Струйные горелки высокого давления для сжигания многих

Pyrostream_Brosch_RU_RZ:Layout 1
19.03.2008
10:57 Uhr
Seite 1
8 - 157.08 ru
Приспособлена для смешанных
видов топлива: горелка PYRO-JET ®
с питающим трубопроводом
1
Горелка PYRO-JET®
Струйный воздух
3 Завихряющий воздух
4 Пневматическая
транспортировка
угольной пыли
5 Система
байпаса
2
4
2
5
1
3
Опыт применения горелок KHD
Тридцатилетний опыт эксплуатации горелок KHD PYRO-JET ® в более чем 700 вращающихся печах позволяет сделать
вывод о безопасности и надежности сконструированных горелок, работающих в самых различных условиях.
Как это работает
Аксиальный воздух с высокой скоростью выходит из горелки PYRO-JET ® через несколько струйных форсунок,
смонтированных по окружности наконечника горелки. Это существенно снижает требуемый расход первичного
воздуха по сравнению с традиционными горелками и в то же время сокращает потребление топлива. Эти
струйные потоки генерируют пламя с равномерным тепловыделением. Измерения показывают, что раннее
воспламенение топлива на выходе из горелки PYRO-JET ® приводит к существенному сокращению эмиссии NOx.
Благодаря своим выдающимся характеристикам по сжиганию топлива горелка подходит не только для угля, но
также для сложных видов твердого топлива с низким процентным содержанием летучих
компонентов. Это такие виды топлива, как антрацит, нефтяной кокс, смешанные
виды топлива с мазутом и газом, а также другие виды альтернативного топлива.
Последние улучшения
В новом поколении горелок PYRO-JET ® дополнительное охлаждение
системы форсунок оформлено жаропрочной футеровкой. Тем самым
продлевается срок службы горелки, а в случае повреждения
огнеупорного материала также обеспечивается простая замена
жаропрочной футеровки.
Дополнительные компоненты
В дополнение к проверенной горелке PYRO-JET®, KHD предлагает
инженерные решения для процесса горения в целом: от тележки горелки и
систем управления до складирования топлива и дозированной его подачи на
горение.
Система форсунок в горелке PYRO-JET®
Пневмопушка для удаления отложений
Охлаждающий воздух, 15 м/сек, 1%*
Струйный воздух, 300 м/сек, 1,6%*
Угольная пыль, 25 м/сек, 2-4%*
Завихряющий воздух, 150 м/сек, 2,4-4,4%*
*От всего объема воздуха для горения при λ 1.1 Σ: 7-11%
Humboldt Wedag
GmbH
Colonia - Allee 3
51067 Cologne / Germany
Тел. +49 221 6504 0
ZAB Zementanlagenbau GmbH &
Industrietechnik & Service GmbH
Brauereistraße 13
06847 Dessau / Germany
Тел. +49 340 5029 0
Humboldt Wedag India Private Ltd.
Espire Campus
A - 41, Mohan Co - op Estate,
Mathura Road
New Delhi - 110044 / India
Тел. +91 11 4210 1100
KHD Humboldt (Shanghai)
International Industries Ltd.
Office Beijing Guo Ji Da Sha 25 - A
19, Jiangou Menwai Dajie
Beijing / PR China
Тел. +86 10 6500 4101
Humboldt Wedag, Inc.
400 Technology Parkway
Norcross GA 30092 / USA
Тел. +1 770 810 7315
OOO KХD Гумбольдт
Инжиниринг
Россия, 101000,
ул. Мясницкая, 24/7, офис 108
Тел. +7 495 6233480
KHD Humboldt Wedag Rep.
Iran Branch Office
3rd Floor, No. 244
Navak Building, Africa Avenue,
Tehran 15186 / I.R. Iran
Тел. +98 21 8888 9880
Humboldt Wedag SA (Pty) Ltd.
36 Wankel Street, Jet Park
Boksburg, 1459 / South Africa
Тел. +27 11 397 4660
Струйные горелки
высокого давления для
сжигания многих видов
топлива
PYROSTREAM ®
www.khdhw.com
Pyrostream_Brosch_RU_RZ:Layout 1
19.03.2008
10:57 Uhr
Seite 3
Новая разработка KHD
PYROSTREAM ®
A Угол форсунки 0°:
Настройка расхождения, влияние струйного воздуха в этой позиции
мало, пламя длинное, и выходная энергия распределяется в печи в
вытянутой зоне.
Переходя к новым разработкам, всегда полезно взглянуть на прошлые достижения: первые
горелки высокого давления, изобретенные инженерами KHD, были собственно газовыми горелками.
Разработанные в 1975 году, эти горелки работали на природном газе при давлении 3 бар и с очень
большой струйной скоростью в форсунках. Преимущество такой конфигурации заключалось в сильном
эффекте всасывания, вследствие чего клинкерная пыль подмешивалась вместе с топливом в ядро пламени,
создавая сильно излучающий факел. В результате по сравнению с горелками низкого давления происходила
сверхмощная передача тепла. Со времени этой разработки концепция струйной горелки была наиболее
выдающейся особенностью всех печных горелок KHD.
B
C Угол форсунки 180°:
Форсунки направлены к центру факела пламени. Струйные потоки
могут распылять твердые частицы топлива, которые сжигаются в
центральном части факела пламени, чтобы сократить время сгорания
этих частиц.
Новинка
Горелка PYROSTREAM ®
С целью сокращения производственных
затрат операторы агрегатов обратились
к альтернативным видам топлива.
Их преимуществом являются низкие
цены, но по сравнению с природным
топливом эффективность их сжигания
является более низкой. Теперь KHD,
вооруженная опытом, накопленным
за многие годы, разработала
высокопроизводительную горелку
PYROSTREAM ®. Горелка PYROSTREAM ®
предназначена для обеспечения
максимально возможного эффективного сжигания альтернативных
видов топлива. Совмещая систему
первичного воздуха двойного
давления и концепцию
«многослойного» пламени,
разработанная конструкция
отличается регулируемой системой
струйных форсунок. Каждая из 12
угловых форсунок присоединена к
независимому каналу струйного
воздуха, который может
поворачиваться в пределах 360°
(Рис.1). Каждый канал
заканчивается в распределителе, и
все каналы синхронизированы с
помощью цепи. На холодном конце
форсунки все каналы оснащаются
прочными шестигранными
наконечниками для раздельной или
синхронной регулировки. При
вращении форсунок струи воздуха
могут быть установлены в главном
направлении завихрения потока
или в направлении противопотока,
расходящегося или сходящегося.
Это напоминает процедуру
вращения рефлекторной головки
карманного фонарика: луч может
быть сфокусирован в виде пятна
или может быть отрегулирован на
большую зону освещения. Эта
регулировка обеспечивает более
точную настройку факела пламени,
чем у традиционных горелок без
регулируемых форсунок. В
дополнение к влиянию давления
первичного воздуха теперь можно
устанавливать форму факела
пламени путем позиционирования
струйных потоков. Различные
положения форсунок могут быть
описаны с помощью характеристик
факела пламени, показанных на рис. 2.
Рис. 01:Различные элементы
горелки PYROSTREAM®
• желтый: основной завихряющий
элемент
• красный: концентрические форсунки для
угольной пыли
• синий: канал охлаждающего воздуха
• зеленый: струйная форсунка
Угол форсунки 90°:
В этом положении эффект основного завихряющего потока воздуха в
центре горелки усиливается струйным потоком. Пламя становится широким и коротким с максимальной рециркуляцией к своему корню, что
является преимуществом при использовании топлив с плохими характеристиками по воспламенению.
Рис. 2: Различные положения
струйных форсунок
относительно оси горелки
Форсунки могут быть настроены на
все промежуточные положения
между 0° и 360°, чтобы вместе с
регулированием давления струйного
воздуха и завихряющего воздуха
обеспечить максимально точную
D Угол форсунки 270°:
Это положение создает сильную турбулентность в зоне углового
зазора с интенсивным смешиванием с вторичным воздухом, что можно
сравнить с положением 90°.
настройку формы факела пламени.
В качестве примера, форсунка KHD
PYROSTREAM ®, эксплуатирующаяся
на цементном заводе во Франции,
сжигает около 4 т/ч смеси муки
животного происхождения и осадков
сточных вод, 2 т/ч тонкомолотого
топлива, приготовленного из отходов,
2,5 т/ч угля и около 0,5 т/ч
различных тонких фракций жидких
отходов (рис.3).
В фокусе – затраты времени на обслуживание и сервис
Помимо обеспечения технологических преимуществ инженеры KHD уделяют особое внимание улучшению
временных соотношений для сервиса и максимально возможного упрощения технического обслуживания.
Пространство вокруг каналов струйного воздуха (между наружным каналом для угольной пыли и несущим
корпусом) охлаждается воздушным потоком низкого давления, поступающим или от вентилятора завихряющего
воздуха или, с большей эффективностью, от маленького вентилятора, который может быть подключен к системе
аварийного энергоснабжения завода. Такая конфигурация обеспечивает максимальную защиту для
функционирования горелки на случай прекращения подачи электроэнергии. Фланец между горячим концом
несущего корпуса и первым кронштейном обеспечивает легкую замену жаропрочной футеровки при совместном
использовании подвесной тележки KHD с краном. Для обеспечения долгого срока службы
оборудования решающее значение имеет надлежащее охлаждение и простое
обслуживание, особенно при эксплуатации нового эффективного холодильника
клинкера KHD PYROFLOOR ®, обеспечивающего высокую температуру
вторичного воздуха. Благодаря конструкции форсунок из специальных
сплавов, долговечность системы должна составлять не менее двух лет для
каждого комплекта. Внутренние части горелки защищены керамической
футеровкой и различными металлическими покрытиями – в зависимости от
вида транспортируемого топлива, рабочей температуры и возможностей
обслуживания на месте. Печные горелки KHD PYROSTREAM ®, а также
горелки камер сгорания (ГКС) предлагаются с учетом различных значений
расхода первичного воздуха и различных топливных сценариев или
философии операторов установок. Стандартная конструкция рассчитана на
низкий расход первичного воздуха, складывающийся из 1,6 % струйного
воздуха, 2,4-4,4 % завихряющего воздуха и 1 % охлаждающего воздуха, что
приводит к кинетической энергии пламени 4,5-5,5 Н/МВт. Однако по
требованию заказчика эти горелки могут быть также приспособлены для
кинетической энергии 11 Н/МВт. Благодаря высокому импульсу струйного
Рис. 3: Во время разогрева печи струйные
воздуха расход первичного воздуха по сравнению с другими горелками,
форсунки повернуты в положение 90°, что
предлагаемыми на рынке, все еще достаточно мал.
приводит к завихрению потока по направлению
часовой стрелки.
Pyrostream_Brosch_RU_RZ:Layout 1
19.03.2008
10:57 Uhr
Seite 1
8 - 157.08 ru
Приспособлена для смешанных
видов топлива: горелка PYRO-JET ®
с питающим трубопроводом
1
Горелка PYRO-JET®
Струйный воздух
3 Завихряющий воздух
4 Пневматическая
транспортировка
угольной пыли
5 Система
байпаса
2
4
2
5
1
3
Опыт применения горелок KHD
Тридцатилетний опыт эксплуатации горелок KHD PYRO-JET ® в более чем 700 вращающихся печах позволяет сделать
вывод о безопасности и надежности сконструированных горелок, работающих в самых различных условиях.
Как это работает
Аксиальный воздух с высокой скоростью выходит из горелки PYRO-JET ® через несколько струйных форсунок,
смонтированных по окружности наконечника горелки. Это существенно снижает требуемый расход первичного
воздуха по сравнению с традиционными горелками и в то же время сокращает потребление топлива. Эти
струйные потоки генерируют пламя с равномерным тепловыделением. Измерения показывают, что раннее
воспламенение топлива на выходе из горелки PYRO-JET ® приводит к существенному сокращению эмиссии NOx.
Благодаря своим выдающимся характеристикам по сжиганию топлива горелка подходит не только для угля, но
также для сложных видов твердого топлива с низким процентным содержанием летучих
компонентов. Это такие виды топлива, как антрацит, нефтяной кокс, смешанные
виды топлива с мазутом и газом, а также другие виды альтернативного топлива.
Последние улучшения
В новом поколении горелок PYRO-JET ® дополнительное охлаждение
системы форсунок оформлено жаропрочной футеровкой. Тем самым
продлевается срок службы горелки, а в случае повреждения
огнеупорного материала также обеспечивается простая замена
жаропрочной футеровки.
Дополнительные компоненты
В дополнение к проверенной горелке PYRO-JET®, KHD предлагает
инженерные решения для процесса горения в целом: от тележки горелки и
систем управления до складирования топлива и дозированной его подачи на
горение.
Система форсунок в горелке PYRO-JET®
Пневмопушка для удаления отложений
Охлаждающий воздух, 15 м/сек, 1%*
Струйный воздух, 300 м/сек, 1,6%*
Угольная пыль, 25 м/сек, 2-4%*
Завихряющий воздух, 150 м/сек, 2,4-4,4%*
*От всего объема воздуха для горения при λ 1.1 Σ: 7-11%
Humboldt Wedag
GmbH
Colonia - Allee 3
51067 Cologne / Germany
Тел. +49 221 6504 0
ZAB Zementanlagenbau GmbH &
Industrietechnik & Service GmbH
Brauereistraße 13
06847 Dessau / Germany
Тел. +49 340 5029 0
Humboldt Wedag India Private Ltd.
Espire Campus
A - 41, Mohan Co - op Estate,
Mathura Road
New Delhi - 110044 / India
Тел. +91 11 4210 1100
KHD Humboldt (Shanghai)
International Industries Ltd.
Office Beijing Guo Ji Da Sha 25 - A
19, Jiangou Menwai Dajie
Beijing / PR China
Тел. +86 10 6500 4101
Humboldt Wedag, Inc.
400 Technology Parkway
Norcross GA 30092 / USA
Тел. +1 770 810 7315
OOO KХD Гумбольдт
Инжиниринг
Россия, 101000,
ул. Мясницкая, 24/7, офис 108
Тел. +7 495 6233480
KHD Humboldt Wedag Rep.
Iran Branch Office
3rd Floor, No. 244
Navak Building, Africa Avenue,
Tehran 15186 / I.R. Iran
Тел. +98 21 8888 9880
Humboldt Wedag SA (Pty) Ltd.
36 Wankel Street, Jet Park
Boksburg, 1459 / South Africa
Тел. +27 11 397 4660
Струйные горелки
высокого давления для
сжигания многих видов
топлива
PYROSTREAM ®
www.khdhw.com
Pyrostream_Brosch_RU_RZ:Layout 1
19.03.2008
10:57 Uhr
Seite 3
Новая разработка KHD
PYROSTREAM ®
A Угол форсунки 0°:
Настройка расхождения, влияние струйного воздуха в этой позиции
мало, пламя длинное, и выходная энергия распределяется в печи в
вытянутой зоне.
Переходя к новым разработкам, всегда полезно взглянуть на прошлые достижения: первые
горелки высокого давления, изобретенные инженерами KHD, были собственно газовыми горелками.
Разработанные в 1975 году, эти горелки работали на природном газе при давлении 3 бар и с очень
большой струйной скоростью в форсунках. Преимущество такой конфигурации заключалось в сильном
эффекте всасывания, вследствие чего клинкерная пыль подмешивалась вместе с топливом в ядро пламени,
создавая сильно излучающий факел. В результате по сравнению с горелками низкого давления происходила
сверхмощная передача тепла. Со времени этой разработки концепция струйной горелки была наиболее
выдающейся особенностью всех печных горелок KHD.
B
C Угол форсунки 180°:
Форсунки направлены к центру факела пламени. Струйные потоки
могут распылять твердые частицы топлива, которые сжигаются в
центральном части факела пламени, чтобы сократить время сгорания
этих частиц.
Новинка
Горелка PYROSTREAM ®
С целью сокращения производственных
затрат операторы агрегатов обратились
к альтернативным видам топлива.
Их преимуществом являются низкие
цены, но по сравнению с природным
топливом эффективность их сжигания
является более низкой. Теперь KHD,
вооруженная опытом, накопленным
за многие годы, разработала
высокопроизводительную горелку
PYROSTREAM ®. Горелка PYROSTREAM ®
предназначена для обеспечения
максимально возможного эффективного сжигания альтернативных
видов топлива. Совмещая систему
первичного воздуха двойного
давления и концепцию
«многослойного» пламени,
разработанная конструкция
отличается регулируемой системой
струйных форсунок. Каждая из 12
угловых форсунок присоединена к
независимому каналу струйного
воздуха, который может
поворачиваться в пределах 360°
(Рис.1). Каждый канал
заканчивается в распределителе, и
все каналы синхронизированы с
помощью цепи. На холодном конце
форсунки все каналы оснащаются
прочными шестигранными
наконечниками для раздельной или
синхронной регулировки. При
вращении форсунок струи воздуха
могут быть установлены в главном
направлении завихрения потока
или в направлении противопотока,
расходящегося или сходящегося.
