[go: up one dir, main page]

RU2190154C2 - Cyclone furnace extension (alternatives) - Google Patents

Cyclone furnace extension (alternatives) Download PDF

Info

Publication number
RU2190154C2
RU2190154C2 RU2000126373A RU2000126373A RU2190154C2 RU 2190154 C2 RU2190154 C2 RU 2190154C2 RU 2000126373 A RU2000126373 A RU 2000126373A RU 2000126373 A RU2000126373 A RU 2000126373A RU 2190154 C2 RU2190154 C2 RU 2190154C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
windows
swirl
chamber
axial
Prior art date
Application number
RU2000126373A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000126373A (en
Inventor
А.Н. Штым
К.А. Штым
В.А. Рудницкий
Ю.И. Маняхин
И.В. Обухов
Original Assignee
Автономная некоммерческая научно-образовательная организация ДВГТУ "Научно-технический и внедренческий центр "Модернизация котельной техники"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Автономная некоммерческая научно-образовательная организация ДВГТУ "Научно-технический и внедренческий центр "Модернизация котельной техники" filed Critical Автономная некоммерческая научно-образовательная организация ДВГТУ "Научно-технический и внедренческий центр "Модернизация котельной техники"
Priority to RU2000126373A priority Critical patent/RU2190154C2/en
Publication of RU2000126373A publication Critical patent/RU2000126373A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2190154C2 publication Critical patent/RU2190154C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: power engineering; fuel combustion in swirl chambers. SUBSTANCE: cyclone furnace extension has combustion chamber with axial-flow injector for high-reactivity fuel with peripheral swirl generator, ducts for tangential supply of air and low-reactivity fuel through adjacent ports in combustion chamber wall; air supply port is first along tangential flow swirling path. Furnace extension has at least two air feed ports over cross-sectional area circumference; adjacent ports are disposed in bottom part of combustion chamber and have end swirl chamber. Furnace extension may also have combustion chamber with high-reactivity fuel injector, air feed duct around combustion chamber walls, end swirl chamber, and low- reactivity fuel supply device in the form of axial annular channel passed through swirl chamber and through end section of combustion chamber; mentioned annular channel has in addition axial peripheral swirl generator and blade-type swirler inside channel; combustion- channel walls are provided with ports for tangential air feed from duct to combustion chamber. Proposed design ensures steady flame ignition and optimal control of burning process thereby eliminating pulsations and flame failure. EFFECT: enhanced quality of mixture produced and flow turbulence inside combustion chamber; reduced slag formation. 9 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания топлива в вихревых камерах. The invention relates to energy and can be used to burn fuel in vortex chambers.

Наибольшее распространение получили циклонные предтопки с тангенциальной подачей топлива. Так, известен циклонный предтопок, содержащий камеру сгорания с осевой форсункой высокореакционного топлива с периферийным завихрителем, короб для тангенциальной подачи воздуха через окна в стенке камеры сгорания (см. SU 1508048, F 23 С 5/32, 1989). The most widespread cyclone pre-furnaces with tangential fuel supply. Thus, a cyclone pre-furnace is known, containing a combustion chamber with an axial nozzle of highly reactive fuel with a peripheral swirl, a box for tangential air supply through the windows in the wall of the combustion chamber (see SU 1508048, F 23 C 5/32, 1989).

Данный предтопок не предназначен для сжигания пылевидного топлива. This preheater is not intended to burn pulverized fuel.

Известен циклонный предтопок, содержащий камеру сгорания, торцевую вихревую камеру, радиально расположенные отверстия для подачи воздуха и короб для тангенциальной подачи низкореакционного топлива через окна в стенке камеры сгорания, причем окно для подачи топлива располагается выше отверстий для подачи воздуха (US 4351251, F 23 D 1/02, 1982). A known cyclone pre-furnace containing a combustion chamber, an end vortex chamber, radially arranged openings for air supply and a box for tangentially supplying low-reaction fuel through windows in the wall of the combustion chamber, wherein the fuel supply window is located above the air supply openings (US 4351251, F 23 D 1/02, 1982).

