SK287642B6 - Horák na tuhé palivo a spôsob spaľovania horákom na tuhé palivo - Google Patents

Abstract

Horák (42) na tuhé palivo obsahuje palivovú dýzu (11) na vstrekovanie palivovej zmesi obsahujúcej tuhé palivo a nosný plyn, ďalej kondenzátor (33) pozostávajúci z časti, ktorá má postupne vzrastajúci priečny prierez, a časti, ktorá má postupne sa zmenšujúci priečny prierez v smere od ústia horáka (42) k jeho zadnej časti. Ďalej obsahuje člen (32) na zúženie priechodu pre prechodné zúženie priečneho prierezu palivovej dýzy (11) v smere od ústia horáka (42) k jeho zadnej časti a na rozšírenie prierezu na pôvodnú hodnotu uskutočnenú pri časti kondenzátora (33) proti prúdu toku palivovej zmesi a na vnútornej stene plochy palivovej dýzy (11), pričom horák (42) ďalej obsahuje aspoň jednu vonkajšiu vzduchovú dýzu (13, 14), vyhotovenú zvonka steny palivovej dýzy (11) na vstrekovanie vzduchu a prídavné vzduchové dýzy (12). Prídavné vzduchové dýzy (12) sú usporiadané pri strane kondenzátora (33) proti prúdu palivovej zmesi a na vnútornej ploche palivovej dýzy (11) na vháňanie vzduchu pozdĺž vnútornej plochy steny palivovej dýzy (11).

Description

Oblasť techniky

Predložený vynález sa týka horáka na tuhé palivá a spôsobu spaľovania s použitím tohto horáka na tuhé palivá neseného prúdom vzduchu a najmä horáka na tuhé palivá a spôsobu spaľovania s použitím toho istého horáka, ktorý možno uplatniť vo veľkom rozsahu zavážania kotlov a preto vhodného na spaľovanie paliva obsahujúceho veľké množstvo vlhkosti a veľké množstvo prchavých látok, ako je práškové uhlie, drevo a ďalej umožňujúceho spaľovanie znížením koncentrácie kysličníkov dusíka (NO₃) vo výfukových plynoch.

Doterajší stav techniky

Predpisy zaoberajúce sa kontrolou znečistenia ovzdušia boli v súčasnosti, z dôvodov ochrany životného prostredia, veľmi sprísnené. Najmä pri použití už uvedených druhov kotlov na práškové uhlie na spaľovanie uhlia sa vážne požaduje obmedzenie vzniku NO_X vo výfukových plynoch (zníženie NO_X). Dvojstupňové spaľovacie spôsoby sú známe ako dvojstupňové techniky (techniky zníženia NO_X) na zníženie koncentrácie NO_X vznikajúceho vo výfukových plynoch. Dvojstupňové spôsoby sú roztriedené podľa nasledujúcich dvoch prístupov. Jeden prístup je zníženie vzniku NO_X kotla ako celku. Zatiaľ čo iný prístup je zníženie vzniku NO_X v samostatnom horáku. V prípade zníženia vzniku NO_X v kotle ako celku, pomer vzduchu (pomer množstva privádzaného vzduchu a množstva potrebného vzduchu na dokonalé spaľovanie množstva paliva; pomer vzduchu jednotky zodpovedá jednému stechiometrickému ekvivalentu) v oblasti horáka kotla sa udržuje pod redukčným činidlom. Pri týchto podmienkach bohatých na palivo, vznikajúci NO_X sa chemicky redukuje a preto sa dosiahne zníženie NO_X. Nespálený uhlík vznikajúci pri tomto postupe je dokonale spaľovaný so vzduchom pridávaným vzduchovým prívodným otvorom, usporiadaným smerom prúdu od oblasti horáka.

Pri postupe znižovania vzniku NO_X v samotnom horáku na tuhé palivá (ďalej len „horák“) ako je horák na práškové uhlie, prúdy druhotného a terciálneho vzduchu sa nechajú víriť, a tým sa oddiali ich zmiešavame s prúdom práškového uhlia horiaceho s primárnym vzduchom samostatne. Takto sa vytvorí veľká redukčná oblasť (taký horák sa tu nazýva redukčný horák NO_X). Tento postup je zahrnutý v NO_X redukčnom horáku na práškové uhlie (japonské patentové publikácie č. Sho-60-17315 a Sho-62-172105 bez prieskumu).

Tieto techniky sa dosiahnu redukciou koncentrácie NO_X vo výfukových plynoch až na 130 ppm (pomer paliva = viazaný uhlík/prchavá látka = 2, obsah dusíka v uhlí = 1,5 % a obsah nespáleného uhlíka v popolčeku = 5 % alebo menej). Jednako len regulovaná hodnota koncentrácie NO_X vo výfukových plynoch bola rok čo rok sprísňovaná a požadovaná hodnota koncentrácie NO_X vo výfukových plynoch je pre blízku budúcnosť 100 ppm alebo menej.

Boli vyvinuté horáky s redukovaným NO_X, ktoré sú schopné obmedziť vznik NO_X pod 100 ppm alebo menej. Také horáky obsahujú horák, ktorý má vnútorný prstenec stabilizujúci plameň na zosilnenie redukcie NO_X pri spaľovaní v časti horáka a horák, ktorý má prstenec na stabilizáciu plameňa, premosťujúci vnútorný prstenec na stabilizáciu plameňa, už opísaný, a vonkajší prstenec na stabilizáciu plameňa, vytvorený na vonkajšom obvode spaľovacej dýzy, cez ktorú prúdi zmes práškového uhlia a nosného plynu.

Okrem toho v geologických oblastiach, kde sa očakáva požiadavka na zvýšenie energie, väčšina v blízkej budúcnosti, je málo kvalitné uhlie, ktoré je bohaté na vlhkosť a popoloviny a má nízku kalorickú hodnotu. Medzi rôzne nízko kvalitné uhlie, ktorého je nadbytok, patrí uhlie s vysokou vlhkosťou, ako je hnedé uhlie a uhlie s malým obsahom dechtu. Jednako len také uhlie má problém s nízkou účinnosťou, ako je nižšia teplota a horšie spaľovanie v porovnaní s dechtovým uhlím. Hnedé uhlie sa nachádza najmä vo východnej Európe a je to pomerne mladé uhlie obsahujúce 20 % a viac popolovín a 30 % a viac vlhkosti.

Ďalej, málo preuhoľnené uhlie (ako je hnedé uhlie a lignit), drevo a rašelina, sú bohaté na prchavé látky, ktoré sa uvoľňujú v plynnej forme pri zohrievaní a sú bohaté na vlhkosť. Také druhy paliva majú nižšiu kalorickú hodnotu než uhlie s vysokým preuhoľnením, ako je dechtové uhlie a antracit, a zvyčajne sa nedajú dobre priviesť do práškového stavu. Ďalej majú popoloviny tohto druhu paliva nízky bod tavenia. Bohatosť na prchavé látky ľahšie spôsobia spontánny zážih počas skladovacieho procesu na vzduchu a spracovania na prášok. To spôsobuje ťažkosti pri manipulácii v porovnaní s prípadom dechtového uhlia a pod. Aby sa tieto ťažkosti odstránili, keď sa hnedé uhlie a lignit spracováva na prášok a spaľuje, zmes výfukového plynu a vzduchu sa použije ako nosný plyn. Pretože zmes vzduchu má nízku koncentráciu kyslíka, zabráni sa spontánnemu zážihu paliva. Zvyškové teplo vo výfukovom plyne ďalej napomáha odparovaniu vlhkosti v palive nesenom zmesovým plynom.

Ale, pretože palivo je nesené plynom s nízkou koncentráciou kyslíka, spaľovacia reakcia neprichádza, kým nie je palivo vstrekované z horáka zmiešané so vzduchom. To znamená, že spaľovacia reakcia je obmedzená rýchlosťou zmiešania paliva so vzduchom. To spôsobuje pomalšia spaľovacia rýchlosť než má dechtové uhlie, ktoré môže byť nesené vzduchom. Preto čas potrebný na vyhorenie je dlhší, ako má dechtové uhlie. To spôsobuje zvýšenie nespáleného uhlíka vo výfuku z kotla.

Spôsob urýchlenia zapálenia paliva neseného plynom s nízkou koncentráciou kyslíka je usporiadanie dýzy na vstrekovanie vzduchu v špičke palivovej dýzy tak, aby sa zvýšila koncentrácia kyslíka nosného plynu paliva. Napr. japonská patentová publikácia č. Hei - 10-72308 (bez prieskumu) opisuje horák, ktorý má vzduchovú dýzu umiestenú mimo palivovú dýzu. Ďalej, zvyčajne je používaný horák, ktorý má vzduchovú dýzu v strede palivovej dýzy tak, aby sa urýchlilo zmiešanie paliva so vzduchom na výstupe z palivovej dýzy.

Japonská patentová publikácia č. Hei - 4 -214102 (bez prieskumu) opisuje horák obsahujúci palivovú dýzu na vstrekovanie zmesi práškového uhlia a nosného plynu, a dýzu sekundárneho vzduchu a terciálnu dýzu usporiadané mimo palivovú dýzu, pričom prstenec stabilizujúci plameň na udržovanie plameňa získaného práškovým uhlím vstrekovaným z palivovej dýzy je usporiadaný na špičke priehradky medzi palivovou dýzou a dýzou sekundárneho vzduchu.

Ako už bolo opísané, hnedé uhlie nie je drahé uhlie. Ale jeho vlastnosti s vysokým obsahom popolovín, vysokým obsahom vlhkosti a nízkou kalorickou hodnotou spôsobujú problémy v spaľovateľnosti a priľnavosti popolovín. Pokiaľ ide o spaľovateľnosť, kľúčová technológia na účinné spaľovanie závisí od toho, ako urýchliť zážih a vytvoriť stabilný plameň. Priľnavosť popolovín s konštrukciou horáka a povrchom steny kotla je spôsobená nízkym bodom tavenia popolovín. To je preto, že hnedé uhlie je bohaté na vápnik, sodík a pod.. Ďalej, priľnavosť popolovín sa zvyšuje preto, že hnedé uhlie je nutné dodávať vo väčšom množstve, aby sa vyrovnala nižšia kalorická hodnota v porovnaní s dechtovým uhlím, a tým vznikne väčšie množstvo popolčeka. Také vypúšťanie trosky znečistenia je nevýhodou hnedého uhlia. Preto, aby sa mohlo použiť nízko kvalitné uhlie, ako je hnedé uhlie a lignit, na spaľovanie horákom, musí sa dosiahnuť tak účinné spaľovanie, ako aj zníženie priľnavosti popolovín.

Zvyčajne veľmi používané spôsoby spaľovania hnedého uhlia sú spôsob tangenciálneho zapaľovania a spôsob rohového zapaľovania. Pri prvom spôsobe sa komora horáka skladá z palivových kanálov a kanály pre spaľovací vzduch sú usporiadané v každej bočnej stene kotla. Pri druhom spôsobe sa komora horáka skladá z palivových kanálov a kanály pre spaľovací vzduch sú usporiadané v každom rohu kotla.

Ďalej bude opísaný rozdiel medzi týmito spôsobmi a tzv. protiľahlým zapaľovaním, kde skupina horáka je usporiadaná na všetkých protiľahlých plochách stien kotla a zvyčajne sa používa v Japonsku na spaľovanie dechtového uhlia.

Pri spôsobe protiľahlého zapaľovania pracuje každý horák (niekoľko rúrok na palivo a spaľovací vzduch) so spôsobom plameňa s vlastnou stabilizáciou. Pri spôsoboch na spaľovanie hnedého uhlia, miesto vlastnej stabilizácie plameňa, vloženej do výstupu z horáka, prúd spaľovacieho vzduchu má moment a je zmiešaný s palivom okolo stredu kotla a tým nastane stabilné spaľovanie.

Obr. 30 je nárys príkladu horákovej komory 37 podľa spôsobu rohového zapaľovania alebo spôsobu tangenciálneho zapaľovania, v pohľade zo strany kotla. Každý prúd vzduchu má rôznu rýchlosť v závislosti od svojho rôzneho cieľa. Stredná vzduchová dýza 124 mieša vzduch do paliva, privádzaného prúdom výfukového plynu z palivovej dýzy 125, a tým sa zvyšuje koncentrácia kyslíka a urýchľuje spaľovanie. Vzduchová dýza 126, ktorá je umiestená najviac zvonka, privádza vysoko prenikajúci prúd, ktorý má rýchlosť 50 m/s alebo vyššiu, a tým sa stabilizuje spaľovanie paliva okolo stredu kotla.

Kľúčovou technológiou nutnou na vytvorenie dominancie na svetovom trhu na relatívne novom poli v oblasti spaľovania nízko kvalitného uhlia ako je hnedé uhlie, je horák na práškové uhlie, ktorý môže byť v činnosti pri premenlivom zaťažení v závislosti od zmien potreby elektrickej energie. Vo východnej Európe potrebujú zohrievače pracovať pri čiastočnom zaťažení až pod asi 30 %. V takých prípadoch má známy stav techniky nasledujúce problémy.

Ako už bolo uvedené, dôležitým momentom známeho spaľovania hnedého uhlia (spôsob rohového a tangenciálneho zapaľovania) je vytvoriť silne prenikajúci prúd zmesi paliva a spaľovacieho vzduchu, aby sa stabilizovalo spaľovanie v kúrenisku. Znižovaním záťaže kotla sa už uvedený moment lúča z horákovej komory 37 takisto znižuje, a to spôsobí nestabilitu plameňa. Obr. 31 je rez pôdorysom kotla 44 podľa spôsobu rohového zapaľovania, znázorňujúci príklad variantu tvaru plameňa, keď sa zaťaženie kotla 41 zníži z vysoko zaťaženého stavu na nízko zaťažený stav. Pri vysokom zaťažení, znázornenom na obr. 31 (a), prúd z horákovej komory 37 tvorí prefukovaciu časť 38 blízko výfuku z horáka a ďalej tvorí stabilnú spaľovaciu oblasť medzi okolím výfuku a stredu kotla 41, a tým sa dosiahne účinné spaľovanie.

Naopak, pri nízkom zaťažení sa rýchlosť prúdenia a tým moment každého prúdu z horákovej komory 37 zníži. Preto sa oblasť stabilného spaľovania, ako je znázornené na obr. 3 l(a), nevytvorí a tým je spaľovanie nestabilné, celá oblasť kotla sa stáva tmavou, ako je znázornené na obr. 3 l(b). S cieľom zabrániť zhášaniu plameňa horáka pri nízkom zaťažení je detektor 48 plameňa na kontrolu vytvorenia stabilnej spaľovacej oblasti v kúrenisku 41 usporiadaný blízko dovzdušňovacieho otvoru 49 v hornej časti kotla 41, ako je znázornené v rezoch na obr. 32. Tento deflektor plameňa 48 stanoví, že nastalo zhasnutie plameňa, ak sa zníži jasnosť kotla 44, ako je znázornené na obr. 31 (b).

Pretože sa vytvorenie oblasti stabilného spaľovania v kúrenisku 41 uskutoční momentom prúdu každého horáka, známe spôsoby nie sú použiteľné pri nízkom zaťažení. Tu na obr. 31 (a) a 31 (b) sú horákové komory usporiadané v dolnej časti kotla 41, pričom prúdy zmesi paliva a nosného plynu z horákových komôr 37 sú zmiešané so spaľovacím vzduchom, privádzaným z dovzdušňovacích otvorov 49, a tým sa vytvorí plameň.

