Газовая горелка
Авторы патента:
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания топливного газа в топках печей нефтехимических предприятий. Технический результат: повышение надежности работы газовой горелки с пилотной горелкой в широком диапазоне производительности для различных тепловых режимов топок печей достигается тем, что в газовой горелке на выходе из вихревой смесительной камеры установлена пилотная горелка, причем отношения площади сечения газовых каналов пилотной горелки к площади сечения газовых каналов основной горелки и площади сечения сопла пилотной горелки составляют 0,03-0,05 и 0,3-0,6, угол наклона газовых каналов в основной и пилотной горелках к осевым линиям составляет 8-40o, а угол наклона поверхности дискового отражателя составляет 5-20o. 1 ил.
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания топливного газа в топках печей нефтехимических предприятий.
Известна газожидкостная горелка, разработанная ВНИИНЕФТЕМАШем [1]. Она состоит из трех узлов: жидкостного, газового и воздушного. Для розжига и поддержания горения в амбразуре устанавливается пилотная горелка, которая является неотъемлемой частью основной горелки. Сама пилотная горелка зажигается и работает после розжига основной горелки. Недостатком этой горелки является отсутствие жесткой связи основной и пилотной горелок, отклонение установочных размеров при эксплуатации приводит к нарушению горения. Кроме того, периферийное расположение пилотной горелки в момент ее розжига из-за срыва пламени воздушным потоком приводит к "хлопкам" и разрушению изоляции горелочной амбразуры. Более надежными являются газовые горелки, в частности, для сжигания отбросных газов химических производств с использованием пилотных горелок центробежного типа [2] , выбранных в качестве прототипа. Горелка содержит воздухоподающий корпус с завихрителем и газовой трубой, установленной в корпусе с образованием кольцевого зазора. Кроме того, она содержит дополнительный завихритель и стабилизирующий насадок в виде усеченного конуса. Стабильность горения пилотной горелки обеспечивается качественным перемешиванием топливного газа и воздуха, выходящих на насадок из завихрителей, и наличием газовой трубки, обеспечивающей раннее зажигание горелки. Недостатком газовых горелок с пилотной горелкой [2] является отсутствие возможности использования их в высокотемпературных процессах (пиролиз углеводородного сырья, синтеза газа, котельные агрегаты и т.д). Высокая радиация в топках (температура дымовых газов и материальной части в топках 1100
400oС) приводит к обгоранию и выходу из строя корпуса и насадка пилотной горелки. Техническим результатом является повышение надежности работы газовой горелки с пилотной горелкой в широком диапазоне производительности для различных тепловых режимов топок печей. Технический результат достигается тем, что в газовой горелке на выходе из вихревой смесительной камеры установлена пилотная горелка, причем отношения площади сечения газовых каналов пилотной горелки к площади сечения газовых каналов основной горелки и площади сечения сопла пилотной горелки составляют 0,030,05 и 0,30,6, угол наклона газовых каналов в основной и пилотной горелках к осевым линиям составляет 840o, а угол наклона поверхности дискового отражателя составляет 520o. На чертеже показан продольный разрез заявляемой газовой горелки. Горелка содержит корпус 1, вихревую смесительную камеру 2, выходной стабилизирующий насадок 3, против которого установлен дисковый отражатель 4, завихритель с газовыми каналами 5 и подводящей газовой трубой 9; на выходе вихревой смесительной камеры установлена пилотная горелка, содержащая корпус 6, газовые каналы для топлива 7 и газоподводящую трубу 8. Газовая горелка работает следующим образом. Топливный газ подается в пилотную горелку по газоподводящей трубе 8 в газовые каналы для топлива 7, в корпус 6 и на дисковый отражатель 4, где за счет центробежной силы при закрутке в корпусе разворачивается в плоский диск. Розжиг пилотной горелки осуществляется с помощью запального устройства. В свою очередь пилотная горелка является запальником для основной горелки. При включении основной горелки топливный газ подается в газоподводящую трубу 8, завихритель с газовыми каналами 5 и вихревую смесительную камеру 2. Разрежение в вихревой смесительной камере 2, возникающее за счет закрутки топлива, способствует подсосу из окружающей среды воздуха для стабилизации процесса горения. Топливовоздушная смесь из вихревой смесительной камеры 2 выходит на выходной стабилизирующий насадок 3 и разворачивается в плоский диск. Предусматривается совместная работа основной и пилотной горелок на всех режимах работы топок - при пуске, останове, эксплуатационном режиме, при выжиге кокса и т.