Указанное изобретение не позволяет избежать пульсаций и обрыва факела пламени. The specified invention does not allow to avoid pulsations and flame breakage.

Наиболее близким аналогом к первому варианту изобретения является циклонный предтопок, содержащий камеру сгорания с осевой горелкой высокореакционного топлива с периферийным завихрителем, короба для тангенциальной подачи воздуха и низкореакционного топлива через окна в стенке камеры сгорания, причем окна являются смежными, а окно для подачи воздуха расположено первым по ходу тангенциальной закрутки потока (SU 1185015, F 23 С 1/10, 1985). The closest analogue to the first embodiment of the invention is a cyclone pre-furnace containing a combustion chamber with an axial burner of highly reactive fuel with a peripheral swirl, ducts for tangential air and low-reaction fuel through the windows in the wall of the combustion chamber, the windows being adjacent, and the window for air supply being located first along the tangential swirl of the flow (SU 1185015, F 23 C 1/10, 1985).

Недостатками указанного изобретения являются нестабильность воспламенения факела и слабое регулирование процесса горения и, как следствие, пульсирующий характер горения вплоть до срыва факела, плохое смесеобразование из-за низкой турбулентности, недостаточная самоочистка и оседание шлака на стенках камеры. The disadvantages of this invention are the instability of the ignition of the torch and poor regulation of the combustion process and, as a result, the pulsating nature of the combustion up to the failure of the torch, poor mixture formation due to low turbulence, insufficient self-cleaning and sedimentation of slag on the walls of the chamber.

Наиболее близким аналогом для второго варианта является циклонный предтопок, содержащий камеру сгорания с осевой форсункой высокореакционного топлива, короб подвода воздуха вокруг стенок камеры сгорания, торцевую вихревую камеру, и проходящее через нее и торцевую часть камеры сгорания устройство для подачи низкореакционного топлива в виде осевого кольцевого канала (US 4492171, F 23 D 1/02, 1985). The closest analogue for the second option is a cyclone pre-furnace containing a combustion chamber with an axial nozzle of highly reactive fuel, an air supply box around the walls of the combustion chamber, an end vortex chamber, and a device for supplying low-reaction fuel in the form of an axial annular channel passing through it and the end part of the combustion chamber (US 4492171, F 23 D 1/02, 1985).

Недостатками указанного изобретения являются нестабильность воспламенения факела и слабое регулирование процесса горения и, как следствие, пульсирующий характер горения вплоть до срыва факела, плохое смесеобразование из-за низкой турбулентности, недостаточная самоочистка и оседание шлака на стенках камеры. The disadvantages of this invention are the instability of the ignition of the torch and poor regulation of the combustion process and, as a result, the pulsating nature of the combustion up to the failure of the torch, poor mixture formation due to low turbulence, insufficient self-cleaning and sedimentation of slag on the walls of the chamber.

Задачей заявляемого изобретения является стабилизация воспламенения факела и улучшение регулировки процесса горения, что позволит избежать пульсации и обрыва факела пламени, повысить качество смесеобразования и турбулентность потока внутри камеры сгорания, уменьшить шлакообразование. The objective of the invention is to stabilize the ignition of the flame and improve the regulation of the combustion process, which will avoid pulsation and flame failure, increase the quality of mixture formation and flow turbulence inside the combustion chamber, and reduce slag formation.