Ďalej, ak je činnosť známeho spaľovacieho zariadenia (kotla) veľmi zaťažená , t. j. keď je veľké množstvo paliva privedené do horákov, radiácia tepla z plameňa zohrieva konštrukciu horáka na vyššiu teplotu. Pretože popoloviny nízko preuhoľneného uhlia, ako je hnedé uhlie a lignit, majú nízky bod tavenia, popoloviny ležiace na zohrievaných častiach konštrukcie horáka sa odtavujú a tavenie popolovín postupne rastie. Roztavené popoloviny, ktoré narastú, môžu narušiť spaľovanie paliva. Preto pri vysoko zaťaženej činnosti potrebuje byť plameň vytvorený v polohe ďalej od horáka.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje horák na tuhé palivo, obsahujúci palivovú dýzu na vstrekovanie palivovej zmesi obsahujúcej tuhé palivo a nosný plyn, kondenzátor pozostávajúci z časti, ktorá má postupne vzrastajúci priečny prierez, a časti, ktorá má postupne sa zmenšujúci priečny prierez v smere od ústia horáka k jeho zadnej časti, kde tieto zmeny prierezu sú uskutočnené vnútri palivovej dýzy, a ďalej obsahuje člen na zúženie priechodu pre prechodné zúženie priečneho prierezu palivovej dýzy v smere od ústia horáka k jeho zadnej časti a na rozšírenie prierezu na pôvodnú hodnotu uskutočnenú pri časti kondenzátora proti prúdu toku palivovej zmesi a na vnútornej stene plochy palivovej dýzy, pričom horák ďalej obsahuje aspoň jednu vonkajšiu vzduchovú dýzu, vyhotovenú zvonka steny palivovej dýzy na vstrekovanie vzduchu a prídavné vzduchové dýzy, ktorého podstata spočíva v tom, že prídavné vzduchové dýzy sú usporiadané pri strane kondenzátora proti prúdu palivovej zmesi a na vnútornej ploche palivovej dýzy na vháňanie vzduchu pozdĺž vnútornej plochy steny palivovej dýzy.

Vo výhodnom uskutočnení horák ďalej obsahuje strednú vzduchovú dýzu na vstrekovanie vzduchu v strede palivovej dýzy.

V ďalšom výhodnom uskutočnení výstupy dýzy prídavných vzduchových dýz sú umiestnené na poprúdovej strane horáka výstupu palivovej dýzy.

V ďalšom výhodnom uskutočnení výstup strednej vzduchovej dýzy je umiestnený na poprúdovej strane horáka palivovej dýzy.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je vnútri vzduchových dýz vyhotovený vímik a v strednej vzduchovej dýze je vyhotovený vímik, pričom tento vímik je usporiadaný nastaviteľné v smere stredovej osi horáka vnútri strednej vzduchovej dýzy a je vyhotovený v strednej vzduchovej dýze na nastavenie intenzity vírenia toku vzduchu v závislosti od zaťaženia spaľovania.

Výhodné je tiež, keď na výstupe vonkajších vzduchových dýz je umiestnené vedenie na vymedzenie smeru výtokového vzduchu vypudzovaného z týchto vonkajších vzduchových dýz pod uhlom 45° alebo menším vzhľadom na stredovú os horáka.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je stabilizačný prstenec plameňa proti prúdeniu toku plynu z palivovej dýzy a toku vzduchu z vonkajších vzduchových dýz umiestnený na konci priehradky medzi palivovou dýzou a vonkajšími vzduchovými dýzami a má vytvorené výstupky tvaru žraločích zubov smerujúcich dovnútra ku koncu povrchu palivovej dýzy.

Výhodné je, keď napájačia časť pre prídavnú vzduchovú dýzu je pripojená k vzduchovým komorám na dodávanie spaľovacieho vzduchu do vonkajších vzduchových dýz a zásobovacie zariadenie spaľovacieho plynu je pripojené k prostriedkom na dodávanie plynu obohateného kyslíkom alebo čistého kyslíka. Toto zásobovacie zariadenie spaľovacieho plynu je pomerovým zariadením toku spaľovacieho plynu.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je prierez výtokového priechodu strednej vzduchovej dýzy menší než prierez vtokového priechodu strednej vzduchovej dýzy.

V ďalšom výhodnom uskutočnení má stredná vzduchová dýza valcový tvar, pričom trubičky na dodávku vzduchu sú pripojené k vtokovej časti strednej vzduchovej dýzy, kde trubičky sú spojené na vstup vzduchu v tangenciálnom smere v každom opačnom mieste kruhového prierezu strednej vzduchovej dýzy.

Predložený vynález rieši aj spôsob spaľovania uskutočneného uvedeným horákom, ktorého podstata spočíva v tom, množstvo vzduchu vstrekovaného z prídavných vzduchových dýz rovnako ako pomer medzi množstvom vstrekovaného vzduchu z prídavných dýz a vstrekovaného vzduchu zo vzduchových dýz alebo alternatívne strednej vzduchovej dýzy sa prispôsobuje spaľovaciemu zaťaženiu.

Vo výhodnom uskutočnení sa pri nízkom spaľovacom zaťažení zvyšuje množstvo vstrekovaného vzduchu z prídavných dýz v porovnaní s vysokým spaľovacím zaťažením, pričom pri vysokom spaľovacom zaťažení sa množstvo vstrekovaného vzduchu z prídavných dýz redukuje v porovnaní s množstvom pri nízkom zaťažení spaľovania.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa pri nízkom zaťažení spaľovania sa zvyšuje množstvo dodávaného vzduchu z prídavných dýz v porovnaní s množstvom pri vysokom spaľovacom zaťažení a súčasne sa reduku4 je množstvo vzduchu dodávaného zo vzduchovej dýzy, ktorá je najbližšie k palivovej dýze, ktoré je medzi vzduchovými dýzami, alebo sa alternatívne zvyšuje intenzita jeho vírenia v porovnaní s vysokým zaťažením spaľovania a pri vysokom zaťažení spaľovania sa redukuje množstvo vzduchu dodávaného z prídavných dýz v porovnaní s množstvom pri nízkom zaťažení spaľovania a súčasne sa zvyšuje množstvo vzduchu dodávaného zo vzduchovej dýzy, ktorá je najbližšie k palivovej dýze, ktoré je medzi vzduchovými dýzami, alebo sa alternatívne redukuje intenzita vírenia vzduchu v porovnaní s vysokým zaťažením spaľovania.

Výhodné je, keď sa režim vstrekovania vzduchu volí v závislosti od zaťaženia spaľovania zo skupiny pozostávajúcej z režimu vstrekovania vzduchu, pri ktorom sa vzduchový prúd vstrekuje zo strednej vzduchovej dýzy ako priamy dopredný prúd alebo nevýrazne vírivý prúd a z režimu vstrekovania vzduchu, pri ktorom sa vzduchový prúd vstrekuje zo strednej vzduchovej dýzy ako mohutne vírivý prúd.

V ďalšom výhodnom uskutočnení sa pri nízkom zaťažení spaľovania zvyšuje množstvo vzduchu vstrekovaného z prídavných vzduchových dýz v porovnaní s množstvom pri vysokom zaťažení spaľovania a súčasne množstvo vzduchu vstrekovaného zo strednej dýzy sa redukuje v porovnaní s množstvom pri vysokom zaťažení spaľovania, pričom pri vysokom zaťažení spaľovania sa redukuje množstvo vzduchu vstrekovaného z prídavných vzduchových dýz a súčasne sa zvyšuje množstvo vzduchu vstrekovaného zo strednej vzduchovej dýzy v porovnaní s množstvom pri vysokom zaťažení spaľovania. Výhodné je, keď sa pomer súhrnného množstva vzduchu dodávaného palivovou dýzou, strednou vzduchovou dýzou a prídavnými vzduchovými dýzami k množstvu vzduchu nutného na spálenie premenlivej hmoty palivom udržuje v rozsahu 0,85 až 0,95.

Cieľom vynálezu je vytvoriť horák na tuhé palivo a spôsob jeho spaľovania v širokom rozsahu zaťaženia kotla od podmienok pri vysokom zaťažení až k podmienkam pri nízkom zaťažení a preto vhodný na spaľovanie nízko preuhoľneného uhlia, ako je hnedé uhlie a lignit.

Iným predmetom vynálezu je vytvoriť horák vhodný na protiľahlé zapaľovanie, schopný účinne spaľovať práškové uhlie, ako je hnedé uhlie, ktoré má nevhodné vlastnosti popolovín.

Ďalším cieľom vynálezu je vytvoriť horák na spôsob rohového zapaľovania a tangenciálneho zapaľovania, schopný vytvoriť stabilnú spaľovaciu oblasť okolo stredu kúreniska aj pri nízkom spaľovacom zaťažení kúreniska.

Ďalším cieľom je vytvoriť viacrúrkový horák vhodný na protiľahlé zapaľovanie, rohové zapaľovanie a tangenciálne zapaľovanie.

Cieľom vynálezu je vytvoriť horák na tuhé palivo, schopný rýchle a účinne spaľovať práškové uhlie, ako je hnedé uhlie, ktoré má nevyhovujúce vlastnosti popolovín, blízko výstupu z horáka a tým dosiahnuť spaľovanie s redukovaným NO_X; a spaľovacie zariadenie s použitím tohto horáka.

Horák podľa predloženého vynálezu je vhodný na použitie zmesi tekutiny pozostávajúcej z tuhého paliva, ktoré sa skladá z nízko preuhoľneného uhlia, ako je hnedé uhlie a lignit; a nosného plynu, ktorý má koncentráciu kyslíka menšiu ako 21 %.

Ak už uvedený horák podľa predloženého vynálezu pracuje pri vysokom zaťažení, palivo vstrekované z palivovej dýzy sa zohreje vysokou tepelnou radiáciou z horáka. Táto situácia umožňuje stabilné spaľovanie, aj keď palivo je vstrekované z palivovej dýzy vysokou rýchlosťou. V tom okamihu sa vstrekuje vzduch ako priamo dopredu smerujúci prúd, alebo ako mierne vírivý prúd (pri počte vírenia 0,3 alebo menej) zo strednej vzduchovej dýzy, a tým je plameň odfúknutý z blízkosti horáka, takže je plameň vytvorený v polohe ďalej od horáka. To zabraňuje, aby vysoká teplota zohrievala konštrukciu horáka tepelnou radiáciou plameňa.

Naopak, ak už uvedený horák podľa predloženého vynálezu pracuje pri nízkom zaťažení, vzduch sa vstrekuje ako silne vírivý prúd (s počtom vírení 0,5 alebo vyššom) zo strednej vzduchovej dýzy, a tým sa zmiešanie prúdu paliva so vzduchom urýchli. Ďalej, pretože rýchlosť vstrekovania paliva pri strednej osi horáka sa zníži vírením vzduchového prúdu zo stredovej vzduchovej dýzy, čas zdržania paliva blízko palivovej dýzy sa stáva dlhší. Preto sa palivo zohreje blízko palivovej dýzy pri teplote potrebnej na spaľovanie, a tak sa vytvorí plameň začínajúci v blízkosti palivovej dýzy.

Tlak v smere prúdu od prstenca na stabilizáciu plameňa klesá, zatiaľ čo sú vytvorené recirkulačné oblasti smerujúce z poprúdovej strany k protiprúdovej strane. Vnútri recirkulačných oblastí sa zhorený plyn s vysokou teplotou, ktorý vznikne v smere prúdu, zdržuje navyše k palivu a vzduchu vstrekovanému z vonkajších dýz. Preto recirkulačné oblasti majú vysokú teplotu, a tým slúžia ako zdroj zážihu pre prúd paliva, prúdiaci v blízkosti. To umožňuje stabilné vytvorenie plameňa od výstupu z palivovej dýzy.

Ak je použitý výfukový plyn ako nosný plyn paliva, výstup z prídavných vzduchových dýz je usporiadaný medzi kužeľovou časťou, ktorá má znižujúci sa prierez v rozdeľovači a prstenci stabilizujúcom plameň. Tento tvar dovoľuje, aby zmes plynu mala množstvo kyslíka, ktoré je nutné na spaľovanie. Táto zmes plynu koliduje s prstencom na stabilizáciu plameňa, a tým dovoľuje účinné zapaľovanie prstencom na stabilizáciu plameňa. Ďalej, aj pri nízkom spaľovacom zaťažení a aj ak kúrenisko spaľuje práškové uhlie, ako je hnedé uhlie, ktoré nemá dobrú charakteristiku popolovín, rýchle a účinné spaľovanie sa dosiahne blízko výstupu z horáka, tým je umožnené spaľovanie s redukovaným NO_X a zabráni sa priľnutiu popolovín na povrch steny kúreniska blízko horáka.

Zvyčajne v horákoch na tuhé palivo neobmedzených na už uvedené horáky na tuhé palivo podľa predloženého vynálezu, pri vysokom spaľovacom zaťažení spaľovacieho zariadenia (kotol), plameň tuhého paliva sa výhodne vytvorí v mieste ďalej od horáka na tuhé palivo vnútri kúreniska. Naopak, pri nízkom spaľovacom zaťažení spaľovacieho zariadenia (kúrenisko), plameň tuhého paliva je výhodne vytvorený tak, že začína v okolí povrchu steny kúreniska ihneď smerom po prúde pri výstupe z palivovej dýzy na tuhé palivo.

Napríklad, ak prídavné vzduchové dýzy sú usporiadané v horáku na tuhé palivo, pri nízkom spaľovacom zaťažení spaľovacieho zariadenia (kúrenisko), je možné zvýšiť množstvo vzduchu vstrekovaného z prídavných vzduchových dýz. Vzduch vstrekovaný z prídavných vzduchových dýz zvyšuje koncentráciu kyslíka blízko povrchu vnútornej steny palivovej dýzy. To urýchľuje spaľovaciu reakciu paliva v porovnaní s prípadom nízkej koncentrácie kyslíka. Tak sa zapálenie paliva zrýchli a preto je vytvorený plameň, vychádzajúci z okolia výstupu (špičky) palivovej dýzy. Pri vysokom spaľovacom zaťažení spaľovacieho zariadenia (kúrenisko) sa množstvo vstrekovaného vzduchu z prídavných vzduchových dýz zníži. Táto operácia znižuje koncentráciu kyslíka blízko vnútornej strany steny palivovej dýzy, tým sa spomalí spaľovacia reakcia paliva v porovnaní s prípadom nízkej koncentrácie kyslíka. Teda, zapálenie paliva sa stane pomalšie a preto sa plameň vytvorí v polohe ďalej od horáka vnútri kúreniska.

Pri vysokom spaľovacom zaťažení spaľovacieho zariadenia (kúreniska) sa teplota horáka na tuhé palivá a povrchu steny kúreniska zvýši. Preto spálený popolček priľne na konštrukciu horáka a priľnavosť sa postupne zvyšuje. Tak má sklon k tomu, aby nastal fenomén zvaný zatroskovanie. Aby sa potlačilo zatroskovanie na konštrukciu horáka a povrchu steny kúreniska pri vysokom spaľovacom zaťažení spaľovacieho zariadenia (kúreniska), plameň sa posunie do polohy ďaleko od horáka, tým sa porovnateľne zníži teplota horáka na povrchu steny kúreniska. Pri nízkom spaľovacom zaťažení sa množstvo vzduchu riadi výhodne tak, aby pomer vzduchu k prchavým látkam (pomer celkového množstva privádzaného z palivovej dýzy a prídavných vzduchových dýz (ak sú nejaké), k množstvu vzduchu nevyhnutnému na dokonalé spaľovanie prchavých látok, nachádzajúcich sa v palive) bol 0,85 až 0,95. Stabilné spaľovanie je zvyčajne náročné dosiahnuť pri nízkom spaľovacom zaťažení. Ale, pri pomere vzduchu k prchavým látkam 0,85 až 0,95 sa zvyšuje teplota plameňa, a to dovoľuje udržať stabilné spaľovanie.

