Комбинированная горелка

 

Изобретение позволяет сжигать в топках котлов и других теплоиспользующих установок два и три различных вида газа как одновременно, так и раздельно при обеспечении надежности регулирования величины тепловой мощности и процесса горения. Целью изобретения является повышение экономичности и эксплуатационной надежности путем обеспечения предварительного смешения газов и саморегулирования тепловой мощности. Горелка содержит газовую трубу 3 с сопловым насадком 5 и соплами 12 для газа второго вида и смеси газов, установленный внутри нее коллектор газа первого вида с соплами 8, периферийный воздухоподающий корпус 1 с завихрителем 2. Сопловой насадок газа первого вида выполнен в виде газового коллектора с рядом газовых сопл 8 под углом 20 - 70° к продольной оси трубы 3 и установлен внутри трубы 3 перед сопловым насадком 5. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (5!)з F 23 D 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ -4«:""Ж4Я, :, .;«М,.д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4426588/24-06 (22) 05.04.88 (46) 15.03.90. Бюл. Р 10 (71 ) Государств енный научно-исследовательский и проектный институт по использованию газа в народном хозяйстве, проектированию систем газоснабжения и конструированию газовой аппаратуры "Гипрониигаэ" (72) Б.П.Адинсков (53) 662е951 5 (088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1065658, кл, F 23 D 17/00, 1982. (54) КОМБИНИРОВАННАЯ ГОРЕЛКА (57) Изобретение позволяет сжигать в топках котлов и других теплоиспользующих установок два и три различных вида газа как одновременно, так и раздельно при обеспечении надежности

2 регулирования величины тепловой мощности и процесса горения, Целью изобретения является повышение экономичности и эксплуатационной надежности путем обеспечения предварительного смешения газов и саморегулирования тепловой мощности, Горелка содержит газовую трубу 3 с сопловым насадкам

5 и соплами 12 для газа второго вида и смеси газов, установленный внутри нее коллектор газа первого вида с соплами 8, периферийный воздухоподающий корпус 1 с эавихрителем 2. Сопловой насадок газа первого вида выполнен в виде газового коллектора с ряо дом газовых сопл 8 под углом 20 - 70 к продольной оси трубы 3 и установлен внутри трубы 3 перед сопловьи насадком 5. 4 з,п, ф-лы, 4 ил, 1 550282

Изобретение относится к области энергетики, в частности к горелкам с принудительнбй подачей окислителя, и может быть использовано в котель5 ных очистных сооружений канализации для сжигания забалластированного биогаза с резервным топливом, в тепловых установках нефтехимической промьппленности для сжигания искусствен- 10 ных низкокалорийных газов с резервным топливом, а также в тепловых установках химической промышленности для сжигания и термического обезвреживания газообразных или жидких отходов химпроизводства с газообразным и жидКим топливом.

Цель изобретения — повышение экономичности и эксплуатационной надежности путем обеспечения предвари- 20 тельного смешения газов и саморегулирования тепловой мощности, На фиг ° 1 изображена комбинированная горелка для сжигания двух видов газа с сопловым аппаратом первого вида газа с центральной подачей,продольный разрез; на фиг, 2 — горелка с сопловым аппаратом первого вида газа с периферийной подачей,продольный разрез; на фиг. 3 — горелка для сжигания трех видов газа; на фиг, 4 — то же, с заслонкой регулирования величины мощности, продольный разрез.

Комбинированная горелка содержит воздухоподающий корпус 1 с завихрителем 2 в выходном участке, установленную в корпусе 1 газовую трубку 3 с входным патрубком 4 и выходным сопловым насадком 5, а также газовый 4р коллектор 6 с входным патрубком 7 и выпускными соплами 8. Оси выпускных сопел 8 коллектора 6 направлены под углом 20-70 к продольной оси трубы 3. Коллектор 6 соосно установлен внутри газовой трубы 3 с образованием с вьгходным сопловым насадком 5 трубы 3 торцового зазора. Коллектор

6 может быть размещен также вокруг входного патрубка 4 газовой трубы 3, .а его сопла 8 установлены в отверстиях, выполненных н стенке этого патрубка 4 (фиг,2). Горелка может содержать второй газовый коллектор 9 с соплами 10, охватывающий входной пат- рубок 7 первого коллектора 6 (фиг.3).

