ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована на тепловых электрических станциях для безмазутной растопки котлов.
Известна пылеугольная горелка (авторское свидетельство СССР №1210001, МПК F23D 1/00, 1/04, F23C 3/00. Опубл. 07.02.1986. Бюл. №5), содержащая корпус с осевым патрубком подвода аэросмеси и боковыми патрубками вторичного воздуха, причем в корпусе вдоль его оси установлены обечайки, при этом в первой из них по центру потока установлен электронагреватель, а патрубки вторичного воздуха подключены к последующим обечайкам.
Недостатком известной пылеугольной горелки является установка электронагревателя по центру потока, охлаждающего его ниже температуры воспламенения пыли, что затрудняет растопку котла.
Известно растопочное горелочное устройство в топке (патент РФ №2095684, МПК F23C 5/08. Опубл. 10.11.1997. Бюл. №31), содержащее байпасный пылепровод с электронагревателем из нихрома, подключенный к трансформатору, и воздушные сопла.
Недостатком известного устройства является малая теплоемкость электронагревателя, не позволяющая воспламенить всю пыль, поступающую в горелку, а также дополнительное оборудование (трансформатор), увеличивающее экономические затраты.
Известно растопочное горелочное устройство в топке (патент РФ №2310126, МПК F23C 5/08. Опубл. 10.11.2007. Бюл. №31), установленное в муфеле, снабженным дополнительным источником электрообогрева.
Недостатком известного устройства является малая площадь термоэмиссии дополнительного источника обогрева, составляющая часть нижней поверхности муфеля, что вынуждает подсвечивать растопочный факел мазутом. Это снижает экономичность растопки котла.
Известно горелочное устройство в топке (патент РФ №2294484, МПК F23C 5/08, опубл. 27.02.2007 г. Бюл. №6), содержащее растопочную горелку, включающую циркуляционную трубу, установленную в воздушном коробе, перед входным торцом которой размещено сопло подачи пыли, заведенное внутрь циркуляционной трубы, и источник нагрева циркуляционной трубы с помощью горелки с легковоспламеняющимся топливом.
Недостатком известного горелочного устройства является использование легковоспламеняющегося топлива для нагрева циркуляционной трубы, что снижает экономичность.
Известно горелочное устройство (заявка на полезную модель 2009139861 от 28.10.2009, МПК 23D 1/06. решение о выдачи патента от 17.11.2009), содержащее растопочную горелку, включающую циркуляционную трубу, 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, причем внутри кольцевого сопла подачи пыли высокой концентрации установлено аксиальное сопло слабонапорного воздуха с шибером, при этом горелочный насадок размещен внутри кольцевого воздушного сопла, и электронагреватель в виде высокочастотного индуктора.
Недостатком известного устройства является дополнительное оборудование: - высочастотный генератор (не обозначен), подключенный к высокочастотному индуктору, снижающее экономичность растопки.
В основу полезной модели положена задача повышения эффективности и экономичности растопки котлов.
Поставленная задача решается тем, что в, горелочном устройстве, содержащем растопочную горелку, включающую циркуляционною трубу с горелочным насадком, размещенных внутри кольцевого воздушного сопла, перед входным торцом которой установлено кольцевое сопло подачи пыли высокой концентрации (ПВК), заведенное внутрь циркуляционной трубы, снабженное тангенциальными патрубками подачи пыли высокой концентрации и высоконапорного воздуха, при этом внутрь кольцевого сопла подачи пыли высокой концентрации заведено аксиальное сопло слабонапорного воздуха с регулируемым шибером, входной участок кольцевоговоздушного сопла подключен к воздушной магистрали через регулирующий шибер, а выходной торец заведен внутрь амбразуры горелочного устройства топки котла, а также обечайка и электронагреватели, согласно полезной модели электронагреватели размещены между циркуляционной трубой и кольцевым воздушным соплом, отделены от кольцевого воздушного сопла обечайкой, и выполнены в виде блоков трубчатых электронагревателей, установленных в цилиндрических каналах в плотном контакте с циркуляционной трубой и обечайкой.
Размещение электронагревателей между циркуляционной трубой и кольцевым воздушным соплом, отделенных от кольцевого воздушного сопла обечайкой, и выполненных в виде блоков трубчатых электронагревателей, установленных в цилиндрических каналах в плотном контакте с циркуляционной трубой и обечайкой, позволяет повысить эффективность и экономичность растопки котла за счет увеличения скорости теплопередачи от трубчатых электронагревателей к циркуляционной трубе, что исключает локальный перегрев трубчатых электронагревателей, и увеличивает температуру воздуха, подаваемого на горение.
На фиг.1 изображен продольный разрез горелочного устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Горелочное устройство содержит растопочную горелку 1, включающую коаксиально установленные кольцевое воздушное сопло 2 и циркуляционною трубу 3, размещенную внутри сопла 2, перед входным торцом которой установлено кольцевое сопло 4 подачи пыли высокой концентрации (ПВК), заведенное внутрь циркуляционной трубы 3. Кольцевое сопло 4 снабжено тангенциальными патрубками 5 и 6 подачи пыли высокой концентрации (ПВК) и высоконапорного воздуха. Внутрь кольцевого сопла 4 заведено аксиальное сопло 7 слабонапорного воздуха с регулирующим шибером 8, а к выходному торцу циркуляционной трубы 3 пристыкован горелочный насадок 9. Выходной торец кольцевого воздушного сопла 2 заведен внутрь амбразуры 10 горелочного устройства топки 11 котла. Горелочный насадок 9 размещен внутри кольцевого воздушного сопла 2, а электронагреватели выполнены в виде блоков трубчатых электронагревателей 12, установленных в цилиндрических каналах 13 внутри кольцевого воздушного сопла 2 в плотном контакте с циркуляционной трубой 3 вдоль всей боковой поверхности циркуляционной трубы и обечайкой 14. Входной участок кольцевого сопла 2 соединен с воздушной магистралью 15 через регулирующий шибер 16, а свободное пространство 17 между цилиндрическими каналами 13 заполнено материалом с высокой теплопроводностью.
Горелочное устройство работает следующим образом.
Включаются блоки 12 трубчатые электронагревателей, и прогреваются циркуляционная труба 3 растопочной горелки 1. После прогрева циркуляционной трубы 3 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 этого аэросмесь поступает в горелочный насадок 9 и далее в топку 11 котла, куда из кольцевого воздушного сопла 2 подается третичный воздух, обеспечивающий воспламенение выделяющихся из топлива в циркуляционной трубе 2 летучих горючих, которые своим факелом поджигают коксовую основу, догорающую в топке 11 котла. После растопки котла блоки трубчатых электронагревателей 12 отключаются, а горелочное устройство работает в режиме штатной горелки.
Предлагаемое техническое решение повышает эффективность и экономичность растопки котла за счет исключения дополнительных устройств для электронагрева (например, генераторов высокой частоты или трансформаторов), и увеличивает скорость теплопередачи от электронагревателей к циркуляционной трубе за счет их плотного контакта и материала с высокой теплопроводностью в пространстве между цилиндрическими каналами, что исключает перегрев электронагревателей.