CZ6691U1

CZ6691U1 - Low-emission combined gas burner

Info

Publication number: CZ6691U1
Application number: CZ19976849U
Authority: CZ
Inventors: Jaroslav Prof. Ing. Dobrozemský
Original assignee: Jaroslav Prof. Ing. Dobrozemský
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 1997-10-23

Description

Oblast technikyTechnical field

Řešení se týká výkonového nízkoemisního kombinovaného plynového hořáku, vhodného pro současné spalování jednoho i více druhů topných plynů o nízké nebo proměnlivé výhřevnosti, majících odlišné vlastnosti, který je využitelný zejména v oblasti energetiky, hutního průmyslu a plynárenství.The present invention relates to a low-emission combined gas burner suitable for co-firing one or more types of low or variable calorific fuel gases having different properties, particularly useful in the energy, metallurgical and gas industries.

Dosavadní stav technikyBackground Art

V současné době jsou běžné výkonové kombinované hořáky, které jsou konstruovány na spalování jednoho druhu topného plynu. Tyto hořáky jsou opatřeny jedním přívodem topného plynu, jedním přívodem plynu zapalovacího a jedním přívodem plynu stabilizačního. Topným plynem se přitom rozumí plyn o nízké, nebo o proměnlivé výhřevnosti. Jako zapalovací plyn a jako stabilizační plyn se používá plyn o vysoké výhřevnosti. Jako stabilizační plyn se někdy používá i topný plyn, pokud má dostatečnou kvalitu. Do hořáku se vhání kromě spalovaných plynů také vzduch, nebo jiné plynné médium obsahující kyslík. Proto bývají hořáky opatřeny také přívodem vzduchu. Vzduch nebo kyslíkaté médium bývá přiváděn jediným přívodem a prostory pro rozvod vzduchu jsou navzájem propojeny. Některé hořáky jsou opatřeny dvěma přívody vzduchu, jejich rozvodné prostory však nejsou odděleny, jsou propojeny. Každý ze spalovaných plynů tak nemá svůj vlastní, specificky seřízený přívod vzduchu, nýbrž přívod vzduchu je regulován pro všechny spalované plyny společně. Regulace se realizuje prostřednictvím regulační klapky, umístěné ve společném jediném přívodu. Rozvod topného plynu a zapalovacího a/nebo stabilizačního plynu je realizován zpravidla prostřednictvím rozvodných trubic a meziprostor mezi nimi. Rozvodné trubice jsou ukončeny ústím umístěným ve vzduchové komoře, které je opatřeno alespoň jedním vířičem. Vířič bývá ve formě vířivé, nebo proudové plynové hubice hořáku. Vzduch, topný plyn a stabilizační plyn a/nebo zapalovací plyn se tak přivádí navzájem oddělenými prostorami až na místo smísení, které se nachází v ústí na výstupu hořáku. Tam bývají za účelem dokonalého smísení umístěny směšovací vířivé lopatky. Množství vzduchu na vstupu do vzduchové komory je regulováno prostřednictvím klapky, která je uložena otočně ve vstupním kanálu, s osou otáčení ve středu vstupního kanálu, kolmo k jeho ose. Nevýhodou stávajících hořáků je, že jimi lze spalovat pouze jeden druh topného plynu. Stabilizační plyn nebo zapalovací plyn u stabilizačních hořáků nelze považovat v tomto smyslu za druhý topný plyn, protože musí být vysoké kvality a slouží jen pro zapalování nebo stabilizaci hoření topného plynu o nižší výhřevnosti. V energetice, hutním průmyslu a plynárenství, mají-li být spalovány současně dva nebo více druhů topných plynů, musí být použito několik hořáků, což je prostorově, manipulačně i ekonomicky náročné. Stávající hořáky jsou také nevýhodné tím, že je omezena kvalita spalování v důsledku nemožnosti jeho kvalitní regulace spalování a že mají relativně vysoké emise nežádoucích zplodin.At present, power combination burners that are designed to burn one kind of fuel gas are common. These burners are provided with one fuel gas inlet, one ignition gas inlet and one stabilizing gas inlet. In this context, the fuel gas is a low or variable calorific gas. A high calorific gas is used as the ignition gas and as a stabilizing gas. Heating gas is sometimes used as a stabilizing gas if it is of sufficient quality. In addition to the combustion gases, air or other oxygen-containing gaseous medium is injected into the burner. Therefore, the burners are also provided with an air supply. Air or oxygen medium is supplied through a single inlet and the air distribution compartments are interconnected. Some burners are equipped with two air intakes, but their distribution rooms are not separated, they are connected. Thus, each of the combustion gases does not have its own, specifically adjusted air supply, but the air supply is regulated together for all the gases to be combusted. The control is realized by means of a regulating flap located in a single single inlet. Typically, the distribution of the heating gas and the ignition and / or stabilizing gas is effected by means of distribution pipes and an intermediate space therebetween. The manifolds are terminated by an orifice located in the air chamber provided with at least one swirler. The whirlpool is in the form of a whirling or jet gas nozzle of the burner. The air, the fuel gas and the stabilizing gas and / or the ignition gas are thus fed through separate spaces up to the point of mixing at the mouth of the burner outlet. There, mixing vortex blades are placed for perfect mixing. The amount of air at the inlet to the air chamber is controlled by a flap which is rotatably mounted in the inlet channel, with the axis of rotation in the center of the inlet channel, perpendicular to its axis. The disadvantage of existing burners is that they can only burn one type of fuel gas. The stabilizing gas or the ignition gas of the stabilizer burners cannot be considered as a second fuel gas in this sense, since they must be of high quality and serve only to ignite or stabilize the combustion gas of a lower calorific value. In the energy, metallurgical and gas industries, if two or more types of fuel gas are to be burned simultaneously, several burners must be used, which is spatially, manipulatively and economically demanding. The existing burners are also disadvantageous in that the quality of combustion is reduced due to the inability to control the combustion of the burners and that they have relatively high emissions of undesirable fumes.

-1CZ 6691 Ul-1CZ 6691 Ul

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nevýhody odstraňuje navržené řešení. Jeho podstatou je, že je navržen nízkoemisní výkonový kombinovaný plynový hořák, který je opatřen alespoň dvěma přívody vzduchu a současně alespoň dvěma přívody topného plynu a alespoň jedním přívodem stabilizačního a/nebo zapalovacího plynu, přičemž jak jednotlivé přívody vzduchu, tak i jednotlivé přívody topného plynu a přívod pomocného plynu, čili stabilizačního a/nebo zapalovacího plynu, mají každý své samostatné rozvodné prostory, jejichž výstupy se nachází v ústí hořáku. Média z každého přívodu jsou v tomto hořáku rozváděna prostřednictvím rozvodných prostor odděleně, a to až k ústí hořáku, kde dochází k hoření. Každý spalovaný plyn tak může mít přívod vzduchu, který je podle potřeby regulovatelný. To umožňuje vytvoření diferencovaných směsí na ústí hořáku a jejich individuální regulaci podle konkrétních vlastností plynu, výkonu hořáku a emisí tak, aby docházelo k optimálnímu spalování. Hořák umožňuje současné spalování jednoho, dvou i více druhů topných plynů o nízké kvalitě, proměnlivých vlastnostech a odlišné výhřevnosti. Je vhodný především pro topné plyny, které jsou odpadními plyny v energetice, plynárenství a hutnictví. V minimální uvedené verzi přívodů, kdy je hořák opatřen jedním přívodem vzduchu pro dva přívody topného plynu, má tento jeden regulovaný přívod vzduchu následné rozvodné prostory rozděleny tak, že mají dva výstupy, každý pro jeden výstup topného plynu.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the proposed solution. The essence of this is that a low-emission power combination gas burner is provided which is provided with at least two air intakes and at least two fuel gas inlets and at least one stabilizing and / or ignition gas inlet, with both individual air intakes and individual fuel gas inlets. and the auxiliary gas supply, or stabilizing and / or igniting gas, each have separate distribution spaces, the outlets of which are located in the burner mouth. The media from each inlet is distributed separately through the distribution points to the burner, up to the burner mouth where the combustion occurs. Thus, each combusted gas can have an air inlet that is adjustable as needed. This allows for differentiated mixtures to be formed at the burner mouth and individually regulated according to the particular properties of the gas, burner output and emissions so as to optimize combustion. The burner allows the simultaneous combustion of one, two or more types of low-quality fuel gases, varying properties and different calorific values. It is especially suitable for heating gases, which are waste gases in the power industry, gas and metallurgy. In the minimum version of the inlets where the burner is provided with one air inlet for two fuel gas inlets, the one regulated air inlet has the downstream distribution compartments having two outlets each for one fuel gas outlet.