Ďalej, aby sa potlačilo zatroskovanie na konštrukcii horáka a povrchu steny kúreniska, ako odozva na signál z teplomera alebo meradla intenzity radiácie, usporiadaného v horáku alebo povrchu obvodovej steny kúreniska, možno nastaviť množstvo vzduchu vstrekovaného z prídavných vzduchových dýz. Nastavenie množstva vzduchu spôsobí zmenu polohy vytvorenia plameňa vnútri kúreniska, a to dovoľuje nastaviť intenzitu tepelnej radiácie k horáku a povrchu steny kúreniska.

Ako už bolo opísané, pri vysokom zaťažení spaľovacieho zariadenia, vzhľadom na vysoké tepelné zaťaženie kúreniska, je plameň výhodne vytvorený v mieste ďaleko od horáka vnútri kúreniska. Naopak, pri nízkom zaťažení spaľovacieho zariadenia, vzhľadom na nízke tepelné zaťaženie kúreniska, teplota horáka a povrchu obvodovej steny kúreniska sa nezvýši tak vysoko v porovnaní s prípadom vysokého zaťaženia. Preto môže byť plameň vytvorený blízko horáka, vnútri kúreniska.

Pri spôsobe spaľovania s použitím prvého horáka alebo druhého horáka, pri vysokom zaťažení spaľovacieho zariadenia, palivo sa zapáli na mieste ďaleko od horáka a tak je plameň vytvorený v strede kúreniska. Aby bolo možné sledovať plameň, vytvorený horákom pri vysokom zaťažení, plameň sa sleduje výhodne v strede kúreniska, kde plameň horákov splynie. Naopak, pri nízkom zaťažení spaľovacieho zariadenia, palivo sa zapáli blízko horáka, a plameň sa vytvorí blízko každého horáka. Ďalej, v niektorých prípadoch, nezávislý plameň sa vytvorí každým horákom vnútri kúreniska. Preto plameň vytvorený na výstupe každého horáka je výhodne sledovaný pri nízkom zaťažení.

V prvom horáku a druhom horáku podľa predloženého vynálezu možno použiť ďalšie vzduchové otvory miesto prídavných vzduchových dýz. Ďalšie vzduchové otvory sú usporiadané v povrchu steny palivovej dýzy a majú tvar kruhu, elipsy, pravouholníka alebo štvorca. Štyri, osem alebo dvadsať a pod. maximálne ďalších vzduchových otvorov môže byť usporiadaných v rovnakej vzdialenosti v radiálnom smere palivovej dýzy. Jeden ďalší vzduchový otvor vytvorený štrbinou v radiálnom smere palivovej dýzy nevýhodne spôsobí nerovnomerný prúd ďalšieho vzduchu vstrekovaného štrbinou, vnútri palivovej dýzy.

Výhodne zohriaty vzduch sa privádza do ďalších vzduchových otvorov alebo prídavných vzduchových dýz. Zdroj tepla pre tento cieľ môže byť tlakový vzduch privádzaný do ventilátorového mlyna na vytváranie práškového uhlia alebo inokedy vzduch vedený do vzduchovej komory, vykurovanej pre spaľovanie v horáku. Tlakový vzduch privádzaný do ventilátorového mlynu je výhodnejší, vzhľadom na jeho vysoký tlak.

Privádzacia časť vzduchu pre ďalšie vzduchové otvory alebo prídavné vzduchové dýzy môže byť spojená so vzduchovou komorou na privádzanie spaľovacieho vzduchu (vonkajší vzduch ako sekundárny a terciálny vzduch) do dýzy vonkajšieho vzduchu. Aleje výhodnejšie, aby privádzacia časť vzduchu bola spojená s jednoúčelovým zariadením na prívod spaľovacieho vzduchu.

Ak je časť na privádzanie vzduchu do ďalších vzduchových otvorov alebo prídavných dýz spojená s jednoúčelovým zariadením na prívod spaľovacieho vzduchu, kyslíkom obohatený vzduch, ktorý má zvýšenú koncentráciu kyslíka, alebo čistý kyslík, možno ľahko privádzať v závislosti od spaľovateľnosti tuhého pali6 va, ako je práškové uhlie a ako odozva na zníženie zaťaženia spaľovacieho zariadenia. Ďalej, zariadenie na riadenie rýchlosti spaľovacieho vzduchu, usporiadané pre jednoúčelové zariadenie na privádzanie spaľovacieho vzduchu, umožňuje ľahké ovládanie rýchlosti privádzania.

Ďalej, ak spaľovací plyn (vzduch) účinný na zapálenie paliva sa privedie do horáka jednoúčelovým zariadením na prívod spaľovacieho vzduchu, tlak spaľovacieho plynu (vzduchu) môže byť iný než tlak vzduchu získaný vo vzduchovej komore. To umožňuje neobmedzený výber veľkosti otvorov pre prívod spaľovacieho vzduchu pre zážih. Ďalej, zariadenie na riadenie rýchlosti prúdenia spaľovacieho vzduchu umožňuje ľahké ovládanie prívodnej rýchlosti.

Vedenie na smerovanie prúdu vonkajšieho vzduchu je usporiadané na výstupe z dýzy vonkajšieho vzduchu už uvedeného prvého horáka a druhého horáka podľa predloženého vynálezu, pričom prúd vonkajšieho vzduchu (sekundárny a terciálny vzduch, tu v niektorých prípadoch) je usporiadaný s určitou rozbiehavosťou tak, aby vytvoril rozbiehajúci sa plameň. V tom okamihu, sklon vedenia je nastavený na 45 stupňov alebo menej, vzhľadom na stredovú os horáka, pričom prúd spaľovacieho vzduchu vstrekovaného z dýzy vonkajšieho vzduchu má taký moment, aby vytvoril zmesovú tekutinu výfukového plynu a práškového uhlia. Plameň sa zúži prúdom vzduchu, ktorý má väčší moment, pričom sa v kúrenisku vytvorí stabilný plameň (oblasť spaľovania), a tým sa umožní účinné spaľovanie práškového uhlia.

Ak je vedenie na vedenie krajného prúdu vzduchu z krajnej dýzy usporiadané v takom uhle, aby sa krajný prúd vzduchu pohyboval pozdĺž horáka a vonkajšieho povrchu steny kúreniska, krajný vzduchový prúd ochladzuje horák a vonkajší povrch steny kúreniska, a tým sa zabráni zatroskovaniu.

Spaľovacie zariadenia vybavené niekoľkými už uvedenými prvými horákmi a druhými horákmi podľa predloženého vynálezu na povrchu steny kúreniska zahŕňajú kotol na uhlie, kotol na rašelinu a kotol na biomasu (drevo), a zohrievaciu pec, a zohrievač vetra.

Teplomery alebo meradlá intenzity radiácie sú usporiadané v už uvedenom prvom a druhom horáku podľa vynálezu alebo stene kúreniska mimo horák. Ako odozva na signál takého prístroja sa nastavuje množstvo a intenzita vírenia vzduchu vstrekovaného zo strednej vzduchovej dýzy horáka a/alebo sa nastavuje množstvo vzduchu vstrekovaného z ďalších vzduchových otvorov alebo prídavných vzduchových dýz. Touto operáciou sa poloha vytvorenia plameňa v kúrenisku príslušne riadi v závislosti od zmeny zaťaženia.

Príklad merania príslušnej polohy vytvorenia plameňa je nasledujúci. Pri nízkom spaľovacom zaťažení spaľovacieho zariadenia je špička plameňa tuhého paliva vnútri kúreniska blízko steny kúreniska mimo výstup z palivovej dýzy asi 0,5 m alebo viac po stredovej osi palivovej dýzy.

Pri vysokom zaťažení spaľovacieho zariadenia sa plameň sleduje okolo stredu kúreniska, kde splynú plamene horákov podľa predloženého vynálezu, s použitím detektora plameňa alebo vizuálnym pozorovaním. Naopak, pri nízkom zaťažení spaľovacieho zariadenia sa kontroluje plameň, ktorý vznikne na výstupe každého horáka podľa predloženého vynálezu.

Vynález obsahuje systém kotla na uhlie a systém na výrobu energie spaľujúci uhlie, opísaný neskôr.

(a) Systém kotla na uhlie obsahujúci: kotol na uhlie; dymový kanál slúžiaci ako kanál na výfuk plynu z kotla; zariadenie na čistenie výfukového plynu usporiadané v dymovom kanáli; zariadenie na unášanie práškového uhlia na unášanie uhlia vo forme práškového uhlia do horáka podľa predloženého vynálezu usporiadaného v kotle; zariadenie na riadenie prívodu práškového uhlia na riadenie množstva práškového uhlia, privádzaného zo zariadenia na unášanie práškového uhlia do horáka; a zariadenie na riadenie privádzaného vzduchu na riadenie množstva vzduchu prúdiaceho z horáka.

(b) Systém na výrobu energie spaľujúci uhlie obsahuje: kotol, ktorý má stenu kúreniska vybavenú niekoľkými horákmi podľa predloženého vynálezu; kotol na zohrievanie vody na výrobu pary s použitím spaľovacieho tepla, získaného spaľovaním tuhého paliva horákmi; parnú turbínu poháňanú parou získanou z kotla a parného generátora poháňaného parnou turbínou; systém na výrobu energie spaľujúci uhlie používajúci horáky na tuhé palivá podľa predloženého vynálezu ako horáky.

V prvom a druhom horáku podľa predloženého vynálezu, horák podľa spôsobu rohového zapaľovania alebo spôsobu tangenciálneho zapaľovania, ktoré bolo ťažké robiť pri nízkom zaťažení kúreniska pri známom stave techniky, sa uvedie do činnosti schematicky tak, že sa vytvorí oblasť stabilného plameňa okolo stredu kúreniska pri vysokom zaťažení a je v činnosti v schéme samočinnej stabilizácie pri nízkom zaťažení.

Teraz je jednotka vytvorená horákmi na tuhé palivá podľa vynálezu a niekoľko jednotiek je umiestených v rohoch alebo protiľahlých stenách kúreniska tak, aby vytvorili pár alebo páry jednotiek.

Tento spôsob spaľovania možno uplatniť v širokom rozsahu zaťaženia kúreniska (najmä 30 až 100 %), zodpovedajúceho rôznym požiadavkám na energiu aj v kúrenisku na spaľovanie nízko kvalitného uhlia, ako je hnedé uhlie a lignit.

Najmä pri vysokom zaťažení je odfukovacia časť vytvorená v spodnej časti palivového prúdu z horáka. Pri nízkom zaťažení sa použije schéma samočinnej stabilizácie plameňa, t. j. spaľovanie sa robí tak, že vychádza od spodnej časti palivového prúdu z horáka. Odfukovanie alebo zapálenie v spodnej časti palivového prúdu z horáka sa riadi nastavením rozvádzacieho pomeru spaľovacieho vzduchu (vonkajší vzduch a krajný vzduch) horáka a/alebo nastavením intenzity vírenia spaľovacieho vzduchu s použitím vírenia, vykonávaného v dýze vonkajšieho vzduchu horáka.

Ak je horák podľa predloženého vynálezu použitý v kúrenisku kotla, kotol možno mať v činnosti v závislosti od požiadavky na energiu.

To zamedzuje nadmernú výrobu pary pre elektrickú energiu v kúrenisku kotla, a tým je umožnená účinná činnosť kúreniska kotla a v podstate zníženie nákladov na činnosť kúreniska kotla.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Príkladné vyhotovenie horákov podľa predloženého vynálezu je znázornené na pripojených výkresoch, kde obr. 1 je rez horákom na práškové uhlie podľa prvého vyhotovenia vynálezu pri nízkom zaťažení;

obr. 2 je rez horákom na práškové uhlie z obr. 1 pri vysokom zaťažení;

obr. 3 je nárys horáka na práškové uhlie z obr. 1, v pohľade zo strany kúreniska;

obr. 4 je nárys modifikácie horáka na práškové uhlie z obr. 1;

obr. 5 je rez modifikáciou horáka na práškové uhlie z obr. 1;

obr. 6 je rez modifikáciou horáka na práškové uhlie z obr. 1;

obr. 7 je rez horákom na práškové uhlie podľa druhého vyhotovenia vynálezu, pri vysokom zaťažení;

obr. 8 je rez A-A horákom na práškové uhlie z obr. 7;

obr. 9 je rez horákom na práškové uhlie podľa tretieho vyhotovenia vynálezu;

obr. 10 je nárys horáka na práškové uhlie z obr. 9, v pohľade zo strany kúreniska;

obr. 11 je rez horákom na tuhé palivo podľa štvrtého vyhotovenia vynálezu pri nízkom zaťažení;

obr. 12 je rez horákom na tuhé palivo z obr. 11 pri vysokom zaťažení;

obr. 13 je nárys horáka na tuhé palivo z obr. 11, v pohľade zo strany kúreniska;

obr. 14 je rez modifikáciou horáka na tuhé palivo z obr. 11 pri vysokom zaťažení;

obr. 15 je nárys modifikácie horáka na tuhé palivo z obr. 11, v pohľade zo strany kúreniska;

obr. 16 je rez modifikáciou horáka na tuhé palivo z obr. 11;

obr. 17 je rez horákom na tuhé palivo podľa piateho vyhotovenia vynálezu, pri nízkom zaťažení;

obr. 18 je rez horákom na tuhé palivo z obr. 17 pri vysokom zaťažení;

obr. 19 je rez horákom na tuhé palivo podľa šiesteho vyhotovenia vynálezu;

obr. 20 je nárys horáka na tuhé palivo z obr. 19, v pohľade zo strany kúreniska;

obr. 21 je rez (obr. 21 (a)) a nárys (obr. 2l(b)) horáka podľa siedmeho vyhotovenia vynálezu;

obr. 22 je rez (obr. 22(a)) a nárys (obr. 22(b)) horákom podľa ôsmeho vyhotovenia vynálezu;

obr. 23 je rez kúreniskom podľa vyhotovenia vynálezu, znázorňujúci situáciu vytvárania plameňa konfiguráciou horáka pri rohovom spôsobe zapaľovania (obr. 23(a)) pri vysokom zaťažení a obr. 23(b) pri nízkom zaťažení;

obr. 24 je rez pôdorysom kúreniska podľa vyhotovenia vynálezu, znázorňujúci situáciu vytvárania plameňa konfiguráciou horáka pri tangenciálnom spôsobe zapaľovania (obr. 24(a)) pri vysokom zaťažení a obr. 24(b) pri nízkom zaťažení;

obr. 25 je rez pôdorysom kúreniska podľa vyhotovenia vynálezu, znázorňujúci situáciu vytvárania plameňa konfiguráciou horáka pri tangenciálnom spôsobe zapaľovania (obr. 25(a) pri vysokom zaťažení a obr. 25(b) pri nízkom zaťažení);

obr. 26 je konštrukčná schéma zvyčajného kotla na hnedé uhlie (obr. 26(a) znázorňuje nárys a obr. 26(b) znázorňuje rez pôdorysom kúreniska);

obr. 27 je schéma spaľovacieho zariadenia podľa vyhotovenia vynálezu;

obr. 28 je rez pôdorysom spaľovacieho zariadenia z obr. 27;

obr. 29 je schéma systému kotla s práškovým uhlím podľa vyhotovenia vynálezu;

obr. 30 je nárys príkladu horákovej komory podľa známeho stavu techniky, v pohľade zo strany kúreniska; obr. 31 je rez pôdorysom kúreniska podľa známeho stavu techniky, znázorňujúci zmeny v spaľovacej oblasti kúreniska počas znižovania zaťaženia v konfigurácii horáka rohového spôsobu spaľovania (obr. 31 (a) pri vysokom zaťažení a obr. 31 (b) pri nízkom zaťažení);

obr. 32 je rez nárysom kúreniska podľa známeho stavu techniky, znázorňujúci polohu detektora plameňa, usporiadaného vnútri kúreniska na kontrolu stredu kúreniska.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Uskutočnenia predloženého vynálezu sú opísané s odkazom na výkresy.

Obr. 26 znázorňuje usporiadanie zvyčajného kúreniska 41 kotla na hnedé uhlie. Obr. 26(a) je nárys kúreniska 41 kotla na hnedé uhlie s tangenciálnym spôsobom zapaľovania. Obr. 26(b) je rez pôdorysom kúreniska 41 znázorneného na obr. 26(a).

Vo zvyčajnom hnedouhoľnom kotle, výfukový plyn približne 1 000 °C je odťahovaný z hornej časti kúreniska 41 potrubím 55 (obrázok) pre výfukový plyn. Ventilátorový mlyn 45 suší a drví na prášok hnedé uhlie, dodávané zo zásobníka 43 uhlia. Rúrky 59 na prenos tepla prehrievača 50 (obr.29) a pod. sú usporiadané vo vnútornej hornej časti kúreniska 41. V horáku podľa rohového spôsobu zapaľovania a tangenciálneho spôsobu zapaľovania je ventilátorový mlyn 45 usporiadaný v každej horákovej komore 37 (obr. 30).

Prvé uskutočnenie

Obr. 1 a 2 sú rezy horákom na tuhé palivo (jednoducho tu horák) podľa prvého uskutočnenia vynálezu. Obr. 1 znázorňuje situáciu, keď palivo vstrekované z horáka 42 pri nízkom zaťažení je spaľované v kúrenisku 41. Obr. 2 znázorňuje situáciu, v ktorej palivo vstrekované z horáka pri vysokom zaťažení je spaľované v kúrenisku 44. Obr. 3 je schéma horáka 42 z obr. 1 v pohľade zo strany kúreniska 41.

Olejová striekacia pištoľ 24 na napomáhanie spaľovania je usporiadaná v strede horáka 42. Stredná vzduchová dýza 10 na vstrekovanie vzduchu je usporiadaná okolo olejovej striekacej pištole 24. Palivová dýza 11, ktorá má kanál súosový so strednou vzduchovou dýzou 10 a vstrekujúca tekutinovú zmes paliva, v ktorej je súosovo vytvorený kanál, a nosného plynu, je usporiadaná okolo strednej vzduchovej dýzy W. Prídavné vzduchové dýzy 12 sú usporiadané na vnútornom povrchu palivovej dýzy 11, kde horúci a/alebo tlakový vzduch je dodávaný. V tomto vyhotovení je niekoľko prídavných vzduchových dýz 12 usporiadaných pozdĺž vnútornej steny vonkajšej priehradky 22 palivovej dýzy 11, ako je znázornené na obr. 3, alebo v inom prípade niekoľko ďalších vzduchových otvorov je usporiadaných na vonkajšej priehradke 22. Sekundárna vzduchová dýza 13 a terciálna vzduchová dýza 14 (spoločne tu v určitých prípadoch nazývané vonkajšia vzduchová dýza) sú súosové s palivovou dýzou 11 a obidve slúžia na vstrekovanie vzduchu, a sú usporiadané okolo palivovej dýzy 11. Prekážka, nazývaná prstenec 23 na stabilizáciu plameňa, slúži ako prekážka tak proti prúdu 16 zmesi paliva a nosného plynu (tu prúd práškového uhlia) vstrekovaného z palivovej dýzy 11, ako proti prúdu 17 sekundárneho vzduchu, prúdiaceho z dýzy 13 sekundárneho vzduchu. Preto sa tlak na po prúdovej strane (strana kúreniska 41) prstenca 23 na stabilizáciu plameňa znižuje, a tým sa indukuje v tejto oblasti prúd smerujúci proti prúdu 16 práškového uhlia a prúdu 17 sekundárneho vzduchu. Tento prúd v obrátenom smere je nazývaný recirkulačná oblasť 19. Plyn s vysokou teplotou vznikajúci spaľovaním práškového uhlia prúdi do recirkulačných oblastí 19 z po prúdovej strany a zdržuje sa tam. Tento plyn s vysokou teplotou je zmiešaný s práškovým uhlím v prúde 16 paliva, vo výstupe z horáka vnútri kúreniska 41. Súčasne sú častice práškového uhlia zohrievané tepelnou radiáciou z kúreniska 41, a tým sa zapália.

Olejová striekacia pištoľa 24 napomáhajúca spaľovaniu usporiadaná pozdĺž strednej osi strednej vzduchovej dýzy 10 sa používa na zapálenie paliva pri naštartovaní horáka 42. Vímik 10a na vírenie vzduchu vstrekovaného zo strednej vzduchovej dýzy 10 je usporiadaný na konci strednej vzduchovej dýzy 10. Vzduch sa privádza do vzduchovej komory 26 na privádzanie vzduchu a potom sa privádza do kúreniska 41 cez sekundárnu vzduchovú dýzu 13 a dýzu 14 terciálneho vzduchu. Vímiky 27 a 28 na vírenie vzduchových prúdov vstrekovaných z dýzy 13 sekundárneho vzduchu a dýzy 14 terciálneho vzduchu sú usporiadané vnútri dýz 13 a 14.

Dýza 13 sekundárneho vzduchu a dýza 14 terciálneho vzduchu sú vzájomne oddelené priehradkou 29. Koniec priehradky 29 tvorí vedenie (objímku) spôsobujúce, že prúd 18 terciálneho vzduchu bude vstrekovaný v určitom uhle k prúdu 16 práškového uhlia. Hrdlo 30 horáka tvoriace stenu kúreniska slúži takisto ako vonkajšia stena dýzy 14 terciálneho vzduchu. Vodné rúrky 31 sú usporiadané na stenách kúreniska.

Člen 32 na prechodné zúženie priečnej časti prietoku v palivovej dýze 11 a na rozšírenie uvedenej priečnej časti na pôvodnú hodnotu je usporiadaný na vnútornom povrchu palivovej dýzy 11. Ďalej kondenzátor 33 na sústredenie paliva pri vonkajšej priehradke 22 palivovej dýzy 11 je usporiadaný mimo strednej vzduchovej dýzy 10. Kondenzátor 33 je umiestený na poprúdovej strane (strane kúreniska) od člena 32 na zúženie prietoku.

Člen 32 na zúženie prietoku má ten účinok, že prúd palivových častíc (práškového uhlia), ktorý má väčšiu zotrvačnosť než nosný plyn paliva (výfukový plyn), sa sústredí do oblasti strednej osi horáka. Ďalej, kondenzátor 33 je usporiadaný po prúde od člena 32 na zúženie prietoku a má ten účinok, že prúd častíc paliva (práškového uhlia), sústredený na oblasť strednej osi členom 32 na zúženie prietoku sa roztiahne kondenzátorom 33 a potom prúdi kanálom palivovej dýzy 11.

Teraz, pretože prúd palivových častíc (práškového uhlia), ktorý sa rozšíril a potom prúdi kanálom palivovej dýzy 11, má väčšiu zotrvačnosť než nosný plyn paliva (výfukový plyn), prúd palivových častíc (práškového uhlia) sa sústreďuje na oblasť vnútornej steny palivovej dýzy 11 a prúdi smerom k výfuku. Tento sústredený prúd práškového uhlia v oblasti bočnej steny palivovej dýzy 11 sa ľahšie stýka s vonkajším vzduchom (spaľovací vzduch) blízko výstupu z palivovej dýzy 11, a ďalej sa stýka s plynom s vysokou teplotou recirkulačných oblastí 19 vytvorenou po prúde od prstenca 23 na stabilizáciu plameňa, a tým sa ľahšie zapáli.

V tomto vyhotovení sú ďalej opísané tvary horáka 42 a spôsob spaľovania, pri ktorom je použitý výfukový plyn ako nosný plyn paliva a pri ktorom je koncentrácia kyslíka v prúde J_6 zmesi paliva a nosného plynu nízka. Taký spôsob spaľovania možno uplatniť napr. pri spaľovaní hnedého uhlia a lignitu.

Ako už bolo opísané, nízko preuhoľnené uhlie, ako je hnedé uhlie a lignit, je bohaté na prchavé látky a vlhkosť. Také uhlie má nižšiu kalorickú hodnotu než vysoko preuhoľnené uhlie a navyše má nevyhovujúcu práškovateľnosť. Ďalej jeho popolček má nízky bod tavenia. Bohatosť prchavých látok ľahko spôsobí samovoľné zapálenie počas skladovania a pri výrobe práškového uhlia na vzduchu. Aby sa odstránila táto ťažkosť, keď sa hnedé uhlie a lignit rozomelie na prášok a spaľuje, používa sa ako nosný plyn paliva zmes výfukového plynu a vzduchu s nízkou koncentráciou kyslíka. Súčasne zvyškové teplo vo výfukovom plyne pomáha vyparovaniu vlhkosti v práškovom uhlí.

Jednako len rýchlosť spaľovania hnedého uhlia a lignitu je nižšia v atmosfére s nízkou koncentráciou kyslíka než vo vzduchu. Preto, keď sa spaľovanie práškového uhlia, ako je hnedé uhlie a lignit, vykonáva v nosnom plyne s nízkou koncentráciou kyslíka, rýchlosť spaľovania závisí od rýchlosti miešania hnedého uhlia a lignitu so vzduchom. To spôsobí pomalšiu rýchlosť spaľovania než pri spaľovaní dechtového uhlia, ktoré sa vykonáva so vzduchom. Preto pri spaľovaní hnedého uhlia a lignitu pri nízkom zaťažení horáka 42 s nízkou rýchlosťou spaľovania paliva, odfukovanie a zhášanie plameňa nastáva ľahšie v porovnaní so spaľovaním dechtového uhlia. Ďalej pri spaľovaní hnedého uhlia a lignitu je čas potrebný na vyhorenie dlhší než pri dechtovom uhlí. To spôsobuje zvýšenie nespálených karbónov vo výstupe kúreniska. Preto urýchlenie zmiešavania paliva so vzduchom je nutné. Ak sa množstvo spaľovania zvýši, t. j. ak sa spaľuje hnedé uhlie a lignit pri vysokom zaťažení s dobrým zmiešavaním so vzduchom, bohatosť prchavých látok spôsobí zvýšenie množstva spaľovania v okolí horáka 42· Preto sa tepelné zaťaženie v blízkosti horáka 42 miestne zvyšuje a tak sa teplota konštrukcie horáka a steny kúreniska zvyšuje tepelnou radiáciou. To spôsobuje možnosť, že spálené popoloviny priľnú a natavia sa na konštrukciu horáka a stenu kúreniska, a to spôsobí zatroskovanie. Nižšia teplota tavenia hnedého uhlia a lignitu urýchľuje zatroskovanie konštrukcie horáka a steny kúreniska.

V tomto vyhotovení sa už uvedený problém, spôsobený rozdielom podmienok spaľovania paliva pri vysokom zaťažení a nízkom zaťažení horáka 42 pri použití nízko preuhoľneného uhlia, vyrieši nastavením polohy vytvárania plameňa v závislosti od zaťaženia horáka. T. j. pri vysokom zaťažení sa plameň tvorí v polohe ďaleko od horáka vnútri kúreniska. Naopak, pri nízkom zaťažení sa plameň tvorí už vo výstupe palivovej dýzy Π. Pri nízkom zaťažení, vzhľadom na nízke zaťaženie kúreniska 41, teplota horáka 42 a steny kúreniska 44 sa nezvyšuje tak vysoko v porovnaní s prípadom vysokého zaťaženia, aj keď sa plameň vytvorí blízko horáka 42 a steny kúreniska 41. Tak zatroskovanie nenastane na konštrukcii horáka a stene kúreniska.

Aby sa plameň vytvoril už vo výstupe z palivovej dýzy 11 pri nízkom zaťažení, v tomto vyhotovení, navyše k tomu, že plyn s vysokou teplotou sa zdržuje v recirkulačných oblastiach 19 vytvorených po prúde od prstenca 23 na stabilizáciu plameňa, vzduch sa privádza do horáka prídavnými vzduchovými dýzami 12, a tým sa zvyšuje koncentrácia kyslíka v prúde 16 práškového uhlia blízko prstenca 23 na stabilizáciu plameňa. Touto operáciou sa zvýši rýchlosť spaľovania v porovnaní s prípadom nízkej koncentrácie kyslíka, takže sa urýchli zapálenie častíc paliva. Pretože plameň sa vytvorí už v blízkosti palivovej dýzy 11.

Ďalej, prívod vzduchu strednou vzduchovou dýzou 10 takisto zvyšuje koncentráciu kyslíka v prúde 16 práškového uhlia, takže sa urýchli zapálenie práškového uhlia. Teraz je účinné, aby vímik 10a bol usporiadaný v strednej vzduchovej dýze 10, ako je znázornené na obr. 1 tak, aby sa rozvíril stredný prúd 15 vzduchu, takže sa urýchli zmiešanie s prúdom 16 práškového uhlia. Ak sa stredný prúd 15 vzduchu rozvíri, prúd 15 vzduchu zo strednej vzduchovej dýzy 10 sa rozšíri smerom von odstredivou silou, pričom rýchlosť prúdenia smerujúceho smerom do stredu kúreniska sa zníži. Preto čas zdržania sa práškového uhlia blízko výstupu z horáka sa stáva dlhší. V dôsledku toho spaľovanie začína blízko horáka 42.

Stredná vzduchová dýza 10 a prídavné vzduchové dýzy 12 sú výhodne umiestené proti prúdu do výstupu z palivovej dýzy 11. Teraz, tak poloha strednej vzduchovej dýzy 10 ako poloha prídavných vzduchových dýz 12 vnútri palivovej dýzy 11 je nastavená výhodne tak, aby čas zdržania sa práškového vzduchu v palivovej dýze 11 sa stal kratší ako čas oneskorenia zapálenia práškového uhlia. Cieľom toho je zabrániť spätnému plameňu a poškodeniu palivovej dýzy 11 zapálením práškového uhlia vnútri palivovej dýzy 11. Použité miery sú: čas oneskorenia zapálenia (asi 0,1 s) plynového paliva, ktorého čas oneskorenia zapálenia je kratší ako práškového uhlia, a rýchlosť zdržania sa 10 až 20 m/s v palivovej dýze 11. V dôsledku toho, tak vzdialenosť medzi výstupom z palivovej dýzy 11 ako výstupom zo strednej vzduchovej dýzy 10 a vzdialenosť prídavných vzduchových dýz 12 je nastavená na 1 m alebo menej.

Pri vysokom zaťažení, tepelné zaťaženie blízko horáka sa zníži vytvorením plameňa v polohe ďaleko od horáka. Z toho dôvodu, v tomto vyhotovení, prívod vzduchu z prídavných vzduchových dýz 12 sa zníži v porovnaní s prípadom nízkeho zaťaženia. Na druhej strane, prívod vzduchu zo strednej vzduchovej dýzy 10 sa zvýši, zatiaľ čo rýchlosť prúdenia vzduchu je nastavená tak, aby bola vyššia ako rýchlosť prúdu 16 práškového uhlia v palivovej dýze 11. Zníženie prívodu ďalšieho vzduchu zníži koncentráciu kyslíka v prúde 16 práškového uhlia blízko prstenca 23 pre stabilizáciu plameňa v porovnaní s prípadom nízkeho zaťaženia, takže sa spomalí rýchlosť spaľovania. Preto teplota recirkulačných oblastí 19, vytvorených po prúde od prstenca 23 na stabilizáciu plameňa sa znižuje, takže potlačuje tepelnú radiáciu na konštrukcii horáka. Ďalej zvýšenie rýchlosti vzduchu zo strednej vzduchovej dýzy 10 zvyšuje rýchlosť prúdu 16 práškového uhlia na výstupe z palivovej dýzy ld. Preto čas zdržania sa palivových častíc blízko horáka je kratší. V dôsledku toho, väčšina paliva je zapálená v polohe ďaleko od horáka 42. Takto sa zníži tepelná radiácia z plameňa a zatroskovanie konštrukcie horáka a steny kúreniska je potlačené.

V tomto vyhotovení je vímik 10a usporiadaný v strednej vzduchovej dýze 10 tak, aby víril stredný vzduchový prúd 15. V dôsledku odchýlenia od horáka 42 sa stredný prúd 15 vzduchu rozšíri smerom von, pričom rýchlosť prúdenia sa zníži. Preto sa rýchlosť prúdenia vzduchu vyrovnáva so zvyšovaním rýchlosti v polohe ďaleko od horáka 42, pričom práškové uhlie sa spaľuje stabilne. Ďalej sú v tomto vyhotovení recirkulačné oblasti 19 vytvorené smerom po prúde od prstenca 23 na stabilizáciu plameňa a potom časť paliva sa zapáli vnútri recirkulačných oblastí 19. Plameň v tejto oblasti slúži ako riadiaci plameň. Takto získaný riadiaci plameň môže stabilne privádzať plyn s vysokou teplotou do plameňa vytvoreného v polohe ďaleko do horáka 42, takže stabilizuje plameň v polohe ďaleko od horáka 42 a preto sa znižuje možnosť zhasiť plameň.

Aby sa znížila koncentrácia NO_X vo výfukovom plyne vznikajúceho pri spaľovaní práškového uhlia, množstvo vzduchu je nastavené výhodne tak, aby pomer vzduchu k prchavým látkam (pomer celkového množstva vzduchu privádzaného z palivovej dýzy H, strednou vzduchovou dýzou 10 a prídavnými vzduchovými dýzami 12 k množstvu vzduchu potrebného na dokonalé spálenie prchavých látok prítomných v palive) bol 0,85 až 0,95. Väčšina práškového uhlia sa zmieša so vzduchom palivovou dýzou 11 a potom spáli (prvý stupeň). Potom sa (palivo) plyn zmieša s prúdom 17 sekundárneho vzduchu a prúdom 18 terciálneho vzduchu (druhý stupeň). Ak je dovzdušňovací vzduchový otvor 49 (pozri obr. 27) na privádzanie vzduchu usporiadaný smerom po prúde od horáka vnútri kúreniska 41. (palivo) plyn je zmiešaný so vzduchom z dovzdušňovacieho otvoru 49 a potom dokonale spálený (tretí stupeň). Prchavé látky prítomné v palive sa spália v prvom stupni vzhľadom na to, že ich rýchlosť spaľovania je vyššia ako tuhého uhlíka.

Teraz pomer vzduchu k prchavým látkam, ktorý je 0,85 až 0,95, spôsobuje nedostatočnú koncentráciu kyslíka, ale urýchľuje spaľovanie práškového uhlia. Spaľovanie práškového uhlia sa urobí pri vysokej teplote plameňa. Chemickou redukciou spaľovania práškového uhlia pri podmienkach nedostatočnej koncentrácie kyslíka v prvom stupni, NO_X, ktorý vznikol z dusíka prítomného v práškovom uhlí a vzduchu, je premenený na neškodný dusík, tak spôsobí redukciu koncentrácie NO_X vo výfukovom plyne z kúreniska 41. Ďalej, vysoká teplota urýchľuje reakciu v druhom stupni, a tým sa redukuje nespálený uhlík. Tabuľka 1 znázorňuje výsledky v porovnaní s koncentráciou NO_X vo výfukovom plyne z výstupu z kúreniska, keď sa mení množstvo vzduchu. Tu použité palivo bolo hnedé uhlie a pomer palivo a palivo (viazaný uhlík /prchavé látky) bol 0,82.

Tabuľka

Podmienky Podmienky

AB

Množstvo privádzaného paliva 100% 100% (menovité zaťaženie)

Koncentrácia kyslíka v nosnom 10 10 plyne paliva (%)

Pomer vzduchu k prchavým látkam

Nosný plyn paliva 0,26 0,26 A

Stredný vzduch 0,48 0,53 B

Prídavný vzduch 0,05 0,05 C

Celkom (nosný plyn + stredný 0,79 0,84 D vzduch + ďalší vzduch)

Výstupný vzduch (sekundárny 0,67 0,67 E vzduch + terciálny vzduch)

Pomer vzduchu k palivu (prchavé látky + viazaný uhlík)

Celkom pre horák (nosný plyn 0,80 0,82 + stredný vzduch + ďalší vzduch a vonkajší vzduch)

Dofukovaný vzduch 0,40 0,40

Koncentrácia NO_X na výstupe 165 150 z kúreniska (ppm:

Ekvivalent k 6% koncentrácii kyslíka

Pri podmienkach B, pomer vzduchu k prchavým látkam (stĺpec D v tabuľke 1) sa stáva 0,84 z hodnoty 0,79 pri podmienkach A a koncentrácia NO_X je redukovaná.

Horák 42 podľa predloženého vyhotovenia je valcový horák, obsahujúci strednú vzduchovú dýzu 10, palivovú dýzu 11, prídavnú vzduchovú dýzu 12, sekundárnu vzduchovú dýzu 13 a terciálnu vzduchovú dýzu 14, každá je valcová a usporiadaná súosovo, ako je znázornené v čelnom pohľade na obr. 3 z pohľadu zo strany kúreniska. Ale palivová dýza JT môže byť pravouhlá. Ďalej, ako je znázornené v čelnom pohľade na horák na obr. 4, v pohľade zo strany kúreniska, palivová dýza Π. môže byť obklopená aspoň časťou dýzy vonkajšieho vzduchu, ako je sekundárna vzduchová dýza 13 aterciálna vzduchová dýza 14 . Ďalej, ako je znázornené v reze horákom na obr. 5, vonkajší vzduch môže byť privádzaný raz dýzou (sekundárnou vzduchovou dýzou 13) a ďalej môže byť privádzaný troma alebo viac dýzami (neznázomené). V tomto vyhotovení, ako je znázornené na obr. 1 a 2, v palivovej dýze 11 sú usporiadané tak člen 32 na zúženie prúdenia ako rozdeľovač 33 na sústredenie častíc paliva k stene vonkajšej priehradky 22 palivovej dýzy 11. Avšak rovnaký účinok sa dosiahne aj horákom 42 (obr. 5) bez týchto konštrukcií.

Ďalej toto vyhotovenie, ako je znázornené na obr. 1 a 2, prstenec 23 na stabilizáciu plameňa je usporiadaný na konci vonkajšej priehradky 22 palivovej dýzy 11. Ale horák 42 bez prstenca 23 na stabilizáciu plameňa, ako je znázornený na obr. 5, môže byť vybavený členom 22a v tvare rozšírenej rúrky, na zvýšenie intenzity vírenia prúdu vzduchového vzduchu (prúd 17 sekundárneho vzduchu), a tým sa indukujú recirkulačné oblasti 19 smerom po prúde od konca vonkajšej priehradky 22.

Modifikovaný horák 42 podľa vyhotovenia z obr. 1 je znázornený na obr. 6. Časť na privádzanie vzduchu pre prídavné vzduchové dýzy 12 môže byť spojená s jednoúčelovým zaradením na privádzanie spaľovacieho vzduchu, ale nie je spojená so vzduchovou komorou 26 v tomto prípade znázornenom na obr. 6. Ak je časť na privádzanie vzduchu pre prídavné vzduchové dýzy 12 spojená s jednoúčelovým zariadením na privádzanie spaľovacieho vzduchu, vzduch obohatený kyslíkom, ktorý má zvýšenú koncentráciu kyslíka alebo čistý kyslík možno ľahko privádzať v závislosti od spaľovateľnosti práškového uhlia a ako odozvu na zníženie zaťaženia spaľovacieho zariadenia. Ďalej, zariadenie na ovládanie rýchlosti prúdenia spaľovacieho vzduchu umiestené v jednoúčelovom zariadení na privádzanie spaľovacieho vzduchu dovoľuje ľahké ovládanie rýchlosti privádzania.

Druhé vyhotovenie

Obr. 7 je rez horákom 42 podľa druhého uskutočnenie vynálezu. Obr. 7 znázorňuje situáciu činnosti horáka, keď je kúrenisko v činnosti pri vysokom zaťažení. Druhé vyhotovenie sa líši od prvého vyhotovenia v tom, že polohu vímika 10a, usporiadaného v strednej vzduchovej dýze K), možno presunúť. Situácia činnosti horáka podľa tohto vyhotovenia pri nízkom zaťažení je rovnaká ako v prvom vyhotovení pri nízkom zaťažení, znázorneného na obr. 1. Teraz sa vímik 10a presunie ku koncu strednej vzduchovej dýzy 10. Situácia činnosti horáka podľa tohto vyhotovenia pri vysokom zaťažení znázornenom na obr. 2 tým, že vímik 10a je presunutý na proti prúdovú stranu strednej vzduchovej dýzy 10. Ďalší rozdiel medzi týmto vyhotovením a prvým vyhotovením je v tom, že ak sa vímik 10a presunie k proti prúdovej strane strednej vzduchovej dýzy 10, prierez dýzy 10 sa stáva väčším. Táto konfigurácia znižuje pomer plochy pokrytej vímikom 10a k ploche prierezu dýzy, v porovnaní s prípadom, keď vímik 10a je umiestený na konci (po prúdovej strane) strednej vzduchovej dýzy 10.

Ďalej je opísaný prípad, keď horák 42 podľa tohto vyhotovenia mení rýchlosť vírenia stredného prúdu 15 za podmienok, ak je kúrenisko 41 pri vysokom zaťažení.

Pri vysokom zaťažení je rozdiel od prvého vyhotovenia v tom, že vímik 10a sa presunie na proti prúdovú stranu strednej vzduchovej dýzy 10. Preto sa plameň vytvorí v polohe ďalej od horáka, a tým sa zmenší tepelné zaťaženie v blízkosti horáka. Na tento cieľ je v tomto vyhotovení prívod vzduchu z prídavných vzduchových dýz 12 pri vysokom zaťažení zmenšený v porovnaní s prípadom nízkeho zaťaženia.

Ďalej, pri vysokom zaťažení, plocha pokrytá vímikom 10a v strednej vzduchovej dýze 10 sa zvýši v porovnaní s plochou pri nízkom zaťažení, pričom intenzita vírenia v prúde vzduchu zo strednej vzduchovej dýzy 10 sa zníži. Preto sa stredný vzduchový prúd 15 rozprestrie doširoka po vstreknutí dýzou 10 do kúreniska 41 v porovnaní s prípadom vysokej intenzity vírenia. Tak čas zdržania sa palivových častíc blízko horáka sa skráti a preto sa množstvo paliva spáleného blízko horáka zmenší. Tým sa zmenší tepelná radiácia z plameňa na konštrukciu horáka a stenu kúreniska a potlačí sa zatroskovanie konštrukcie horáka a steny kúreniska. Súčasne sa teplota recirkulačných oblastí 19 smerom po prúde od prstenca 23 na stabilizáciu plameňa stáva nižšia vzhľadom na pokles tepelnej radiácie z plameňa.

V tomto už opísanom vyhotovení bol účinok v prípade zmeny rýchlosti vírenia prúdu 15 stredného vzduchu. Ale navyše k tejto zmene, množstvo privádzaného vzduchu do každej vzduchovej dýzy 10 až 14 môže byť menené, ako už bolo opísané v prvom vyhotovení. Účinok je rovnaký ako v prvom vyhotovení.

Toto vyhotovenie znázorňuje prípad, keď vzduchový prúd vstrekovaný zo strednej vzduchovej dýzy 10 sa víri vímikom 10a, v ktorého lopatkách sklonených vzhľadom na vzduchový prúd indukuje intenzitu vírenia. Ďalej, v tomto vyhotovení sa intenzita vírenia mení zmenou polohy vímika 10a vnútri strednej vzduchovej dýzy 10 a tým sa zmení pomer plochy pokrytej vímikom 10a k ploche prierezu časti dýzy. Ale intenzita vírenia môže byť zmenená zmenou uhla sklonu lopatiek vímika. Ďalej, intenzita vírenia môže byť zmenená spô12 sobom keď, ako je znázornené v reze strednej vzduchovej dýzy 10 z obr. 8, sa rúrka 52 smerom proti prúdu strednej vzduchovej dýzy 10 rozdelí do dvoch rúrok 59a a 59b a do ktorých sa vzduch privádza tangenciálnym smerom vzhľadom na prierez strednej vzduchovej dýzy W. V tomto prípade sa intenzita vírenia zruší pri vysokom zaťažení použitím oboch protiľahlých rúrok 59a a 59b, zatiaľ čo sa intenzita vírenia zvýši pri nízkom zaťažení, použitím hlavne jednej z dvoch rúrok 59a a 59b pre vstupujúci vzduch.

Tretie vyhotovenie

Obr. 9 je rez horákom na spaľovanie pevného paliva, ako je hnedé uhlie a lignit, podľa tretieho vyhotovenia vynálezu. Obr. 10 je nárys horáka v pohľade zo strany pece.

Tekutinová zmes práškového uhoľného paliva a výfukového plynu sa privádza do kúreniska 41 palivovou dýzou 11. Prstenec 36 na stabilizáciu plameňa v tvare L v pohľade zo strany (prstenec na stabilizáciu plameňa v tvare L), ktorý má výstupky v tvare žraločích zubov je usporiadaný na konci palivovej dýzy 11. Recirkulačné oblasti 19 sú vytvorené smerom po prúde od stabilizátora, pričom plameň začína v blízkosti horáka. Horák znázornený na obr. 9 je charakterizovaný tým, že prídavné vzduchové dýzy 12 sú usporiadané tak, aby sa zapaľovači vzduch privádzal medzi prstenec 36 na stabilizáciu plameňa v tvare žraločích zubov (pozri obr. 10). Tým sa zapálenie ľahko zabrzdí okolo každého prstenca 36 na stabilizáciu plameňa v tvare žraločích zubov (zapálenie nastane smerom po prúde od prstenca 36 na stabilizáciu plameňa v tvare žraločích zubov). Štvrté vyhotovenie

Obr. 11 a 12 sú rezy horákom 42 podľa štvrtého vyhotovenia vynálezu. Obr. 11 znázorňuje situáciu, keď je palivo vstrekované z horáka 42 pri nízkom zaťažení spaľované v kúrenisku 41. Obr. 12 a obr. 14 znázorňujú situáciu, keď je palivo vstrekované z horáka 42 pri vysokom zaťažení spaľované v kúrenisku 41. Obr. 13 je schéma horáka z obr. 11, v pohľade zo strany kúreniska 41.

