UA83759C2 - Swirling - type furnace - Google Patents
Swirling - type furnace Download PDFInfo
- Publication number
- UA83759C2 UA83759C2 UAA200700550A UAA200700550A UA83759C2 UA 83759 C2 UA83759 C2 UA 83759C2 UA A200700550 A UAA200700550 A UA A200700550A UA A200700550 A UAA200700550 A UA A200700550A UA 83759 C2 UA83759 C2 UA 83759C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- combustion chamber
- nozzle
- fuel
- nozzles
- burner
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 40
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 2
- 241000949477 Toona ciliata Species 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 31
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 101100314454 Caenorhabditis elegans tra-1 gene Proteins 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 235000012020 french fries Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
- F23C5/08—Disposition of burners
- F23C5/24—Disposition of burners to obtain a loop flame
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/02—Disposition of air supply not passing through burner
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
Description
Даний винахід стосується галузі спалювання палива, зокрема, вихрових топок і може бути використаний для спалювання твердого органічного палива, наприклад, на електростанціях.This invention relates to the field of fuel combustion, in particular, vortex furnaces and can be used for burning solid organic fuel, for example, in power plants.
Попередній рівень технікиPrior art
В даний час зросла потреба в топках енергетичних котлів, здатних надійно працювати при суттєвій зміні якісних характеристик твердого палива, з прийнятною економічністю спалювання, яка, перш за все, характеризується зниженою величиною втрат від механічного недопалювання ду, і поліпшеними екологічними показниками: зниженою генерацією оксидів азоту МО; і підвищеним зв'язуванням оксидів сірки 50.Currently, there is an increased need for furnaces of energy boilers capable of working reliably in the event of a significant change in the quality characteristics of solid fuel, with acceptable combustion efficiency, which, above all, is characterized by a reduced amount of losses from mechanical underburning, and improved environmental indicators: reduced generation of nitrogen oxides MO; and increased binding of sulfur oxides 50.
Відома вихрова топка зі встановленим у верхній частині пальником і в нижній частині соплом для подачі повітря, БО, АЇ, 483559).A well-known vortex furnace with a burner installed in the upper part and a nozzle for air supply in the lower part, BO, AI, 483559).
Недоліком цього пристрою є високий ступінь ерозійного зносу стінки топки унаслідок дії на неї потоку повітря, яке виходить з сопла і містить дрібні, найбільш ерозійнонебезпечні частинки палива і золи.The disadvantage of this device is the high degree of erosive wear of the furnace wall due to the effect on it of the air flow, which comes out of the nozzle and contains small, most erosion-dangerous particles of fuel and ash.
Відома вихрова топка, яка має камеру згоряння, що включає вертикальні стінки і зв'язані з ними похилі стінки, пальник, вмонтований в одну з вертикальних стінок, і сопло для подачі в камеру згоряння повітря, ІСА,A vortex furnace is known, which has a combustion chamber that includes vertical walls and inclined walls connected to them, a burner mounted in one of the vertical walls, and a nozzle for supplying air to the combustion chamber, ISA,
С, 10103061.S, 10103061.
Паливно-повітряна суміш, що складається з грубоподрібненого палива і первинного повітря, подається у внутрішній простір камери згоряння, при цьому її швидкість розрахована таким чином, щоб забезпечити сепарацію і розподіл частинок палива різних класів (по крупності) по висоті камери згоряння.The fuel-air mixture, consisting of coarsely ground fuel and primary air, is fed into the internal space of the combustion chamber, while its speed is calculated in such a way as to ensure the separation and distribution of fuel particles of different classes (by size) along the height of the combustion chamber.
Паливно-повітряна суміш усередині камери згоряння займається і утворює факел горіння, що містить топочні гази і незгорілі частинки палива різних розмірів, які потім переміщуються під дією сил гравітації і інерції в нижню частину камери згоряння.The fuel-air mixture inside the combustion chamber ignites and forms a combustion flame containing flue gases and unburned fuel particles of various sizes, which then move under the influence of gravity and inertia to the lower part of the combustion chamber.
