Способ сжигания газообразного топлива и горелка для его осуществления

 

1. Способ сжигания газообразного топлива в термической печи путем одновременной подачи в акел газовоз душной смеси COL IfO и продуктов предварительного сжигания вспомогательной топливовоздушной смеси ,0, отличающийся тем, что, с целью повы иения эффективности и надежности путем повышения полноты сгорания и :улучшения условий стабилизации, подачу газовоздушной смеси с о 1,0 осуществляют импульсами путем чередования с дополнительно подаваемой в факел газовоздушной смесью стехиометрического состава, при предварительном сжигании Х вспомогательной сме- ig си ограничивают пределами 0,65-0,85, (Л причем продукты сжигания последней и газовоздушную смесь с Л 1,0 подают в факел в количествах, .состав-, ляющих соответственно 1-3% 6 суммарного объема смесей с (t 1,0 и стехиометрического состава.ел 00 со ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ,И ОТКРЫТИЙ (21) 3006485/24-06 (22) 18,08.80 (46) 15.11 84. Бюл. 9 42. (72) Сильвио Боррелло, Пьехро Тикси (Италия), Е.Т.Цолбенко, Н.H.Семенов>

Л.A.Гуссак, A.A.Астафьев, М.С.Хазанов, В.И.Мороз, Е.С.Семенов и С.A.Åëåöêèé (СССР) (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения (СССР)и Италимпианти Сочиета Итали.ана Импианти Пер Ациони (Италия) (53) 662 ° 951.2 (088.8) (56) 1.Лункин В.Н.Распределение и сжигание газа. Саратов, 1978, Р 4, с. 9-13.

2.Выбор термических печей, исследование импульсных газовых горелок.

Отчет ЦНИИТМАШ. М., 1978, с. 77-78. (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО

ТОПЛИВА И ГОРЕЛКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

„„Я0„„1058391 А (57) 1. Способ сжигания газообразного топлива в термической печи путем одновременной подачи в факел газовоздушной смеси с 0 > 1 0 и продуктов предварительного сжигания вспомогательной топливовоздушной смеси с К c 1,0, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности путем повышения полноты сгорания и улучшения условий стабилизации, пода. чу газовоздушной смеси с М ) 1,0 осуществляют импульсами путем чередо вания с дополнительно подаваемой в факел газовоздушной смесью стехиомет рического состава, при предварительном сжигании м(вспомогательной сме- щ

O си ограничивают пределами 0,65-0,85, причем продукты сжигания последней и газовоздушную смесь с W ) 1,0 подают в факел в количествах, .состав-: { ляющих соответственно 1-3% от суммарного объема смесей с Ж > 1,0 и стехиометрического состава.

Эаа

1058391

2, Горелка для сжигания газообразного топлива, содержащая смеситель с топливо- и воздухоподающими патрубками и турбулизатором потока,, сообщенный выходным участком с диффузорным входным участком основной камеры сгорания, автоматическое устройство импульсного изменения расхода газа и воздуха в смеситель, а также камеру предварительного сжи. гания с запальником, подключенную

Изобретение относится к способам сжигания топлива в нагревательных печах, в частности в печах для термической обработки металла, в газовых шахтных и камерных печах с вы- 5 движным подом для крупногабаритных иэделий, например сосудов реакторов, валов, генераторов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ сжигания газообразного топлива в термической печи путем одновременной подачи в факел гаэовоэдушной смеси с о Л,О и продуктов предварительного сжигания вспомогательной топли- . 5 вовбэдушной смеси с el c 1,0 (1) .

Известна горелка для сжигания газообразного топлива, содержащая смеситель с топливо- и воздухоподающими патрубками и турбулизатором потока, сообщенный выходным участ- 20 ком с диффуэорным входным участком основной камеры сгорания, автоматическое устройство импульсного измерения расхода газа и воздуха в смеситель, а также камеру предварительного сжигания с запальником, подключенную выходными соплами к основ ной камере сгорания (2) .

Недостатком известных способа и устройства являются невысокие полно- 3 та сгорания и надежность из-за плохой стабилизации воспламенения.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу подачу газовоздушной смеси с oL ) 1,0 осуществляют импульсами путем чередования с. дополнительно подаваемой в факел гаэовоэдушной смесью стехиометричес 4О кого состава, при предварнтельном сжигании са вспомогательной смеси ограничивают пределами 0,65-0,85, причем продукты сжигания последней и газовоэдушную смесь с с< > 1,0 подают в факел в количествах, состав- 45 ляющих соответственно 1-ЗЪ от суммарного объема смесей с a. ) 1,0 и стехиометрического состава. А в пред» выходными соплами к основной камере сгорания„ отличающаяся тем, что,, с целью повышения полноты сгорания и улучшения условий стаби-. лизации, камера предварительного сжигания выполнена в виде кольцевого коллектора, расположенного по периферии смесителя, а ее выходные сопла расположены в зоне диффузорного входного участка основной камеры сгорания или в зоне выходного участка смесителя.,ложенной горелке камера предварительного сжигания выполнена в виде кольцевого коллектора, расположенного по периферии смесителя, а ее выходные сопла расположены в .зоне диффузорного входного участка основной камеры сгорания или в зоне вы ходного участка смесителя.

На Фиг. 1 изображена горелка с расположением сопл камеры предварительного сжигания в зоне входного участка основной камеры сгорания; на фиг. 2 - горелКа с расположением сопл камеры предварительного сжигания в зоне выходного участка смесителя.

Горелка топлива содержит смеситель 1 с топливо- и воэдухоподающими патрубками 2 и 3 и турбулизатором потока 4, сообщенный выходным участком 5 с диффузорным входным участком 6 основной камеры сгорания

7, автоматическое устройство импулвс ного изменения расхода газа и воздуха (на чертежах не показано) в смеситель 1,, а также камеру предварительного сжигания 8 с запальником 9> подключенную выходными соплами 10 к камере сгорания 7. Камера предварительного сжигания 8 выполнена B виде кольцевого коллектора, расположенного по периферии смесителя 1, а ее выходные сопла 10 расположены в зоне участка 6 камеры сгорания 7 или в зоне выходного участка 5 смесителя 1„

При работе горелки включают запальник 9 и в камеру предварительного сжигания 8 подают вспомогательную газовоэдушную смесь, состав которой соответствует коэффициенту избытка воздуха ф 0,65-0,85. После воспламенения и устойчивого горения эмеси запальник переключают на режим яонизационного датчика горения. Загем в камеру сгорания 7 подается гаэовоздушная смесь из смесителя 1, =остав которой соответствует коэффициенту избытка воздуха а, 1,15 .,35. После воспламенения и устой1058391 чивого горения этой смеси ее подачу начинают чередовать с газовоздушной смесью стехиометрического состава с помощью автоматического устройства импульсного изменения расхода газа и воздуха с частотой, задаваемой в каждом конкретном случае в эависи- ° мости от нужного режима. Причем расход вспомогательной смеси с оС 1,0 и газовоздушной смеси с e(> 1,0 поддерживают таким, чтобы их количество составляло соответственно 1-3% от суммарного объема смесей с >-1,0 и стехиометрического состава.

Пример 1. В камеру пред-; варительного сжигания 8 подается

0,25 м- /ч (0,8%) вспомогательной газовоздушной смеси с коэффициентом избытка воздуха 9 - 0,8. После воспламенения и устойчивого горения смеси в камеру. сгорания 7 подается 0,25 м «/ч газовоздушной смеси с ф 1,2. После воспламенения и устойчивого горения этой смеси подается 30 м /ч газовоздушной смеси стехиометрического состава, Далее автоматически с требуемой частотой осум ществляется чередование подач в основную камеру сгорания газовоздушной смеси стехиометрического соста» ва и газовоздушной смеси с Ж, 1,2 н количестве 0,25 м /ч. При этом полнота сгорания газовоэдушной смеси составила 79%, а пределы ее горения 6. 0,59-1,96. Срок работы го релочных блоков составляет 1500 ч.

Пример 2. В камеру пред- варительного сжигания 8 подается

0,62 м /ч вспомогательной газовоз.душной смеси с коэффициентом избытка воздуха А 0,8, что соответству" ет 2% от суммарного объема смесей с К = 1,0 и стехиометрического сос« тава. После воспламенения и устойчивого горения,.смеси в основную камеру сгорания 7 подается 0,62 м /ч газо-. воздушной смеси c,Ê - l 2. После воопламенения и устойчивого горения ятой смеси подается 30 м /ч газовоздушной смеси стехиометрнческого состава. Далее автоматически с требуемой частотой осуществляется чередование подач в камеру сгорания 7 газовоздушной смеси стехиометрического состава и гаэовоздушной смеси с

1,2 в количестве 0,62 м /ч. При этом полнота сгорания гаэовоэдушной смеси составила 98%, а пределы ее горения aF =- 0,3-4,0. Срок работы го10 релочных блоков составляет 5000 ч.

Пример 3. В камеру предварительного сжигания 8 подается

1,26 м /ч вспомогательной гаэовоз-.. душной смеси с коэффициентом избытка воздуха Ф 0,8, что составляет

43 от суммарного объема .смеСей с

4 > 1,0 и стехиометрического состава, -После воспламенения и устойчивого горения смеси в камеру сгорания 7

2О подается 1,26 м /ч газовоздушной сме си с М 1,2. После воспламенения и устойчивого горения этой смеси подается 30 м /ч газовоздушной смеси стехиометрического состава; Далее автоматически с требуемой частотой осуществляется чередование подач в камеру сгорания 7 газовоздушной сме. си стехиометрического состава и гаэовоздушной смеси с cC = 1,2 в количестве 1,26 м >/ч. При этом полнота

ЗО сгорания газовоэдушной смеси составила 84%, а пределы ее сгорания в 0,56-1,98. Срок работы горелочных блоков составляет 2Ь00 ч.

Подача продуктов сжигания вспо35:могательной газовоздушной смеси с к 0,65-0;85 в количестве соответст. венно 1-3% от суммарного объема смесей с Ы «г 1,0 и стехиометрическо,го состава обеспечит улучшение yc4p .ловий стабилизации воспламенения более, чем в 2 раза по сравнению с известным способом за счет .расшире,ния пределов сх. урания, обеспечит повышение полноты сгорания за счет

45 увеличения тепловыделения на 15-20% и повысит долговечность горелочных блоков в 2-3 раза.

1058391

Составитель М.Зубков

Редактор Л.утехина Техред Т.Фанта Корректор Л.Пилипенко

Заказ 8941/2 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4