničnog uglja i dodatno se teško usitnjava. Isto tako, njegov pepeo ima nižu tačku topljenja. Obilje isparljivih materija lako izazviva samopaljenje ovakvog uglja tokom skladištenja i sprašivanja na vazduhu. Da bi se navedene teškoće izbegle, kada se mrki ugalj i lignit sprašuju ili sagorevaju, kao noseći gas se koristi smeša dimnih gasova i vazduha u kojoj je koncentracija kiseonika niska. Pri tome, toplota zaostala u dimnim gasovima pomaže da iz sprašenog uglja ispari vlaga.

Međutim, brzina sagorevanja mrkog uglja i lignita je manja u atmosferi s niskom koncentracijom kiseonika nego u vazduhu. Prema tome, kada se sprašeni ugalj, npr. mrki ugalj ili lignit, transportuju nosećim gasom u kome je koncentracija kiseonika niska, brzina sagorevanja zavisi od brzine mešanja mrkog uglja ili lignita s vazduhom. Zbog toga je brzina sagorevanja manja u poređenju s bituminoznim ugljeni kod koga noseći gas može da bude vazduh. Shodno rečenom, kada pri niskom opterećenju sagoreva mrki ugalj ili lignit u gorioniku 42, lako dolazi do otkidanja i gašenja plamena u poređenju sa situacijom kada sagoreva bituminozni ugalj. Osim toga, vreme sagorevanja mrkog uglja i lignita je duže nego kod bituminoznog uglja, zbog čega se na izlasku iz peći povećava udeo nesagorelog ugljenika. Iz gornjeg sledi da je neophodno ubrzati mešanje goriva s vazduhom. Kada se brzina sagorevanja poveća, tj. kada mrki ugalj ili lignit sagorevaju pod visokim opterećenjem i uz dobro mešanje s vazduhom, velika količina isparljivih materija izaziva povećanje brzine sagorevanja u blizini gorionika 42. Shodno tome, povećava se lokalno termičko opterećenje gorionika 42, i temperatura konstrukcije gorionika i zidova peći raste zbog pojačanog zračenja iz peći. Time se stvara mogućnost da se pepeo nastao sagorevanjem zalepi i počne da topi na konstrukciji gorionika i zidovima peći stvarajući zguru. Niža temperatura topljenja pepela nastalog sagorevanjem mrkog uglja i lignita olakšava obrazovanje zgure na konstrukciji gorionika i zidovima peći.

U ovom primeru izvođenja pronalaska se opisani problem, prouzrokovan različitim uslovima sagorevanja goriva pri visokom, odnosno pri niskom opterećenju gorionika 42, onda kada se sagoreva niskougljenični ugalj, rešava tako što se pozicija obrazovanja plamena 20 podešava u zavisnosti od opterećenja gorionika. To znači da se pri visokom opterećenju plamen 20 obrazuje daleko od gorionika - u unutrašnjosti peći. Nasuprot tome. pri niskom opterećenju, plamen 20 se obrazuje na samom izlazu mlaznice 11 za gorivo. Pri niskom opterećenju, zbog manjeg opšteg termičkog opterećenja peći 41, temperatura gorionika 42 i zidova peći nije tako visoka kao u slučaju visokog opterećenja peći, uprkos tome što se plamen 20 obrazuje u blizini gorionika 42 i zida peći. Zbog toga ne dolazi do stvaranja zgure na konstrukciji gorionika i zidovima peći.

Da bi se pri niskom opterećenju obrazovao plamen 20 već kod samog izlaza mlaznice 11 za gorivo, pored toga što u zonama 19 recirkulacije postoji gas visoke temperature koji je generisan niz tok od prstena 23 za stabilizovanje plamena, u ovom primeru izvođenja se u aorionik dovodi vazduh kroz otvore ili mlaznice 12 za dodatni vazduh i time povišava koncentracija kiseonika u toku 16 sprašenog goriva u blizini prstena 23 za stabilizovanje plamena. Ovakvim rešenjem se povećava brzina sagorevanja u poređenju sa situacijom kada je koncentracija kiseonika niska, što olakšava paljenje čestica goriva. Kao rezultat, nastaje plamen 20 koji se formira u neposrednoj blizini mlaznice 11 za gorivo.

Pored toga, i vazduh koji dolazi iz centralne vazdušne mlaznice 10 povišava koncentraciju kiseonika u toku 16 sprašenog uglja i time olakšava njegovo paljenje. Ovde efikasno pomaže vrtložnik 10a ugrađen u centralnu vazdušnu mlaznicu 10, kao što se vidi na slici 1, koji je namenjen vrtloženju centralnog toka 15 vazduha, čime olakšava njegovo mešanje s tokom 16 sprašenog uglja. Kada se centralni tok 15 vazduha kreće vrtložno, on se iz centralne vazdušne mlaznice 10 širi pod dejstvom centrifugalne sile, pri čemu se njegova brzina smanjuje u smeru centra peći. Zbog toga se vreme zadržavanja sprašenog uglja u blizini izlaza iz gorionika produžava. Rezultat je da sagorevanje započinje blizu gorionika 42.

Poželjno je da se centralna vazdušna mlaznica 10 i otvori, odnosno mlaznice 12 za dodatni vazduh postave uz tok od izlaza mlaznice 11 za gorivo. Najbolje je da se položaj centralne vazdušne mlaznice 10 i otvora, odnosno mlaznica 12 za dodatni vazduh unutar mlaznice 11 za gorivo tako podese da vreme zadržavanja sprašenog uglja u mlaznici 11 za gorivo bude kraće od zadrške paljenja sprašenog uglja. Svrha ovoga je da se spreči povraćanje plamena i oštećenje mlaznice 11 za gorivo zbog paljenja sprašenog uglja unutar mlaznice 11 za gorivo. Treba koristiti sledeće parametre: zadršku paljenja (približno 0,1 s) gasnog goriva čija je zadrška kraća nego kod sprašenog uglja; i brzinu od 10-20 m/s unutar mlaznice 11 za gorivo. Kada se primene ovi parametri, rastojanje između izlaza mlaznice 11 za gorivo i izlaza centralne vazdušne mlaznice 10, kao i rastojanje između izlaza mlaznice 11 za gorivo i izlaza otvora, odnosno mlaznica 12 za dodatni vazduh, biće približno 1 m ili manje.

Pri visokoj brzini napajanja gorivom, termičko opterećenje u blizini gorionika se smanjuje zato što se plamen 20 obrazuje na većoj udaljenosti od gorionika. U tom cilju se u ovom primeru izvođenja smanjuje dovod vazduha kroz otvore ili mlaznice 12 za dodatni vazduh, u odnosu na situaciju pri niskoj brzini napajanja gorivom. S druge strane, povećava se dovod vazduha kroz centralnu vazdušnu mlaznicu 10 tako da njegova brzina premaši brzinu toka 16 sprašenog uglja u mlaznici 11 za gorivo. Smanjenje snabdevanja dodatnim vazduhom snižava koncentraciju kiseonika u toku 16 sprašenog uglja u blizini prstena 23 za stabilizovanje plamena, u odnosu na situaciju kada je opterećenje nisko, čime se smanjuje brzina sagorevanja. Shodno tome, temperatura u zonama 19 recirkulacije koje se obrazuju niz tok od prstena 23 za stabilizovanje plamena, opada, zbog čega se smanjuje zračenje iz peći na konstrukciju gorionika. Osim toga, povećanje brzine isticanja vazduha iz centralne vazdušne mlaznice 10 povećava i brzinu toka 16 sprašenog uglja na izlazu iz mlaznice 11 za gorivo. Zbog toga se skraćuje vreme zadržavanja čestica goriva u blizini gorionika. Zbog toga veći deo goriva sagoreva na većoj udaljenosti od gorionika 42, termičko zračenje plamena 20 se smanjuje i suzbija se mogućnost obrazovanja zgure na konstrukciji gorionika i zidovima peći.

U ovom primeru izvođenja pronalaska, u centralnu vazdušnu mlaznicu 10 je ugrađen vrtložnik 10a, čija je namena da vrtloži centralni tok 15 vazduha. Zbog toga se centralni tok 15 vazduha po odvajanju od gorionika 42 širi, dok mu se brzina u smeru centra peći smanjuje. Prema tome, brzina toka vazduha se uravnotežava s brzinom prostiranja plamena u tački koja je udaljena od gorionika 42, a sprašeni ugalj gori stabilno. Pored toga, u sadašnjem primeru izvođenja se zone 19 recirkulacije generišu niz tok od prstena 23 za stabilizovanje plamena i u njima sagoreva deo goriva. Plamen u ovoj oblasti služi kao upaljač. Takav upaljač može neprestano da isporučuje gas visoke temperature plamenu koji se obrazuje daleko od gorionika 42, da tako stabilizuje njegov položaj daleko od gorionika 42 i isključi mogućnost njegovog gašenja.

Da bi se snizila koncentracija azotnih oksida u dimnim gasovima od sagorevanja sprašenog uglja, najbolje je da se količina vazduha podesi tako da odnos vazduha i isparljivih materija (odnos ukupne količine vazduha koji se dovodi kroz mlaznicu 11 za gorivo, kroz centralnu vazdušnu mlaznicu 10 i kroz otvore, odnosno mlaznice 12 za dodatni vazduh, i količine vazduha koja je neophodna za potpuno sagorevanje isparljivih materija sadržanih u uglju) bude 0,85-0,95. Veći deo sprašenog uglja se meša s vazduhom koji se dovodi kroz mlaznicu 11 za gorivo, a zatim sagoreva (prvi stupanj). Posle toga, (gorivi) gas se meša s tokom 17 sekundarnog vazduha i tokom 18 tercijarnog vazduha, a zatim sagoreva (drugi stupanj). Kada unutar peći 41 postoji naknadni priključak 49 za vazduh (Slika 27) pomoću koga se vazduh dovodi niz tok od gorionika, (gorivi) gas se meša s vazduhom koji dolazi iz naknadnog priključka 49 za vazduh i tada sagoreva u potpunosti (treći stupanj). Isparljive materije iz goriva sagorevaju u prvom stupnju pošto je njihova brzina sagorevanja veća od brzine sagorevanja čvrstog ugljenika.

U ovoj fazi, odnos vazduha i isparljivih materija od 0,85-0,95 izaziva nedostatak kiseonika, ali sprašeni ugalj sagoreva brzo pri visokoj temperaturi plamena. Zato što se u prvom stupnju sniženjem koncentracije kiseonika hemijski ograničava sagorevanje sprašenog uglja, azotni oksidi nastali od azota iz sprašenog uglja i vazduha se pretvaraju u bezopasni azot i tako se snižava koncentracija azotnih oksida u dimnim gasovima peći 41. Pored toga, visoka temperatura ubrzava reakciju u drugom stupnju i time smanjuje udeo nesagorelog ugljenika. Tabela 1 prikazuje rezultate poređenja koncentracije azotnih oksida u dimnim gasovima pri izlasku iz peći u zavisnosti od količine primenjenog vazduha. Rezultati su dobijeni za mrki ugalj sa odnosom čvrstog ugljenika i isparljivih materija od 0.82.

U uslovima B, odnos vazduha i isparljivih materija (sedmi red u Tabeli 1) postaje 0.84. u poređenju sa 0.79 u uslovima A, dok se koncentracija azotnih oksida snižava.

Gorionik 42 prema ovom primeru izvođenja pronalaska je cilindričnog oblika i obuhvata centralnu vazdušnu mlaznicu 10, mlaznicu 11 za gorivo, mlaznice 12 za dodatni vazduh. mlaznicu 13 za sekundarni vazduh i mlaznicu 14 za tercijarni vazduh. koje su sve cilindričnog oblika i koncentrično postavljene kao što prikazuje čeoni izgled gorionika sa Slike 3 kada se gorionik posmatra s bočnog zida peći. Međutim, mlaznica 11 za gorivo može da bude i pravougaona. Štaviše, kao što se vidi iz čeonog izgleda gorionika na Slici 4. kada se on posmatra sa zida peći. mlaznica 11 za gorivo može da bude okružena barem delom spoljne vazdušne mlaznice. npr. mlaznice 13 za sekundarni vazduh i mlaznice 14 za tercijarni vazduh. Pored toga. kao što se vidi iz poprečnog preseka gorionika na Slici 5, spoljni vazduh može da se dovodi kroz jedinstvenu mlaznicu (mlaznica 13 za sekundarni vazduh). a može da se dovodi i pomoću tri ili više mlaznica (nije prikazano). U ovom primeru izvođenja, kao što se vidi na Slikama 1 i 2. u mlaznici 11 za gorivo postoje i element 32 za sužavanje prolaza i kondenzator 33 za koncentrisanje čestica goriva uz površinu spoljnog zida 22 mlaznice 11 za gorivo.

Štaviše. u ovom primeru izvođenja, kao što se vidi na Slikama l i 2. na kraju spoljnog zida 22 mlaznice 11 za gorivo postoji prsten 23 za stabilizovanje plamena. Međutim, kod gorionika 42 koji nema prsten 2? za stabilizovanje plamena, kao na Slici 5. može se ugraditi element 50 za proširivanje cevi koji pojačava intenzivnost vrtloženja ka toku spoljnog vazduha (toku 17 sekundarnog vazduha) i izaziva nastajanje zona !9 recirkulacije niz tok od kraja spoljnog zida 22.

\a Slici 6 je prikazana modifikacija gorionika 42 iz ovog pronalaska prikazanog na Slici 1. Sekcija za dovođenje dodatnog vazduha u mlaznice 12 može da bude povezana s namenskim uređajem za snabdevanje vazduhom potrebnim za sagorevanje. a da u tom slučaju ne bude povezana s vazdušnom komorom 26. prema Slici 6. Kada je sekcija za dovođenje dodatnog vazduha u mlaznice 12 spojena s namenskim uređajem za snabdevanje vazduhom potrebnim za sagorevanje. lako se može dovoditi vazduh obogaćen kiseonikom ili i čist kiseonik. u zavisnosti od sagorljivosti sprašenog uglja i kao odgovor na smanjeno opterećenje uređaja za sagorevanje. Osim toga. uređajem za regulisanje protoka vazduha potrebnog za sagorevanje koji je u sklopu namenskog uređaja za dovođenje vazduha potrebnog /.. : sagorevanje. lako se može upravljati količinom dovedenog vazduha.

Drugi primer izvođenja pronalaska

Slika 7 je poprečni presek gorionika 42 prema drugom primeru izvođenja ovog pronalaska. Slika 7 prikazuje slučaj kada peć 41 radi pod v isokim opterećenjem. Drugi primer izvođenja se razlikuje od prvog po tome što položaj vrtložnika 10a. smeštenog u centralnoj vazdušnoj mlaznici 10. može da se menja. Rad gorionika u ovom primeru izvođenja, pri niskom opterećenju, isti je kao rad gorionika u prvom primeru izvođenja, pri niskom opterećenju, prikazan na Slici 1. l<T>ovom slučaju, vrtložnik 10a se pomera ka vrhu centralne vazdušne mlaznice 10. Razlika rada gorionika u ovom primeru izvođenja pri visokom opterećenju u odnosu na rad gorionika u prvom primeru izvođenja pri visokom opterećenju, koji je prikazan na Slici 2. jeste u tome što se vrtložnik 10a pomera uz tok vazduha unutar centralne vazdušne mlaznice 10. Dodatna razlika u ovom primeru izv ođenja, u odnosu na prv i primer izvođenja, ogleda se u tome što pri pomeranju vrtložnika 10a uz tok unutar centralne vazdušne mlaznice 10. poprečni presek centralne vazdušne mlaznice 10 postaje veći. Ov akva konfiguracija smanjuje odnos površine zauzete vrtložnikom 10a i površine poprečnog preseka mlaznice, u poređenju sa slučajem kada je vrtložnik 10a pomeren ka spoljnom kraju ( niz tok ) centralne v azdušne mlaznice 10.

U nastavku opisujemo slučaj gde se u gorioniku 42 iz ovog primera izvođenja, menja brzina vrtloženja toka 15 centralnog vazduha u uslovima visokog opterećenja peći 41.

Pri visokom opterećenju, za razliku od prvog primera izvođenja, ovde se vrtložnik 10a pomera uz tok unutar centralne vazdušne mlaznice 10. Shodno tome. plamen 20 se obrazuje u tački udaljenoj od gorionika i termičko opterećenje u blizini gorionika se smanjuje. U tom cilju se u ovom primeru izvođenja, pri visokom opterećenju smanjuje dovod vazduha kroz otvore (nisu prikazani) ili mlaznice 12 za dodatni vazduh.