Потік повітря, яке подається у внутрішній простір камери згоряння крізь сопло у напрямку до місця введення паливно-повітряної суміші в камеру згоряння на одній з її стінок, піднімає незгорілі частинки палива різних розмірів, що знаходяться в нижній частині камери згоряння і направляє їх у верхню - кореневу - частину факела горіння для спалювання.The flow of air, which is supplied to the internal space of the combustion chamber through the nozzle in the direction of the introduction of the fuel-air mixture into the combustion chamber on one of its walls, lifts unburned fuel particles of various sizes located in the lower part of the combustion chamber and directs them to the upper - root - part of the burning torch for burning.
Потік вторинного повітря, що подається в нижню частину камери згоряння, характеризується недостатньою інтенсивністю процесів тепломасообміну в ньому через малу турбулізацію руху повітря в потоці.The flow of secondary air supplied to the lower part of the combustion chamber is characterized by insufficient intensity of heat and mass transfer processes in it due to low turbulence of air movement in the flow.
Це призводить до того, що процеси прогрівання і виходу летючих крупних частинок палива, що знаходяться в нижній частині камери згоряння, відбуваються повільно, на них витрачається значна кількість тепла, а це уповільнює займання дрібних частинок палива, висушених, прогрітих і достатньо підготовлених до горіння, які знаходяться в єдиному потоці з крупними частинками палива. В силу цього процес займання палива в потоці повітря в нижній частині камери згоряння затягується, що призводить до втрати стабільності займання кореневої частини факела. Це обумовлює нестійкість процесу спалювання палива, що може виявлятися в з підвищенні пульсації факела і виникненні ударів в камері згоряння. Така картина характерна для спалювання низькосортного важкозаймистого палива, що відрізняється високою вогкістю або низьким виходом летючих речовин.This leads to the fact that the processes of heating and release of volatile large fuel particles located in the lower part of the combustion chamber take place slowly, a significant amount of heat is spent on them, and this slows down the ignition of small fuel particles, dried, heated and sufficiently prepared for burning. which are in a single flow with large fuel particles. Due to this, the process of ignition of fuel in the air flow in the lower part of the combustion chamber is delayed, which leads to the loss of stability of ignition of the root part of the torch. This causes the instability of the fuel combustion process, which can be manifested in increased pulsation of the torch and the occurrence of shocks in the combustion chamber. Such a picture is typical for the burning of low-grade non-flammable fuel, characterized by high humidity or low yield of volatile substances.
Крім того, введення повітря в нижню частину камери згоряння одним соплом призводить до підвищеного зносу похилої стінки камери згоряння (у випадку якщо сопло спрямоване до цієї стінки під кутом) або до підвищеного провалу незгорілого палива з камери згоряння (у випадку якщо сопло спрямоване уздовж цієї стінки).In addition, the introduction of air into the lower part of the combustion chamber with one nozzle leads to increased wear of the inclined wall of the combustion chamber (in the case that the nozzle is directed to this wall at an angle) or to an increased drop of unburned fuel from the combustion chamber (in the case that the nozzle is directed along this wall ).
Відома також вихрова топка, яка має камеру згоряння, що включає стінки, які переходять в нижній частині у лійку, а також пальник, вмонтований в стінку, і сопловий пристрій для подачі повітря в топку, виконаний у вигляді двох сопел з витратою повітря в кожному з них, яке зменшується у міру віддалення від стінки з пальником, ВИ, С1, 2044218.A vortex furnace is also known, which has a combustion chamber that includes walls that pass into the funnel in the lower part, as well as a burner mounted in the wall and a nozzle device for supplying air to the furnace, made in the form of two nozzles with air flow in each of of them, which decreases with distance from the wall with the burner, VI, C1, 2044218.