Задача решается тем, что циклонный предтопок содержит камеру сгорания с осевой форсункой высокореакционного топлива с периферийным завихрителем, короба для тангенциальной подачи воздуха и низкореакционного топлива через окна в стенке камеры сгорания, причем окна являются смежными, а окно для подачи воздуха расположено первым по ходу тангенциальной закрутки потока, кроме того, предтопок содержит по окружности поперечного сечения как минимум два окна для подачи воздуха, причем смежные окна расположены в нижней части камеры сгорания, и содержит торцевую вихревую камеру. The problem is solved in that the cyclone pre-furnace contains a combustion chamber with an axial nozzle of highly reactive fuel with a peripheral swirl, ducts for tangential air supply and low-reaction fuel through windows in the wall of the combustion chamber, the windows being adjacent, and the air supply window located first along the tangential swirl the stream, in addition, the pre-furnace contains at least two windows for supplying air around the circumference of the cross section, and adjacent windows are located in the lower part of the combustion chamber, and will have an end vortex chamber.

Окна для подвода воздуха расположены равномерно по окружности камеры сгорания. Windows for supplying air are evenly spaced around the circumference of the combustion chamber.

По длине камеры окна разделены на отдельные участки. The windows are divided into separate sections along the length of the chamber.

Предтопок содержит устройство регулирования площади сечения окон. The pre-furnace contains a device for regulating the cross-sectional area of windows.

Участки окна снабжены отдельными устройствами регулирования площади сечения окна. The sections of the window are equipped with separate devices for regulating the cross-sectional area of the window.

Указанная задача решается также тем, что циклонный предтопок содержит камеру сгорания с осевой форсункой высокореакционного топлива, короб подвода воздуха вокруг стенок камеры сгорания, торцевую вихревую камеру, и проходящее через нее и торцевую часть камеры сгорания устройство для подачи низкореакционного топлива в виде осевого кольцевого канала, который дополнительно содержит осевой периферийный завихритель и лопаточный завихритель внутри канала, а в стенках камеры сгорания выполнены окна для тангенциальной подачи воздуха из короба в камеру сгорания. This problem is also solved by the fact that the cyclone pre-furnace contains a combustion chamber with an axial nozzle of highly reactive fuel, an air supply box around the walls of the combustion chamber, an end vortex chamber, and a device for supplying low-reaction fuel in the form of an axial annular channel passing through it and the end part of the combustion chamber, which additionally contains an axial peripheral swirler and a blade swirl inside the channel, and in the walls of the combustion chamber there are windows for tangential air supply from the box ba into the combustion chamber.

Периферийный завихритель выполнен лопаточным. The peripheral swirl is made scapular.

Предтопок содержит кольцевое окно для подачи воздуха, расположенное вокруг осевого кольцевого канала для подачи низкореакционного топлива. The pre-furnace contains an annular window for supplying air located around the axial annular channel for supplying low-reaction fuel.

Кольцевое окно содержит периферийный лопаточный завихритель. The annular window contains a peripheral scapular swirler.

На фиг.1 показан продольный разрез циклонного предтопка с тангенциальной подачей топлива. Figure 1 shows a longitudinal section of a cyclone pre-furnace with a tangential feed of fuel.

На фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1. Figure 2 is a cross section aa in figure 1.

На фиг.3 показан продольный разрез циклонного предтопка с осевой подачей топлива. Figure 3 shows a longitudinal section of a cyclone pre-furnace with axial fuel supply.

На фиг.4 - поперечный разрез В-В на фиг.3. Figure 4 is a cross section bb in figure 3.

На фиг.5 - устройство регулирования площади сечения окон. Figure 5 - device for regulating the cross-sectional area of windows.

Циклонный предтопок по первому варианту (с тангенциальной подачей топлива) содержит футерованную изнутри камеру 1 сгорания с осевой мазутной форсункой 2 и с периферийным лопаточным завихрителем 3, короб 4 для тангенциальной подачи воздуха через окна 5, выполненные в стенке камеры 1 сгорания, торцевую вихревую камеру 6. According to the first embodiment, the cyclone pre-furnace (with tangential fuel supply) contains a lined combustion chamber 1 with an axial fuel oil nozzle 2 and with a peripheral blade swirl 3, duct 4 for tangential air supply through windows 5 made in the wall of the combustion chamber 1, an end vortex chamber 6 .

Низкореакционное пылеугольное топливо подается через окна 7, выполненные в стенке камеры 1 сгорания, из коробов 8 тангенциальной подачи. Окна 5 и 7 являются смежными и расположены в нижней части камеры 1 сгорания. Окна 5 для подачи воздуха располагаются равномерно по окружности камеры 1 сгорания. Окна 5 и 7 разделены по длине камеры 1 сгорания на отдельные участки. Расширение возможности регулирования процесса горения может осуществляться с помощью регулировки площади сечения окон 5 для подачи воздуха с помощью устройства регулирования, в частности с помощью поворотной заслонки 20. Low-reaction pulverized coal fuel is supplied through windows 7 made in the wall of the combustion chamber 1 from ducts 8 of the tangential feed. Windows 5 and 7 are adjacent and are located at the bottom of the combustion chamber 1. Windows 5 for air supply are evenly spaced around the circumference of the combustion chamber 1. Windows 5 and 7 are divided along the length of the combustion chamber 1 into separate sections. The expansion of the possibility of regulating the combustion process can be carried out by adjusting the cross-sectional area of the windows 5 for supplying air using a control device, in particular using a rotary valve 20.

При работе предтопка воздух подается в короб 4, торцевую вихревую камеру 6 и периферийный лопаточный завихритель 3, а также через окна 5 и попадает в камеру 1 сгорания, где смешивается с подогретой пылеугольной воздушной смесью, подаваемой по коробам 8 через окна 7. During operation, the pre-furnace air is supplied to the duct 4, the end vortex chamber 6 and the peripheral blade vortex 3, as well as through the windows 5 and enters the combustion chamber 1, where it is mixed with the heated pulverized-coal air mixture supplied through the ducts 8 through the windows 7.

Циклонный предтопок по второму варианту (с осевой подачей топлива) содержит камеру 9 сгорания с осевой мазутной форсункой 10, короб 11 подвода воздуха вокруг стенок камеры 9 сгорания, торцевую вихревую камеру 12, устройство для подачи низкореакционного топлива (пылеугольной воздушной смеси) в виде осевого кольцевого канала 13 с приемным бункером 14 для подачи пылеугольной воздушной смеси. Канал 13 выполнен вокруг осевой форсунки 10 и снабжен осевым периферийным лопаточным завихрителем 15. Окна 16 для тангенциальной подачи воздуха выполнены в футерованных стенках камеры 9 сгорания. Внутри осевого кольцевого канала 13 располагается дополнительный лопаточный завихритель 17, а вокруг осевого кольцевого канала выполнено кольцевое окно 18 для подачи воздуха с собственным периферийным лопаточным завихрителем 19. The cyclone pre-furnace according to the second embodiment (with axial fuel supply) comprises a combustion chamber 9 with an axial fuel oil nozzle 10, an air supply box 11 around the walls of the combustion chamber 9, an end vortex chamber 12, a device for supplying low-reaction fuel (pulverized-coal air mixture) in the form of an axial annular channel 13 with a receiving hopper 14 for supplying a pulverized-coal air mixture. The channel 13 is made around the axial nozzle 10 and is equipped with an axial peripheral blade swirl 15. The windows 16 for tangential air supply are made in the lined walls of the combustion chamber 9. An additional blade swirl 17 is located inside the axial annular channel 13, and an annular window 18 for supplying air with its own peripheral blade swirl 19 is made around the axial annular channel.

При работе предтопка воздух подается в короб 11 подвода воздуха, где разделяется и попадает в торцевую вихревую камеру 12 и через окна 18 и 16 - в камеру 9 сгорания, где смешивается с пылеугольной смесью, подаваемой из бункера 14. During operation, the preheater air is supplied to the duct 11 of the air supply, where it is divided and enters the end vortex chamber 12 and through the windows 18 and 16 into the combustion chamber 9, where it is mixed with the pulverized coal mixture supplied from the hopper 14.