Dalje, pri visokom opterećenju se površina poprečnog preseka centralne vazdušne mlaznice 10 koju zauzima vrtložnik 10a povećava u odnosu na situaciju pri niskom opterećenju, pri čemu se smanjuje i intenzitet vrtloženja vazduha koji izlazi iz centralne vazdušne mlaznice 10. Zbog toga se centralni vazdušni tok 15 pri izbacivanju iz mlaznice 10 u peć 41 ne širi toliko kao u slučaju kada je intenzitet vrtloženja visok. Na taj način se skraćuje vreme zadržavanja čestica goriva, kao i količina goriva koje sagoreva u blizini gorionika. To dovodi do smanjenja intenziteta termičkog zračenja plamena na konstrukciju gorionika i zid peći i suzbija odlaganje zgure na strukturu gorionika i zidove peći. Istovremeno, temperatura u zonama 19 recirkulacije niz tok od prstena 23 za stabilizovanje plamena postaje niža u meri smanjenja intenziteta termičkog zračenja plamena 20.

U" ovom primeru izvođenja je upravo opisana situacija kada se menja brzina vrtloženja toka 15 centralnog vazduha. Međutim, uporedo može da se menja i dovod vazduha u svaku ođ vazdušnih mlaznica 10, 12, 13 i(ili) 14, kao što je opisano u prvom primeru izvođenja.

Sadašnji primer izvođenja prikazuje slučaj gde se tok vazduha izbačen iz centralne vazdušne mlaznice 10 vrtloži pomoću vrtložnika 10a kod koga se određeni intenzitet vrtloženja postiže nagibom krilaca u odnosu na pravac toka 15 centralnog vazduha. Pored toga, u ovom primeru izvođenja se intenzitet vrtloženja menja i menjanjem položaja vrtložnika 10a unutar centralne vazdušne mlaznice 10, čime se menja odnos površine koju zauzima vrtložnik 10a i površine poprečnog preseka mlaznice. Međutim, intenzitet vrtloženja može da se menja promenom nagiba krilaca vrtložnika. Dalje, intenzitet vrtloženja može da se menja i postupkom prema kome je cev 60a,b koja se nalazi uz tok centralne vazdušne mlaznice 10, podeljena u dve cevi 59a, 59b (kako je prikazano u poprečnom preseku centralne vazdušne mlaznice 10 na Slici 8), iz kojih se vazduh u poprečni presek centralne vazdušne mlaznice 10 uvodi tangencijalno. U tom slučaju, vrtloženje se pri visokom opterećenju poništava tako što se cevi 59a, 59b, postavljene nasuprot jedna drugoj, koriste u jednakoj meri, dok se pri niskom opterećenju intenzitet vrtloženja reguliše tako što se za dovođenje vazduha koristi pretežno jedna od dve pomenute cevi 59a, 59b.

Trećiprimer izvođenja pronalaska

Slika 9 je poprečni presek gorionika za sagorevanje čvrstog ugljeničnog goriva, kao Stoje mrki ugalj ili lignit, prema trećem primeru izvođenja ovog pronalaska. Slika 10 je čeoni izgled gorionika posmatranog sa zida peći.

Fluidna smeša sprašenog uglja i dimnih gasova dovodi se u peć 41 kroz mlaznicu 11 za gorivo. Prsten 36 za stabilizovanje plamena čiji je poprečni presek oblika slova L (prsten L-preseka za stabilizovanje plamena), s produžecima u obliku ajkulinih zuba, nalazi se na kraju mlaznice 11 za gorivo. Niz tok od stabilizatora obrazuju se zone recirkulacije, pri čemu se plamen 20 obrazuje u blizini gorionika. Gorionik sa Slike 9 odlikuje se time što kod njega postoje otvori (nisu prikazani) ili mlaznice 12 za dodatni vazduh kroz koje se vazduh za paljenje uvodi između produžetaka u obliku ajkulinih zuba na prstenu za stabilizovanje plamena 36, prema Slici 10. Zahvaljujući tome, lako dolazi do paljenja oko svakog produžetka u obliku ajkulinog zuba na prstenu 36 za stabilizovanje plamena (paljenje se odvija niz tok od ovih produžetaka).

Četvrti primer izvođenja pronalaska

Slike 11 i 12 su poprečni preseci gorionika 42 prema četvrtom primeru izvođenja ovog pronalaska. Slika 11 prikazuje situaciju kada gorivo, izbačeno iz gorionika 42 pri niskom opterećenju sagoreva u peći 41. Slike 12 i 14 prikazuju situaciju kada u peći 41 sagoreva gorivo izbačeno iz gorionika 42 pri visokom opterećenju. Slika 13 je šematski čeoni izgled gorionika 42 sa slike 11, posmatranog sa zida peći 41.

U centar gorionika 42 je prema četvrtom primeru izvođenja smeštena uljna brizgaljka 24 za potpomaganje sagorevanja. Uljnu brizgaljku 24 obuhvata mlaznica 11 za dovođenje fluidne smeše goriva i nosećeg gasa (mlaznica 11 za gorivo). Duž površine unutrašnjeg zida

22 mlaznice 11 za gorivo raspoređen je niz otvora (nisu prikazani) ili mlaznica 12 za dovođenje dodatnog vazduha. Mlaznicu 11 za gorivo okružuju mlaznica 13 za dovođenje sekundarnog vazduha i mlaznica 14 za dovođenje tercijarnog vazduha, obe koncentrične s mlaznicom za gorivo. Na spoljnom kraju (koji ulazi u peć 41) površine zida mlaznice 11 za gorivo smešten je prsten 23 za stabilizovanje plamena. Prsten 23 za stabilizovanje plamena služi kao prepreka toku 16 sprašenog uglja koji se izbacuje iz mlaznice 11 za gorivo, kao i toku 17 sekundarnog vazduha koji ističe iz mlaznice 13 za sekundarni vazduh. Prema tome, pritisak se niz tok (prema peći 41) od prstena 23 za stabilizovanje plamena smanjuje, zbog čega se u ovoj oblasti indukuju zone 19 recirkulacije s tokom suprotnim toku 16 sprašenog uglja i toku 17 sekundarnog vazduha. Unutar zona 19 recirkulacije čestice goriva se zagrevaju dejstvom tolotnog zračenja peći 41 i pale.

Kada na izlazu iz mlaznice za spoljni vazduh (mlaznice 13 za sekundarni vazduh, mlaznice 14 za tercijarni vazduh itd.) postoji vodica 25 za usmeravanje toka spoljnog vazduha pod uglom u odnosu na centralnu osu gorionika 42, zone 19 recirkulacije se u saradnji s prstenom 23 za stabilizovanje plamena obrazuju mnogo lakše.

Uljna brizgaljka 24 koja se pruža duž centralne ose mlaznice 11 za gorivo koristi se za paljenje goriva pri puštanju gorionika 42 u rad. Unutar mlaznica 13 i 14 nalaze se vrtložnici 27 i 28 za vrtloženje toka koji se izbacuje iz mlaznice 13 za sekundarni vazduh, odnosno iz mlaznice 14 za tercijarni vazduh.

Mlaznica 13 za sekundarni vazduh i mlaznica 14 za tercijarni vazduh su međusobno razdvojene pregradom 29. Kraj pregrade 29 obrazuje vodicu 25 koja usmerava tok 18 tercijarnog vazduha u polje od toka 16 sprašenog uglja. Grlo 30 gorionika koje obrazuje zid peći 41 služi i kao spoljni zid mlaznice 14 za tercijarni vazduh. Duž zida peći 41 postavljene su cevi 31 kroz koje cirkuliše voda.

U gornjem toku mlaznice 11 za gorivo se sa unutrašnje strane pregrade 22 nalazi element 32 za suženje prolaza. Osim toga, oko uljne brizgaljke 24 postavljen je kondenzator 33 za koncentrisanje goriva uz površinu pregrade 22 mlaznice 11 za gorivo. Kondenzator 33 je u gorioniku 42 postavljen niz tok (prema peći 41) od elementa 32 za sužavanje prolaza.

U sadašnjem primeru izvođenja nadalje opisujemo konfiguraciju gorionika 42 i postupak sagorevanja mrkog uglja i lignita kod koga se kao noseći gas koriste dimni gasovi iz peći 41 i kod koga je koncentracija kiseonika u toku 16 sprašenog uglja niska.

Problemi otkidanja i gašenja plamena pri niskom opterećenju peći i problem taloženja pepela i njegovog stapanja na konstrukciji gorionika pri visokom opterećenju peći izazvani su različitim uslovima sagorevanja goriva pri visokom i niskom opterećenju gorionika 42 u slučaju kada se koristi niskougljenični ugalj, a u ovom primeru izvođenja se rešavaju podešavanjem položaja obrazovanja plamena 20 u peći 41 u zavisnosti od opterećenja gorionika 42. To znači da se pri visokom opterećenju plamen 20 obrazuje unutar peći 41 na većoj udaljenosti od gorionika 42. Nasuprot tome, pri niskom opterećenju se plamen 20 u peći 41 obrazuje počev od samog izlaza mlaznice 11 za gorivo. Pri niskoj brzini napajanja, zbog smanjenog termičkog opterećenja peći 41, temperatura gorionika 42 i zidova peći 41 oko gorionika 42 ne raste toliko kao u slučaju visoke brzine napajanja iako se plamen 20 obrazuje u blizini gorionika 42 i zida peći 41. Zbog toga ne dolazi do obrazovanja zgure na konstrukciji gorionika i okolnim zidovima peći 41.