В газовой трубе 3 между ее сопловым насадком 5 и соплами 8 перного коллектора 6 может быть дополнительно уста нов лена регулирующая з аслонка 1 1 (фиг.4) . В насадке 5 выполнены сопла 1 2, а второй коллектор 9 снабжен входным патрубком 13, При работе горелки (фиг.1) только на одном газе второго вида газ по трубе 3 подается в сопловой.насадок 5, под давлением истекает через группу сопел 12 в закрученный поток воздуха, Этот газ перемешивается с воздухом на выходе из горелки и горит, образуя закрученный факел, Суммарная площадь гаэоных сопел 12 в сопловом насадке 5 принимается из условия обеспечения требуемого расхода газа и требуемой мощности горелки, При работе горелки (фиг.1) только на одном газе первого вида этот газ под давлением коллектора б через сопла 8 истекает в трубу 3. Затем этот газ под давлением. истекает через сопла 12 соплоного насадка 5 в закрученный поток воздуха, перемешивается и сгорает, Так как газ истекает через группу сопел 8 отдельными струями,обеспечивается хорошее его смешение с воздухом и экономичное сжигание с минимальными избытками воздуха.

При одновременном и при раздельном сжигании двух видов газов сопловой насадок 5 охлаждается потоком газа от теплового воздействия факела, что обеспечивает высокую эксплуатационную надежность горелки.

Таким образом, при работе горелки на всех режимах обеспечивается хорошее смешение газов с воздухом,экономичное сжигание газон с минимальными избытками воздуха, саморегулирование и стабилизация общей тегловой мощности горелки, При одновременном сжигании н горелке трех видов газов (фиг,3) газ третьего вида под давлением через патрубок 13 подается н газовый коллектор 9 через сопла 10, истекает в поток газа первого вида B трубу 3, инжектируя оток газа первого вида, Иэ-за входа газа третьего вида в поток газа первого вида отдельными струями под острым углом Ы происходит интенсивное и тщательное смешение двух видов газа на короткой длине 1<, Хорошо перемешанная смесь газов входит в коллектор 6 и за счет перепада давления истекает через сопла 8 и трубу 3 отдельными струями

1550282

35 под острым углом oL к потоку газа второго вида. Интенсивно и тщательно перемешанная смесь трех видов газов поступает в сопловой насадок 5.Смесь трех видов газов через сопла 12 ис5 текает в закрученный поток воздуха, перемешивается с ним и сгорает.

Работа горелки с регулирующей заслонкой осуществляется следующим образом, При работе горелки на наибольшей нагрузке с максимальной тепловой мощностью заслонка 11 полностью отко рыта, т,е. в положении при (= 90 !5 давление газа (смеси газов) перед заслонкой 12, за заслонкой 12 и перед сопловым насадком 5 максимальное.

Это обеспечивает максимальный расход газа через сопла 12 и максимальный 2Р расход газовой смеси, При требуемом уменьшении тепловой мощности горелки и расхода газа .заслонка 11 устанавливается на угол, соответствующий требуемому расходу. Частич- 25 но перекрывается проходное сечение трубы 3, уменьшается давление газа за заслонкой 11 и перед сопловым насадком 5 и уменьшается расход газа через сопла 12 ° ЗР

Соответственно уменьшается тепловая мощность горелки, Давление газа перед заслонкой 11 и перед коллектором 6, газовым коллектором 9 повьппается, а за заслонкой 11 давление уменьшается. Соответственно уменьшаются перепады давления газа и соответственно уменьшаются расходы газов, Соотношение же расходов газов в смеси и их долевое содержание в смеси 4р не изменяется, Таким образом, обеспечивается работа горелки на требуемой пониженной нагрузке при одновременном сжигании трех видов газов с заданным их соот- 45 ношением в смеси без специальных устройств регулирования расхода каждого из "àçîí, Таким образом, значительно повьппается эксплуатационная надежность работы горелки и качество сжигания, так как в реальных эксплуатационных условиях величина тепловой мощности горелки непрерывно изменяется, Формула изобретения

1, Комбинированная горелка,содержащая воздухоподающий корпус с завихрителем в выходном участке, установленную в корпусе газовую трубу с входным патрубком и выходным сопловым насадком, а также газовый коллектор с входным патрубком и выпускными соплами,отличающаяся тем, что, с целью повьппения экономичности и эксплуатационной надежности путем обеспечения предварительного смешения газов и саморегулирования тепловой мощности, оси выпускных сопл коло лектора направлены под углом 20 — 70 к продольной оси трубы.

2. Горелка по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что коллектор соосно установлен внутри газовой трубы с образованием с выходным сопловым насадком трубы торцового зазора, 3. Го релка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что коллектор размещен вокруг входного патрубка газовой трубы, а его сопла установлены в отверстиях, выполненных в стенке этого патрубка.

4. Горелка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она содержит до\ полнительный газовый коллектор с соплами, охватывающий входной патрубок первого коллектора.

5. Горелка по п,4, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в газовой трубе между ее сопловым насадком и соплами первого коллектора дополнительно установлена регулирующая заслонка.

l 550282

Редактор О,Спесивых

Заказ 262 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 1

Г Я

Составитель М,Зубков

Техред Л.Олийнык Ко р рек т ор N, Куч ер яв ая