Это напоминает процедуру
вращения рефлекторной головки
карманного фонарика: луч может
быть сфокусирован в виде пятна
или может быть отрегулирован на
большую зону освещения. Эта
регулировка обеспечивает более
точную настройку факела пламени,
чем у традиционных горелок без
регулируемых форсунок. В
дополнение к влиянию давления
первичного воздуха теперь можно
устанавливать форму факела
пламени путем позиционирования
струйных потоков. Различные
положения форсунок могут быть
описаны с помощью характеристик
факела пламени, показанных на рис. 2.
Рис. 01:Различные элементы
горелки PYROSTREAM®
• желтый: основной завихряющий
элемент
• красный: концентрические форсунки для
угольной пыли
• синий: канал охлаждающего воздуха
• зеленый: струйная форсунка
Угол форсунки 90°:
В этом положении эффект основного завихряющего потока воздуха в
центре горелки усиливается струйным потоком. Пламя становится широким и коротким с максимальной рециркуляцией к своему корню, что
является преимуществом при использовании топлив с плохими характеристиками по воспламенению.
Рис. 2: Различные положения
струйных форсунок
относительно оси горелки
Форсунки могут быть настроены на
все промежуточные положения
между 0° и 360°, чтобы вместе с
регулированием давления струйного
воздуха и завихряющего воздуха
обеспечить максимально точную
D Угол форсунки 270°:
Это положение создает сильную турбулентность в зоне углового
зазора с интенсивным смешиванием с вторичным воздухом, что можно
сравнить с положением 90°.
настройку формы факела пламени.
В качестве примера, форсунка KHD
PYROSTREAM ®, эксплуатирующаяся
на цементном заводе во Франции,
сжигает около 4 т/ч смеси муки
животного происхождения и осадков
сточных вод, 2 т/ч тонкомолотого
топлива, приготовленного из отходов,
2,5 т/ч угля и около 0,5 т/ч
различных тонких фракций жидких
отходов (рис.3).
В фокусе – затраты времени на обслуживание и сервис
Помимо обеспечения технологических преимуществ инженеры KHD уделяют особое внимание улучшению
временных соотношений для сервиса и максимально возможного упрощения технического обслуживания.
Пространство вокруг каналов струйного воздуха (между наружным каналом для угольной пыли и несущим
корпусом) охлаждается воздушным потоком низкого давления, поступающим или от вентилятора завихряющего
воздуха или, с большей эффективностью, от маленького вентилятора, который может быть подключен к системе
аварийного энергоснабжения завода. Такая конфигурация обеспечивает максимальную защиту для
функционирования горелки на случай прекращения подачи электроэнергии. Фланец между горячим концом
несущего корпуса и первым кронштейном обеспечивает легкую замену жаропрочной футеровки при совместном
использовании подвесной тележки KHD с краном. Для обеспечения долгого срока службы
оборудования решающее значение имеет надлежащее охлаждение и простое
обслуживание, особенно при эксплуатации нового эффективного холодильника
клинкера KHD PYROFLOOR ®, обеспечивающего высокую температуру
вторичного воздуха. Благодаря конструкции форсунок из специальных
сплавов, долговечность системы должна составлять не менее двух лет для
каждого комплекта. Внутренние части горелки защищены керамической
футеровкой и различными металлическими покрытиями – в зависимости от
вида транспортируемого топлива, рабочей температуры и возможностей
обслуживания на месте. Печные горелки KHD PYROSTREAM ®, а также
горелки камер сгорания (ГКС) предлагаются с учетом различных значений
расхода первичного воздуха и различных топливных сценариев или
философии операторов установок. Стандартная конструкция рассчитана на
низкий расход первичного воздуха, складывающийся из 1,6 % струйного
воздуха, 2,4-4,4 % завихряющего воздуха и 1 % охлаждающего воздуха, что
приводит к кинетической энергии пламени 4,5-5,5 Н/МВт. Однако по
требованию заказчика эти горелки могут быть также приспособлены для
кинетической энергии 11 Н/МВт. Благодаря высокому импульсу струйного
Рис. 3: Во время разогрева печи струйные
воздуха расход первичного воздуха по сравнению с другими горелками,
форсунки повернуты в положение 90°, что
предлагаемыми на рынке, все еще достаточно мал.
приводит к завихрению потока по направлению
часовой стрелки.