Запуск вышеприведенных предтопков производится на мазуте, после прогрева футерованных стенок камеры сгорания подается пылеугольное топливо. Причем возможно одновременное и попеременное сжигание мазута и угольной пыли. The above-mentioned pre-furnaces are launched on fuel oil, after heating the lined walls of the combustion chamber, pulverized coal fuel is supplied. Moreover, simultaneous and alternate burning of fuel oil and coal dust is possible.

Claims (9)

1. Циклонный предтопок, содержащий камеру сгорания с осевой форсункой высокореакционного топлива с периферийным завихрителем, короба для тангенциальной подачи воздуха и низкореакционного топлива через окна в стенке камеры сгорания, причем окна являются смежными, а окно для подачи воздуха расположено первым по ходу тангенциальной закрутки потока, отличающийся тем, что содержит по окружности поперечного сечения как минимум два окна для подачи воздуха, причем смежные окна расположены в нижней части камеры сгорания, и содержит торцевую вихревую камеру. 1. A cyclone pre-furnace containing a combustion chamber with an axial nozzle of highly reactive fuel with a peripheral swirl, ducts for tangential air supply and low-reaction fuel through windows in the wall of the combustion chamber, the windows being adjacent, and the air supply window being located first along the tangential swirl of the flow, characterized in that it contains at least two windows for supplying air around the circumference of the cross section, wherein adjacent windows are located in the lower part of the combustion chamber, and contains an end window revuyu chamber. 2. Предтопок по п. 1, отличающийся тем, что окна для подвода воздуха расположены равномерно по окружности камеры сгорания. 2. The pre-furnace according to claim 1, characterized in that the windows for supplying air are arranged uniformly around the circumference of the combustion chamber. 3. Предтопок по п. 1, отличающийся тем, что по длине камеры окна разделены на отдельные участки. 3. The pre-furnace according to claim 1, characterized in that the windows are divided into separate sections along the length of the chamber. 4. Предтопок по п. 1, отличающийся тем, что содержит устройство регулирования площади сечения окон. 4. The pre-furnace according to claim 1, characterized in that it comprises a device for regulating the window cross-sectional area. 5. Предтопок по пп. 3 и 4, отличающийся тем, что участки окна снабжены отдельными устройствами регулирования площади сечения окна. 5. The pre-furnace according to paragraphs. 3 and 4, characterized in that the sections of the window are equipped with separate devices for regulating the cross-sectional area of the window. 6. Циклонный предтопок, содержащий камеру сгорания с осевой форсункой высокореакционного топлива, короб подвода воздуха вокруг стенок камеры сгорания, торцевую вихревую камеру, и проходящее через нее и торцевую часть камеры сгорания устройство для подачи низкореакционного топлива в виде осевого кольцевого канала, отличающийся тем, что осевой кольцевой канал для подачи низкореакционного топлива дополнительно содержит осевой периферийный завихритель и лопаточный завихритель внутри канала, а в стенках камеры сгорания выполнены окна для тангенциальной подачи воздуха из короба в камеру сгорания. 6. A cyclone pre-furnace containing a combustion chamber with an axial nozzle of highly reactive fuel, an air supply box around the walls of the combustion chamber, an end vortex chamber, and a device for supplying low-reaction fuel in the form of an axial annular channel passing through it and the end part of the combustion chamber, characterized in that the axial annular channel for supplying low-reaction fuel further comprises an axial peripheral swirler and a blade swirl inside the channel, and windows for the combustion chamber are made tangential air supply from the duct to the combustion chamber. 7. Предтопок по п. 6, отличающийся тем, что периферийный завихритель выполнен лопаточным. 7. The pre-furnace according to claim 6, characterized in that the peripheral swirl is made scapular. 8. Предтопок по п. 6, отличающийся тем, что содержит кольцевое окно для подачи воздуха, расположенное вокруг осевого кольцевого канала для подачи низкореакционного топлива. 8. The pre-furnace according to claim 6, characterized in that it comprises an annular window for supplying air located around the axial annular channel for supplying low-reaction fuel. 9. Предтопок по п. 8, отличающийся тем, что кольцевое окно содержит периферийный лопаточный завихритель. 9. The pre-furnace according to claim 8, characterized in that the annular window contains a peripheral scapular swirler.
RU2000126373A 2000-10-19 2000-10-19 Cyclone furnace extension (alternatives) RU2190154C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000126373A RU2190154C2 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Cyclone furnace extension (alternatives)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000126373A RU2190154C2 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Cyclone furnace extension (alternatives)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000126373A RU2000126373A (en) 2002-09-10
RU2190154C2 true RU2190154C2 (en) 2002-09-27

