Пусковое горелочное устройство



Пусковое горелочное устройство
Пусковое горелочное устройство

Владельцы патента RU 2705495:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) (RU)

Изобретение относится к области энергетики. Пусковое горелочное устройство содержит корпус, парогенератор водяного пара, состоящий из установленных соосно и соединенных между собой трубками бачка-испарителя и паросепаратора, выполненных в виде кольцевых камер, пароперегревателя, выполненного в виде трубки с полыми стенками, и паровой форсунки, а также топку. Топка выполнена в виде кольцевой камеры, внутри топки и соосно с ней размещены пароперегреватель и паросепаратор, причем пароперегреватель и паросепаратор установлены таким образом, что внутренняя цилиндрическая стенка паросепаратора является наружной цилиндрической стенкой пароперегревателя, а паровая форсунка установлена во внутренней полости бачка-испарителя так, чтобы водяной пар, истекающий из паровой форсунки, пронизывал пламя горящего топлива, производя факел, направленный вниз сквозь пароперегреватель. Изобрете6ние позволяет создать вертикальный факел, направленный вниз, необходимый для быстрого запуска автономных горелочных устройств длительного действия. 1 ил.

 

Изобретение относится к вспомогательным горелочным устройствам, предназначенным для запуска автономных горелочных устройств длительного действия, в основе которых лежит технология сжигания топлива в атмосфере с высоким содержанием перегретого водяного пара.

Известно горелочное устройство (Патент РФ №2373458, F23C 99/00, F23L 7/00, 26.05.2008), содержащее корпус, встроенный парогенератор водяного пара с паровой форсункой и камеру газогенерации. В корпусе, сбоку, установлено сопло для выхода факела, а паровая форсунка расположена в камере газогенерации соосно с соплом и соединена с пароперегревателем. Встроенный парогенератор состоит из трех отдельных блоков, причем пароперегреватель выполнен в виде кольцевой камеры, а паросепаратор расположен внутри пароперегревателя. Бачок-испаритель расположен сверху паросепаратора и пароперегревателя. Все три блока парогенератора и паровая форсунка соединены трубками и не имеют общих стенок.

Недостатком этого устройства является, то, что получаемый в результате горения факел направлен горизонтально. Такое направление пламени не приемлемо для запуска автономных горелочных устройств длительного действия, где требуется вертикально расположенное пламя, направленное вниз.

Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности существенных признаков является горелочное устройство (патент РФ №2523591, F23C 99/00, F23D 11/44, 09.04.2013), которое содержит расположенные соосно корпус, парогенератор водяного пара, установленный в корпусе и состоящий из бачка-испарителя, паросепаратора, выполненных в виде кольцевых камер, пароперегревателя, выполненного в виде трубки с полыми стенками, установленного внутри бачка-испарителя, и паровой форсунки, установленной снизу пароперегревателя с возможностью подачи пара и вместе с ним горящей смеси сквозь пароперегреватель.

Недостатком известного устройства являются направление факела вертикально вверх.

В основу настоящего изобретения положена задача создания пускового горелочного устройства с факелом, направленным вниз, что позволит значительно сократить время запуска автономного горелочного устройства длительного действия.

Поставленная задача решается оригинальным расположением используемых узлов.

Согласно изобретению, пусковое горелочное устройство содержит корпус, парогенератор водяного пара, состоящий из установленных соосно и соединенных между собой трубками бачка-испарителя и паросепаратора, выполненных в виде кольцевых камер, пароперегревателя, выполненного в виде трубки с полыми стенками, и паровой форсунки, а также топку, выполненную в виде кольцевой камеры,

Согласно изобретению, пароперегреватель и паросепаратор установлены внутри топки, соосно с ней и таким образом, что внутренняя цилиндрическая стенка паросепаратора является наружной цилиндрической стенкой пароперегревателя.

Согласно изобретению, паровая форсунка установлена сверху пароперегревателя соосно с ним во внутренней полости бачка-испарителя, выходным отверстием вниз, а бачок-испаритель установлен сверху пароперегревателя. Паровая форсунка установлена таким образом, чтобы водяной пар, истекающий из паровой форсунки, пронизывал пламя горящего топлива, производя факел, направленный вниз сквозь пароперегреватель.

Такая конфигурация позволяет создать вертикальный факел, направленный вниз.

Само устройство устанавливается сверху горелки длительного действия, факел направляется во внутреннее пространство горелки. Пусковое устройство с объемом бачка-испарителя 100 мл может работать в течение 30 минут. Пусковое устройство может не только закипятить воду в бачке-испарителе горелочного устройства длительного действия, но и довести давление пара до необходимого, что значительно облегчает запуск такого горелочного устройства.