Da bi se u peći 41 pri niskom opterećenju obrazovao plamen 20 koji počinje u blizini izlaza mlaznice 11 za gorivo, u sadašnjem primeru izvođenja se. osim obrazovanja visokotemperatuniog gasa u zonama 19 recirkulacije koje se stvaraju niz tok od prstena 23 za stabilizovanje plamena i vodice 25, dovodi vazduh kroz otvore (nisu prikazani) ili mlaznice 12 za dodatni vazduh, pri čemu se povišava koncentracija kiseonika u toku 16 sprašenog uglja u blizini prstena 23 za stabilizovanje plamena. Zbog toga se brzina sagorevanja povećava u odnosu na situaciju kada je koncentracija kiseonika niska i olakšava se paljenje čestica goriva. Kao rezultat ovoga se u peći 41 obrazuje plamen 20 u neposrednoj blizini izlaza mlaznice 11 za gorivo.

Otvori (nisu prikazani) ili mlaznice 12 za dodatni vazduh najbolje je da su smeštene uz tok od kraja (izlaza u peć 41) mlaznice 11 za gorivo. Istovremeno, najpoželjnije je da položaj otvora ili mlaznica za dodatni vazduh unutar mlaznice 11 za gorivo bude takav da vreme zadržavanja goriva u mlaznici 11 za gorivo bude kraće od zadrške paljenja goriva. Cilj ovoga jeste da se spreči povraćanje plamena i oštećavanje mlaznice 11 za gorivo izazvano paljenjem goriva unutar mlaznice 11 za gorivo. Treba računati sa sledećim parametrima: zadrškom paljenja (približno 0,1 s) gasnog goriva koja je kraća od zadrške paljenja sprašenog uglja; i brzinom toka od 10-20 m/s u mlaznici 11 za gorivo. Na primer, rastojanje između izlaza mlaznice 11 za gorivo i izlaza otvora (nisu prikazani) ili mlaznica 12 za dodatni vazduh treba da bude približno 1 m ili manje.

Pri visokoj brzini napajanja peći 41, smanjuje se termičko opterećenje u blizini gorionika 42 tako što se plamen 20 u peći 41 obrazuje na većoj udaljenosti od gorionika 42. U tom cilju se u ovom primeru izvođenja smanjuje dovod vazduha kroz otvore (nisu prikazani) ili mlaznice 12 za dodatni vazduh, u odnosu na slučaj kada je brzina napajanja niska. Smanjenje dovoda dodatnog vazduha smanjuje i koncentraciju kiseonika u toku 16 sprašenog uglja u blizini prstena 23 za stabilizovanje plamena, u poređenju sa situacijom kada je brzina napajanja niska, čime se smanjuje brzina sagorevanja. Shodno tome, temperatura zona 19 recirkulacije koje se obrazuju niz tok od prstena 23 za stabilizovanje plamena postaje niža i opada termičko zračenje na konstrukciju gorionika 42, pa se suzbija i odlaganje zgure.

U sadašnjem primeru izvođenja se niz tok od prstena 23 za stabilizovanje plamena obrazuju zone 19 recirkulacije u kojima sagoreva deo goriva. Plamen u ovoj oblasti služi kao upaljač koji može stabilno da generiše gas visoke temperature za plamen 20 koji se obrazuje u peći 41 daleko od gorionika 42 i time da stabilizuje njegov položaj, odnosno da spreči njegovo gašenje.

Slika 23(a) prikazuje situaciju u kojoj se plamen F gorionika 42 obrazuje daleko od zona 19 recirkulacije koje se nalaze niz tok od prstena 23 za stabilizovanje plamena, pri visokom opterećenju peći 41. U ovom slučaju, da bi se isključila mogućnost gašenja plamena, najpoželjnije je da se plamenovi međusobno mešaju u peći 41, pri Čemu se ostvaruje stabilno sagorevanje u peći, kao što pokazuje horizontalni poprečni presek uređaja za sagorevanje (peći 41) u kome se koriste gorionici 42 iz ovog pronalaska. Slika 23(a) prikazuje slučaj gde se gorionik 42 nalazi u svakom od četiri ugla peći 41. Međutim, rad je potpuno isti kod naspramne metode sagorevanja, gde se gorionik 42 nalazi na svakom od naspramnih zidova peći 41.

Da bi se snizila koncentracija azotnih oksida u dimnim gasovima od sagorevanja, poželjno je da se količina vazduha podesi tako da odnos vazduha i isparljivih materija (odnos ukupne količine vazduha dovedenog kroz mlaznicu 11 za gorivo i kroz otvore ili mlaznice 12 za dodatni vazduh, prema količini vazduha potrebnog za potpuno sagorevanje isparljivih materija sadržanih u gorivu) bude 0,85-0,95. Veći deo goriva meša se s vazduhom koji se dovodi kroz otvore ili mlaznice 12 za dodatni vazduh u mlaznici 11 za gorivo, a zatim sagoreva (prvi stupanj). Posle toga, (gorivi) gas se meša s tokom 17 sekundarnog vazduha i tokom 18 tercijarnog vazduha, a zatim sagoreva (drugi stupanj). Kada postoji priključak 49 za naknadni vazduh niz tok od gorionika 42 unutar peći 41 (prikazan na Slici 27), (gorivi) gas se meša s vazduhom koji se dovodi kroz priključak 49 za naknadni vazduh i zatim sagoreva u potpunosti (treći stupanj). Isparljive materije sadržane u gorivu sagorevaju u prvom stupnju pošto je njihova brzina sagorevanja veća nego kod vezanog ugljenika.

Odnos vazduha i isparljivih materija od 0,85-0,95 izaziva nedostatak kiseonika, ali istovremeno ubrzava sagorevanje goriva. Sagorevanje se izvodi pri visokoj temperaturi plamena. Zbog hemijski usporenog sagorevanja u uslovima nedostatka kiseonika u prvom stupnju, azotni oksidi nastali od azota sadržanog u uglju i vazduha, pretvaraju se u bezopasni azot, pri čemu koncentracija azotnih oksida u dimnim gasovima peći 41 opada. Istovremeno se ubrzava reakcija u drugom stupnju, što smanjuje sadržaj nesagorelog ugljenika. Tabela 2 prikazuje rezultate poređenja koncentracije azotnih oksida u dimnim gasovima na izlazu peći 41 pri promenljivoj količini vazduha. Ovde je kao gorivo upotrebljen mrki ugalj, a odnos goriva (vezani ugljenik / isparljive materije) bio je 0,82.

U uslovima B, odnos vazduha i isparljivih materija (šesti red C u Tabeli 2) postaje 0,85, prema 0,70 u uslovima A, a koncentracija azotnih oksida u plamenu je snižena.

Gorionik 42 iz sadašnjeg primera izvođenja je cilindričnog oblika i sastoji se od mlaznice 11 za gorivo, mlaznice 13 za sekundarni vazduh i mlaznice 14 za tercijarni vazduh koje su takođe cilindrične i koncentrično raspoređene, kao što je prikazano na čeonom izgledu na Slici 13 kada se gorionik 42 posmatra sa zida peći 41. Međutim, mlaznica 11 za gorivo i kondenzator 33 mogu da budu pravougaoni. Štaviše, kao što se vidi na Slici 15 (čeoni izgled gorionika 42 posmatranog sa zida peći 41), mlaznica 11 za gorivo može da bude barem delimično okružena mlaznicom za spoljni vazduh, npr. mlaznicom 13 za sekundarni vazduh i mlaznicom 14 za tercijarni vazduh. Pored toga, otvori ili mlaznice 12 za dodatni vazduh mogu da budu izvedeni kao jedinstvena rrdaznica duž unutrašnje strane zida 22 mlaznice 11 za gorivo.

Dalje, kao što se vidi na poprečnom preseku gorionika 42 na Slici 16, spoljni vazduh može da se dovodi jedinstvenom mlaznicom (mlaznica .13 za sekundarni vazduh), a može da se dovodi i pomoću tri ili više mlaznica (nije prikazano). U sadašnjem primeru izvođenja, kao što je prikazano na Slikama 11 i 12, u mlaznici 11 za gorivo nalazi se element 32 za sužavanje prolaza, kao i prepreka (kondenzator) 33 pomoću koga se čestice goriva koncentrišu na unutrašnjoj površini zida 22 mlaznice 11 za gorivo.