Optimální počet přívodů vzduchu u navrženého hořáku závisí na druhu, kvantitě a kvalitativních vlastnostech spalovaných plynů. Pro hořák se stabilizačním a zapalovacím plynem je nutný alespoň jeden přívod vzduchu pro zapalovací plyn, alespoň jeden přívod vzduchu pro stabilizační plyn a alespoň jeden přívod vzduchu pro topné plyny. To umožňuje sladění přívodů a dokonalou regulaci spalování tak, že je minimální tvorba nežádoucích emisí. Je třeba, aby již při výrobě byl hořák zkonstruován podle toho, jaké topné plyny v něm budou spalovány. Pro některé topné plyny může lépe vyhovovat složitější varianta hořáku, a to hořák mající pro každý přívod topného plynu samostatný přívod i rozvodné prostory vzduchu, regulované samostatně podle aktuální potřeby prostřednictvím alespoň jedné klapky v každém z těchto přívodů vzduchu.The optimum number of air intakes for the proposed burner depends on the type, quantity and quality characteristics of the combustion gases. For the burner with the stabilizing and igniting gas, at least one air supply for the ignition gas, at least one air supply for the stabilizing gas and at least one air supply for the fuel gases is required. This allows for the harmonization of the inlets and the perfect control of the combustion so that the generation of undesirable emissions is minimal. It is necessary that the burner is already constructed at the factory, depending on the fuel gases it will burn. For some heating gases, a more complex burner variant may be more suitable, namely a burner having separate supply and distribution spaces for each heating gas supply, controlled separately according to the actual need by at least one flap in each of these air intakes.

Jako rozvodné prostory jsou nově použity nejen rozvodné trubice, ale také další meziprostory v hořáku nacházející se vně těchto trubic. Tím se rozumí meziprostory nacházející se v základní skříni a přídavných skříních hořáku. Rozvodné prostory každého média jsou účelně vytvořeny tak, aby byly odděleny od ostatních rozvodných prostor. Jsou tedy využity nejen prostory v trubicích, jako jsou prostory uvnitř trubic nebo mezikruží mezi do sebe vloženými rozvodnými trubicemi, ale i jiné meziprostory nacházející se v tělese hořáku, jako jsou meziprostory mezi rozvodnými trubicemi, přírubami a stěnami skříní hořáku. Využití meziprostor v hořáku pro rozvod médií je prostorově účelné. Tyto meziprostory lze již při výrobě hořáku podle potřeby objemově a tvarově přizpůsobit budoucí potřebě průtoku s ohledem na konkrétní vlastnosti používaných plynů.As distribution spaces, not only distribution pipes but also other interspaces in the burner located outside these tubes are newly used. This means the intermediate spaces located in the base housing and the additional burner housings. The distribution spaces of each medium are expediently designed to be separated from other distribution areas. Thus, not only the spaces in the tubes, such as the spaces inside the tubes or the annulus between the interposed manifolds, but also other interspaces located in the torch body are used, such as the interstices between the manifolds, flanges and burner housing walls. The use of an interspace in a media distribution burner is spatially effective. These intermediate spaces can be adapted to the future flow demand with regard to the specific properties of the gases used, as needed, during the burner's production as required.

Ústí rozvodných prostor všech hořáku, přibližně v jedné rovině.The mouth of the distribution areas of all the burner, approximately in one plane.

médií je umístěno v ústí Ústí je opatřeno hubicemithe media is placed in the mouth of the mouth is provided with nozzles

-2CZ 6691 Ul a vířivými vložkami pro zajištění promísení spalovaného plynu a vzduchu. Typ každé hubice nebo turbulentní vložky je zvolen podle tepelného výkonu a vlastností plynu, což umožňuje upravit podmínky pro spalování zejména s ohledem na konkrétní i proměnlivé vlastnosti spalovaného plynu a požadovaný výkon hořáku. Hubice nebo turbulentní vložky mohou být vyměnitelné, aby bylo možno provádět opravy a měnit požadovanou délku plamene. Vířivé vložky i hubice jsou výhodně opatřeny rotačními prvky s tangenciálním vývodem ve stejném směru. Rotace všech médií na jejich výstupu je tudíž souběžná, což podstatně zvýší stabilitu zapalování a hoření všech plynů a sníží nežádoucí emise zplodin.-2CZ 6691 U1 and swirl inserts to ensure the combustion of the combustion gas and air. The type of each nozzle or turbulent liner is selected according to the heat output and the gas properties, which makes it possible to adjust the combustion conditions in particular with respect to the specific and varying properties of the combustion gas and the required burner performance. The nozzles or turbulent inserts may be replaceable to allow repair and change the desired flame length. The swirl inserts and nozzles are preferably provided with rotational elements with a tangential outlet in the same direction. Therefore, the rotation of all media at their output is parallel, which will significantly increase the ignition and combustion stability of all gases and reduce unwanted emissions.

Konstrukčně nejvhodnější je, pokud je nízkoemisní kombinovaný plynový hořák uspořádán stavebnicově pomocí alespoň jedné příruby, na níž jsou upevněny rozvodné trubice jednoho druhu spalovaného plynu. Příruby umožňují vzájemné upevnění skříní hořáku a vytvářejí současně potřebné přepažení rozvodných prostor. Při použití přírub je hořák stavebnicový podle potřeby a lze jej snadno sestavit i demontovat, zejména za účelem montáže, oprav, případných úprav, nebo za účelem změny počtu přívodů spalovaných plynů a vzduchu. Optimální je, pokud má každý druh spalovaného plynu rozvodné trubice upevněny na jedné přírubě, například na jedné přírubě mohou být upevněny rozvodné trubice pro stabilizační plyn, na jiné pro topný plyn. Pak jsou v hořáku uspořádány rozvodné trubice pomocí přírub vyjímatelně, podle druhů spalovaných plynů. To umožňuje konstrukční úpravu hořáku podle požadovaného počtu spalovaných plynů a jejich vlastností, jako například použití většího či menšího počtu trubic, širších či užších průměrů rozvodných trubic podle aktuální potřeby kombinace přiváděných množství a poměrů plynů a vzduchu, apod.Most preferably, the low-emission combination gas burner is configured modularly by means of at least one flange on which distribution pipes of one type of combustion gas are fixed. The flanges allow the burner housings to be fixed to one another and create the necessary overflow of the distribution rooms. When using flanges, the burner is modular as required and can be easily assembled and disassembled, particularly for mounting, repair, modification, or to change the number of combustion gases and air inlets. It is optimal if each type of combustion gas has a distribution tube fixed to one flange, for example, distribution tubes for stabilizing gas, others for heating gas can be mounted on one flange. Then the distribution pipes are arranged in the burner by means of flanges removably, according to the types of combustion gases. This makes it possible to design the burner according to the desired number of combustion gases and their properties, such as the use of a greater or lesser number of tubes, wider or narrower diameters of the manifolds according to the actual need for a combination of feed rates and gas / air ratios, and the like.

