ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ РАСТОПКИ КОТЛОВ

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована для растопки паровых и водогрейных котлов.
Известна схема безмазутной растопки котла [RU №121036, F23Q 13/00, F23K 1/04, F23D 1/00 опубл. 10.10.2012], содержащая растопочную горелку топки котла, основной пылепровод и электронагреватель, отличающаяся тем, что растопочная горелка соединена с источником пылевоздушной смеси посредством основного пылепровода, на основном пылепроводе закреплен муфель, выполненный в виде керамического прямоугольного параллелепипеда, на муфеле установлен делитель потока, представляющий собой участок полутрубы расчетной длины, расположенный внутри основного пылепровода вдоль его оси, внутри керамического прямоугольного параллелепипеда установлен металлический экран, под которым размещен электронагреватель, причем внутри керамического прямоугольного параллелепипеда между внутренней поверхностью делителя потока и внешней поверхностью металлического экрана образован муфельный канал.
Недостатком вышеописанного способа является применения электрозапального устройства, которое имеет короткий срок службы работы, снижая надежность данной схемы, а также возможность применения газообразного топлива в качестве вспомогательного топлива.
Известно горелочное устройство [RU №95796, F23D 1/00, опубл. 10.07.2008], содержащее растопочную горелку, включающую циркуляционную трубу с муфелем, размещенную в воздушном коробе, перед входным торцом которой установлены кольцевое сопло подачи пыли высокой концентрации (ПВК) с растопочной мазутной форсункой, размещенной внутри кольцевого сопла, и воздушное сопло, тангенциально пристыкованное к кольцевому соплу подачи пыли, образованному внешним и внутренним коаксиальными патрубками, заведенными через фронтальную стенку воздушного короба внутрь циркуляционной трубы, а с противоположной стенки воздушного короба к нему пристыкован входным торцом горелочный насадок, выходной торец которого заведен внутрь амбразуры горелочного устройства топки котла, а также дополнительная горелка с коаксиальными соплами подачи пыли высокой концентрации и воздуха, ось которой направлена на под камеры сгорания топки котла под острым углом к оси растопочной горелки, причем оси циркуляционной трубы и горелочного насадка установлены эксцентрично относительно друг друга и лежат в одной вертикальной плоскости с образованием между циркуляционной трубой и горелочным насадком в верхней их части зазора, через который в горелочный насадок растопочной горелки заведен выходной торец указанной дополнительной горелки, ось которой лежит в этой же вертикальной плоскости, при этом выходной и входной торцы внутренних поверхностей соответственно муфеля и горелочного насадка в нижней их части состыкованы между собой, а входной торец дополнительной горелки заведен внутрь воздушного короба через его фронтальную стенку над циркуляционной трубой, отличающееся тем, что оси циркуляционной трубы и горелочного насадка растопочной горелки направлены на под камеры сгорания, а внешний коаксиальный патрубок кольцевого сопла подачи пыли высокой концентрации и муфель состыкованы заподлицо внутренними поверхностями, диаметры которых равны.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности контролировать температуру внутри муфеля и применять в качестве вспомогательного экологически чистое газообразное топливо.
Известно горелочное устройство [RU №91140, F23D 1/06, опубл. 27.01.2010], содержащее растопочную горелку, включающую циркуляционную трубу с муфелем, перед входным торцом которой установлено кольцевое сопло подачи пыли высокой концентрации (ПВК), заведенное внутрь циркуляционной трубы, и высоконапорное воздушное сопло, тангенциально пристыкованное к кольцевому соплу подачи пыли, а к выходному торцу циркуляционной трубы присоединен горелочный насадок, заведенный внутрь амбразуры горелочного устройства топки котла, а также воздушные сопла и высокочастотный индуктор, отличающееся тем, что циркуляционная труба установлена внутри муфеля, на наружной поверхности которого размещен высокочастотный индуктор, а внутри кольцевого сопла подачи пыли высокой концентрации установлено аксиальное сопло слабонапорного воздуха с шибером, при этом горелочный насадок установлен внутри кольцевого сопла третичного воздуха.
Недостатком данного устройства является низкая надежность из-за короткого срока службы индуктора и отсутствие контроля температуры внутри муфельного предтопка.
Задачей полезной модели является повышение эффективности, надежности и экологичности работы горелочного устройства для экологически чистой растопки котлов.
Поставленная задача решается тем, что горелочное устройства для экологически чистой растопки котлов включает в себя муфельный предтопок соединенный с топкого котла, газовую горелку, канал подачи вторичного воздуха, прямоточную пылеугольную горелку, устройство для контроля температуры внутри муфельного предтопка, ремонтный люк для поджога синтез-газа, воздуховод третичного дутья, проложенный внутри стенок муфельного предтопка и соединенный с топкой.
Надежность устройства достигается совместным горением пылеугольного топлива и синтез-газа, который предотвращает срыв растопочного факела и обеспечивает надежное его воспламенение в муфельной печи за счет двух факторов, внутреннего теплоизлучения стенок муфельного предтопка и факела синтез-газа.
Эффективность устройства достигается за счет работы данного способа для всех видов ископаемых топлив, а также твердых топлив с низкой реакционной способностью.
Экологичность устройства заключается в том, что основным топливом для прогрева муфельного предтопка и при растопке котла является смесь синтез-газа и угольной пыли, содержание вредных веществ при сгорании, которого в разы меньше чем у жидкого топлива.
Признаки, отличающие заявляемое техническое решения от описанных аналогов, заключаются в контроле температуры внутри муфельного предтопка, использовании вспомогательного газообразного топлива в виде синтез-газа и дополнительном подогреве третичного дутья, подаваемого в топку котла во время растопки, через воздуховод, проложенный внутри стенок муфельного предтопка и соединенный с топкой.
Схема горелочного устройства поясняется чертежом. На фиг. изображена схема горелочного устройства для экологически чистой растопки котлов.
Горелочное устройство для экологически чистой растопки котлов включает в себя газовую горелку 1, подачу вторичного воздуха 2, воздуховод третичного дутья 3 проложенный внутри стенок муфельного предтопка 5, выполненных из термостойкого кирпича и соединенный с топкой котла 7, через отверстие расположенное в стенке котла 6, датчик температуры 4 для измерения температуры внутри муфельного предтопка, прямоточная пылеугольная горелка 8 и ремонтный люк 9 для воспламенения синтез газа в муфельном предтопке.
Горелочное устройство для экологически чистой растопки котлов работает следующим образом.
В муфельный предтопок 5 подается синтез-газ через газовую горелку 1, где его воспламеняют механическим способом через ремонтный люк 9. Для стабильного горения синтез-газа подается вторичный воздух через воздуховод 2, соединенный с газовой горелкой 1. После достижения температуры внутри муфельного предтопка, которую контролируют с помощью датчика температуры 4, до 700°С (для высокореакционных углей) или до 1000°С (для низкореакционных углей) в него подают растопочную аэросмесь в виде угольной пыли через прямоточную горелку 8. Угольная пыль, воспламенившись под воздействием излучения внутренних стенок муфельного предтопка и факела синтез-газа попадает, через специальное отверстие в стенке котла 6, в топку котла 7, начиная прогревать ее пространство. Для эффективного горения растопочной аэросмеси в топке котла, подается дутье через воздуховод третичного дутья 3, дополнительно подогреваясь проходя внутри стенок муфельного предтопка.
Предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность и экологичность воспламенения топлива за счет воспламенения угольной пыли от раскаленных стенок муфельного предтопка, нагреваемой пламенем синтез-газа что исключает применение мазута для растопки.