V horáku 42 podľa štvrtého vyhotovenia je olejová striekacia pištoľ 24 na napomáhanie spaľovania usporiadaná v strede. Palivová dýza 11 na vstrekovanie zmesi paliva a nosného plynu je usporiadaná okolo olejovej striekacej pištole 24. Niekoľko prídavných vzduchových dýz 12 je usporiadaných pozdĺž vnútrajška plochy vonkajšej priehradky 22 palivovej dýzy 1T. Sekundárna vzduchová dýza 13 a terciálna vzduchová dýza 14 terciálneho vzduchu, obe súosové s palivovou dýzou 11 a každá slúžiaca na vstrekovanie vzduchu, sú usporiadané okolo palivovej dýzy TI. Prstenec 23 na stabilizáciu plameňa je umiestený na vonkajšom konci (výstupný koniec na strane kúreniska) povrchu steny palivovej dýzy ÍL Prstenec 23 na stabilizáciu plameňa slúži ako prekážka tak proti prúdu 16 práškového uhlia vstrekovaného z palivovej dýzy 11, ako proti prúdu 17 sekundárneho vzduchu prúdiaceho zo sekundárnej vzduchovej dýzy 13. Preto sa tlak na po prúdovej strane (strana kúreniska 41) prstenca 23 na stabilizáciu plameňa znižuje, pričom recirkulačné oblasti 19 sa indukujú v tejto oblasti v opačnom smere, ako je smer prúdu 16 práškového uhlia a prúd 17 sekundárneho vzduchu. Vnútri recirkulačných oblastí 19 sa častice paliva zohrievajú tepelnou radiáciou z kúreniska 41 a tým sa zapália.

Ak je na výstupe z dýzy vonkajšieho vzduchu (sekundárnej vzduchovej dýzy 13 sekundárneho vzduchu, terciálnej vzduchovej dýzy 14 a pod.) usporiadané vedenie 25ý na vedenie prúdu vonkajšieho vzduchu tak, aby ho smerovalo von od strednej osi horáka 42, recirkulačné oblasti 19 sa vytvoria oveľa ľahšie v porovnaní s prstencom 23 na stabilizáciu plameňa.

Olejová striekacia pištoľ 24 na napomáhanie spaľovania usporiadaná pozdĺž strednej osi palivovej dýzy 1T sa používa na zapálenie paliva pri naštartovaní horáka 42. Vímiky 27 a 28 na rozvírenie prúdov vzduchu vstrekovaných zo sekundárnej vzduchovej dýzy 13 a terciálnej vzduchovej dýzy 14 sú usporiadané vnútri dýz 13 a resp. 14.

Sekundárna vzduchová dýza 13 a terciálna vzduchová dýza 14 sú vzájomne oddelené priehradkou 29. Koniec priehradky 29 tvorí vedenie 25 na vedenie prúdu 18 terciálneho vzduchu tak, aby smeroval von od prúdu 16 práškového uhlia. Hrdlo 30 horáka 42 tvorí stenu terciálnej vzduchovej dýzy ľ4. Vodné rúrky 31 sú usporiadané na stenách kúreniska 41.

Člen 32 na zúženie prúdu usporiadaný v palivovej dýze Uje vnútorná priehradka 22 proti prúdu palivovej dýzy 11. Ďalej kondenzátor 33 na sústredenie paliva k strane priehradky 22 palivovej dýzy Uje usporiadaný mimo olejovú striekaciu pištoľ 24. Kondenzátor 33 je umiestený na po prúdovej strane horáka 42 (strane kúreniska 41) od člena 32 na zužovanie prúdu.

V tomto vyhotovení sú ďalej opísané konfigurácie horáka 42 a spôsob spaľovania hnedého uhlia a lignitu, keď je výfukový plyn z kúreniska 41 použitý ako nosný plyn paliva a keď koncentrácia kyslíka v prúde 16 práškového uhlia je nízka.

V tomto vyhotovení, problém odfukovania a zhášania plameňa pri nízkom zaťažení a problém kohézie popolčeka na konštrukciu horáka pri vysokom zaťažení, oba spôsobené rozdielom podmienok spaľovania paliva pri vysokom zaťažení a nízkom zaťažení horáka 42, keď sa použije nízko zauhoľnené uhlie, sa vyrieši nastavením polohy vytvorenia plameňa v kúrenisku 41. v závislosti od zaťaženia horáka 42. T. j. pri vysokom zaťažení sa plameň vytvorí v polohe ďalej od horáka 42 vnútri kúreniska 41. Naopak, pri nízkom zaťa13 žení sa plameň vytvorí vnútri kúreniska 41 a začína v okolí výstupu z palivovej dýzy 11. Pri nízkom zaťažení, vzhľadom na nízke tepelné zaťaženie kúreniska 41, teplota horáka 42 a steny kúreniska 41 okolo horáka 42 sa nezvýši tak vysoko v porovnaní s prípadom vysokého zaťaženia, aj keď sa plameň vytvorí blízko horáka 42 a steny kúreniska 41. Preto nenastane zatroskovanie okolo konštrukcie horáka a stien kúreniska 44.

Aby sa vytvoril plameň vnútri kúreniska 41, ktorý začína v okolí výstupu z palivovej dýzy 11 pri nízkom zaťažení v tomto vyhotovení, navyše k tomu, že plyn s vysokou teplotou sa zdržuje v recirkulačných oblastiach 19, vytvorených po prúde od prstenca 23 a vedenia 25, sa vzduch privádza prídavnými vzduchovými dýzami 12, tým sa zvýši koncentrácia kyslíka v prúde 16 práškového uhlia v blízkosti prstenca 23 na stabilázáciu plameňa. Touto operáciou sa rýchlosť spaľovania zvýši v porovnaní s prípadom nízkej koncentrácie kyslíka, a tým sa urýchli zapaľovanie častíc paliva. Preto sa plameň vytvorí vnútri kúreniska 41 a začína v okolí palivovej dýzy 11.

Prídavné vzduchové dýzy 12 sú výhodne umiestené proti prúdu od konca (výstup do kúreniska 41) palivovej dýzy 11. Teraz je poloha prídavných vzduchových dýz 12 vnútri palivovej dýzy 11 nastavená výhodne tak, aby bol čas zdržania sa paliva v palivovej dýze 11 kratší, ako je čas zdržania sa zapálenia paliva. Dôvodom je zabrániť spätnému plameňu do palivovej dýzy Π. a jej poškodeniu spálením, spôsobenému zapálením paliva vnútri palivovej dýzy 11. Použité miery sú: čas zdržania sa zapálenia (asi 0,1 s) plynového paliva, ktorého čas zdržania sa zapálenia je kratší ako čas zdržania sa zapálenia práškového uhlia, a rýchlosť prúdenia 10 až 20 m/s v palivovej dýze 11. Napr. vzdialenosť medzi výstupom z palivovej dýzy 11 a výstupom z prídavných vzduchových dýz 12 je nastavená asi na 1 m alebo menej.

Pri vysokom zaťažení kúreniska 41 sa tepelné zaťaženie blízko horáka 42 zníži vytvorením plameňa vnútri kúreniska 41 v polohe ďalej od horáka 42. Na tento cieľ v tomto vyhotovení sa prívod vzduchu z prídavných vzduchových dýz 12 zníži v porovnaní s prípadom nízkeho zaťaženia. Zníženie prívodu ďalšieho vzduchu znižuje koncentráciu kyslíka v prúde 16 práškového uhlia v blízkosti prstenca 23 na stabilizáciu plameňa v porovnaní s prípadom nízkeho zaťaženie, a tým sa urýchli rýchlosť spaľovania. Preto teplota recirkulačných oblastí 19 vytvorených po prúde od prstenca 23 na stablizáciu plameňa sa znižuje, a tým sa potlačuje tepelná radiácia na konštrukciu horáka 42. Preto je potlačené zatroskovanie.

V tomto vyhotovení sa recirkulačné oblasti 19 vytvoria po prúde od prstenca 23 na stablizáciu plameňa a potom sa časť paliva spáli vnútri recirkulačných oblastí 23. Plameň v tejto oblasti slúži ako riadiaci plameň. Získaný riadiaci plameň môže stabilne privádzať plyn s vysokou teplotou do plameňa vytvoreného v polohe vnútri kúreniska 41 ďalej od horáka 42, a tým sa stabilizuje plameň v polohe ďalej od horáka 42 a tým sa znižuje možnosť zhášania plameňa.

Obr. 23(a) znázorňuje situáciu, pri ktorej je plameň horáka 42 vytvorený v polohe ďalej od recirkulačných oblastí 19 po prúde od prstenca 23 na stabilizáciu plameňa pri zaťažení kúreniska 41. V tomto prípade, aby sa znížila možnosť zhášania plameňa, plamene sú vzájomne výhodne zmiešavané vnútri kúreniska 41, a tým je umožnené stabilné spaľovanie v kúrenisku, ako je znázornené v reze pôdorysom spaľovacieho zariadenia (kúreniskom 41) s použitím horákov 42 podľa vynálezu. Obr. 23(a) znázorňuje prípad, keď je horák 42 usporiadaný v každom zo štyroch rohov kúreniska 44. Ale operácia je rovnaká takisto pri spôsobe protiľahlého zapaľovania, kde je horák 42 usporiadaný v každej z protiľahlých strán kúreniska 44.

Aby sa znížila koncentrácia NO_X vo výfukovom plyne, ktorá vzniká zo spaľovania, množstvo vzduchu je nastavené tak, aby pomer vzduchu k prchavým látkam (pomer celkového množstva vzduchu privádzaného z palivovej dýzy 11 a prídavných vzduchových dýz 12 k množstvu vzduchu potrebného na dokonalé spaľovanie prchavých látok prítomných v palive) bol 0,85 až 0,95. Väčšina paliva je zmiešavaná so vzduchom, privádzaným prídavnými vzduchovými dýzami 12 v palivovej dýze 14, a potom spálená (prvý stupeň). Potom sa (palivo) plyn zmieša s prúdom 17 sekundárneho vzduchu a prúdom 18 terciálneho vzduchu, a potom sa spáli (druhý stupeň). Ak je dovzdušňovací otvor 49 (pozri obr. 27) na privádzanie vzduchu usporiadaný smerom po prúde od horáka 42 vnútri kúreniska 44, (palivo) plyn sa zmieša so vzduchom privádzaným z dovzdušňovacieho otvoru 49 a potom sa dokonale spáli (tretí stupeň). Prchavé látky prítomné v palive sa spália v prvom stupni, pretože ich rýchlosť spaľovania je vyššia ako rýchlosť viazaného uhlíka.

Teraz pomer vzduchu k prchavým látkam v hodnote 0,85 až 0,95 spôsobuje nedostatočnosť koncentrácie kyslíka, ale urýchľuje spaľovanie paliva. Spaľovanie sa robí pri vysokej teplote plameňa. Chemicky redukovaným spaľovaním paliva v podmienkach nedostatočnej koncentrácie kyslíka je prvý stupeň, NO_X, ktorý vzniká z dusíka prítomného v palive a vzduchu, sa mení na neškodný dusík, a tým sa spôsobí redukcia koncentrácie NO_X vo výfukovom plyne z kúreniska 41. Ďalej, reakcia v druhom stupni je urýchlená, a tým sa zníži nespálený uhlík. Tabuľka 2 znázorňuje výsledky v porovnaní koncentrácie NO_X vo výfukovom plyne z výstupu z kúreniska 44, keď sa mení množstvo vzduchu. Tu je použité palivo hnedé uhlie a pomer paliva (viazaný uhlík/prchavé látky) bol 0,82.

Pri podmienkach B, pomer vzduchu k prchavým látkam (stĺpec C v tabuľke 2) sa stáva 0,85 z hodnoty 0,70 pri podmienkach A a koncentrácie NO_X v plameni sa znížia.

Tabuľka 2

Podmienky Podmienky

AB

Množstvo privádzaného paliva 100% 100% (menovité zaťaženie)

Koncentrácia kyslíka v nosnom 10 10 plyne paliva (%)

Pomer vzduchu k prchavým látkam nosný plyn paliva 0,50 0,50 A

Stredný vzduch 0,20 0,35 B

Prídavný vzduch 0,70 0,85 C

Celkom (nosný plyn + stredný 0,76 0,76 D vzduch + ďalší vzduch)

Výstupný vzduch (sekundárny vzduch + terciálny vzduch)

Pomer vzduchu k palivu (prchavé látky + viazaný uhlík)

Celkom pre horák (nosný plyn 0,80 0,84 + stredný vzduch + ďalší vzduch a vonkajší vzduch)

Dofukovaný vzduch 0,40 0,40

Koncentrácia NO_X na výstupe 170 155 z kúreniska (pp,:

ekvivalent k 6 % koncentrácii kyslíka

Horák 42 podľa predloženého vynálezu je valcový horák, ktorý sa skladá z palivovej dýzy 11, dýzy 13 sekundárneho vzduchu, a dýzy 14 terciálneho vzduchu, každá je valcová a usporiadaná súosovo, ako je znázornené v náryse na obr. 13 v pohľade zo strany kúreniska 41. Ale palivová dýza 11 a rozdeľovač 33 môžu byť pravouhlé. Ďalej, ako je znázornené na obr. 15 (nárys horáka 42 v pohľade zo strany kúreniska 41), palivová dýza 11 môže byť obklopená aspoň časťou dýzy vonkajšieho vzduchu ako napr. sekundárnej vzduchovej dýzy 13 alebo terciálnej vzduchovej dýzy 14. Ďalej, ako je znázornené v horáku 42 z obr. 15, prídavné vzduchové dýzy 12 môžu byť umiestené ako jediná dýza pozdĺž vnútornej strany steny 22 palivovej dýzy 11.

Ďalej, ako je znázornené v reze horákom 42 na obr. 16, vonkajší vzduch sa môže privádzať jednou dýzou (dýzou 13 sekundárneho vzduchu) a môže byť ďalej privádzaný troma alebo viac dýzami (neznázomené). V tomto vyhotovení, ako je znázornené na obr. 11 a 12, oba členy 32 na zúženie prúdu sú usporiadané v palivovej dýze 11 a rozdeľovač 33 na sústredenie častíc paliva k vnútornej strane povrchu 22 steny palivovej dýzy 11. Ale rovnaký účinok, ako je účinok horáka 42 znázorneného na obr. 11 až 15, sa získa aj bez týchto konštrukcií.

Ďalej, v tomto vyhotovení, ako je znázornené na obr. 11 a 12, prstenec 23 na stabilizáciu plameňa je usporiadaný na konci povrchu steny 22 palivovej dýzy 11. Ale ako je znázornené na obr. 16, môže byť vytvorené vedenie 35 na vedenie prúdu vonkajšieho vzduchu (prúd 17 sekundárneho vzduchu) tak, aby smeroval von od palivovej dýzy 11, a tým sa vytvoria recirkulačné oblasti 19 v blízkosti zadnej časti (stredná strana kúreniska 41) vedenia 35.

Piate vyhotovenie

Obr. 17 a 18 sú rezy horákom 42 podľa piateho vyhotovenia predloženého vynálezu. Obr. 17 znázorňuje situáciu, keď je palivo vstrekované z horáka 42 pri nízkom zaťažení spaľované v kúrenisku 41. Obr. 18 znázorňuje situáciu, keď je palivo vstrekované z horáka 42 pri vysokom zaťažení spaľované v kúrenisku 41.

Najväčší rozdiel medzi týmto vyhotovením a štvrtým vyhotovením je ten, že ani prstenec 23 na stabilizáciu plameňa, ani vedenie 35 nie je usporiadané na konci povrchu steny palivovej dýzy 11. Aby sa nastavil profil plameňa bez prstenca 23 na stabilizáciu plameňa a vedenia 35, je v prúde sekundárneho vzduchu usporiadaný vímik 27.

Plameň sa vytvorí tak, že začína pri výstupe z palivovej dýzy 11 pri nízkom zaťažení kúreniska 41. Na tento cieľ sa vzduch privádza prídavnými vzduchovými dýzami 12, a tým sa zvýši koncentrácia kyslíka v prúde 16 práškového uhlia blízko priehradky 22 palivovej dýzy 11. Touto operáciou sa rýchlosť spaľovania zvýši v porovnaní s prípadom nízkej koncentrácie kyslíka, takže sa urýchli zapálenie častíc paliva. Preto sa plameň vytvorí tak, že začína v blízkosti palivovej dýzy 11.

