Комбінований пальник

1. Комбінований пальник, який містить циліндричний корпус, що утворює порожнину муфеля з зовнішнім коробом підведення повітря усередину порожнини, коаксіально розташованою усередині корпуса обичайкою, яка утворює сопло, пов'яза C2 1 3 вода, як компонент суспензії, випаровувалася достатньо швидко. У прототипі закручування газового струменя відбувається по периферії поверхні циліндричного розпалювального блока, а тому його змішування з пиловугільною сумішшю здійснюється не достатньо ефективно. За цими підставами в основу винаходу поставлене завдання забезпечення сталого запалення водо-вугільного палива шляхом створення умов для швидкого випаровування вологи із крапель водо-вугільного палива до надходження останніх у топку. Щоб вирішити цю проблему в даному пальниковому пристрої запропонований принцип ступеневого спалювання із трьома виділеними зонами розподілу повітряних потоків: центральна частина, обичайка, яка обмежує поширення газового факелу та периферійний коаксіальний канал, що подає повітря на розкритий факел. Для розв'язання поставленої задачі у комбінованому пальнику, що містить циліндричний корпус, який утворює порожнину муфеля з зовнішнім коробом підведення повітря усередину порожнини, коаксіально розташованою усередині корпуса обичайкою, що утворює сопло, пов'язаною з розпалювальним блоком із розміщеними у ньому газовим пальником, газоповітряним змішувачем і інжектором для подачі пиловугільної суміші, відповідно до даного технічного рішення розпалювальний блок відділений перегородкою від порожнини муфеля пальника, газоповітряний змішувач виконаний у формі конічної обичайки, утвореної принаймні двома зміщеними щодо її осі конічними сегментами а газовий пальник виконаний у вигляді встановленого вздовж твірної конічних сегментів трубчастого газорозподільного колектора з вихідними отворами, спрямованими усередину конічної обичайки. Задача вирішується також і тим, що комбінований пальник містить завихрювач повітря, встановлений у зовнішньому коробі тангенціально вісі сопла, а зовнішній короб підведення повітря оснащений охолоджуючою оболонкою зі спіралеподібною спрямовуючою перегородкою. Запропоноване технічне рішення дозволяє одержати стабільне запалення ВУП, яке забезпечується взаємозв'язаним компонуванням деталей. Виконання розпалювального блока відділеним від порожнини муфеля пальника створює умови для розділення взаємодіючих потоків первинного повітря з продуктами згоряння та вторинного повітря. Виконання газоповітряного змішувача у формі конічної обичайки, утвореної щонайменше двома зміщеними щодо її осі конічними сегментами, а газового пальника у вигляді встановленого вздовж твірної конічних сегментів трубчастого газорозподільного колектора з вихідними отворами, спрямованими усередину конічної обичайки забезпечує високий ступень приосьової рециркуляції продуктів згоряння від фронту горіння розпиленого ВУП до приосьової зони пальникового муфеля. Встановлення у зовнішньому коробі тангенціально вісі сопла додаткового завихрювача повітря, що подається у порожнину муфеля підвищує ефективність змішування продуктів горіння, а оснащення зовнішнього короба охолоджуючою оболонкою зі спіра 93604 4 леподібною спрямовуючою перегородкою забезпечує ефективне охолодження сталевої стінки корпуса. У форсунці застосований паровий та змішувально-співударний принцип розпилу, що приводить до розбивання водо-вугільної суміші на краплі та їх наступного випаровування до сухого залишку вугільної речовини з активною участю відбитих теплових потоків від жаростійкого обмуровування муфеля на розпилений об'єм водо-вугільного палива. Пропонованим технічним рішенням забезпечується таке розташування газорозподільчих вузлів, щоб останні сприяли як можна більш ранньому запаленню ВУП від факелу газу та зворотних відбитих теплових потоків, що досягається наступними конструктивними розв'язками: - здійснене коаксіальне розташування обичайок, які розподіляють газоповітряну суміш шляхом східчастого підведення газу та скручування повітря стосовно факелу розпилу