Пространственное разделение потоков в горелках

1) Разделение потоков аэросмеси и вторичного воздуха

В зарубежной практике для уменьшения образования оксидов азота в горизонтально-щелевых прямоточных горелках организуется определенное смещение выходных каналов аэросмеси и вторичного воздуха с образованием разрыва между потоками. Наличие такого пространственного разделения потоков аэросмеси и вторичного воздуха не препятствует начальному воспламенению аэросмеси (за счет кислорода первичного воздуха). Но оно при этом создает определенный промежуток времени для термического и химического преобразования исходного топлива и промежуточных продуктов горения, ограничивая образование NOv и способствуя их восстановлению в факеле. Отечественные разработки [26] используют этот прием в вихревых горелках. В вихревой пылеугольной горелке между кольцевым каналом аэросмеси и периферийным коаксиальнокольцевым каналом вторичного воздуха организуется дополнительный непроточный кольцевой канал. Ширина этого канала составляет не менее 0,1 от наружного диаметра периферийного канала вторичного воздуха.

2) Пространственное разделение потоков вторичного воздуха в двухканальной вихревой горелке

Наличие двух смежных потоков вторичного воздуха, разделенных тонкостенной перегородкой, само по себе не может дать существенного экологического эффекта. Это подтверждается экологическими характеристиками сдвоенных пылеугольных горелок котлов БКЗ—420—140—5, работающих на экибастузском угле. Такие котлы паропроизводитель- ностью 420 т/ч с пылесистемой прямого вдувания оснащены восемью двухпоточными (сдвоенными) пылеугольными горелками. Каждая горелка представляет комбинацию двух автономных пылеугольных горелок: два концентричных канала аэросмеси, связанных с различными мельницами, два концентричных потока вторичного воздуха (наружный с поворотными лопатками и внутренний с неподвижными лопатками).

На практике концентрация NOv в дымовых газах таких котлов составляет при номинальной нагрузке 900—1050 мг/нм3. Такой показатель характерен для вихревых пылеугольных горелок с одним каналом вторичного воздуха. Это указывает на то, что при выполнении тонкостенной разделительной перегородки между равными по мощности вихревыми потоками с равной круткой последние развиваются на выходе из горелки как единый монолитный поток.

На рис. 9.26,9.27 приведена двухпоточная пылеугольная горелка котла Б КЗ-420—140—5 до и после реконструкции. Для более эффективного разделения двух коаксиальных потоков осуществлен пространственный разрыв между ними — между двумя кольцевыми каналами вторичного воздуха устанавливается кольцевая непроточная полость значительной ширины 18 (рис. 9.27), связанная с воздушным каналом системой отверстий для ввода вентилирующего воздуха [27; 28]. При такой реконструкции горелки достигнуто снижение концентрации оксидов азота в топочных газах не менее чем на 27 %, в среднем до 620—650 мг/м3.

Двухпоточная пылеугольная горелка котла Б КЗ-420—140—5 до реконструкции

Рис. 9.26. Двухпоточная пылеугольная горелка котла Б КЗ-420—140—5 до реконструкции:

1 — корпус горелки; 2 — входной патрубок вторичного воздуха; 3 — входной канал внешнего потока вторичного воздуха; 4 — разделительная перегородка входного патрубка горелки; 5 — входной канал внутреннего потока вторичного воздуха; 6 — входной патрубок внешнего потока аэросмеси; 7 — входной патрубок внутреннего потока аэросмеси; 8 — центральная труба; 9 — внешний канал вторичного воздуха; 10 — устройство регулирования поворота лопаток внешнего канала вторичного воздуха; 11 — поворотные лопатки канала вторичного воздуха; 12 — внутренний канал вторичного воздуха; 13 — лопатки внутреннего канала вторичного воздуха; 14 — внутренний канал аэросмеси; 15 — внешний канал аэросмеси; 16 — лопатки внутреннего канала аэросмеси; 17 — лопатки внешнего канала аэросмеси

Реконструированная двухпоточная горелка с промежуточным непроточным каналом. Обозначения 1 — 17 такие же, как и на рис. 9.26

Рис. 9.27. Реконструированная двухпоточная горелка с промежуточным непроточным каналом. Обозначения 1 — 17 такие же, как и на рис. 9.26;

18 — непроточный кольцевой канал; 19 — дополнительная кольцевая перегородка между каналами вторичного воздуха, 20 — выход вентилирующего воздуха из непроточного канала

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >