ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована на тепловых электрических станциях для безмазутной растопки котлов
Известна схема безмазутной растопки котла в топке (патент РФ №2095684, МПК F23C 5/08, 1997), содержащая источник пыли, растопочную горелку топки котла, соединенную с источником пыли пыле-проводом с электронагревателем в виде трубчатого муфеля из нихрома, нагреваемого током низкого напряжения.
Недостатком известной схемы безмазутной растопки котла является охлаждение муфеля из нихрома высокоскоростным потоком пыли (более 20 м/сек), проходящим через него, что препятствует растопке, так как муфель из нихрома имеет низкую тепловую инерцию и быстро охлаждается ниже температуры воспламенения пыли.
Известно горелочное устройство (патент РФ на полезную модель №91140, МПК F23D 1/06, опубликован: 27.01.2010), содержащее растопочную горелку, включающую циркуляционную трубу, установленную на внутренней поверхности муфеля, перед входным торцом которой размещено кольцевое сопло подачи пыли высокой концентрации (ПВК), заведенное внутрь циркуляционной трубы, снабженное тангенциальными патрубками подачи пыли высокой концентрации и высоконапорного воздуха, причем внутрь кольцевого сопла заведено аксиальное сопло слабонапорного воздуха с регулируемым шибером, а к выходному торцу циркуляционной трубы пристыкован горелочный насадок, заведенный внутрь амбразуры горелочного устройства топки котла, размещенный внутри кольцевого сопла третичного воздуха, и электронагреватели.
Недостатком известного устройства является неэкономичность использования индукционного нагрева в виду высокой стоимости генераторов высокой частоты.
В основу полезной модели положена задача повышения эффективности и экономичности растопки котлов за счет увеличения тепловой инерции муфеля.
Поставленная задача решается тем, что в горелочном устройстве, содержащем растопочную горелку, включающую циркуляционную трубу, установленную на внутренней поверхности муфеля, перед входным торцом которой размещено кольцевое сопло подачи пыли высокой концентрации (ПВК), заведенное внутрь циркуляционной трубы, снабженное тангенциальными патрубками подачи пыли высокой концентрации и высоконапорного воздуха, причем внутрь кольцевого сопла заведено аксиальное сопло слабонапорного воздуха с регулируемым шибером, а к выходному торцу циркуляционной трубы пристыкован горелочный насадок, заведенный внутрь амбразуры горелочного устройства топки котла, размещенный внутри кольцевого сопла третичного воздуха, и электронагреватели, согласно полезной модели муфель выполнен из двух керамических коаксиальных цилиндров, соединенных керамическими радиальными вставками, между которыми установлены указанные электронагреватели.
Выполнение муфеля из двух керамических коаксиальных цилиндров, соединенных керамическими радиальными вставками, между которыми установлены указанные электронагреватели, позволяет повысить эффективность и экономичность растопки котла за счет увеличения тепловой инерции муфеля.
На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемого горелочного устройства, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Горелочное устройство содержит растопочную горелку 1, включающую циркуляционную трубу 2, установленную на внутренней поверхности муфеля 3, перед входным торцом которой размещено кольцевое сопло 4 подачи пыли высокой концентрации (ПВК), заведенное внутрь циркуляционной трубы 2, снабженное тангенциальными патрубками 5 и 6 подачи пыли высокой концентрации и высоконапорного воздуха, причем внутрь кольцевого сопла 4 заведено аксиальное сопло 7 слабонапорного воздуха с регулируемым шибером 8, а к выходному торцу циркуляционной трубы 2 пристыкован горелочный насадок 9, заведенный внутрь амбразуры 10 горелочного устройства топки 11 котла, размещенный внутри кольцевого сопла 12 третичного воздуха, и электронагреватели. Согласно полезной модели, муфель 3 выполнен из двух керамических коаксиальных цилиндров 13 и 14, соединенных керамическими радиальными вставками 15, между которыми установлены указанные электронагреватели 16, подключенные на торцах хомутами 17 к электросети. Верхний коаксиальный цилиндр 14 муфеля 3 покрыт теплоизоляционным слоем 18, а электронагреватели 16 могут быть выполнены в виде трубчатых электронагревателей из карбида кремния.
Горелочное устройство работает следующим образом.
Включаются электронагреватели 16 и прогреваются муфель 3 и циркуляционная труба 2 растопочной горелки 1. После прогрева циркуляционной трубы 2 до температуры самовоспламенения пыли, в растопочном режиме, на раскаленные стенки циркуляционной трубы 2 через кольцевое сопло 4 тангенциальными патрубками 5 и 6 подается пыль высокой концентрации (ПВК), и высоконапорный воздух для закрутки аэросмеси. Аэросмесь воспламеняется и горит в присутствии слабонапорного воздуха, подаваемого из аксиального воздушного сопла 7, регулируемого шибером 8, после чего аэросмесь поступает в горелочный насадок 9 и далее в топку 11 котла, куда из кольцевого воздушного сопла 12 подается третичный воздух, обеспечивающий эффективное воспламенение выделяющихся из топлива в циркуляционной трубе 2 летучих горючих, которые своим факелом поджигают коксовую основу, догорающую в топке 11 котла. После растопки котла электронагреватели 16 отключаются, а горелочное устройство работает в режиме штатной горелки.
Предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность и экономичность воспламенения топлива за счет увеличения тепловой инерции муфеля, выполненного из двух керамических коаксиальных цилиндров, соединенных керамическими радиальными вставками.