Přívody vzduchu jsou za účelem regulace opatřeny regulační klapkou, která je uchycena otočně na vstupu do vzduchové komory, s osou otáčení umístěnou u stěny vstupu do vzduchové komory. Klapka je opatřena koncovým ohybem. Ohyb je takového tvaru a sklonu, aby při pootevření klapky při přivádění vzduchu vytvořila klapka v přívodu dýzu. Takto konstruovaná a uchycená klapka má lineární charakteristiku, na rozdíl od stávajících klapek umístěných s osou otáčení ve středu vzduchové komory. Stanovení množství přiváděného vzduchu je podstatně jednodušší a je možná plynulá regulace výkonu hořáku, emisí, průběhu spalování a délky plamene. Regulační klapka je v počtu alespoň jedné umístěna v přívodu vzduchu pro topné plyny a v přívodu vzduchu pro stabilizační plyn. Pro přívod vzduchu pro zapalovací plyn postačuje ovládání běžným způsobem, například prostřednictvím ventilu.The air intakes are provided with a regulating flap which is rotatably mounted at the inlet of the air chamber, with an axis of rotation located at the inlet wall of the air chamber. The flap is provided with an end bend. The bend is of such a shape and inclination to form a flap in the nozzle inlet when the flap is opened when the air is fed. The flap so constructed and mounted has a linear characteristic, unlike the existing flaps located with the pivot axis in the center of the air chamber. The determination of the amount of supply air is considerably simpler and it is possible to continuously control the burner output, emissions, the course of combustion and the length of the flame. The regulating flap is at least one located in the air gas supply for the heating gases and in the air supply for the stabilizing gas. For the supply of air for the ignition gas, it is sufficient to operate in a conventional manner, for example by means of a valve.

Přívody topných plynů, stabilizačního plynu a jejich přívody vzduchu jsou vedeny s výhodou shora, aby spalovaná média byla přiváděna se spádem, což umožňuje aby i u nečistých surových plynů nečistoty z hořáku plynule odcházely a dokonale se spalovaly.The heating gas inlets, the stabilizing gas and their air intakes are preferably guided from above, so that the combusted media is fed with a gradient, which allows contaminants from the burner to flow out steadily even in the case of impure raw gases and to burn completely.

Hlavní výhodou navrženého výkonového kombinovaného hořáku je, že umožňuje spalovat v jednom zařízení současně více druhů topných plynů různých vlastností. V důsledku možnosti regulace spalování každého plynu, umožňuje také snížení emisí škodlivin. Je vhodný k využití všude tam, kde je požadováno hospodárně spalovat dva a více druhů i odpadních plynů s velkým regulačním rozsahem, zejména v oblasti energetiky, hutního průmyslu a plyná-3CZ 6691 Ul renství.The main advantage of the proposed power combination burner is that it allows multiple types of fuel gases of different properties to be burned simultaneously in one device. Due to the possibility of regulating the combustion of each gas, it also allows the reduction of pollutant emissions. It is suitable for use wherever it is required to economically burn two or more types and waste gases with a large regulatory range, especially in the energy, metallurgical and gas industries.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Technické řešení je blíže objasněno pomocí výkresů, kde znázorňují obr. 1 podélný částečný řez plynovým hořákem pro dva druhy topných plynů a obr. 2 pohled na hořák ze strany opačné ústí hořáku.The technical solution is explained in more detail with reference to the drawings, in which: FIG. 1 shows a longitudinal section through a gas burner for two types of fuel gases; and FIG. 2 shows a view of a burner opposite the burner mouth.

