УСТРОЙСТВО ДЛЯ РОЗЖИГА И СТАБИЛИЗАЦИИ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА

Устройство для розжига и стабилизации горения топлива
Настоящая полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для розжига и стабилизации горения топлива в котельных установках, топочных устройствах и других теплогенерирующих устройствах.
Наиболее традиционным способом воспламенения топлива является способ, при котором плазмотрон размещают в непосредственной близости от мазутной форсунки горелки так, что сопло плазмотрона касается поверхности конуса распыла мазутного факела (М.Ф.Жуков, Е.И.Карпенко, В.С.Перегудов и др. «Плазменная безмазутная растопка котлов и стабилизация горения пылеугольного факела, под ред. В.Е.Мессерле, В.С.Перегудова, Новосибирск, Наука, Сиб. изд. фирма РАН, 1995, стр. 98).
Недостатком данного способа воспламенения является попадание топлива из-за неравномерности его распыла на плазмотрон, что ведет к закоксовыванию и уменьшению срока эксплуатации электродов плазмотрона Кроме того, при необходимости снижения расхода топлива через форсунку изменяется угол раскрытия факела, что ведет к увеличению расстояния между соплом плазмотрона и поверхностью конуса распыла факела. С другой стороны, в процессе эксплуатации в результате
F23D 1/00
естественного износа изменяются параметры работы форсунки, что также ведет к изменению угла раскрытия факела и его нестабильности.
Известно устройство для розжига и стабилизации горения топлива, содержащее плазмотрон расположенный в трубе вблизи форсунки горелки (RU, полезная модель № 19311, F23D 1/00, опубл. 20.08.2001).
Недостатком данного устройства является сложность его конструкции, обусловленная применением вспомогательной топливной форсунки для обеспечения надежности поджига в условиях повышенной закоксованности плазмотрона или изменения геометрических параметров системы.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по обеспечению регулирования мощности плазмотрона изменением геометрических параметров плазменной струи. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных качеств и надежности за счет обеспечения устойчивого розжига и стабилизации горения топлива в течение срока службы плазмотрона.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для розжига и стабилизации горения топлива плазмотрон, расположенный в трубе вблизи форсунки горелки, выполнен водоохлаждаемым постоянного тока с вихревой стабилизацией дуги и регулируемой мощностью и связан электрически с неуправляемым трехфазным двухполупериодным выпрямителем через последовательно подключенный водоохлаждаемый балластный резистор с регулируемым сопротивлением.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
На фиг. 1- представлена конструктивная схема устройства для розжига и стабилизации горения топлива.
В устройстве для розжига и стабилизации горения топлива (фиг.1) в непосредственной близости от мазутной форсунки горелки 1 размещен в трубе 2 для запального устройства водоохлаждаемый плазмотрон 3 постоянного тока с вихревой стабилизацией дуги и регулируемой мощностью. В качестве источника питания 4 плазмотрона применен неуправляемый трехфазный двухполупериодный выпрямитель. Для формирования требуемой характеристики работы плазмотрона последовательно с ним включен водоохлаждаемый балластный резистор 5 с регулируемым сопротивлением. Изменение мощности рассеивания балластного резистора позволяет регулировать геометрические параметры факела 6 плазмотрона и устанавливать его различную тепловую мощность. При увеличении расстояния между плазмотроном и конусом распыла 7 форсунки путем переключения балластного резистора уменьшается мощность рассеивания, что приводит к увеличению геометрических параметров плазменной струи и ее тепловой мощности.
Таким образом данный способ позволяет не меняя положения плазмотрона в горелке обеспечить устойчивое воспламенение факела мазутной форсунки.
При проведении испытаний на котле П-50 Каширской ГРЭС установка была оборудована плазмотроном, конструкция которого позволяет формировать струю плазмы, воспламеняющей топливо на удалении сопла плазмотрона до 350 мм от конуса распыла факела, что исключает попадание топлива на плазмотрон. Балластное сопротивление, примененное в источнике питания, позволяет дискретно регулировать геометрические параметры плазменного факела и тепловую мощность плазмотрона. Проведенные испытания показали, что устойчивое воспламенение мазутного факела в момент начала распыла форсунки с расходом до 4,2 т/ч осуществляется плазмотроном мощностью 13-15 кВт при его расположении на расстоянии до 100 мм от поверхности конуса распыла мазутного факела. При мощности плазмотрона 30 кВт это расстояние увеличивается до 300 мм. Воспламенение мазутного факела с задержкой до Зс осуществляется плазмотроном мощностью 15 кВт при его расположении на расстоянии до 130 мм от поверхности конуса распыла, а при мощности 30 кВт - на расстоянии до 350 мм.
При использовании плазмотронов в режиме розжига горелки либо для повторного воспламенения факела в случае его загасания, возможно объединение плазмотронов в одну растопочную группу с возможностью их последовательного включения от одного источника питания в соответствии с режимом растопки теплоэнергетической установки. Это позволяет существенно снизить стоимость оборудования теплоэнергетической установки данными устройствами для розжига горелок.
42x0d Ј/rf/0S