д., причем подача топливного газа к горелкам осуществляется по самостоятельным газопроводам. Заявляемые соотношения геометрических размеров заявляемой газовой горелки объясняются следующим образом. При отношении площадей сечений газовых каналов пилотной и основной горелок более 0,05 нарушаются условия использования пилотных горелок (по ГОСТ 21204-95 тепловая мощность их не должна превышать 5% номинальной тепловой мощности основной горелки). При отношении площадей газовых каналов менее 0,03 значительно снижается объем топлива из пилотной горелки, падает его концентрация в плоском настильном диске за счет разбавления дымовыми газами, нарушается процесс горения. При отношении площади газовых каналов пилотной горелки к площади выходного сопла диаметром D более 0,6 резко возрастает скорость топливного газа в пристенной области и на выходе из горелки, что способствует увеличению разрежения по оси горелки и потоку дымовых газов из топки. Встречные потоки топлива и дымовых газов приводят к образованию вихрей, нарушается геометрия плоского настильного факела, пламя становится нестабильным. При отношении площади газовых каналов пилотной горелки к площади сопла диаметром D менее 0,3 значительно падает окружная скорость топливного газа на выходе из горелки, нарушается конфигурация плоского настильного пламени, объемное горение приводит к нарушению необходимого контакта топлива с воздухом, пламя теряет свою стабильность. При угле наклона 
газовых каналов в основной и пилотной горелках к осям более 8o, при верхних значениях производительностей, из-за резкого уменьшения осевой составляющей скорости топливного потока происходит частичный выброс его в окружающую среду, нарушается режим работы горелки. При угле наклона газовых каналов в основной и пилотной горелках к осям менее 40o резко возрастает осевая составляющая скорости топливного потока и падает окружная, что приводит на выходе из сопел к нарушению геометрии факелов, объемному горению, нарушению теплового режима топок. При угле наклона 
поверхности дискового отражателя более 20o топливный газ с пилотной горелки, внедряясь в топливовоздушный поток основной горелки под большим углом, нарушает его плоскую геометрию, приводит к вихревому объемному горению, пламя становится нестабильным. При угле наклона поверхности дискового отражателя менее 5o топливный газ от пилотной горелки недостаточно контактирует с топливовоздушным потоком основной горелки. Тяга в топке, нарушая геометрию плоского диска топливного газа, не обеспечивает полного контакта топлива с необходимым для горения воздухом, наблюдается пульсационное нестабильное горение. СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 1. Шарихин В.В., Ентус Н.Р., Коновалов А.А., Скороход А.А. Трубчатые печи нефтегазопереработки и нефтехимии - М., 2000, с.56-57. 2. А. с. 16031145 (СССР). Пилотная горелка. /ГосНИИ азотной промышленности и продуктов оргсинтеза и Ионавское ПО "Азот"; Авт.изобр. Э.А.Гудымов, В. И. Бродин, Р.Е.Мудренко, Л.И.Каминскас и В.К.Берсенас - Заявл. 23.05.88 4441009/24-06; Опубл. В Б. И. , 1990, 40, МКИ F 23 Q 9/00, УДК 662.951.2 (088.8).Формула изобретения
Газовая горелка, содержащая корпус, вихревую смесительную камеру с выходным стабилизирующим насадком, завихритель с газовыми каналами и осевую трубку раннего зажигания, отличающаяся тем, что на выходе вихревой смесительной камеры установлена пилотная горелка, причем отношения площади сечения газовых каналов пилотной горелки к площади сечения газовых каналов основной горелки и площади сечения сопла пилотной горелки составляют 0,03-0,05 и 0,3-0,6, угол наклона газовых каналов в основной и пилотной горелках к осевым линиям составляет 8-40o, а угол наклона поверхности дискового отражателя составляет 5-20o.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Многопоточная инжекционная горелка // 2163325
Изобретение относится к инжекционным горелкам и может быть использовано в технологических нагревателях преимущественно взрыво- и пожароопасных объектов нефтехимических производств, а также для повышения безопасной эксплуатации газового оборудования, например в подогревателях природного газа на газораспределительных станциях, размещенных в зонах с умеренным и холодным климатом
Многофакельная инжекционная горелка // 2157485
Изобретение относится к инжекционным горелкам для сжигания газообразного топлива в бытовых котлах, аппаратах и других агрегатах
Газовая горелка // 2156919
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания топлива в топках печей нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности
Изобретение относится к установке для сжигания газообразного топлива и, в частности, к способу подачи газа к установке, которая включает в себя горелку атмосферного типа, и к устройству, реализующему этот метод
Горелка инжекционная // 2119122
Инжекционная горелка // 2118753
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано преимущественно в качестве запальника при сжигании содержащих вредные вещества газообразных выбросов промышленных предприятий
Горелка газовой плиты // 2105243
Изобретение относится к металлургическому производству, а точнее к устройствам для отопления горнов агломерационных и обжиговых машин при производстве окускованного сырья, в которых в качестве топлива используются запыленные газы с низкой теплотой сгорания и низким давлением
Газовая горелка // 2093753
Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано в топочных устройствах различного назначения и обеспечивает надежность зажигания, стабильность характеристик горения и понижение концентрации оксидов азота, образующихся при сгорании
Многопоточная инжекционная горелка // 2298133
Изобретение относится к инжекционным горелкам и может быть использовано в технологических нагревателях преимущественно взрыво- и пожароопасных объектов нефтехимических производств, а также для повышения безопасной эксплуатации газового оборудования, например в подогревателях природного газа на входе газораспределительных станций, размещенных в зонах с холодным климатом
Газовая горелка // 2319897
Горелка инжекционная // 2344343
Изобретение относится к энергетике, может быть использовано для подготовки и подачи топливовоздушной смеси в зоны горения, преимущественно, камер сгорания газотурбинных и парогазовых установок, а также в промышленных печах и других топливосжигающих устройствах, что позволяет упростить конструкцию и обеспечить устойчивую работу горелки при сохранении требуемых экологических характеристик
Двухступенчатая газовая горелка // 2550291
Изобретение относится к энергетике. Двухступенчатая газовая горелка состоит из газового клапана второй ступени, соединенного с блоком управления, последний соединен с датчиком тяги, электромагнитным клапаном, датчиком рабочей температуры, который содержит микропереключатель, причем газовый клапан второй ступени соединен с основной горелкой, при этом двухступенчатая газовая горелка содержит также газовый клапан первой ступени, соединенный с блоком управления, а последний соединен с датчиком сетевого газа, датчиком предельной температуры. Изобретение позволяет обеспечить мгновенное, в течение 2-3 секунд, отключение газового клапана второй ступени, а также обеспечивает высокую надежность обеспечения потребителей теплом и горячей водой. 2 ил.
Многопламенная горелка с передачей пламени // 2563462
Предлагается многопламенная горелка, содержащая снабжаемые горючим газом форсунки (10-15) горелки, в частности, для термической обработки материалов, в которой по меньшей мере одна из форсунок (10-15) горелки снабжена по меньшей мере одним расположенным сбоку от системы (30) основных форсунок для создания рабочего пламени (60, 70) отверстием (40) вспомогательной форсунки для создания вспомогательного пламени (80) в направлении по меньшей мере одной соседней форсунки (10-15) горелки. Изобретение направлено на получение горелки с улучшенными свойствами прямого зажигания. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Модуль многофакельной эжекционной горелки // 2593316
Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для сжигания газообразного топлива в бытовых котлах и других тепловых агрегатах. Модуль многофакельной эжекционной горелки содержит эжекционный смеситель, совмещенный с головкой, содержащей амбразуру и сопло, на выходе амбразуры установлен рассекатель потока газа на глубину по потоку 2-3 величины щели. Амбразура смещена от оси горла смесителя на величину не менее 0,7 диаметра горла смесителя. Изобретение позволяет обеспечить устойчивость факела, исключающего проскок газа в головку и отрыв пламени, полноту выгорания газа со снижением уровня вредных примесей и потерь тепла с уходящими газами, равномерный прогрев по высоте в устройстве применения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Горелка диффузионно-кинетическая // 2596081
Изобретение относится к области энергетики, в частности к горелкам диффузионно-кинетическим, и может быть использовано в производстве дутьевых горелок с принудительной подачей воздуха в цилиндрическую топку котла. Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к уменьшению габаритов и расширению функциональных возможностей. Горелка диффузионно-кинетическая состоит из корпуса 1 в виде панели, на которой установлены газораспределительные трубки 2 с отверстиями 3, а над каждым отверстием 3 установлены конфузорно-диффузорные элементы 4, которые с четырех сторон ограничены направляющей рамкой 5, при этом горелка соединена с газопроводом 6 с газовым клапаном, многофункциональным регулятором 7, шаровым краном 8, корпус 1 панели соединен с напорным патрубком канального вентилятора 9 с помощью воздуховода 10, на панели корпуса 1 также установлено запальное устройство 11, при этом канальный вентилятор 9 снабжен регулирующей шайбой 12, установленной на всасывающем патрубке, а запальное устройство 11 содержит термобиметаллическую пластину 13, клапан 14 запального устройства 11, датчик пламени 15. Пневматическая схема горелки диффузионно-кинетической содержит канал управления 16 с жиклером 17, электромагнитный клапан 18 с соплом 19, причем все пневматические устройства соединены импульсными трубками 20. Электрическая схема горелки диффузионно-кинетической содержит автомат 21, электромагнитный клапан 18, вентилятор 9, рабочий термостат 22, предельный термостат 23 со своими контактами (на фиг не показаны), при этом электромагнитный клапан 18 соединен своим соплом 19 с пневматической схемой горелки диффузионно-кинетической. 4 ил.
