ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДУБРОВСКОГО

Техническое решение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях для безмазутной растопки котлов.
Известно горелочное устройство (патент на полезную модель №95072, МПК F23D 1/06, опубликовано: 10.06.2010 Бюл. №16), содержащее циркуляционную трубу с горелочным насадком, перед входным торцом которой установлено кольцевое сопло, заведенное внутрь циркуляционной трубы, снабженное тангенциальными патрубками, причем внутрь кольцевого сопла заведено аксиальное сопло слабонапорного воздуха, при этом горелочное устройство содержит также обечайку и трубчатые электронагреватели, установленные между циркуляционной трубой и обечайкой.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность растопки котла.
Наиболее близким к заявляемому является горелочное устройство (патент на полезную модель №114356, МПК F23D 1/02, опубликовано: 20.03.2012, Бюл. №8), содержащее циркуляционную трубу с горелочным насадком, перед входным торцом которой установлено кольцевое сопло, заведенное внутрь циркуляционной трубы, снабженное тангенциальными патрубками подачи пыли высокой концентрации (далее сопло подачи пыли высокой концентрации) и высоконапорного воздуха, причем внутрь кольцевого сопла заведено аксиальное сопло слабонапорного воздуха, при этом горелочное устройство содержит также обечайку и трубчатые электронагреватели, установленные между циркуляционной трубой и обечайкой, количество которых равно числу, кратному трем.
Недостатком известного устройства является низкая эффективность растопки котла, и сепарация горящей пыли в нижнюю часть горелочного насадка, что сказывается на надежности его работы.
В основу нового технического решения положена задача повышения эффективности растопки котла и надежности работы горелочного устройства.
Поставленная задача решается тем, что в горелочном устройстве, содержащем циркуляционную трубу с горелочным насадком, перед входным торцом которой установлены кольцевое сопло с тангенциальными патрубками подачи высоконапорного воздуха и сопло подачи пыли высокой концентрации, заведенные внутрь циркуляционной трубы, аксиальное сопло слабонапорного воздуха, заведенное внутрь кольцевого сопла, а также обечайку и электронагреватели, установленные между циркуляционной трубой и обечайкой, согласно новому техническому решению, горелочный насадок выполнен из двух состыкованных между собой частей, причем верхняя часть выполнена в виде полуцилиндра, а нижняя часть - в виде конического лотка с углом наклона нижней части лотка больше угла естественного откоса, при этом у входного торца кольцевого сопла установлены перепускные окна, на уровне середины которых расположены выходные торцы аксиального сопла слабонапорного воздуха и сопла подачи пыли высокой концентрации, заведенного с кольцевым зазором внутрь аксиального сопла слабонапорного воздуха.
Выполнение горелочного насадка из двух состыкованных между собой частей, причем верхняя часть выполнена в виде полуцилиндра, а нижняя часть - в виде конического лотка с углом наклона нижней части лотка больше угла естественного откоса, при этом у входного торца кольцевого сопла установлены перепускные окна на уровне середины которых размещены выходные торцы аксиального сопла слабонапорного воздуха и сопла подачи пыли высокой концентрации (ПВК), заведенного внутрь аксиального сопла слабонапорного воздуха с кольцевым зазором, позволяет повысить эффективность растопки котла и надежность работы горелочного устройства.
Выполнение нижней части горелочного насадка в виде конического лотка с углом наклона нижней части лотка больше угла естественного откоса позволяет исключить сепарацию горящей пыли в нижнюю часть горелочного насадка, а установка у входного торца кольцевого сопла перепускных окон, на уровне середины которых размещены выходные торцы аксиального сопла слабонапорного воздуха и сопла подачи пыли высокой концентрации (ПВК), заведенного внутрь аксиального сопла слабонапорного воздуха с кольцевым зазором, позволяет осуществить рециркуляцию горящей пыли через указанные окна от раскаленных стенок циркуляционной трубы к корню факела поступающей пыли высокой концентрации (ПВК), что обеспечивает ее прогрев и воспламенение.
На фиг.1 изображен продольный разрез горелочного устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Горелочное устройство содержит циркуляционною трубу 1 с горелочным насадком 2, перед входным торцом которой установлено кольцевое сопло 3, заведенное внутрь циркуляционной трубы 1. Кольцевое сопло 3 имеет тангенциальные патрубки 4 подачи высоконапорного воздуха, соединенные с источником 5 высоконапорного воздуха, а внутрь кольцевого сопла 3 заведено аксиальное сопло 6 слабонапорного воздуха. Горелочное устройство содержит также обечайку 7 и электронагреватели 8, размещенные между циркуляционной трубой 1 и обечайкой 7, и сопло 9 подачи пыли высокой концентрации (ПВК). Горелочный насадок 2 выполнен из двух состыкованных между собой частей 10 и 11, причем верхняя часть 10 выполнена в виде полуцилиндра, а нижняя часть 11 - в виде конического лотка с углом наклона нижней части лотка больше угла естественного откоса. У входного торца кольцевого сопла 3 установлены перепускные окна 12, на уровне середины которых размещены выходные торцы аксиального сопла 6 слабонапорного воздуха и сопла 9 подачи пыли высокой концентрации (ПВК), которое заведено с кольцевым зазором 13 внутрь аксиального сопла 6 слабонапорного воздуха. Горелочный насадок 2 выходным торцом заведен в амбразуру 14 топки 15 котла. Между горелочным насадком 2 и амбразурой 14 топки 15 котла установлено кольцевое сопло 16 третичного воздуха, соединенное с источником воздуха 17.
Горелочное устройство работает следующим образом
При включении электронагревателей 8 прогревается циркуляционная труба 1 горелочного устройства. После прогрева циркуляционной трубы 1 до температуры самовоспламенения пыли, внутрь ее в растопочном режиме через сопло 9 подается пыль высокой концентрации (ПВК) с одновременной подачей высоконапорного воздуха через тангенциальные патрубки 4 от источника 5 и слабонапорного воздуха через аксиальное сопло 6. При контакте с циркуляционной трубой 1 пыль воспламеняется и поступает в горелочный насадок 2, и далее в амбразуру 14 топки 15 котла, куда подается третичный воздух от источника 17 из кольцевого сопла 16. После растопки котла электронагреватели 8 отключаются, а горелочное устройство работает в режиме штатной горелки.
Как показали испытания горелочного устройства, выполнение нижней части 11 горелочного насадка 2 в виде конического лотка с углом наклона нижней части лотка больше угла естественного откоса позволяет исключить сепарацию горящей пыли в нижнюю часть горелочного насадка. А установка у входного торца кольцевого сопла перепускных окон, на уровне середины которых размещены выходные торцы аксиального сопла 6 слабонапорного воздуха и сопла 9 подачи пыли высокой концентрации (ПВК), заведенного внутрь аксиального сопла 6 слабонапорного воздуха с кольцевым зазором 13, позволяет осуществить рециркуляцию горящей пыли через указанные окна 12 от раскаленных стенок циркуляционной трубы 1 к корню факела поступающей из сопла 9 пыли высокой концентрации, что обеспечивает ее интенсивный прогрев и воспламенение. Следовательно, можно говорить и о повышении надежности заявляемого горелочного устройства и об эффективности растопки котла.