U sadašnjem primeru izvođenja, kao što se vidi na Slikama 11 i 12, na kraju površine zida 22 mlaznice 11 za gorivo nalazi se prsten 23 za stabilizovanje plamena. Međutim, kao što pokazuje Slika 16, može postojati vodica 35 za usmeravanje toka spoljnog vazduha (toka 17 sekundarnog vazduha) u polje od ose mlaznice 11 za gorivo, pri čemu se stvaraju zone 19 recirkulacije blizu kraja vodice 35 koji je usmeren ka centru peći 41.

Peti primer izvođenja pronalaska

Slike 17 i 18 su poprečni preseci gorionika 42 prema petom primeru izvođenja ovog pronalaska. Slika 17 prikazuje situaciju u kojoj gorivo izbačeno iz gorionika 42 sagoreva pri niskom opterećenju u peći 41. Slika 18 prikazuje situaciju u kojoj gorivo izbačeno iz gorionika 42 sagoreva u peći 41 pri visokom opterećenju.

Glavna razlika ovog primera izvođenja u odnosu na četvrti primer izvođenja jeste to sto u ovom primeru izvođenja ne postoji niti prsten 23 za stabilizovanje plamena, niti vodica 35 na kraju površine 22 zida mlaznice 11 za gorivo. Za podešavanje profila plamena 20, umesto prstena 23 za stabilizovanje plamena i vodice 35, koristi se vrtložnik 27 u prolazu za sekundarni vazduh.

Pri niskom opterećenju peći 41 plamen 20 se obrazuje počev od izlaza mlaznice 11 za gorivo. U tom cilju se vazduh dovodi kroz otvore (nisu prikazani) ili mlaznice 12 za dodatni vazduh, pri čemu se povišava koncentracija kiseonika u toku 16 sprašenog uglja blizu pregrade 22 mlaznice 11 za gorivo. Zbog toga se brzina sagorevanja povećava u odnosu na slučaj kada je koncentracija kiseonika niska, pri čemu se olakšava paljenje čestica goriva. Shodno tome, plamen 20 se obrazuje počev od same mlaznice 11 za gorivo.

U sadašnjem primeru izvođenja sekundarni vazduh se intenzivno vrtloži (pri vrtložnom broju od 1 ili većem) pomoću vrtložnika 27 smeštenog u mlaznicu 13 za sekundarni vazduh. Zbog centrifugalne sile koja se javlja pri vrtloženju, tok 17 sekundarnog vazduha se po izlasku širi odvajajući se od toka 16 sprašenog uglja. Istovremeno se pritisak snižava u oblasti između toka 16 sprašenog uglja i toka 17 sekundarnog vazduha, pri čemu se obrazuju zone 19 recirkulacije u kojima se fluid kreće suprotno toku 16 sprašenog uglja i toku 17 sekundarnog vazduha. Osim toga, kada u mlaznici 13 za sekundarni vazduh postoji prigušivač (nije prikazan) za smanjenje protoka sekundarnog vazduha skoro na nulu, obrazuju se zone 19 recirkulacije između toka 18 tercijarnog vazduha u mlaznici 14 za tercijarni vazduh i toka 16 sprašenog uglja.

Pri visokoj brzini napajanja peći 41, termičko opterećenje u okolini gorionika 42 se smanjuje tako što se plamen 20 obrazuje u peći 41 daleko od gorionika 42. U tom cilju se dovod vazduha iz otvora ili mlaznica 12 za dodatni vazduh smanjuje u poređenju sa situacijom kada je brzina napajanja peći 41 niska. Smanjeno dovođenje dodatnog vazduha snižava i koncentraciju kiseonika u toku 16 sprašenog uglja u blizini površine 22 zida mlaznice 11 za gorivo u odnosu na slučaj kada je brzina napajanja niska, pri čemu se smanjuje brzina sagorevanja. Pored toga. u sadašnjem primeru izvođenja se smanjuje intenzitet vrtloženja sekundarnog vazduha izazvanog vrtložnikom 27 u mlaznici 13 za sekundarni vazduh. Tok 17 sekundarnog vazduha nakon izlaska iz mlaznice 13 za sekundarni vazduh struji paralelno toku 16 sprašenog uglja. pri čemu se ne obrazuju zone 19 recirkulacije s tokovima suprotnim toku 16 sprašenog uglja i toku 17 sekundarnog vazduha. Osim toga. kada je otvoren prigušivač (nije prikazan) u mlaznici 13 sa sekundarni vazduh i time povećan protok sekundarnog vazduha. u oblasti između toka 16 sprašenog uglja i toka 17 sekundarnog vazduha se ničim ne može sprečiti obrazovanje zona 19 recirkulacije čiji je tok suprotan pomenutim tokovima goriva i vazduha.

Šesti primer izvođenja pronalaska

Slika 19 je poprečni presek gorionika za čvrsto gorivo 42 prema šestom primeru izvođenja ovog pronalaska. Slika 20 je čeoni izgled gorionika posmatranog s bočnog zida peći 41.

Fluidna smeša goriva i dimnih gasova doprema se u peć 41 kroz mlaznicu 11 za gorivo. Na kraju mlaznice 11 za gorivo nalazi se prsten 36 za stabilizovanje plamena poprečnog preseka u obliku slova L. Niz tok od stabilizatora (unutar peći 41) stvaraju se zone 19 recirkulacije. pri čemu se plamen 20 obrazuje u neposrednoj blizini gorionika 42. Gorionik sa Slike 19 odlikuje se otvorima (nisu prikazani) ili mlaznicama 12 za dodatni vazduh prema Slici 20. kroz koje se vazduh dovodi između produžetaka u obliku ajkulinih zuba na prstenu 36 za stabilizovanje plamena. Zbog toga se gorivo lako pali u okolini svakog produžetka u obliku ajkulinog zuba na prstenu 36 za stabilizovanje plamena (do paljenja dolazi niz tok od prstena 36 za stabilizovanje plamena s produžecima u obliku ajkulinih zuba).

Sedmi primer izvođenja pronalaska

Slika 21 je poprečni presek gorionika prema sedmom primeru izvođenja. Slika 2 Ka) je poprečni presek gorionika. dok Slika 21 (b) predstavlja čeoni izgled gorionika posmatranog s bočnog zida peći.

Fluidna smeša sprašenog uglja i nosećeg gasa (primarni vazduh) se dovodi u peć 41 kroz mlaznicu 11 za gorivo. Na vrhu mlaznice 11 za gorivo nalazi se prsten 36 za stabilizovanje plamena poprečnog preseka oblika slova L. Niz tok od stabilizatora obrazuju se zone 19 recirkulacije, pri čemu plamen nastaje u neposrednoj blizini gorionika.

Unutar mlaznice 11 za gorivo nalazi se kondenzator 33. Kondenzator 33 povećava koncetraciju sprašenog uglja u blizini prstena 36 za stabilizovanje plamena, olakšavajući time paljenje. Vazduh za sagorevanje (tok 17 sekundarnog vazduha i tok 18 tercijarnog vazduha) dovode se oko mlaznice 11 za gorivo iz vazdušne komore 26. Tok 18 tercijarnog vazduha se vrtloži na odgovarajući način pomoću vrtložnika 28, pri čemu se ostvaraju optimalni uslovi za sagorevanje uz smanjenu koncentraciju azotnih oksida. Pored toga, tok 18 tercijarnog vazduha se širi upolje pomoću vodeće ploče 29, ostvarujući tzv. smešu bogatu gorivom u kojoj u centru plamena nema dovoljno kiseonika. Shodno tome, sagorevanje sprašenog uglja se odvija u uslovima koji pogoduju sniženju koncentracije azotnih oksida.

