Горелочное устройство для сжигания нефти

Авторы патента:

Шарыпов Олег Владимирович (RU)

Ануфриев Игорь Сергеевич (RU)

Копьев Евгений Павлович (RU)

Вигриянов Михаил Степанович (RU)

F23L7/00 - Подача в топку негорючих жидкостей или газов, кроме воздуха, например кислорода, водяного пара

F23C99/00 - Устройства для сжигания жидкого, газообразного и пылевидного топлива (устройства для сжигания твердого топлива F23B; горелки, форсунки F23D, конструктивные элементы камер сгорания, не отнесенные к другим подклассам F23M; камеры сгорания для получения продуктов сгорания высокого давления или высокой скорости F23R)

Владельцы патента RU 2743671:

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

Изобретение относится к области энергетики. Горелочное устройство содержит цилиндрический корпус в виде стакана с соплом, выполненным в верхнем торце корпуса, паровую форсунку, вмонтированную в дно корпуса, для подачи перегретого водяного пара вертикально вверх, воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрическом корпусе вблизи дна, паропровод и топливопроводящую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки. Горелочное устройство содержит дожигатель, состоящий из цилиндрического корпуса, двух торцевых крышек с отверстиями по центру и конического рассекателя потока, расположенного внутри дожигателя и направленного вершиной конуса навстречу потоку, истекающему из цилиндрического корпуса устройства через сопло, установленный на верхнем торце цилиндрического корпуса горелочного устройства и соосно с ним. Изобретение позволяет повысить качество сжигания высоковязких топлив. 1 ил.

Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар.

Известно горелочное устройство (патент РФ № 2040731, F23C 5/06, 16.05.1994), содержащее цилиндрическую камеру с торцевым отверстием для подачи первичного воздуха, центральную мазутную форсунку, а также сквозную наклонную щель для подачи вторичного воздуха. Кроме того устройство содержит паропроводящий узел в виде коллектора с соплами для подачи водяного пара параллельно продольной оси камеры.

Известно горелочное устройство (патент РФ № 2450207, F23C 99/00, F23G 7/05, F23D 11/20, F23C 7/00, 28.10.2010), содержащее цилиндрический корпус в виде стакана, паровую форсунку для подачи перегретого водяного пара, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрической стенке корпуса, топливопровод, вмонтированный в стенку корпуса с возможностью подачи на струю пара из паровой форсунки.

Наиболее близким техническим решение по совокупности признаков является паромасляное горелочное устройство (патент РФ № 2684300, F23L 7/00, F23D 5/04, 09.02.2018), содержащее цилиндрический корпус в виде стакана, паровую форсунку для подачи перегретого пара, направленную вертикально вверх, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрической стенке корпуса вблизи дна, паропровод и топливоподающую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от оси выходного отверстия паровой форсунки. Кроме того топливоподающая трубка установлена под острым углом к горизонту и не касается стенки корпуса для уменьшения тепловых потерь при пуске устройства. А на верхнем торце корпуса установлено сопло в виде крышечки с отверстием по центру.

Общим недостатком известных устройств является то, что при движении потока капель высоковязкого топлива часть крупных капель не успевает полностью сгореть в факеле из-за высокой скорости движения потока.

В основу изобретения положена задача создания горелочного устройства для качественного сжигания высоковязких топлив путём осаждения крупных капель топлива на внутренних поверхностях дожигателя.

Для решения поставленной задачи предложено горелочное устройство, содержащее цилиндрический корпус в виде стакана с соплом, выполненным в верхнем торце корпуса, паровую форсунку, вмонтированную в дно корпуса, для подачи перегретого водяного пара вертикально вверх, воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрическом корпусе вблизи дна, паропровод и топливоподводящую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки, а также дожигатель. Причём дожигатель выполнен в виде полого цилиндра (корпус дожигателя) с двумя торцевыми крышками с отверстиями по центру и установлен на верхнем торце цилиндрического корпуса горелочного устройства и соосно с корпусом, а внутри корпуса дожигателя расположен конический рассекатель потока, направленный вершиной конуса навстречу потоку, истекающему из цилиндрического корпуса устройства через сопло.

Сущность технического решения поясняется рисунком продольного сечения устройства - фиг. 1.

Заявленное горелочное устройство состоит из корпуса 1, сопла 2, паровой форсунки 3, воздухопроводящих отверстий 4, паропровода 5, топливоподводящей трубки 6, дожигателя 7, цилиндрического корпуса дожигателя 8, двух крышек 9 и 10 и конического рассекателя потока 11.

Устройство работает следующим образом.

Натекающее из топливоподающей трубки 6 топливо подхватывается потоком перегретого пара, истекающим со сверхзвуковой скоростью, полученный спрей поджигается и движется через сопло 2. Воздух засасывается через отверстия 4, омывая раскаленную поверхность корпуса 1, подогревается, что улучшает условия горения в дожигателе 7. Далее горящий паромасляный поток натекает на конический рассекатель и раскрывается как зонтик. При этом капли вязкого топлива размазываются по наружной поверхности конуса, а также по всем внутренним поверхностям дожигателя и сгорают в кислороде воздуха, который засасывается внутрь паромасляным потоком.

Кроме того, конический рассекатель производит завихрения потока (турбулентность), что увеличивает время нахождения горящих частиц в зоне высокой температуры.

Горелочное устройство, содержащее цилиндрический корпус в виде стакана с соплом, выполненным в верхнем торце корпуса, паровую форсунку, вмонтированную в дно корпуса, для подачи перегретого водяного пара вертикально вверх, воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрическом корпусе вблизи дна, паропровод и топливопроводящую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки, отличающееся тем, что горелочное устройство содержит дожигатель, состоящий из цилиндрического корпуса, двух торцевых крышек с отверстиями по центру и конического рассекателя потока, расположенного внутри дожигателя и направленного вершиной конуса навстречу потоку, истекающему из цилиндрического корпуса устройства через сопло, установленный на верхнем торце цилиндрического корпуса горелочного устройства и соосно с ним.

Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар. Паромасляное горелочное устройство содержит цилиндрический корпус, состоящий из двух частей, основания и цилиндрического корпуса, соединенных через теплоизоляционную прокладку.

Способ проведения процесса сжигания в топочных установках с колосниковой решеткой // 2712555

Изобретение относится к области энергетики. Предлагается способ проведения процесса сжигания для топочных установок с колосниковой решеткой, при котором количество газа для первичного сжигания пропускают через топливо в зону первичного горения и в задней колосниковой зоне часть потока отходящего газа откачивают и эту часть потока отходящего газа снова подают в процесс сжигания в качестве газа внутренней рециркуляции.

Пусковое горелочное устройство // 2705495

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.

Автономное горелочное устройство длительного действия // 2705494

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.

Паромасляное горелочное устройство // 2684300

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.

Гибридное устройство сжигания, использующее пиролиз воды и воздуха для сжигания // 2681981

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.

Способ сжигания с низким выбросом nox // 2679069

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.

Промышленная нагревательная печь и способ управления горением в указанной печи // 2677818

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

Способы сжигания для потока топлива с низкой скоростью // 2672456

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.

Горелочное устройство // 2647172

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.

Способ экологически чистой растопки котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка // 2742854

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для растопки паровых и водогрейных котлов. Способ безмазутной растопки котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка включает в себя применение пылеугольной аэросмеси для растопки и подсветки твердотопливных котлов.