Це технічне рішення, прийняте за прототип цього винаходу, забезпечує підвищення інтенсивності процесів тепломасообміну, що підвищує стійкість займання, наприклад, при спалюванні низькосортних (високовологих) палив. Відвіювання дрібних, найбільш ерозійнонебезпечних частинок з ближнього до омиваної стінки камери згоряння потоку, дещо зменшує ерозійну дію на неї. Проте потоки повітря, що виходять з суміжних сопел, перекривають один одного, при цьому ступінь взаємодії потоків зростає у міру віддалення від вихідних отворів сопел, оскільки потоки розширюються. Внаслідок цього дрібні частинки утягуються в значній кількості в перемішаний об'єм обох потоків і взаємодіють із стінкою камери згоряння, що обумовлює її знос. Крім того, зважаючи на високу інтенсивність процесів тепломасообміну в нижній частині камери згоряння при спалюванні палива тонкого помелу або з високою питомою теплотою згоряння, може відбутися надмірно високе підвищення температури в окремих зонах камери згоряння, що обумовлює надмірний рівень утворення оксидів азоту, а також виникнення активних відкладень на стінках камери згоряння сполук типу легкоплавких евтектик, що утворюються в результаті піропластичних перетворень в частинках золи палива.This technical solution, adopted as a prototype of the present invention, ensures an increase in the intensity of heat and mass exchange processes, which increases the stability of ignition, for example, when burning low-grade (high-moisture) fuels. Blowing off small, most erosion-dangerous particles from the stream close to the washed wall of the combustion chamber somewhat reduces the erosive effect on it. However, the air flows exiting from adjacent nozzles overlap each other, with the degree of flow interaction increasing with distance from the nozzle exits as the flows expand. As a result, small particles are drawn in a significant amount into the mixed volume of both streams and interact with the wall of the combustion chamber, causing its wear. In addition, taking into account the high intensity of heat and mass transfer processes in the lower part of the combustion chamber when burning fuel of fine grinding or with a high specific heat of combustion, an excessively high temperature increase may occur in certain zones of the combustion chamber, which causes an excessive level of formation of nitrogen oxides, as well as the emergence of active deposits on the walls of the combustion chamber of low-melting eutectic compounds formed as a result of pyroplastic transformations in fuel ash particles.
В основу цього винаходу покладено вирішення задачі зменшення ерозійної дії на стінку камери згоряння, а також вирівнювання температурного поля в камері згоряння.The basis of this invention is to solve the problem of reducing the erosive effect on the wall of the combustion chamber, as well as equalizing the temperature field in the combustion chamber.
Згідно винаходу ця задача вирішується за рахунок того, що у вихровій топці, що містить камеру згоряння, яка має стінки, що переходять в нижній частині у лійку, щонайменше, один пальник, вмонтований в стінку, і встановлений в нижній частині лійки сопловий пристрій для подачі повітря в топку, що містить два сопла, одне з сопел спрямоване на внутрішню поверхню лійки, розташовану з боку пальника під кутом 6572021 а друге сопло орієнтоване так, що кут між подовжніми осями обох сопел становить 7572325" в площині, перпендикулярній внутрішній поверхні лійки з боку пальника; щонайменше, одне сопло може бути виконане секційним; сопла можуть бути постачені регуляторами витрат.According to the invention, this task is solved due to the fact that in the vortex furnace containing the combustion chamber, which has walls that pass into the funnel in the lower part, at least one burner is mounted in the wall, and a nozzle device for feeding is installed in the lower part of the funnel air into the furnace containing two nozzles, one of the nozzles is directed to the inner surface of the funnel located on the side of the burner at an angle of 6572021 and the second nozzle is oriented so that the angle between the longitudinal axes of both nozzles is 7572325" in a plane perpendicular to the inner surface of the funnel from the side burner; at least one nozzle can be sectional; nozzles can be supplied with flow regulators.
Заявником не виявлені джерела, що містять інформацію про технічні рішення, ідентичні цьому винаходу, це дозволяє зробити висновок про його відповідність критерію «новизна» (М).The applicant did not find sources containing information about technical solutions identical to this invention, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty" (M).
Завдяки реалізації суттєвих ознак винаходу об'єкт набуває вельми важливої нової властивості, яка полягає в тому, що потоки повітря, що виходять з сопел, практично не взаємодіють один з одним в нижній частині камери згоряння, що запобігає попаданню ерозійнонебезпечних частинок на її стінку. Крім того, забезпечується більш рівномірний розподіл палива в нижній частині камери згоряння, що забезпечує вирівнювання температурного поля (різке зменшення зон високотемпературних максимумів), що значно знижує утворення оксидів азоту, а також запобігає відкладенню легкоплавких евтектик на стінках камери згоряння. Заявником не виявлені будь-які джерела інформації, що містять відомості про вплив заявлених відмітних ознак на технічний результат, що досягається унаслідок їх реалізації. Це, на думку заявника, свідчить про відповідність даного технічного рішення критерію «винахідницький рівень»(І5).Thanks to the implementation of the essential features of the invention, the object acquires a very important new property, which consists in the fact that the air flows coming out of the nozzles practically do not interact with each other in the lower part of the combustion chamber, which prevents erosion-hazardous particles from hitting its wall. In addition, a more uniform distribution of fuel in the lower part of the combustion chamber is ensured, which ensures the equalization of the temperature field (a sharp reduction in the zones of high-temperature maxima), which significantly reduces the formation of nitrogen oxides, and also prevents the deposition of low-melting eutectics on the walls of the combustion chamber. The applicant has not identified any sources of information containing information about the impact of the claimed distinctive features on the technical result achieved as a result of their implementation. This, in the opinion of the applicant, testifies to the compliance of this technical solution with the "inventive level" criterion (I5).
Короткий опис кресленьBrief description of the drawings
Надалі винахід пояснюється докладним описом прикладів його здійснення з посиланнями на креслення, на яких зображено: на Ффіг.1 - принципова схема вихрової топки (подовжній розріз); на фіг.2 -- розріз по А-А в збільшеному масштабі.Further, the invention is explained by a detailed description of examples of its implementation with references to the drawings, which show: Fig. 1 - a schematic diagram of a vortex furnace (longitudinal section); Fig. 2 is a section along A-A on an enlarged scale.
Кращий варіант здійснення винаходуThe best variant of the invention
Вихрова топка має камеру 1 згоряння, яка містить стінки 2, що переходять в нижній частині у лійку 3. В одну із стінок 2 вмонтований пальник 4, що має в конкретному прикладі нахил у бік лійки 3. В нижній частині лійки З встановлений сопловий пристрій для подачі в камеру згоряння повітря, що містить сопло 5 і сопло 6.The vortex furnace has a combustion chamber 1, which contains walls 2, which pass into the funnel 3 in the lower part. A burner 4 is mounted in one of the walls 2, which in a specific example has an inclination towards the funnel 3. In the lower part of the funnel C, a nozzle device for air supply to the combustion chamber containing nozzle 5 and nozzle 6.
Сопло 5 направлене на внутрішню поверхню лійки 3, розташовану з боку пальника 4, під кутом 65"»о19, При кутах с«1" потік повітря з сопла 5 прямує, практично, уздовж стінки лійки З і недостатньо до неї притиснутий, що призводить до провалу з камери 1 згоряння крупних незгорілих частинок палива. При кутах а » 65" виникає ефект розділення потоку на окремі струмені, частина яких має спрямування у бік нижнього вихідного отвору камери 1 згоряння.The nozzle 5 is directed at the inner surface of the funnel 3, located on the side of the burner 4, at an angle of 65""o19. At angles c"1", the air flow from the nozzle 5 is directed, practically, along the wall of the funnel C and is not sufficiently pressed against it, which leads to failure of combustion of large unburned fuel particles from chamber 1. At angles a » 65", there is an effect of separating the flow into separate jets, some of which are directed towards the lower outlet of the combustion chamber 1.
Сопло 6 орієнтоване таким чином, що кут між подовжніми осями сопел 5 і 6 становить 757»2р2»5" в площині, перпендикулярній похилій стінці лійки З з боку пальника 4. При р«е5" заявлений технічний результат не досягається, і пристрою будуть властиві недоліки, відзначені у прототипу. При р»75" не відбувається утворення вихору в центральній зоні нижньої частини камери 1 згоряння. Сопло 6 працюватиме в так званому «"фонтануючому" режимі.The nozzle 6 is oriented in such a way that the angle between the longitudinal axes of the nozzles 5 and 6 is 757"2p2"5" in the plane perpendicular to the inclined wall of the funnel C from the side of the burner 4. At p"e5" the declared technical result is not achieved, and the device will be characterized by flaws noted in the prototype. At p"75", no vortex is formed in the central zone of the lower part of the combustion chamber 1. The nozzle 6 will work in the so-called "fountain" mode.
В конкретному прикладі сопла 5 і 6 постачені регуляторами витрати у вигляді шиберів 7.In a specific example, nozzles 5 and 6 are provided with flow regulators in the form of dampers 7.
Сопла 5 і 6 можуть бути секційними (наприклад, циліндричними або щілинними).Nozzles 5 and 6 can be sectional (for example, cylindrical or slotted).
При спалюванні палив з високим вмістом сірки і високою питомою теплотою згоряння можлива додаткова подача в сопло 6 продуктів згоряння (наприклад, газів, що відходять з топки) для підвищення ефективності регулювання процесів горіння, зниження вірогідності утворення легкоплавких евтектик з частинок золи, зниження генерації оксидів азоту і підвищення зв'язування оксидів сірки в нижній частині камери 1 згоряння.When burning fuels with a high sulfur content and a high specific heat of combustion, it is possible to additionally feed 6 combustion products into the nozzle (for example, gases leaving the furnace) to increase the efficiency of regulating combustion processes, reduce the probability of the formation of low-melting eutectics from ash particles, and reduce the generation of nitrogen oxides and increasing the binding of sulfur oxides in the lower part of the combustion chamber 1.
Вихрова топка працює таким чином.The vortex furnace works as follows.
Паливно-повітряна суміш, що містить подрібнене паливо і повітря, подається за допомогою пальника 4 у внутрішній простір камери 1 згоряння, при цьому кількість руху (витрата, швидкість) повітря вибирається таким, щоб забезпечити сепарацію і розподіл частинок палива різних розмірів (фракцій) за об'ємом (висотою) камери 1 згоряння. Паливно-повітряна суміш усередині камери 1 згоряння займається і утворює факел 8, що горить, и в якому згоряють найдрібніші частинки палива. В процесі горіння частинок палива утворюються газоподібні продукти згоряння і зола. Частина частинок палива, що не згоріли, і частина частинок золи під дією сил гравітації і інерції сепаруються в нижню частину камери 1 згоряння у вихрову зону 9 горіння. Повітря нижнього дуття крізь сопла 5 і б подається двома потоками в нижню частину камери 1 згоряння.The fuel-air mixture, containing chopped fuel and air, is fed by means of the burner 4 into the internal space of the combustion chamber 1, while the amount of movement (flow rate, speed) of the air is selected in such a way as to ensure the separation and distribution of fuel particles of different sizes (fractions) according to volume (height) of combustion chamber 1. The fuel-air mixture inside the combustion chamber 1 ignites and forms a burning torch 8, in which the smallest fuel particles burn. In the process of burning fuel particles, gaseous combustion products and ash are formed. Part of the unburned fuel particles and part of the ash particles are separated into the lower part of the combustion chamber 1 in the vortex zone 9 of combustion under the influence of the forces of gravity and inertia. The air of the lower blow through the nozzles 5 and b is supplied by two streams to the lower part of the combustion chamber 1.
Подача повітря нижнього дуття двома соплами 5, 6 під різними кутами введення в нижню частину камери 1 згоряння обумовлює формування двох незалежних потоків. Ближній до внутрішньої поверхні лійки З потік притиснутий до неї за рахунок встановлення сопла 5 під кутом 6572021" до лійки. Потік повітря, що виходить з сопла 6, створює циркуляцію дрібних частинок у внутрішній області вихрової зони 9 горіння.The air supply of the lower blow by two nozzles 5, 6 at different angles of introduction into the lower part of the combustion chamber 1 causes the formation of two independent flows. The flow close to the inner surface of the funnel C is pressed against it due to the installation of the nozzle 5 at an angle of 6572021" to the funnel. The air flow coming out of the nozzle 6 creates the circulation of small particles in the inner region of the vortex zone 9 of combustion.
Частинки палива і золи, що знаходяться в нижній частині камери 1 згоряння, потрапляють в потоки повітря нижнього дуття і розділяються за розмірами (класами крупності, фракціям) за рахунок дії на них послідовно цих потоків, при цьому крупні (наймасивніші) частинки палива потрапляють в потік, що виходить з сопла 5, а дрібні частинки палива і золи - в потік з сопла 6. Витрати потоку сопла 6 мають забезпечити відвіювання дрібних частинок палива і золи від крупних частинок палива і транспортування їх в центральну область вихрової зони 9 горіння. Витрати потоку з сопла 5 мають забезпечити утримання великих частинок палива в камері 1 згоряння, скоротивши їх провал з камери 1 згоряння. При цьому забезпечується їх транспортування в кореневу частину факела 8. Зменшенню провалу палива з камери 1 згоряння сприяє також притиснення потоку сопла 5 до стінки лійки З, що виключає формування на цій стінці конгломератів паливних частинок, здатних "пробивати" цей потік і уходити в провал. Ця обставина знижує втрати з механічним недопалюванням 44, унаслідок чого підвищується економічність роботи камери 1 згоряння, тобто її коефіцієнт корисної дії.Fuel and ash particles located in the lower part of combustion chamber 1 fall into the air flows of the lower blow and are separated by size (size classes, fractions) due to the action of these flows on them in a row, while large (most massive) fuel particles fall into the flow , which comes out of the nozzle 5, and small particles of fuel and ash - into the flow from the nozzle 6. The flow rates of the nozzle 6 should ensure the removal of small particles of fuel and ash from the large particles of fuel and their transportation to the central region of the vortex zone 9 of combustion. Flow rates from the nozzle 5 should ensure the retention of large fuel particles in the combustion chamber 1, reducing their fall from the combustion chamber 1. At the same time, their transportation to the root part of the torch 8 is ensured. The pressure of the flow of the nozzle 5 against the wall of the funnel 8 contributes to the reduction of the fuel drop from the combustion chamber 1, which prevents the formation of conglomerates of fuel particles on this wall, capable of "piercing" this flow and entering the drop. This circumstance reduces losses with mechanical underburning 44, as a result of which the efficiency of operation of the combustion chamber 1 increases, that is, its efficiency.
З двох потоків, що подаються соплами 5, 6, потік сопла 5, який безпосередньо омиває стінку лійки 3, на якій встановлений пальник 4, містить мінімальну кількість дрібних найбільш ерозійнонебезпечних частинок золи і палива. Це зменшує ерозійний знос стінки лійки З і стінки 2 камери 1 згоряння, що омиваються потоком сопла 5 і це підвищує надійність роботи вихрової камери 1 згоряння.Of the two flows supplied by the nozzles 5, 6, the flow of the nozzle 5, which directly washes the wall of the funnel 3, on which the burner 4 is installed, contains the minimum amount of small, most erosively dangerous particles of ash and fuel. This reduces the erosive wear of the wall of the funnel C and the wall 2 of the combustion chamber 1, which are washed by the flow of the nozzle 5, and it increases the reliability of the vortex combustion chamber 1.