Таким образом, предлагаемое техническое решение за счет оригинального расположения узлов, а также за счет вертикально направленного вниз факела позволяет создать вспомогательное пусковое горелочное устройство, предназначенное для запуска автономных горелочных устройств длительного действия, в основе которых лежит технология сжигания топлива в атмосфере с высоким содержанием перегретого водяного пара.

Сущность технического решения поясняется рисунком.

Общий вид устройства - фиг. 1. Заявляемое устройство состоит из корпуса 1, бачка-испарителя 2 с заливной горловиной 3 для воды, паросепаратора 4, пароперегревателя 5, соединительных трубок 6 и 7, паровой форсунки 8. Корпус устройства имеет топку 9 с заливной горловиной 10 для жидкого топлива. Бачок-испаритель 2 и паросепаратор 4 выполнены в виде кольцевых камер. Топка 9 выполнена в виде чашки кольцевой формы, внутри которой размещены пароперегреватель 5 с паросепаратором 4, причем паровая форсунка 8 установлена сверху пароперегревателя 5 соосно с ним во внутренней полости бачка-испарителя 2 и направлена выходным отверстием вниз, а бачок-испаритель 2 установлен сверху пароперегревателя 5.

Устройство работает следующим образом.

В бачок-испаритель 2 заливают дистиллированную воду, а в топку 9 через горловину 10 - жидкое топливо. Топливо поджигают, дымовые газы выходят в зазор между внутренней поверхностью корпуса 1 и внешней поверхностью бачка-испарителя 2. Вода в бачке-испарителе 2 закипает и водяной пар истекает из паровой форсунки 8, пронизывает пламя горящего топлива, тем самым производит факел, направленный вниз.

Имеются экспериментальные данные.

При запуске автономного горелочного устройства длительного действия с емкостью бачка-испарителя 1,5 л пусковым горелочным устройством время запуска составляет 5 минут, вместо 30 минут при запускесухим горючим в количестве 200 г, помещенным в топку устройства.

Пусковое горелочное устройство, содержащее корпус, парогенератор водяного пара, состоящий из установленных соосно и соединенных между собой трубками бачка-испарителя и паросепаратора, выполненных в виде кольцевых камер, пароперегревателя, выполненного в виде трубки с полыми стенками, и паровой форсунки, а также топку, отличающееся тем, что топка выполнена в виде кольцевой камеры, внутри топки и соосно с ней размещены пароперегреватель и паросепаратор, причем пароперегреватель и паросепаратор установлены таким образом, что внутренняя цилиндрическая стенка паросепаратора является наружной цилиндрической стенкой пароперегревателя, а паровая форсунка установлена во внутренней полости бачка-испарителя так, чтобы водяной пар, истекающий из паровой форсунки, пронизывал пламя горящего топлива, производя факел, направленный вниз сквозь пароперегреватель.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для сжигания низкосортных углей и отходов их переработки в энергетических пылеугольных котлах.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в любой энергетической установке по переработке угля в другие виды топлива. Способ сжигания угля, подвергнутого механической и плазменной обработке, включает механическую активацию, воспламенение и сжигание, уголь предварительно дробят и разделяют на мелкодисперсную и крупнодисперсную фракции, из которых мелкодисперсную фракцию угля подвергают механической активации и доводке тонины до размера частиц зерна 40 мкм и менее, затем полученный уголь микропомола вводят тангенциально за счет инжекции в первую газификационную ступень и воспламеняют с помощью стартового плазмотрона, причем ввод осуществляют в направлении, противоположном направлению тангенциального впрыска плазменной струи из стартового плазмотрона, крупнодисперсную фракцию угля, воздушный поток и продукты сгорания угля микропомола из первой газификационной ступени одновременно вводят во вторую газификационную ступень по касательной к ее продольной оси и в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси второй газификационной ступени, пылеугольную смесь воспламеняют с помощью продуктов сгорания угля микропомола, используя теплоту сгорания угля микропомола, при этом эффективность процесса газификации и сжигания пылеугольной смеси во второй газификационной ступени обеспечивают за счет импульсного включения дополнительного управляющего плазмотрона, причем впрыск плазменной струи из дополнительного управляющего плазмотрона осуществляют вдоль оси второй газификационной ступени, перпендикулярно плоскости ввода пылеугольной смеси и в направлении, совпадающем с направлением осевого перемещения продуктов сгорания пылеугольной смеси внутри второй газификационной ступени.

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано при автоматическом розжиге топки котлов тепловых электростанций, работающих на газообразном топливе.

Изобретение относится к лазерным свечам зажигания с форкамерой и может найти применение в транспорте и в теплоэнергетике. Задачи создания изобретения состоят в уменьшении габаритов воспламенителя и повышении эффективности искрового разряда.

