本发明涉及燃烧粉状燃料的系统,特别是但非仅仅是涉及燃烧粉煤的系统。 曾经试验过在氧-燃料燃烧器上燃烧粉状燃料。但是即使采用纯氧,亦难取得满意的燃烧。在这种场合,火焰是温度较低的光亮火焰,而灰分则含有大量的未燃烧碳。
本发明,至少是其最佳实施例协助提供更有效的燃烧。
根据本发明,提出了一种燃烧粉状燃料的系统,它包括一个氧-燃料燃烧器,将氧输往上述氧-燃料燃烧器的装置,以及将粉状材料输往上述氧-燃料燃烧器的装置,其特征是将粉状材料输往上述氧-燃料燃烧器的上述装置包括一种密实相材料流动输送系统。
上述密实相材料流动输送系统通常可以按每一公斤推进剂(Propellant)向氧-燃料燃烧器输送20和30公斤之间的粉状材料。推进剂例如空气或氮一般是在2-2.5绝对巴。
相比之下,用于空气-燃料燃烧器的现有粉状材料流动输送系统每50公斤推进剂才输送20和30公斤之间的粉状材料。
有利的是,粉状燃料是在100-200筛号(150-75微米)之间。
上述粉状材料的体积最好是60%-80%,稍佳是70%-75%,较佳是75%流经一个75微米的过滤器。
以前,氧-燃料燃烧器燃烧粉状燃料时,不论是粉状燃料或氧都必须用离心式喷咀。采用密实相材料流动输送系统后则不再需要。而且可以获得满意的粉状材料燃烧,而它至今被认为是含碳量过低使燃烧不经济。此优点最为重要,因为它使当作废料排出的材料用作能维持下去的能源。而且这些材料产生的灰分地处理要比未燃尽材料的处理便宜得多。
如果需要,可在氧-燃料燃烧器设置通道,以向燃烧器的出口输送天然气。当粉状材料的含碳量极低或在炉子起动时,它尤其需要。
欲更好地理解本发明,请参考附图。
图1是根据本发明燃烧粉状燃料系统的简化流程图。
图2A和2B是用于系统中的实验的氧/天然气/粉状燃料燃烧器的平面图,部分剖开。
图3是朝图2Ⅲ-Ⅲ线方向看的端视图。
现参看图1,30吨粉煤(其体积的70%通过一个75微米的过滤器)储于全封闭的筒仓1。粉煤经上圆顶阀3和下圆顶阀4导入射煤器2。电机5驱动一个机构,它以1000公斤/小时的速度将粉煤导入进料管6。粉煤藉空气沿进料管6输送,空气以35公斤/小时的速度和约2.3绝对巴的压力导入管7。
迄今所述的设备称为“密实相材料流动输送系统”,并可从英国的西蒙-麦考伯有限公司(Simon-Macawber Limited)获得。
粉煤被导入氧-燃料燃烧器10的中管。氧经管11供给氧-燃料燃烧器10并在其出口12与粉煤混合。
试验时,粉状材料和氧燃烧产生强烈的高温火焰。这一点相当惊人。因为在普通的氧-燃料燃烧器系统中燃烧同样的粉煤只产生低温的发亮火苗。灰份呈硅砂状并且只发现极微量的残留碳。
现参看图2和3,氧-燃料燃烧器10有一中管13,它用不锈钢制造,从氧-燃料燃烧器10的进口14通向出口15。中管13穿过管16,管16穿过管17。管17构成环形输氧通道18的径向内壁,通道径向壁19通向氧-燃料燃烧器10的出口15。12条天然气管20置于输氧通道18并从集管21通往出口15。
使用时,粉煤自进料管6泄?3至氧-燃料燃烧器10的出口15。氧自管11经氧进口22进入燃烧器10,并流经输氧通道18至进行基本上完全燃烧的出口15。
燃烧器的端部用水冷却,水经水进口23进入燃烧器10,流经通道24和25并经水出口26流出。
如果需要,天然气可经管27和天然气进口28导入燃烧器10。天然气流入集管21,再经天然气管20流向出口15。天然气可用来促进完全燃烧,特别是当燃料的热值低时。而且在起动时可用天然气。