Відвіювання частини палива в центральну область вихрової зони 9 горіння факела сприяє вирівнюванню концентрації палива і повітря в об'ємі нижньої - вихрової - частини камери 1 згоряння, що призводить до вирівнювання в ній тепловиділення і, як результат, вирівнювання поля температури і зниження температурного максимуму. Ця обставина знижує інтенсивність піропластичних перетворень в частинках золи з утворенням легкоплавких евтектик і, разом з вищезгаданим зменшенням дії частинок золи на стінку камери згоряння, знижує відкладення на стінках камери 1 згоряння, що підвищує надійність її роботи.Fanning of part of the fuel into the central region of the vortex zone 9 of the torch combustion helps to equalize the concentration of fuel and air in the volume of the lower - vortex - part of the combustion chamber 1, which leads to the equalization of heat generation in it and, as a result, equalization of the temperature field and reduction of the temperature maximum. This circumstance reduces the intensity of pyroplastic transformations in ash particles with the formation of low-melting eutectics and, together with the aforementioned reduction in the effect of ash particles on the combustion chamber wall, reduces deposits on the walls of combustion chamber 1, which increases the reliability of its operation.
Крім того, знижений рівень температури знижує утворення оксидів азоту. Ця ж обставина, в поєднанні з багаторазовою циркуляцією частинок золи у вихровій зоні, призводить до значного підвищення зв'язування оксидів сірки. Таким чином, поліпшуються екологічні показники пристрою.In addition, the reduced temperature level reduces the formation of nitrogen oxides. The same circumstance, in combination with multiple circulation of ash particles in the vortex zone, leads to a significant increase in binding of sulfur oxides. Thus, the environmental performance of the device improves.
Винахід може бути використаний, практично, для всієї гами твердого органічного палива в широкому діапазоні змінення його якісних характеристик і гранулометричного складу, дозволяє підвищити коефіцієнт корисної дії, надійність і безпеку роботи топки за рахунок зниження вірогідності ерозійного зносу її стін і відкладень на її стінах (їх шлакування), а також знизити утворення оксидів азоту за рахунок зниження і вирівнювання загального рівня температури в топці, і підвищити зв'язування оксидів сірки основними оксидами мінеральної частини палива за рахунок збільшення швидкості цих хімічних реакцій при зниженні рівня температури.The invention can be used, practically, for the entire range of solid organic fuel in a wide range of changes in its quality characteristics and particle size composition, it allows to increase the efficiency, reliability and safety of the furnace by reducing the probability of erosive wear of its walls and deposits on its walls (their slagging), as well as reduce the formation of nitrogen oxides by lowering and leveling the overall temperature level in the furnace, and increase the binding of sulfur oxides by the main oxides of the mineral part of the fuel by increasing the speed of these chemical reactions when the temperature level decreases.
Промислова придатністьIndustrial suitability
Для реалізації вихрової топки використане відоме нескладне промислове устаткування і поширені в даній області техніки матеріали, що і обумовлює відповідність винаходу критерію «промислова придатність» (ІА). ке Її й Ї ї 2 Ще т ше р к Ф. шик, ща А мя з й Я В к р ті тдFor the implementation of the vortex furnace, well-known simple industrial equipment and materials common in this field of technology were used, which determines the compliance of the invention with the "industrial suitability" (IA) criterion. ke Her and Her 2 More t she r k F. shik, scha A mya z y I V k r ti td
В ех | ід : о г хуй ч е еIn eh | id: o g hui ch e e
ОдаOh yeah
УТ СиUniversity of Sy
М нн КОХM nn KOH
ФріFrench fries
АВAV
ФкFk
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004120099/06A RU2253799C1 (en) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Vortex furnace |
| PCT/RU2005/000082 WO2006004453A1 (en) | 2004-06-28 | 2005-02-21 | Swirling-type furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA83759C2 true UA83759C2 (en) | 2008-08-11 |
Family
ID=35783156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200700550A UA83759C2 (en) | 2004-06-28 | 2005-02-21 | Swirling - type furnace |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA008689B1 (en) |
| RU (1) | RU2253799C1 (en) |
| UA (1) | UA83759C2 (en) |
| WO (1) | WO2006004453A1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2349835C2 (en) * | 2007-03-05 | 2009-03-20 | Закрытое акционерное общество "НЕВЭНЕРГОПРОМ" (ЗАО "НЕВЭНЕРГОПРОМ") | Method for burning of solid fuel in swirling-type furnace and swirling-type furnace for its realisation |
| RU2331017C1 (en) * | 2007-07-23 | 2008-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Политехэнерго" | Swirling type furnace |
| CN103423736A (en) * | 2013-08-16 | 2013-12-04 | 金华隆鑫新能源科技有限公司 | Air supply system of biomass particle combustion furnace |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3867909A (en) * | 1973-11-19 | 1975-02-25 | Foster Wheeler Corp | Slag prevention air slots in furnace sidewalls |
| SU987286A1 (en) * | 1980-08-04 | 1983-01-07 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Vortex-type furnace |
| DE3403981A1 (en) * | 1984-02-04 | 1985-08-14 | Deutsche Babcock Werke AG, 4200 Oberhausen | Process and apparatus for the operation of a furnace with a reduced formation of nitrogen oxides |
| RU2087787C1 (en) * | 1992-01-23 | 1997-08-20 | Иосиф Иванович Беловицкий | Quick-detachable joint |
| RU2087798C1 (en) * | 1993-07-05 | 1997-08-20 | Малое государственное внедренческое предприятие "Политехэнерго" | Method of burning solid fuel and furnace for doing same |
| RU2044218C1 (en) * | 1994-01-25 | 1995-09-20 | Юрий Александрович Рундыгин | Method of combustion of fuel and vortex combustion chamber |
| RU29981U1 (en) * | 2002-10-02 | 2003-06-10 | Открытое акционерное общество "Таганрогский котлостроительный завод "Красный котельщик" | Furnace device |
-
2004
- 2004-06-28 RU RU2004120099/06A patent/RU2253799C1/en active
-
2005
- 2005-02-21 UA UAA200700550A patent/UA83759C2/en unknown
- 2005-02-21 EA EA200602188A patent/EA008689B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-02-21 WO PCT/RU2005/000082 patent/WO2006004453A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA008689B1 (en) | 2007-06-29 |
| WO2006004453A1 (en) | 2006-01-12 |
| RU2253799C1 (en) | 2005-06-10 |
| EA200602188A1 (en) | 2007-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1110645C (en) | Integrted low NOx tangential firing system | |
| US4495874A (en) | Combustion of high ash coals | |
| WO2002012791A1 (en) | Solid fuel burner and combustion method using solid fuel burner | |
| US20130255551A1 (en) | Biomass Combustion | |
| JP4791701B2 (en) | Biomass fuel combustion apparatus and method | |
| US4144019A (en) | Vortex type burner | |
| CN100516651C (en) | A method and device for replacing exhausted air in primary air of a W flame boiler | |
| JP4766562B2 (en) | Wood pellet fired steam boiler | |
| US4570551A (en) | Firing of pulverized solvent refined coal | |
| RU2348861C1 (en) | Swirling-type furnace for solid fuel ignition | |
| UA83759C2 (en) | Swirling - type furnace | |
| CN109690189A (en) | The method and boiler of burning fuel | |
| RU2389948C1 (en) | Coal-water fuel combustion device | |
| US5311829A (en) | Method for reduction of sulfur oxides and particulates in coal combustion exhaust gases | |
| CN110553252B (en) | High ash content biomass pellet fuel combustion furnace and method | |
| JPH01200106A (en) | Method and device of feeding combustion air | |
| RU2350838C1 (en) | High-temperature cyclone reactor | |
| RU2253800C1 (en) | Vortex furnace | |
| RU2573078C2 (en) | Swirling-type chamber furnace | |
| RU2253801C1 (en) | Vortex furnace | |
| EP0155120A2 (en) | Method operating a coal burner | |
| WO2020120828A1 (en) | Method for burning fuel, burner and boiler | |
| RU208257U1 (en) | Vortex furnace | |
| JPS63271007A (en) | Pulverized coal burning device | |
| RU2272218C1 (en) | Method of burning fuel |