Příklad provedení technického řešeníAn example of a technical solution

Příkladným provedením technického řešení je výkonový nízkoemisní kombinovaný plynový hořák pro spalování dvou druhů odpadních topných plynů podle obr. 1 a obr. 2.An exemplary embodiment of the invention is a low-emission combined gas burner for burning two types of waste fuel gases according to FIGS. 1 and 2.

Základ tělesa hořáku tvoří základní skříň 1. Na ní je proveden první z celkem tří přívodů vzduchu 2. do tělesa hořáku. Tento a další přívod vzduchu 2, na hořáku umístěné nahoře a ústící do samostatných vzduchových komor 3.' » 2' ' t jsou opatřeny každý jednou regulační klapkou 4.. Ta je uchycena otočně na hřídeli 5, umístěné u stěny těchto přívodů vzduchu 2. Na jednom konci hřídele 5 je upevněno protizávaží 6 ke klapce 4, druhý konec je určen pro připojení pohonu ovládání. Konec regulační klapky 4 je opatřen ohybem pro vytvoření vstupní dýzy. Vstupní dýza se v důsledku tohoto ohybu vytváří v přívodu vzduchu 2 při pootevření regulační klapky 4.The base of the burner body is made up of a basic housing 1. The first of a total of three air intakes 2 into the burner body is provided thereon. This and other air inlets 2, located at the top of the burner, open into separate air chambers 3. ' They are each provided with one regulating flap 4. This is mounted rotatably on a shaft 5 located at the wall of these air intakes 2. At one end of the shaft 5 a counterweight 6 is attached to the flap 4, the other end is intended for connecting the drive control. The end of the regulating flap 4 is provided with a bend to form an inlet nozzle. As a result of this bending, the inlet nozzle is formed in the air inlet 2 when the regulating flap 4 is opened.

Na základní skříni 1 jsou uchyceny přídavné skříně 7, které jsou v tomto konkrétním případě tři. První přídavná skříň 7' je upevněna k základní skříni 1, další přídavné skříně 7’', 7''' následují. Přídavné skříně 7 jsou uloženy za sebou a současně do sebe tak, že podle potřeby vytvářejí labyrint využitelný jako rozvodné prostory.Additional boxes 7 are attached to the base box 1, which in this particular case are three. The first additional housing 7 'is fixed to the base housing 1, the other additional housing 7' ', 7' '' follows. The additional housings 7 are stacked and simultaneously arranged so that they create a labyrinth useful as a distribution space as needed.

Hořák je opatřen dvěma přívody topných plynů 8, 9, a to přívodem prvního topného plynu 8, ústícím do druhé přídavné skříně 7' ' a druhého topného plynu 9, ústícím do první přídavné skříně 7'. Dále je opatřen přívodem stabilizačního plynu 10, ústícím do třetí přídavné skříně 7''' a přívodem zapalovacího plynu 11. umístěným na konci hořáku. Každý ze spalovaných plynů 8, 9, 10.The burner is provided with two fuel gas inlets 8, 9, through the inlet of the first fuel gas 8, leading into the second additional housing 7 '' and the second fuel gas 9, leading into the first additional housing 7 '. Furthermore, it is provided with a stabilizing gas inlet 10, leading to a third additional housing 7 '' and an ignition gas inlet 11 located at the end of the burner. Each of the combustion gases 8, 9, 10.