ВУП; - високий ступінь скрученості, реалізований у пальнику від інжектора та до зовнішньої твірної обмуровування муфеля сприяє забезпеченню на виході з пальникового муфелю високого ступеню приосьової рециркуляції продуктів згоряння від фронту горіння розпиленого ВУП до приосьової зони пальникового муфеля; - у запропонованому пальнику запалювання ВУП здійснюють у межах футерованого муфелю, де при запаленні значну роль відіграють відбиті від обмуровування теплові потоки, що сприяють випаровуванню вологи. При спалюванні ВУП активно протікає реакція доокиснення оксиду вуглецю до СО2: CO + Н2О = СО2 + Н2. Попутно траєкторії крапель ВУП, що розпилюються, рухається високотемпературний потік продуктів спалюваного газу, який обтікає розпилений конус ВУП, випаровуючи воду й підпалюючи частки вугілля. Зовнішній потік газу, що спалюється, розігріває вогнетривку футеровку, включаючи в роботу механізм дії відбитих теплових потоків, скорочуючи зону запалення зневоднених часток вугілля з факела розпилу. Тепло від охолоджуваних стінок муфеля скидається в порожнину розподілу вторинного повітря, де відбувається змішування потоків повітря. В межах коаксіального охолоджувального кожуха укладена спіралеподібна спрямовуюча перегородка, яка створює кільцевий рух повітря для більш ефективного охолодження сталевої стінки муфеля до допустимої температури. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1, фіг. 2 показані поздовжній та поперечний розріз пальника, а на фіг. 3 зображений переріз газоповітряного конічного змішувача. Пальник складається із циліндричного корпуса 1, що утворює футерований вогнетривкою футеровкою 2 муфель 3. Зовні до корпуса 1 приєднаний зовнішній короб 4 для підведення повітря усередину корпуса з вбудованим лопатковим тангенціальним завихрювачем 5, який подає закручений потік вторинного повітря через вхідний отвір 6 в муфель 3. Усередині циліндричного корпуса 1 коаксіально розташована покрита зсереди 5 ни вогнетривкою футеровкою обичайка 7, яка утворює сопло 8 для спалювання водо-вугільного палива. Обичайка 7 пов'язана з розпалювальним блоком 9, який секційно відділений від порожнини муфеля 3 за допомогою перегородки 10. Усередині розпалювального блока 9 розташований газоповітряний змішувач 11, який виконаний у формі конічної обичайки, утвореної принаймні двома зміщеними щодо її осі конічними сегментами 12 з утворенням вхідних каналів 13 для газозмішування. Газоповітряний змішувач 11 розбірний від корпусу 1 та кріпиться на фланцях 14 і 15. На фланці 15 встановлений та ведений усередину газоповітряного змішувача 11 інжектор 16. Первинне повітря подається в розпалювальний блок 9 через вхідний отвір 17. Усередині розпалювального блока 9 вздовж твірної (переважно по кромці) конічних сегментів 12 розміщений газовий пальник, виконаний у вигляді трубчастого газорозподільного колектора 18 з вихідними отворами, спрямованими усередину газоповітряного змішувача 11. Для охолодження конструкції пальника передбачена система 93604 6 охолодження, що складається з подавального патрубка 19 і охолоджуючої обичайки 20 зі скиданням нагрітого повітря в порожнину муфеля 3 через отвір 21 з рухом вздовж спіралі 22. Пальник функціонує в такий спосіб: підігрівається муфель З ввімкненням газу через розпалювальний блок 9 з конічним газоповітряним змішувачем 11, який має високий ступінь внутрішньої приосьової рециркуляції продуктів згоряння, завдяки чому факел короткий і розташовується в порожнині муфеля 3, прогріваючи вогнетривку футеровку 2 останнього. Після досягнення температури газів у топці котла до 550 - 600 °С вмикається водо-вугільний інжектор 16 та поступово знижується витрата газу. При переході з ВУП на газ поновлюється подача газу через газорозподільний колектор 18 та припиняється подача пиловугільної суміші в інжектор 16, через інжектор проходить невелика витрата пари для охолодження його розпилюючої головки, у випадку відключення ВУП. 7 93604 8 9 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 93604 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601