V tomto vyhotovení sa sekundárny vzduch intenzívne víri (počtom vírenia 1 alebo vyšším) vímikom 27, usporiadaným v sekundárnej vzduchovej dýze 13. Pôsobením odstredivej sily víru, prúd 17 sekundárneho vzduchu sa po vstreknutí rozšíri v smere od prúdu 16 práškového uhlia. Teraz poklesne tlak v oblasti medzi prúdom 16 práškového uhlia a prúdom 17 sekundárneho vzduchu, takže sa indukujú recirkulačné oblasti v obrátenom smere, ako je smer prúdu 16 práškového uhlia a prúdu 17 sekundárneho vzduchu. Ďalej, ak ohradenie (neznázomené) na zníženie rýchlosti prúdenia je usporiadané v sekundárnej vzduchovej dýze 13 tak, aby sa znížila rýchlosť prúdu sekundárneho vzduchu takmer na nulu, recirkulačné oblasti sa vytvoria medzi prúdom 18 terciálneho vzduchu v dýze 14 terciálneho vzduchu a prúdom 16 práškového uhlia.

Pri vysokom zaťažení 41, tepelné zaťaženie blízko horáka 42 sa zníži vytvorením plameňa vnútri kúreniska 4T v polohe ďaleko od horáka 42. Na tento cieľ sa prívod vzduchu z prídavných vzduchových dýz 12 zníži v porovnaní s prípadom nízkeho zaťaženia. Zníženie prívodu ďalšieho vzduchu znižuje koncentráciu kyslíka v prúde 16 práškového uhlia blízko povrchu steny palivovej dýzy 11 v porovnaní s prípadom nízkeho zaťaženia, a tým sa spomalí rýchlosť spaľovania. Ďalej sa v tomto vyhotovení zníži intenzita vírenia sekundárneho vzduchu udelená vímikom 27 v sekundárnej vzduchovej dýze 13. Potom prúd 17 sekundárneho vzduchu po vystreknutí z dýzy 13 sekundárneho vzduchu prúdi rovnobežne s prúdom 16 práškového uhlia, pričom sa neindukujú žiadne recirkulačné oblasti 19 v obrátenom smere v oblasti medzi prúdom 16 práškového uhlia a prúdom 17 sekundárneho vzduchu. Ďalej, ak sa ohradenie (neznázomené) usporiadané v sekundárnej vzduchovej dýze 13 otvorí tak, aby sa zvýšila rýchlosť prúdu sekundárneho vzduchu, nie je možné zabrániť tomu, aby žiadne recirkulačné oblasti 19 v obrátenom smere neboli indukované v oblasti medzi prúdom 16 práškového uhlia a prúdom 17 sekundárneho vzduchu.

Šieste vyhotovenie

Obr. 19 je rez horákom 42 na tuhé palivo podľa šiesteho vyhotovenia vynálezu. Obr. 20 je nárys horáka v pohľade zo strany kúreniska 41.

Zmes paliva a výfukového plynu sa privádza do kúreniska 41 palivovou dýzou 11. Prstenec 36 na stabilizáciu plameňa s prierezom v tvare L je usporiadaný na konci palivovej dýzy 11. Recirkulačné oblasti 19 sú vytvorené po prúde (vnútri kúreniska 41) od stabilizátora, pričom plameň sa vytvorí tak, že začína v blízkosti horáka 42. Horák znázornený na obr. 19 je charakteristický tým, že prídavné vzduchové dýzy 12 (pozri obr. 20) sú usporiadané tak, že zapálenie vzduchu je urobené medzi prstencom 36 na stabilizáciu plameňa v tvare žraločieho zuba. Tým sa ľahšie zastaví zapálenie okolo každého prstenca 36 na stabilizáciu plameňa v tvare žraločieho zuba (zapálenie nastáva po prúde od prstenca 36 na stabilizáciu plameňa v tvare žraločieho zuba). Siedme vyhotovenie

Siedme vyhotovenie vynálezu je opísané neskôr. Obr. 21 je rez horákom podľa siedmeho vyhotovenia. Obr. 21 (a) je rez horákom, zatiaľ čo obr. 21 (b) je nárys horáka v pohľade zo strany kúreniska.

Tekutinová zmes 1 práškového paliva a nosného vzduchu (primárny vzduch) sa privádza do kúreniska 41 palivovou dýzou 11. Prstenec 36 na stabilizáciu plameňa, ktorý má v reze tvar L, je usporiadaný na konci palivovej dýzy 11. Recirkulačné oblasti 19 sú vytvorené smerom po prúde stabilizátora, pričom plameň sa vytvorí tak, že začína v blízkosti horáka.

Kondenzátor 33 je usporiadaný vnútri palivovej dýzy 1Τ. Kondenzátor 33 zvyšuje koncentráciu práškového uhlia blízko prstenca 36 na stabilizáciu plameňa, tým sa urýchľuje zapálenie. Spaľovací vzduch (prúd 17 sekundárneho vzduchu a prúd 18 terciálneho vzduchu) sa privádza okolo palivovej dýzy 11 zo vzduchovej komory 26. Prúd 18 terciálneho vzduchu sa správne rozvíri vímikom 28, pričom podmienky sa optimalizujú pre spaľovanie s redukovaným NO_X. Ďalej prúd 18 terciálneho vzduchu sa rozšíri smerom von priehradkou 29, a tým sa spôsobia tzv. podmienky bohatého paliva, kde je vzduch nedostatočný v strede plameňa. Preto je spaľovanie vhodné na spaľovanie práškového uhlia so zníženým NO_X.

Horák znázornený na obr. 21 je charakterizovaný tým, že prídavné vzduchové dýzy 12 na zapálenie sú usporiadané medzi kondenzátorom 33 a vnútornou stenou palivovej dýzy 11. Tak sa ďalší vzduch na zapálenie privádza do prúdu práškového uhlia sústredeného k vnútornej strane steny palivovej dýzy 11 kondenzátorom 33, a preto koncentrácia kyslíka sa zvýši, zatiaľ čo koncentrácia práškového uhlia sa udržuje na vopred stanovenej alebo vyššej koncentrácii. To zlepšuje zapaľovateľnosť. Olejová striekacia pištoľ 24 používaná pri štarte horáka 24 je usporiadaná na stredovej osi horáka 42. Zmiešavacia oblasť S na zmiešanie zmesi tekutiny s ďalším vzduchom na zapálenie je usporiadaná medzi kondenzátorom 33 a prstencom 36 na stabilizáciu plameňa na konci palivovej dýzy 11. Týmto spôsobom sa zmes tekutiny v palivovej dýze 11 dostatočne zmieša so zapaľovacím ďalším vzduchom 21. Výstup z prídavných vzduchových dýz 12 na zapaľovanie je usporiadaný medzi prstencom 36 na stabilizáciu plameňa v tvare žraločích zubov (pozri obr. 2l(b)). Týmto spôsobom sa zapálenie ľahko zastaví okolo každého prstenca 36 na stabilizáciu plameňa v tvare žraločích zubov (zapálenie nastane po prúde od prstenca 36 na stabilizáciu plameňa v tvare žraločích zubov).

Vedenie 36' na rozprestrenie smeru vstrekovania vonkajšieho vzduchu môže byť usporiadané na výstupe prúdu z dýzy vonkajšieho vzduchu (prúdu 17 sekundárneho vzduchu, prúdu 18 terciálneho vzduchu a pod.), recirkulačné oblasti 19 sa vytvoria oveľa ľahšie v spolupráci s vedením 16' a prstenec 36 na stabilizáciu plameňa.

Ôsme vyhotovenie

Horák 42 podľa ôsmeho vyhotovenia znázorneného na obr. 22 (obr. 22(a) je rez horákom 42, zatiaľ čo obr. 22(b) je nárys horáka v pohľade zo strany kúreniska) je charakterizovaný tým, že zapálenie ďalšieho vzduchu 67 sa robí z prívodného potrubia 66 spojeného s prídavnými vzduchovými dýzami 12 na zapaľovanie, cez prídavné vzduchové dýzy 12 na zapaľovanie a do zmiešavacej oblasti S na zmiešavame tekutinovej zmesi v palivovej dýze 11 so zapaľovacím ďalším vzduchom 67.

V horáku 42 znázornenom na obr. 22 môže mať zapaľovači ďalší vzduch 67 privádzaný z privádzacieho potrubia 66 tlak odlišný od tlaku vzduchu, získaného zo vzduchovej komory 26, a tým je umožnená voľná voľba veľkosti prídavných vzduchových dýz 12. Ďalej, zariadenie na nastavenie rýchlosti zapálenia vzduchu (neznázomené) môže byť usporiadané v potrubí 66 zapaľovacieho ďalšieho vzduchu, a tým sa umožní ľahké riadenie rýchlosti prívodu. Ak sa použije kyslíkom obohatený plyn ako zapaľovači ďalší vzduch 67, zlepší sa zapaľovateľnosť.

Obr. 23 je rez kúreniskom 41 s použitím horákov podľa niektorého z už opísaných vyhotovení vynálezu pri spôsobe rohového zapaľovania.

Všeobecne pokiaľ sa týka horákov v spôsobe rohového zapaľovania, horizontálna časť horákovej komory 37 je usporiadaná v každom rohu kúreniska 41. Pri vysokom zaťažení kúreniska 41, ako je znázornené na obr. 23(a), prúd z každého horáka v horákovej komore 37 vytvára odfukovaciu časť 38 na spodnej strane horáka, a tým sa vytvorí stabilná spaľovacia oblasť v kúrenisku 44.

V príklade činnosti horáka pri spôsobe rohového zapaľovania znázornenom na obr. 23, rýchlosť prúdu 18 terciálneho vzduchu krajnej vzduchovej dýzy 14 terciálneho vzduchu prispievajúceho na vytvorenie stabilnej spaľovacej oblasti v kúrenisku je 50 m/s alebo vyššia, zatiaľ čo rýchlosť prúdu 16 práškového uhlia privádzaného výfukovým plynom je 5 až 30 m/s a rýchlosť prúdu vzduchu zo strednej vzduchovej dýzy 10 na urýchlenie zapálenia paliva je 5 až 20 m/s.

Pri nízkom zaťažení kúreniska 41, ako je znázornené na obr. 23(b), pomer rozdeľovania a intenzity vírenia spaľovacieho vzduchu je nastavený tak, aby každý horák tvoril plameň F samočinne sa stabilizujúceho typu. Obr. 24 znázorňuje vyhotovenie, v ktorom je palivo privádzané do kúreniska 41 zo štyroch horákových komôr 37, každá je usporiadaná v bočnej stene kúreniska 41. Obr. 25 (obr. 25(a) pri vysokom zaťažení a obr. 25(b) pri nízkom zaťažení) znázorňuje vyhotovenie, v ktorom je palivo privádzané do kúreniska 44 zo šiestich horákových komôr 37. každá usporiadaná v bočnej stene kúreniska 41.

V už uvedených osadeniach, na spodnej strane horáka 42, je koncentrácia kyslíka nízka a nie je tam žiadny zdroj tepla ako napr. cirkulácia plynu s vysokou teplotou na vysokej úrovni. Preto sa palivo nezapáli, pričom sa vytvorí odfukovacia časť 38. V strede kúreniska 41 sa palivo zmiešava s prúdmi z ostatných horákov 42 a so vzduchom z krajnej vzduchovej dýzy 14, a tým sa vytvorí stabilná spaľovacia oblasť a preto stabilné spaľovanie. Funkciou krajnej vzduchovej dýzy 14 pri vysokom zaťažení je stabilizovať vytvorenie stabilnej spaľovacej oblasti podobne ako v predchádzajúcom prípade. Na tento cieľ je rýchlosť prúdenia výhodne 50 m/s alebo vyššia.

Inak povedané, v predloženom vynáleze, v kúrenisku 41 pri spôsobe rohového zapaľovania a spôsobe tangenciálneho zapaľovania, sa odfukovacia časť 38 vytvorí v prúde paliva na spodnej časti horáka 42 pri vysokom zaťažení, a tým sa vytvorí stabilná spaľovacia oblasť vnútri kúreniska 41. Naopak, pri nízkom zaťažení sa plameň vytvorí v prúde paliva, začínajúc od spodnej časti horáka 42, samočinne sa stabilizujúcim spôsobom. Takúto činnosť možno uplatniť v širokom rozsahu zaťaženia kúreniska 44.

Najmä vodou chladená konštrukcia povrchu stien každého kúreniska nie je upravená, ale časť horákovej komory 37 je upravená do konštrukcie horáka obsahujúceho kanál pre palivo a niekoľko kanálov pre spaľovací vzduch. Potom je nastavené rozdelenie spaľovacieho vzduchu a intenzita vírenia prúdu paliva a prúdu spaľovacieho vzduchu. Tak je činnosť riadená v závislosti od nízkeho alebo vysokého zaťaženia kúreniska.

V už uvedenom opise, vodou chladená konštrukcia steny nie je upravená a časť horákovej komory 37 samotnej je upravená. Ale vynález možno uplatniť na prípad vodou chladenej konštrukcie steny usporiadanej medzi dvoma susediacim horákmi 42 v novo konštruovanom kotle.

Obr. 27 je schéma spaľovacieho zariadenia, používajúceho horáky na uhlie, ako je hnedé uhlie a lignit, podľa vynálezu. Obr. 28 je rez pôdorysom zodpovedajúcim obr. 27. Nasledujúci opis je urobený s odkazom na obr. 27 a 28.

Kúrenisko 44 spaľovacieho zariadenia obsahuje dva vertikálne rady horákov 42 v každom rohu. Každý horák 42 je usporiadaný tak, aby horizontálne smeroval do stredu kúreniska 41. Uhlie a pod. sa privádza z násypky 43 paliva privádzačom 44 paliva a do ventilátorového mlyna 45. Uhlie rozomleté na prášok vo ventilátorovom mlyne 45 sa privádza palivovým potrubím 54 do horáka 42. Teraz sa výfukový plyn odťahovaný z hornej časti kúreniska 41 zmieša s uhlím v odťahovom potrubí 55, umiesteného po prúde od privádzača 44 uhlia a potom sa zavádza do ventilátorového mlyna 45. Keď sa uhlie zmieša s výfukovým plynom s vysokou teplotou, vlhkosť v uhlí sa vyparí. Ďalej, pretože sa koncentrácia kyslíka zníži, samovoľné zapálenie a výbuch uhlia sa potlačí, aj keď sa uhlie zohreje počas mletia na prášok vo ventilátoravom mlyne 45. V prípade hnedého uhlia je koncentrácia kyslíka zvyčajne 8 až 15 %. Vzduch, ktorý sa má privádzať tak do horáka 42 ako do dovzdušňovacieho otvoru 49 smerom po prúde, sa privádza dúchadlom 46. Používa sa dvojstupňová spaľovacia metóda, pri ktorej horák 42 privádza vzduch v množstve menšom ako množstvo potrebné na dokonalé spaľovanie paliva a pri ktorom dovzdušňovací otvor 49 privádza vzduchový deficit. Ale takisto je možný jednostupňový spaľovací spôsob, pri ktorom dovzdušňovací ventil 49 nie je použitý a v ktorom horák 42 privádza všetko potrebné množstvo vzduchu.