Изобретение относится к акустической теплотехнике. Газодинамический воспламенитель содержит форкамеру с выходным отверстием, ускоритель с соплом, акустический резонатор и магистрали с регулирующими клапанами подвода окислителя и горючего к ускорителю.

Запальное устройство с двунаправленной струей для огнетушителя с горячим аэрозолем содержит держатель (5) и закрепленный на нем колпачок (6). В колпачке (6) расположены воспламенитель (3) и запальная головка (4), установленная в центре воспламенителя (3) и соединенная с токоподводящим проводом (1).

Изобретение относится к акустической теплотехнике и может быть использовано в авиационных и ракетных двигателях, стендовых газоструйных устройствах и при стендовых испытаниях двигателей для создания вспомогательного факела и воспламенения в потоке газообразных несамовоспламеняющихся топливных смесей, состоящих из окислителя и горючего.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях, в котельных и печном хозяйстве предприятий при сжигании распыленного водоугольного топлива или пылевоздушной смеси.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к запальным горелкам в устройствах для сжигания газообразного топлива, и может быть использовано в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов.

Изобретение относится к способам и устройствам для воспламенения топлива и может быть использовано для зажигания скоростных потоков горючих смесей в различных технологических устройствах и энергетических установках, в частности в импульсно-детонационных двигателях летательных аппаратов.

Изобретение относится к области энергетики. Автономное горелочное устройство длительного действия содержит корпус в форме стакана, встроенный парогенератор водяного пара, состоящий из трех блоков, а именно бачка-испарителя в виде кольцевой камеры, паросепаратора в виде кольцевой камеры и пароперегревателя, расположенных соосно с корпусом устройства, а также паровую форсунку и сопло, расположенные в камере газогенерации соосно.

Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар. Горелочное устройство содержит цилиндрический корпус в виде стакана, установленного так, что его ось перпендикулярна горизонту, паровую форсунку для подачи перегретого водяного пара вертикально вверх вдоль оси корпуса, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные в цилиндрическом корпусе вблизи дна, паропровод и топливоподающую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки для создания паромасляной струи, топливоподающая трубка установлена под острым углом к горизонту и не касается стенки корпуса, на верхнем торце корпуса установлено сопло в виде крышки с отверстием по центру, диаметр которого меньше диаметра паромасляной струи в плоскости сечения.

Изобретение относится к гибридному устройству сжигания, использующему пиролиз воды и пиролиз воздуха для сжигания. Техническим результатом является создание гибридного устройства сжигания, использующего пиролиз воды и воздуха для сжигания, в котором камера сжигания ограничена двойной стенкой и разделена на первичную камеру сжигания, выполненную с возможностью сжигания отходов, и вторичную камеру сжигания, выполненную с возможностью сжигания отходящего газа, и размер (диаметр) блока сжигания, через который вводят отходы, выполнен отличающимся от размера (диаметра) камеры сжигания, в которой располагается пламя, в результате чего температура горения дополнительно увеличивается посредством введения воздуха, нагретого за счет близости к пламени, в качестве воздуха для сжигания, горючие отходы сжигаются при ультравысокой температуре благодаря пиролизу воды и воздуха для сжигания, обеспечиваемому за счет высокой температуры горения, и полное сгорание достигается путем увеличения времени, в течение которого пламя остается внутри камеры сжигания, что обеспечивает выпуск чистого отходящего газа.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания в печи включает сжигание топлива в печи для образования газообразных продуктов горения, содержащих NOx, и поочередное пропускание газообразных продуктов горения, содержащих NOx, из печи в охлажденный первый регенератор и через него для нагрева первого регенератора и охлаждения указанных газообразных продуктов горения, пропускание первой части указанных охлажденных газообразных продуктов горения из указанного первого регенератора и топлива в нагретый второй регенератор, проведение во втором регенераторе эндотермической реакции газообразных продуктов горения и топлива для восстановления NOx в указанных газообразных продуктах горения до азота и для образования синтетического газа, содержащего водород, CO и указанный азот, пропускание указанного синтетического газа из второго регенератора в печь и сжигание его в этой печи с одновременным пропусканием оставшейся части указанных газообразных продуктов горения из указанного первого регенератора в выпускную трубу, и пропускание газообразных продуктов горения, содержащих NOx, из печи в охлажденный второй регенератор и через него для нагрева второго регенератора и охлаждения указанных газообразных продуктов горения, пропускание первой части указанных охлажденных газообразных продуктов горения из указанного второго регенератора и топлива в нагретый первый регенератор, проведение в первом регенераторе эндотермической реакции газообразных продуктов горения и топлива для восстановления NOх в указанных газообразных продуктах горения до азота и для образования синтетического газа, содержащего водород, CO и указанный азот, пропускание указанного синтетического газа из первого регенератора в печь и сжигание его в этой печи с одновременным пропусканием оставшейся части указанных газообразных продуктов горения из указанного второго регенератора в выпускную трубу.