Gorionik sa Slike 21 se odlikuje otvorima (nisu prikazani) ili mlaznicama 12 za dodatni vazduh smeštenim između kondenzatora 33 i unutrašnjeg zida mlaznice 11 za gorivo. Na taj način se dodatni vazduh dovodi toku sprašenog uglja koji je koncentrisan uz unutrašnji zid mlaznice 11 za gorivo pomoću kondenzatora 33 i zato se povišava koncentracija kiseonika. dok se koncentracija sprašenog uglja održava na predviđenoj ili nekoj višoj vrednosti. Time se poboljšava paljenje. U centralnoj osi gorionika 42 nalazi se uljni gorionik 24 koji se koristi pri puštanju gorionika 42 u rad. Između kondenzatora 33 i prstena 36 za stabilizovanje plamena na kraju mlaznice 11 za gorivo nalazi se oblast S mešanja u kojoj se fluidna smeša meša s dodatnim vazduhom za paljenje. Zbog toga je fluidna smeša u mlaznici 11 za gorivo u dovoljnoj meri izmešana s dodatnim vazduhom za paljenje. Izlaz otvora ili mlaznica 12 za dodatni vazduh za paljenje usmeren je između produžetaka u obliku ajkulinih zuba na prstenu 36 za stabilizovanje plamena, prema Slici 21(b). Zbog toga Iako dolazi do paljenja oko produžetaka u obliku ajkulinih zuba na prstenu 36 za stabilizovanje plamena (paljenje se odvija niz tok od produžetaka u obliku ajkulinih zuba prstena 36 za stabilizovanje plamena).

Na izlazu mlaznice za spoljni vazduh (tok 17 sekundarnog vazduha, tok 18 tercijarnog vazduha i slično) može da se nalazi vodica 36' za rasipanje toka spoljnog vazduha, pri čemu se saradnjom vodice 36<f>i prstena 36 za stabilizovanje plamena mnogo lakše stvaraju zone 19 recirkulacije.

Osmi primer izvođenja pronalaska

Gorionik prema osmom primeru izvođenja ovog pronalaska je prikazan na Slici 22 (Slika 22(a) je poprečni presek gorionika 42, dok je Slika 22(b) čeoni izgled gorionika posmatranog s bočnog zida peći) i odlikuje se time što se dodatni vazduh 67 za paljenje uvodi iz dovodne cevi 66 direktno u otvore (nisu prikazani) ili mlaznice 12 za dodatni vazduh za paljenje i kroz njih sprovodi u oblast mešanja S gde se meša s fluidnom smešom u mlaznici 11 za gorivo.

U gorioniku 42 prikazanom na Slici 22. dodatni vazduh 67 za paljenje uveden đovođnom cevi 66 može da bude pod pritiskom različitim od pritiska vazduha dobijenog iz vazdušne komore 26, što omogućava slobodan izbor veličine otvora (nisu prikazani) ili mlaznica 12 za dodatni vazduh. Pored toga, u dovodnoj cevi za dodatni vazduh za paljenje može se obezbediti mehanizam za podešavanje brzine dodatnog vazduha za paljenje (nije prikazan), čime se postiže lako regulisanje napajanja. Kada se kao dodatni vazduh za paljenje upotrebi gas obogaćen kiseonikom, paljenje se olakšava.

Primeri primene gorionika iz pronalaska

Slika 23 je horizontalni poprečni presek peći 41 s gorionicima prema bilo kom od pomenutih primera izvođenja ovog pronalaska, raspoređenim prema ugaonoj metodi sagorevanja.

Što se tiče gorionika raspoređenih prema ugaonoj metodi sagorevanja, u načelu se za svaki blok 37 gorionika u svakom od uglova peći 41 obezbeđuje horizontalna sekcija. Pri visokom opterećenju peći 41, kao što je prikazano na Slici 23(a), mlaz iz svakog gorionika u bloku 37 obrazuje oblast 38 otkidanja plamena F u dnu gorionika, pri čemu se u peći 41 formira oblast stabilnog sagorevanja.

U primeru rada gorionika prema ugaonoj metodi sagorevanja, prikazanom na Slici 23. brzina toka 18 tercijarnog vazduha iz spoljne mlaznice 14 za tercijarni vazduh, koji doprinosi obrazovanju oblasti stabilnog sagorevanja u peći, iznosi 50 m/s ili više, dok brzina toka 16 sprašenog uglja dovedenog dimnim gasovima iznosi 5-30 m/s. a brzina toka vazduha iz centralne vazdušne mlaznice 10, koji služi za olakšavanje paljenja goriva, iznosi 5-20 m/s.

Pri niskom opterećenju peći 41, kao što je prikazano na Slici 23(b), odnos distribucije i intenzitet vrtloženja vazduha za sagorevanje podešavaju se tako da svaki gorionik obrazuje samostabilizujući plamen F. Slika 24 prikazuje primer izvođenja u kome se gorivo dovodi u peć 41 kroz četiri bloka 37 s gorionicima smeštena u bočnim zidovima peći 41. Slika 25 (Slika 25(a) pri visokom opterećenju, a Slika 25(b) pri niskom opterećenju) prikazuje primer izvođenja u kome se gorivo dovodi u peć 41 kroz šest blokova 37 gorionika smeštenih u bočnim zidovima peći 41.

Prema pomenutom rasporedu, u dnu gorionika 42 koncentracija kiseonika je niska, a na višem nivou nema toplotnog izvora, kao što je recirkulisan visokotemperaturni gas. Shodno tome, ne dolazi do paljenja i obrazuje se oblast 38 otkidanja plamena. U centru peći 41 gorivo se meša s mlazevima iz drugih gorionika 42 i s vazduhom iz spoljne mlaznice 14 za vazduh, obrazujući oblast stabilnog sagorevanja, pa time i stabilno sagorevanje. Funkcija spoljne mlaznice 14 za vazduh pri visokom opterećenju jeste da stabilizuje obrazovanje oblasti stabilnog sagorevanja, kao i u dosadašnjoj praksi. Da bi se to postiglo, poželjno je da brzina toka bude 50 m/s ili viša.

Ukratko, u dosadašnjim rešenjima se u peći 41 s rasporedom gorionika prema do sada primenjivanoj ugaonoj ili tangencijalnoj metodi sagorevanja obrazuje oblast 38 otkidanja plamena u mlazu goriva pri dnu gorionika 42 onda kada je opterećenje visoko, pri čemu se u peći 41 obrazuje zona stabilnog sagorevanja. S druge strane, kada je opterećenje nisko, plamen se obrazuje u mlazu goriva počev od dna gorionika 42 po samostabilizujućoj šemi. Takav rad obezbeđuje primenljivost gorionika u širokoj oblasti opterećenja peći 41.

Detaljnije gledano, struktura vodom hlađenog zida svake površine zida peći nije izmenjena, već je izmenjen deo bloka 37 gorionika u strukturu koja obuhvata prolaz za gorivo i više prolaza za vazduh za sagorevanje. Prema tome, podešavaju se distribucija vazduha za sagorevanje, intenzitet vrtloženja mlaza goriva i intenzitet vrtloženja mlaza vazduha za sagorevanje. Rad gorionika se na taj način reguliše u zavisnosti od niskog ili visokog opterećenja peći.

U gornjem opisu nije izmenjena struktura vodom hlađenog zida, već samo deo bloka 37 gorionika. Međutim, pronalazak je primenljiv i na slučaj kada između dva susedna gorionika 42 u novoprojektovanom kotlovskom postrojenju postoji struktura vodom hlađenog zida.

Slika 27 je šema uređaja za sagorevanje u kome se koriste gorionici za ugalj, kao što je mrki ugalj ili lignit, prema ovom pronalasku. Slika 28 je horizontalni poprečni presek uređaja uzet duž prave A - A na Slici 27. Sledi opis uređaja sa Slika 27 i 28.

Peć 41 uređaja za sagorevanje obuhvata dva vertikalna niza gorionika 42 u svakom uglu. Svaki gorionik 42 tako je postavljen daje horizontalno usmeren ka centru peći 41. Ugalj i slično gorivo dopremaju se iz levka 43, kroz hranilicu 44, u ventilatorski mlin 45. Ugalj usitnjen u ventilatorskom mlinu 45 doprema se preko cevi 54 za gorivo u gorionik 42. Istovremeno, dimni gasovi dovedeni iz gornjeg dela peći 41, mešaju se sa ugljem u dimovođu 55 smeštenom niz tok od hranilice 44 za ugalj, a zatim uvode u ventilatorski mlin 45. Kada se ugalj izmeša s dimnim gasovima visoke temperature, iz njega ispari vlaga. Osim toga, pošto je u dimnim gasovima niska koncentracija kiseonika, do spontanog paljenja i eksplozije uglja ne dolazi čak i kada je ugalj tokom sprašivanja u ventilatorskom mlinu 45 zagrejan. U slučaju mrkog uglja, koncentracija kiseonika je obično 8-15%. Vazduh koji dolazi u gorionik 42 i u priključak 49 za naknadni vazduh niz tok od gorionika 42, potiskuje se duvaljkom 46. Koristi se dvostepena metoda sagorevanja prema kojoj se u gorionik 42 dovodi vazduh u količini koja je manja od količine potrebne za potpuno sagorevanje goriva i prema kojoj se manjak vazduha dopunjava dovođenjem kroz priključak 49 za naknadni vazduh. Međutim, moguća je i jednostepena šema sagorevanja u kojoj ne postoji priključak 49 za naknadni vazduh i u kojoj gorionik 42 dobija svu količinu vazduha potrebnu za potpuno sagorevanje.