V horáku 42 sa spôsob spaľovania mení v závislosti od zaťaženia spaľovacieho zariadenia (kúrenisko 41). T. j. pri vysokom zaťažení je tepelné zaťaženie blízko horáka 42 znížené vytvorením plameňa v polohe ďaleko od horáka 42. Naopak, pri nízkom zaťažení sa plameň vytvorí tak, že začína pri výstupe palivovej dýzy H.. V tom okamihu, pre bezpečnú činnosť spaľovacieho zariadenia, plameň potrebuje byť kontrolovaný. Vo vynáleze, pretože sa spôsob spaľovania mení v závislosti od zaťaženia, spôsob kontrolovania plameňa sa výhodne mení v závislosti od zaťaženia. T. j. pri nízkom zaťažení, pretože plameň je vytvorený nezávisle od každého horáka 42, je nutné usporiadať detektor 47 plameňa v každom horáku 42. Naopak pri vysokom zaťažení, aby sa mohol kontrolovať plameň, ktorý sa vytvorí v polohe ďaleko od horáka 42, je potrebný detektor 48 plameňa na kontrolu stredu kúreniska 41. Príslušný signál z detektorov 47 a 48 plameňa sa zvolí v závislosti od zaťaženia a spôsobu spaľovania, pričom sa kontroluje plameň.

Ďalej, aby sa znížilo zatroskovanie konštrukcie horáka a steny kúreniska pri vysokom zaťažení, môžu byť usporiadané teplomery alebo meradlá radiácie (žiadny nie je znázornený) v stenách kúreniska alebo horákoch 42 na práškové uhlie, pričom rýchlosť prúdenia ďalšieho vzduchu a rýchlosť prúdenia stredného vzduchu môžu byť nastavené podľa odozvy na signál z takýchto prístrojov.

Obr. 29 znázorňuje konfiguráciu, v ktorej sú uplatnené rôzne horáky na spaľovanie uhlia, ako je hnedé uhlie a lignit, podľa niektorého z už uvedených uskutočnení vynálezu, v systéme kotla na práškové uhlie.

Kotol na práškové uhlie na obr. 29 má konfiguráciu horákov 42 pre dvojstupňovú spaľovaciu metódu a obsahuje dovzdušňovací otvor 49. Niekoľko horákov 42 je usporiadaných v troch vertikálnych radoch po piatich horizontálnych radoch v kúrenisku 41. Horizontálne usporiadanie horákov v kúrenisku 41 nie je znázornené. Tak počet horákov 42 ako ich usporiadanie je dané tak kapacitou (maximálnou rýchlosťou spaľovania práškového uhlia, kapacitou kotla a pod.) jedného horáka ako konštrukciou kotla.

Horáky 42 každého stupňa sú umiestené vo vzduchovej komore 26. Atomizér na vstrekovanie oleja napomáhajúceho spaľovaniu s nosným plynom vzduchu je usporiadaný v horáku 42. Olej na napomáhanie spaľovania sa privádza rozdeľovačom 58 do olejovej striekacej pištole 24 každého horáka 42. Spaľovací vzduch 51 sa zohrieva v tepelnom výmenníku 52', a tým sa dostane vzduch horúci asi 300 °C. Spaľovací vzduch sa zavádza do vzduchovej komory 26 po nastavení rýchlosti prúdenia ohradzovačom 56. Spaľovací vzduch sa potom vstrekuje každým horákom 42 do kúreniska 41. Spaľovací vzduch sa ďalej privádza ohradzovačom 57 do dovzdušňovacieho otvoru 49.

Výfukový plyn sa odťahuje odťahovým potrubím 55, spojeným s okolím výstupu výfukového plynu vo výstupe z kúreniska, a tým sa privádza do privádzača 44 uhlia. Práškové uhlie sa privádza do ventilátorového mlyna 45 spolu s nosným výfukovým plynom, a je tu rozomleté na prášok. Potom sa nastaví rozdelenie veľkosti zŕn a potom sa práškové uhlie privádza do horáka 42. Tak veľkosť zŕn práškového uhlia privádzaného do horáka 42, ako ich rozdelenie sa nastavuje v závislosti od zaťaženia kotla. Povrch steny kúreniska 41 má zvyčajne vodou chladenú konštrukciu na vytváranie primárnej pary. Primárna para sa prehrieva prehrievačom 50, tým sa stane prehriatou parou a privádza sa na parnú turbínu (neznázomené). Parná turbína je spojená s generátorom energie a tak generátor energie vyrába elektrický prúd.

V dymovode na uvoľňovanie výfukového plynu kotla na práškové uhlie cez komín 63 do ovzdušia je usporiadané zariadenie na čistenie výfukového plynu, obsahujúce zariadenie 60 na odstraňovanie NO_X, elektrický zberač 61 prachu a zariadenie 62 na odstraňovanie SO_X.

Množstvo spaľovacieho vzduchu privádzaného do každého horáka 42 je nastavené na 89 až 90 % obj. teoretického množstva vzduchu pre uhlie. Množstvo dovzdušňovacieho vzduchu z dovzdušňovacieho otvoru 49 je nastavené asi na 40 až 30 % obj. teoretického množstva vzduchu pre uhlie. Preto celkové množstvo vzduchu je asi 120 % obj. teoretického množstva vzduchu pre uhlie. Spaľovanie v plameni horáka 42 na práškové uhlie sa robí vzduchom, ktorého množstvo je menšie ako teoretické množstvo vzduchu a potom, nespálený uhlík z paliva sa redukuje dozvdušňovacím spaľovaním.

Výroba energie spaľovaním uhlia s použitím nízko zauhoľneného uhlia, ako je hnedé uhlie a lignit, sa realizuje systémom na výrobu energie vykurovaného uhlím, obsahujúcim: kúrenisko majúce povrch stien kúreniska vybavený radom horákov 42 podľa vynálezu; kotol na uhlie na zohrievanie vody na výrobu pary používajúci spaľovacie teplo získané spaľovaním v horákoch na práškové uhlie; parné turbíny, poháňané parou získanou v kotle; a generátor energie (neznázomený) poháňaný parnými turbínami.

Priemyselná využiteľnosť

Vynález poskytuje horák na tuhé palivo a spôsob spaľovania používajúci tento horák, ktorým možno vykonávať stabilné spaľovanie v širokom rozsahu zaťaženia kúreniska od podmienok operácie s vysokým zaťažením až po podmienky operácie s nízkym zaťažením aj v prípade spaľovania tuhého paliva s naozaj nevyhovujúcou spaľovateľnosťou.

Vynález umožňuje zapálenie v okolí horáka, aj keď sa použije plyn s nízkou koncentráciou kyslíka ako nosný plyn. Preto aj práškové uhlie ako hnedé uhlie, majúce nevyhovujúcu charakteristiku popolovín, možno rýchle a účinne spaľovať blízko výstupu z horáka. To umožňuje redukcia NO_X vo výfukovom plyne a zabraňuje kohézii popolovín okolo horáka.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (25)

1. Horák (42) na tuhé palivo, obsahujúci palivovú dýzu (11) na vstrekovanie palivovej zmesi obsahujúcej tuhé palivo a nosný plyn, kondenzátor (33) pozostávajúci z časti, ktorá má postupne vzrastajúci priečny prierez a časti, ktorá má postupne sa zmenšujúci priečny prierez v smere od ústia horáka (42) k jeho zadnej časti, kde tieto zmeny prierezu sú uskutočnené vnútri palivovej dýzy (11), a ďalej obsahuje člen (32) na zúženie priechodu pre prechodné zúženie priečneho prierezu palivovej dýzy (11) v smere od ústia horáka (42) k jeho zadnej časti a na rozšírenie prierezu na pôvodnú hodnotu uskutočnenú pri časti kondenzátora (33) proti prúdu toku palivovej zmesi a na vnútornej stene plochy palivovej dýzy (11), pričom horák (42) ďalej obsahuje aspoň jednu vonkajšiu vzduchovú dýzu (13, 14), vyhotovenú zvonka steny palivovej dýzy (11) na vstrekovanie vzduchu a prídavné vzduchové dýzy (12), vyznačujúci sa tým, že prídavné vzduchové dýzy (12) sú usporiadané pri strane kondenzátora (33) proti prúdu palivovej zmesi a na vnútornej ploche palivovej dýzy (11) na vháňanie vzduchu pozdĺž vnútornej plochy steny palivovej dýzy (11).

2. Horák podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že obsahuje strednú vzduchovú dýzu (10) na vstrekovanie vzduchu v strede palivovej dýzy (11).

3. Horák podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že výstupy dýzy prídavných vzduchových dýz (12) sú umiestnené na poprúdovej strane horáka (42) výstupu palivovej dýzy (11).

4. Horák podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že výstup strednej vzduchovej dýzy (10) je umiestnený na poprúdovej strane horáka (42) palivovej dýzy (11).

5. Horák podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že vnútri vzduchových dýz (13, 14) je vyhotovený vímik (27, 28).

6. Horák podľa nároku 2, vyznačujúci tovený vírnik (10a).

7. Horák podľa nároku 6, vyznačujúc sa t ý m , že v strednej vzduchovej dýze (10) je vyhos a t ý m , že vímik (10a) je usporiadaný nastaviteľné v smere stredovej osi horáka (42) vnútri strednej vzduchovej dýzy (10).

8. Horák podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že vímik (10a) je vyhotovený v strednej vzduchovej dýze (10) na nastavenie intenzity vírenia toku vzduchu v závislosti od zaťaženia spaľovania.

9. Horák podľa nároku 1,vyznačujúci sa tým, že na výstupe vonkajších vzduchových dýz (13, 14) je umiestnené vedenie (35, 50) na vymedzenie smeru výtokového vzduchu vypudzovaného z týchto vonkajších vzduchových dýz (13, 14).

10. Horák podľa nároku 2a 9, vyznačujúci sa tým, že vedenie (50) na vypudenie výtoku vzduchu z vonkajších vzduchových dýz (13,14) je umiestnené na ich výstupe pod uhlom 45° alebo menším vzhľadom na stredovú os horáka (42).

11. Horák podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že stabilizačný prstenec (23, 36) plameňa proti prúdeniu toku plynu z palivovej dýzy (11) a toku vzduchu z vonkajších vzduchových dýz (13, 14) je umiestnený na konci priehradky (22) medzi palivovou dýzou (11) a vonkajšími vzduchovými dýzami (13, 14).

12. Horák podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že stabilizačný prstenec (36) plameňa má vytvorené výstupky tvaru žraločích zubov smerujúcich dovnútra ku koncu povrchu palivovej dýzy (11).

13. Horák podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že napájacia časť pre prídavnú vzduchovú dýzu (12) je pripojená k vzduchovým komorám (26) na dodávanie spaľovacieho vzduchu do vonkajších vzduchových dýz (13, 14).

14. Horák podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že napájacia časť pre prídavnú vzduchovú dýzu (12) je pripojená k zásobovaciemu zariadeniu spaľovacieho plynu na dodávanie spaľovacieho vzduchu do uvedenej napájacej časti.

15. Horák podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že zásobovacie zariadenie spaľovacieho plynu je pripojené k prostriedkom na dodávanie plynu obohateného kyslíkom alebo čistého kyslíka.

16. Horák podľa nároku 14, vyznačujúci sa tým, že zásobovacie zariadenie spaľovacieho plynu je pomerovým zariadením toku spaľovacieho plynu.

17. Horák podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že prierez výtokového priechodu strednej vzduchovej dýzy (10) je menší než prierez vtokového priechodu strednej vzduchovej dýzy (10).

18. Horák podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že stredná vzduchová dýza (10) má valcový tvar, pričom trubičky (59a, 59b) na dodávku vzduchu sú pripojené k vtokovej časti strednej vzduchovej dýzy (10), kde trubičky (59a, 59b) sú spojené na vstup vzduchu v tangenciálnom smere v každom opačnom mieste kruhového prierezu strednej vzduchovej dýzy (10).

19. Spôsob spaľovania uskutočneného horákom na tuhé palivo podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 18, vyznačujúci sa tým, že množstvo vzduchu vstrekovaného z prídavných vzduchových dýz (12) rovnako ako pomer medzi množstvom vstrekovaného vzduchu z prídavných dýz (12) a vstrekovaného vzduchu zo vzduchových dýz (13, 14) alebo alternatívne strednej vzduchovej dýzy (10) sa prispôsobuje spaľovaciemu zaťaženiu.

20. Spôsob podľa nároku 19, vyznačujúci sa tým, že pri nízkom spaľovacom zaťažení sa zvyšuje množstvo vstrekovaného vzduchu z prídavných dýz (12) v porovnaní s vysokým spaľovacím zaťažením, pričom pri vysokom spaľovacom zaťažení sa množstvo vstrekovaného vzduchu z prídavných dýz (12) redukuje v porovnaní s množstvom pri nízkom zaťažení spaľovania.

21. Spôsob podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že pri nízkom zaťažení spaľovania sa zvyšuje množstvo dodávaného vzduchu z prídavných dýz (12) v porovnaní s množstvom pri vysokom spaľovacom zaťažení a súčasne sa redukuje množstvo vzduchu dodávaného zo vzduchovej dýzy (13, 14), ktorá je najbližšie k palivovej dýze (11), ktoré je medzi vzduchovými dýzami (13, 14), alebo sa alternatívne zvyšuje intenzita jeho vírenia v porovnaní s vysokým zaťažením spaľovania a pri vysokom zaťažení spaľovania sa redukuje množstvo vzduchu dodávaného z prídavných dýz (12) v porovnaní s množstvom pri nízkom zaťažení spaľovania a súčasne sa zvyšuje množstvo vzduchu dodávaného zo vzduchovej dýzy (13,14), ktorá je najbližšie k palivovej dýze (11), ktoré je medzi vzduchovými dýzami (13,14), alebo sa alternatívne redukuje intenzita vírenia vzduchu v porovnaní s vysokým zaťažením spaľovania.

22. Spôsob podľa nároku 19, vyznačujúci sa tým, že režim vstrekovania vzduchu sa volí v závislosti od zaťaženia spaľovania zo skupiny pozostávajúcej z režimu vstrekovania vzduchu, pri ktorom sa vzduchový prúd vstrekuje zo strednej vzduchovej dýzy (10) ako priamy dopredný prúd alebo nevýrazne vírivý prúd a z režimu vstrekovania vzduchu, pri ktorom sa vzduchový prúd vstrekuje zo strednej vzduchovej dýzy (10) ako mohutne vírivý prúd.

23. Spôsob podľa nároku 19, vyznačujúci sa tým, že pri nízkom spaľovacom zaťažení sa vstrekuje mohutne vírivý prúd zo strednej vzduchovej dýzy (10), pričom pri vysokom spaľovacom zaťažení sa zo strednej vzduchovej dýzy (10) vstrekuje priamy dopredný prúd alebo nevýrazne vírivý prúd.

24. Spôsob podľa nároku 19, vyznačujúci sa tým, že pri nízkom zaťažení spaľovania sa zvyšuje množstvo vzduchu vstrekovaného z prídavných vzduchových dýz (12) v porovnaní s množstvom pri vysokom zaťažení spaľovania a súčasne množstvo vzduchu vstrekovaného zo strednej dýzy (10) sa redukuje v porovnaní s množstvom pri vysokom zaťažení spaľovania, pričom pri vysokom zaťažení spaľovania sa redukuje množstvo vzduchu vstrekovaného z prídavných vzduchových dýz (12) a súčasne sa zvyšuje množstvo vzduchu vstrekovaného zo strednej vzduchovej dýzy (10) v porovnaní s množstvom pri vysokom zaťažení spaľovania.

25. Spôsob podľa nároku 19, vyznačujúci sa tým, že pomer súhrnného množstva vzduchu dodávaného palivovou dýzou (11), strednou vzduchovou dýzou (11) a prídavnými vzduchovými dýzami (12) k množstvu vzduchu nutného na spálenie premenlivej hmoty palivom sa udržuje v rozsahu 0,85 až 0,95.

31 výkresov