Family

ID=20241209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000126373A RU2190154C2 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Cyclone furnace extension (alternatives)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2190154C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2354886C1 (en) * 2007-12-10 2009-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Архангельский государственный технический университет Федерального агентства по образованию (Рособразование) (АГТУ) Cyclone furnace extension

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445504C2 (en) * 2006-10-24 2012-03-20 Энвайротек Лимитед Device (versions) and method for spray and supply of fuel for piston engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4492171A (en) * 1983-12-12 1985-01-08 Brashears David F Solid fuel burner
SU1508048A1 (en) * 1987-07-06 1989-09-15 Дальневосточный политехнический институт им.В.В.Куйбышева Cyclone primary furnace
DE4114171A1 (en) * 1991-04-30 1992-11-05 Loesche Gmbh SPIRAL POWER

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4492171A (en) * 1983-12-12 1985-01-08 Brashears David F Solid fuel burner
SU1508048A1 (en) * 1987-07-06 1989-09-15 Дальневосточный политехнический институт им.В.В.Куйбышева Cyclone primary furnace
DE4114171A1 (en) * 1991-04-30 1992-11-05 Loesche Gmbh SPIRAL POWER

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2354886C1 (en) * 2007-12-10 2009-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Архангельский государственный технический университет Федерального агентства по образованию (Рособразование) (АГТУ) Cyclone furnace extension

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH018803Y2 (en)
KR970001468B1 (en) Burner
US4559009A (en) Aggregate dryer burner
RU2104443C1 (en) Method of combustion of pulverized fuel and device for its realization
US4298337A (en) Fuel burner having flame stabilization by internal recirculation
RU2047048C1 (en) Device for firing pulverized fuel
CN115289473A (en) Gas-powder dual-fuel burner
US6145450A (en) Burner assembly with air stabilizer vane
EP0163423B1 (en) Controlled flow, split stream burner assembly with sorbent injection
JPH0252765B2 (en)
RU2190154C2 (en) Cyclone furnace extension (alternatives)
CA1228796A (en) Low pressure loss burner for coal-water slurry or fuel oil
CN102032565B (en) Powdered-coal burner and rotary cement kiln using same
CA1231590A (en) Burner for burning pulverulent fuel
RU2174652C1 (en) Pulverized-coal fuel igniter
JPH08135920A (en) Pulverized-coal burner
JPS59145405A (en) Burner device
PL199944B1 (en) Burner for the combustion of particulate fuel
CA2490637C (en) Method and burner for rotary kilns
RU2256847C1 (en) Burner for liquid fuel
SU1605088A2 (en) Swirl-type pulverized-coal burner
JP2023523153A (en) Combustion system and method for boiler with fuel flow distribution means in burner
SU1490385A1 (en) Vortex-type pulverized coal burner
RU12215U1 (en) END VORTEX CHAMBER OF CYCLON BURNER AND AIR SUPPLY UNIT
RU2246071C2 (en) Gas burner

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131020