U gorioniku 42 se metoda sagorevanja menja u zavisnosti od opterećenja uređaja za sagorevanje (peći 41). To znači da se, kada je brzina napajanja gorivom visoka, termičko opterećenje u blizini gorionika 42 smanjuje tako što se plamen obrazuje na većoj udaljenosti od gorionika 42. Nasuprot tome, kada je brzina napajanja gorivom niska, plamen se obrazuje počev od izlaza mlaznice 11 za gorivo. Istovremeno, u cilju bezbednog rada uređaja za sagorevanje, plamen treba da se nadzire. Pošto se metoda sagorevanja menja u zavisnosti od opterećenja, u pronalasku se metoda nadziranja plamena takođe menja zavisno od opterećenja. Pošto se plamen obrazuje nezavisno u svakom od gorionika 42, to pri niskom oterećenju znači da treba obezbediti detektor 47 plamena za svaki od gorionika 42. Nasuprot tome, pri visokom opterećenju, da bi se nadzirao plamen koji se obrazuje na većoj udaljenosti od gorionika 42, neophodan je detektor 48 plamena za nadziranje centra peći 41. Pri nadziranju plamena pomoću detektora 47 i 48, bira se odgovarajući signal koji oni šalju, u zavisnosti od opterećenja i metode sagorevanja.

Pored toga, da bi se smanjilo odlaganje zgure na konstrukciju gorionika i zidove peći pri visokom opterećenju, u zidovima peći ili gorionicima 42 za sprašeni ugalj mogu se predvideti termometri ili merači intenziteta zračenja (nisu prikazani), pri čemu se protok dodatnog ili centralnog vazduha mogu podešavati u zavisnosti od signala koji ovi instrumenti šalju.

Slika 29 prikazuje konfiguraciju u kojoj su različiti gorionici za sagorevanje uglja, kao što je mrki ugalj ili lignit, prema bilo kom primeru izvođenja ovog pronalaska, primenjeni na kotlovski sistem koji se zagreva sprašenim ugljem.

Kotao zagrevan sprašenim ugljem, prikazan na Slici 29, ima konfiguraciju gorionika 42 prema dvostepenoj metodi sagorevanja i sadrži i priključak 49 za naknadni vazduh. Više gorionika 42 raspoređeno je u peći 41 u tri vertikalna niza po pet horizontalnih redova. Horizontalni raspored gorionika u peći 41 nije prikazan. Broj i raspored gorionika 42 određeni su kapacitetom (maksimalnom brzinom sagorevanja sprašenog uglja, kapacitetom kotlovskog sistema itd.) pojedinačnog gorionika i konstrukcijom kotla.

Gorionici 42 svakog stupnja smešteni su u vazdušnu komoru 26. U gorioniku 42 predviđen je raspršivač za raspršivanje ulja koje potpomaže paljenje u noseći gas ili vazduh. Ulje za potpomaganje paljenja dovodi se kroz razdelnik 58 u uljnu mlaznicu 24 svakog gorionika 42. Vazduh 51 za sagorevanje se zagreva u toplotnom izmenjivaču 52 do temperature ođ oko 300° C. Vazduh za sagorevanje se uvodi u vazdušnu komoru 26 pošto mu se podesi protok prigušivačem 56. Vazduh za sagorevanje se zatim izbacuje kroz svaki od gorionika 42 u peć 41. Vazduh 51 za sagorevanje se kroz prigušivač 57 vodi i u priključak 49 za naknadni vazduh.

Dimni gasovi se đimovodom 55 odvode s mesta koje blizu njihovog izlaza iz peći ka hranilici 44 za ugalj. Ugalj se dovodi u ventilatorski mlin 45 zajedno s nosećim gasom (dimnim gasovima) i u njemu sprašuje. Na taj način se podešava raspodela veličine njegovih čestica i zatim se sprašeni ugalj odvodi ka gorioniku 42. Veličina čestica sprašenog uglja koji se dovodi u gorionik 42, kao i njihova raspodela, podešavaju se u zavisnosti od opterećenja kotla. Površina zida peći 41 u načelu ima konstrukciju za hlađenje vodom u kojoj se generiše primarna para. Primarna para se pregreva u pregrejaču 50 i kao pregrejana vodi u parnu turbinu koja nije prikazana. Parna turbina je vezana za generator električne struje.

U dimovodu se za odvođenje dimnih gasova iz kotla zagrevanog sprašenim ugljem kroz dimnjak 63 u vazduh, nalazi uređaj za prečišćavanje dimnih gasova koji obuhvata uređaj 60 za uklanjanje azotnih oksida, elektrofiltar 61 za uklanjanje čestica i uređaj 62 za uklanjanje sumpornih oksida.

Količina vazduha za sagorevanje koja se dovodi u svaki gorionik 42 iznosi 89-90%

(po zapremini) od teorijske količine vazduha za sagorevanje uglja. Količina naknadnog vazduha iz otvora za naknadni vazduh 49 podešava se da bude približno 40-30% (po zapremini) od teorijske količine vazduha za sagorevanje uglja. Shodno tome, ukupna količina vazduha iznosi približno 120% (po zapremini) od količine vazduha koja je teorijski potrebna za sagorevanje uglja. Sagorevanje u plamenu gorionika 42 za sprašeni ugalj se izvodi s vazduhom u količini manjoj od teorijski potrebne količine i zbog toga nesagoreli ugljenik iz goriva dogoreva naknadno uz pomoć naknadnog vazduha.

Proizvodnja elektične energije od niskougljeničnog uglja, kao što su mrki ugalj i lignit, realizuje se sistemom za proizvodnju električne energije iz uglja koji obuhvata: peć na čijim su unutrašnjnim zidovima raspoređeni gorionici 42 iz ovog pronalaska, kotao na ugalj za proizvodnju vodene pare koji koristi toplotu đobijenu sagorevanjem sprašenog uglja u gorionicima 42, parne turbine koje pokreće para dobijena iz kotla, i električni generator (nije prikazan) koji pokreću parne turbine.

PRIMENLJIVOSTU INDUSTRIJSKIM USLOVIMA

Ovaj pronalazak obezbeđuje: gorionik za čvrsto gorivo i postupak sagorevanja u kome se on koristi, a koji mogu da obezbede stabilno sagorevanje u širokom rasponu opterećenja peći, počev od maksimalnog, pa do minimalnog opterećenja, čak i u slučaju kada se koristi gorivo koje prilično loše sagoreva, kao što je niskougljenični ugalj, npr. mrki ugalj ili lignit. Ovaj pronalazk na taj način obezbeđuje kvalitetniji rad uređaja za sagorevanje, kao što su peći, peći za zagrevanje i peći za topljenje metala u kojima se koristi navedeni gorionik, kao i kotlova na ugalj i sistema u kojima se oni koriste, odnosno u sistemima za proizvodnju električne energije iz uglja.

Pronalazak omogućava paljenje goriva u neposrednoj blizini gorionika čak i onda kada se kao noseći gas koristi gas s niskom koncentracijom kiseonika. Prema tome, čak i sprašeni ugalj, kao što je mrki ugalj čiji pepeo ima loše karakteristike, može brzo i efikasno sagorevati u blizini izlaza iz gorionika. To omogućava da se u dimnim gasovima snizi koncentracija azotnih oksida i da se spreči lepljenje pepela oko gorionika.

Claims (24)

1. Gorionik (42) za čvrsto gorivo koji sadrži mlaznicu (11) za gorivo kroz koju se izbacuje fluidna smeša sastavljena od čvrstog goriva i nosećeg gasa, kondenzator (33) unutar mlaznice (11) za gorivo čiji se poprečni presek niz tok najpre povećava, a zatim smanjuje, element (32) za suženje prolaza, smešten na unutrašnjoj površini zida navedene mlaznice (11) za gorivo, niz tok od kondenzatora (33), kojim se privremeno sužava poprečni presek prolaza kroz navedenu mlaznicu (11) za gorivo i ponovo vraća na prvobitnu vrednost, jednu ili više spoljnih mlaznica (13, 14), smeštenih izvan pomenute mlaznice (11) za gorivo kroz koje se izbacuje spoljašnji vazduh, i otvore ili mlaznice (12) za dodatni vazduh naznačen t i m e, što su navedeni otvori ili mlaznice (12) za dodatni vazduh smešteni niz tok od kondenzatora (33) na unutrašnjoj površini zida navedene mlaznice (11) za gorivo tako da izbacuju vazduh duž navedene površine i što se navedena mlaznica (11) za gorivo završava prstenom (23, 36) za stabilizaciju plamena s produžecima usmerenim ka unutrašnjosti navedene mlaznice (11) za gorivo.

2. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 1, naznačen t i m e, što sadrži centralnu vazdušnu mlaznicu (10) za izbacivanje vazduha u osu mlaznice (11) za gorivo.

3. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 1, n a z n a č e n t i m e, što su izlazi iz navedenih otvora ili mlaznica (12) za dodatni vazduh smešteni uz tok od izlaza iz navedene mlaznice (11) za gorivo.

4. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 2, naznačen t i m e, što je izlaz iz navedene centralne vazdušne mlaznice (10) smešten uz tok od izlaza iz navedene mlaznice (11) za gorivo.

5. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 1,naznačen t i m e, što unutar navedenih spoljnih vazdušnih mlaznica (13, 14) postoje vrtložnici (27, 28).

6. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 2, n a z n a č e n t i m e, što unutar navedene centralne vazdušne mlaznice (10) postoji vrtložnik (10a).

7. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 6, n a z n a č e n t i m e, što se položaj navedenog vrtložnika (10a) unutar navedene centralne vazdušne mlaznice (10) može u njoj menjati duš centralne ose gorionika.

8. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 2, n a z n a č e n t i m e, što se unutar navedene centralne vazdušne mlaznice (10) nalazi vrtložnik (10a) pomoću koga se menja intenzitet vrtloženja toka vazduha u zavisnosti od opterećenja gorionika.

9. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 1, n a z n a č e n t i m e, što se na izlazu iz navedenih spoljnih vazdušnih mlaznica (13, 14) nalazi vodica (35, 50) za usmeravanje toka vazduha izbačenog kroz navedene spoljne vazdušne mlaznice (13. 14).

10. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevima 2 i 9, n a z n a č e n t i m e, što se na izlazu iz navedenih spoljnih vazdušnih mlaznica (13, 14) nalazi vodica (50) koja usmerava tok vazduha izbačenog kroz navedene spoljne vazdušne mlaznice (13, 14) pod uglom od 45 stepeni ili pod manjim uglom u odnosu na centralnu osu gorionika.

11. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 1, n a z n a č e n t i m e, što navedeni prsten (36) za stabilizaciju plamena ima produžetke u obliku ajkulinih zuba tismerene ka unutrašnjosti navedene mlaznice (11) za gorivo.

12. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 1,naznačen t i m e, što je dovodna sekcija navedenih otvora ili mlaznica (12) za dodatni vazduh spojena s vazdušnim komorama (26) za dopremanje vazduha za sagorevanje u navedene spoljne vazdušne mlaznice (13, 14).

13. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema zahtevu 1.naznačen ti m e. što je dovodna sekcija navedenih otvora ili mlaznica (12) za dodatni vazduh spojena s namenskim uređajem za snabdevanje vazduhom za sagorevanje.

14. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 13, n a z n a č e n t i m e, što je navedeni namenski uređaj za snabdevanje vazduhom za sagorevanje povezan sa izvorom gasa obogaćenog kiseonikom ili sa izvorom čistog kiseonika.

15. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 14, n a z n a č e n t i m e, što se u sklopu navedenog namenskog uređaja za snabdevanje vazduhom za sagorevanje nalazi i uređaj za podešavanje protoka gasa za sagorevanje.

16. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 2, n a z n a č e n t i m e. što je poprečni presek prolaza kroz centralnu vazdušnu mlaznicu (10) u donjem toku manji nego poprečni presek prolaza kroz nju u gornjem toku.

17. Gorionik (42) za čvrsto gorivo prema Zahtevu 2, n a z n a č e n t i m e, što navedena centralna vazdušna mlaznica (10) ima cilindričan oblik, pri čemu su za njen deo (60a,b) u gornjem toku vezane dve cevi (59a, 59b) za snabdevanje vazduhom koje u poprečni presek navedene centralne vazdušne mlaznice (10) vazduh uvode tangencijalno u suprotnim smerovima.

18. Postupak za podešavanje sagorevanja u gorioniku za čvrsto gorivo prema bilo kom od prethodnih Zahteva. naznačen time, što se količina vazduha izbačenog kroz navedene otvore ili mlaznice (12) za dodatni vazduh, kao i odnos količine vazduha izbačenog kroz navedene otvore ili mlaznice (12) za dodatni vazduh i količine vazduha izbačenog kroz navedene spoljne vazdušne mlaznice (13, 14) ili, alternativno, kroz navedenu centralnu vazdušnu mlaznicu (10) podešava u zavisnosti od opterećenja gorionika.

19. Postupak za podešavanje sagorevanja u gorioniku za čvrsto gorivo prema Zahtevu 18, naznačen ti m e, što se pri niskom opterećenju gorionika količina vazduha izbačenog kroz navedene otvore ili mlaznice (12) za dodatni vazduh povećava u odnosu na situaciju kada je opterećenje gorionika visoko, dok se pri visokom opterećenju gorionika količina vazduha izbačenog kroz navedene otvore ili mlaznice (12) za dodatni vazduh smanjuje u odnosu na situaciju kada je opterećenje gorionika nisko.

20. Postupak za podešavanje sagorevanja u gorioniku prema Zahtevu 19, naznačen t i m e, što se pri niskom opterećenju gorionika količina vazduha dopremljenog navedenim otvorima ili mlaznicama (12) za dodatni vazduh povećava u odnosu na situaciju kada je opterećenje gorionika visoko i što se istovremeno količina vazduha dopremljenog navedenom spoljnom vazdušnom mlaznicom (13. 14) koja je najbliža navedenoj mlaznici (11) za gorivo smanjuje ili se, alternativno, vrtloženje vazduha u njoj povećava u odnosu na situaciju kada je opterećenje gorionika visoko, dok se pri visokom opterećenju gorionika količina vazduha dopremljenog navedenim otvorima ili mlaznicama (12) za dodatni vazduh smanjuje u odnosu na situaciju kada je opterećenje gorionika nisko i što se istovremeno količina vazduha dopremljenog navedenom spoljnom vazdušnom mlaznicom (13, 14) koja je najbliža navedenoj mlaznici (11) za gorivo povećava ili se, alternativno, vrtloženje vazduha u njoj smanjuje u odnosu na situaciju kada je opterećenje gorionika nisko.

21. Postupak za podešavanje sagorevanja u gorioniku prema Zahtevu 19, naznačen time, što se u zavisnosti od opterećenja gorionika može birati režim izbacivanja vazduha iz centralne vazdušne mlaznice (10) i to u vidu mlaza čiji je vrtložni broj 0,3 ili manji od toga ili u vidu mlaza čiji je vrtložni broj 0,5 ili veći od toga.

22. Postupak za podešavanje sagorevanja u gorioniku prema Zahtevu 19, naznačen t i m e, što se pri niskom opterećenju gorionika iz centralne vazdušne mlaznice (10) izbacuje mlaz vazduha čiji je vrtložni broj 0,5 ili veći od toga, dok se pri visokom opterećenju gorionika iz centralne vazdušne mlaznice (10) izbacuje mlaz vazduha čiji je vrtložni broj 0,3 ili manji od toga.

23. Postupak za podešavanje sagorevanja u gorioniku prema Zahtevu 19, naznačen t i m e, što se pri niskom opterećenju gorionika količina vazduha izbačenog kroz navedene mlaznice (12) za dodatni vazduh uvećava u odnosu na situaciju kada je opterećenje gorionika visoko i što se istovremeno količina vazduha izbačenog kroz navedenu centralnu vazdušnu mlaznicu (10) smanjuje u odnosu na situaciju kada je opterećenje gorionika visoko, dok se pri visokom opterećenju gorionika količina vazduha izbačenog kroz navedene mlaznice (12) za dodatni vazduh smanjuje i istovremeno količina vazduha izbačenog kroz navedenu centralnu vazdušnu mlaznicu (10) uvećava u poređenju sa situacijom kada je opterećenje gorionika nisko.

24. Postupak za podešavanje sagorevanja u gorioniku prema Zahtevu 19. naznačen time, što se odnos ukupne količine vazduha dopremljenog navedenom mlaznicom (11) za gorivo, navedenom centralnom vazdušnom mlaznicom (10) i navedenim otvorima ili mlaznicama (12) za dodatni vazduh. i količine vazduha koja je neophodna za potpuno sagorevanje isparljivih materija iz goriva održava u intervalu 0,85-0,95.