Изобретение относится к области нагрева полуобработанных металлургических изделий, металлов и неорганических материалов. Технический результат - уменьшение расхода оксидов азота в продуктах сгорания.

Изобретение относится к области энергетики. Способ выполнения сжигания в печи, оснащенной термохимическими регенераторами с отверстием для сжигания, через которое нагретый синтетический газ может поступать в печь, одним или более отверстиями для окислителя, через которые в печь может вводиться окислитель, и выпускным отверстием, которое соединено с печью и через которое газообразные продукты сжигания могут выходить из печи, включает: протекание нагретого синтетического газа через отверстие для сжигания в печь с импульсом F и со скоростью менее 15,24 метров в секунду (50 футов в секунду); введение по меньшей мере одного потока движущего газа с импульсом M, имеющего скорость по меньшей мере 30,48 метров в секунду (100 футов в секунду), внутрь отверстия для сжигания для подачи указанного синтетического газа в поток движущего газа и для выпуска получившегося комбинированного потока в печь; введение одного или более потоков окислителя с общим импульсом O через указанные одно или более отверстий для окислителя в печь, причем ось каждого потока окислителя расположена на расстоянии от 7,62 сантиметров до 76,2 сантиметров (от 3 дюймов до 30 дюймов) от внутреннего периметра отверстия для сжигания, и смешивание введенного окислителя с потоком топлива, который подается в поток движущего газа, для образования видимого пламени, проходящего в печь, не касаясь стенок и купола печи; выпуск газообразных продуктов сжигания из печи через выпускное отверстие с импульсом X, причем суммарный импульс F + M + O составляет более 150% от импульса X.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар. Горелочное устройство содержит цилиндрический корпус, пароперегреватель, установленный на корпусе, распылительную паровую форсунку, топливопровод, камеру газогенерации, дополнительные паровые форсунки, сопло для выхода продуктов горения.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к способу сжигания топлива (жидкого, твердого, газообразного) в отопительных котлах индивидуального и коллективного пользования, и может быть использовано в энергетике, в жилищно-коммунальном хозяйстве для обеспечения отопления, горячего водоснабжения и др.

Группа изобретений относится к топливным форсункам. Топливная форсунка с осевым потоком для газовой турбины содержит кольцевые каналы, предназначенные для доставки продуктов для сжигания.

Изобретение относится к области энергетики. Способ осуществления рассредоточенного горения включает следующие этапы: инжектируют топливо в печь вдоль оси инжектирования топлива из топливной форсунки, расположенной в узле горелки; инжектируют окислитель в печь из форсунки первичного окислителя, при этом топливная форсунка и форсунка первичного окислителя расположены концентрично относительно друг друга; сжигают топливо и первичный окислитель в печи; уменьшают количество окислителя, инжектируемого из форсунки первичного окислителя; инжектируют первую и вторую струи окислителя в печь из первой и второй динамических фурм, расположенных с противоположных сторон топливной форсунки в узле горелки; инжектируют первую и вторую струи рабочего тела под углами к первой и второй струям окислителя соответственно, так что первая и вторая струи вторичного окислителя направляются под углом от оси инжектирования топлива.

Изобретение относится к области энергетики. Автономное горелочное устройство длительного действия содержит корпус в форме стакана, встроенный парогенератор водяного пара, состоящий из трех блоков, а именно бачка-испарителя в виде кольцевой камеры, паросепаратора в виде кольцевой камеры и пароперегревателя, расположенных соосно с корпусом устройства, а также паровую форсунку и сопло, расположенные в камере газогенерации соосно.

Изобретение относится к области энергетики. Пусковое горелочное устройство содержит корпус, парогенератор водяного пара, состоящий из установленных соосно и соединенных между собой трубками бачка-испарителя и паросепаратора, выполненных в виде кольцевых камер, пароперегревателя, выполненного в виде трубки с полыми стенками, и паровой форсунки, а также топку. Топка выполнена в виде кольцевой камеры, внутри топки и соосно с ней размещены пароперегреватель и паросепаратор, причем пароперегреватель и паросепаратор установлены таким образом, что внутренняя цилиндрическая стенка паросепаратора является наружной цилиндрической стенкой пароперегревателя, а паровая форсунка установлена во внутренней полости бачка-испарителя так, чтобы водяной пар, истекающий из паровой форсунки, пронизывал пламя горящего топлива, производя факел, направленный вниз сквозь пароперегреватель. Изобрете6ние позволяет создать вертикальный факел, направленный вниз, необходимый для быстрого запуска автономных горелочных устройств длительного действия. 1 ил.

Наверх