má zajištěn potřebný přítok vzduchu 2. Přívod vzduchu 2, umístěný na konci hořáku proti přívodu zapalovacího plynu 11, je pro zapalovací plyn 11, zbývající dva, opatřené klapkou 4, jsou jeden pro stabilizační plyn 10 a jeden pro topné plyny 8, 9. Rozvod každého spalovaného plynu 8, 9, 10, 11, a také rozvod vzduchu 2 z každého přívodu vzduchu 2 je realizován samostatnými rozvodnými prostorami, odděleně od ostatních médií a s vyústěním ve společném ústí 12 hořáku. Přívody obou topných plynů 8, 9. a stabilizačního plynu 10 i přívody vzduchu 2 pro jejich spalování jsou vedeny shora, se spádem. Rozvod zapalovacího plynu 11 a stabilizačního plynu 10 je realizován prostřednictvím rozvodných trubic 13, a to centrálně uložené zapalovací trubice 13' pro zapalovací plyn 11 a stabilizační trubice 13'' pro stabilizační plyn 10. Zapalovací trubice 13' sestává z dvojice v sobě uložených rozvodných trubic 13, k rozvodu je zde využito i mezikruží 14, takže také zde jsou rozvodné prostory rozváděných médií, tj. zapalovacího plynu 11 a pro něj přiváděného vzduchu 2, až k ústí hořáku odděleny. V ústí 12 hořáku je zapalovací trubice 13'the necessary air inlet 2 is provided. The air inlet 2 located at the end of the burner against the ignition gas inlet 11 is for the ignition gas 11, the other two provided with the flap 4 are one for the stabilizing gas 10 and one for the fuel gases 8, 9. each of the combustion gases 8, 9, 10, 11, and also the air distribution 2 from each air supply 2 is provided by separate distribution spaces, separately from the other media and with the outlet in the common burner mouth 12. The inlets of both the heating gases 8, 9 and the stabilizing gas 10 as well as the air inlets 2 for their combustion are guided from above with a gradient. The ignition gas distribution 11 and the stabilizing gas 10 is realized by means of distribution pipes 13, namely a centrally located ignition gas ignition tube 13 'and a stabilizing gas stabilizing tube 13' '. The ignition tube 13' consists of a pair of distribution tubes arranged therein. 13, the annular ring 14 is also used for the distribution, so that here too, the distribution spaces of the distribution media, i.e. the ignition gas 11 and the supply air 2 for it, are separated up to the burner mouth. In the burner mouth 12 there is an ignition tube 13 '

-4CZ 6691 Ul na jejím konci opatřena hubicí 16 pro zajištění smísení zapalovacího plynu 11 a vzduchu 2.At its end, the nozzle 16 is provided with a nozzle 16 to provide mixing of the ignition gas 11 and air 2.

Další hubice 16 se nachází na i koncích ostatních rozvodných trubic 13 v ústí 12 hořáku, mimo to jsou tam umístěny také vířiče 17 ve formě lopatek.The other nozzle 16 is also located at the ends of the other manifolds 13 in the burner mouth 12, and there are also vane swirlers 17 therein.

Rozvod prvního topného plynu 8 je realizován za jeho přívodem nejprve prostřednictvím meziprostor 15 ve druhé přídavné skříni 7'', vymezených labyrintem vytvořeným mezi přírubami 18, stěnami druhé přídavné skříně 7'' a první vzduchové komory 3' a poté je realizován prostřednictvím topných trubic 13''', které na uvedené meziprostory 15 navazují. Rozvod druhého topného plynu 9 je realizován prostřednictvím oddělených meziprostor 15 hořáku mezi vzduchovými komorami 3', 3_' ', nejprve v první přídavné skříni 7' a následně v základní skříni 1. Jak je patrné, k rozvodu prvního topného plynu χ a stabilizačního plynu 10 jsou jako část jejich rozvodných prostor využity meziprostory 15 v hořáku, k rozvodu druhého topného plynu 9. jsou využity výhradně meziprostory 15.The distribution of the first heating gas 8 is realized after its supply by means of an intermediate space 15 in the second additional housing 7 '' defined by the labyrinth formed between the flanges 18, the walls of the second additional housing 7 '' and the first air chamber 3 'and is then realized by means of heating pipes 13 which are connected to said interstices 15. The distribution of the second fuel gas 9 is realized by separate burner interstices 15 between the air chambers 3 ', 3' ', first in the first additional housing 7' and subsequently in the base housing 1. As can be seen, the distribution of the first fuel gas χ and the stabilizing gas 10 the interspaces 15 in the burner are used as part of their distribution spaces, the interspaces 15 are used exclusively for the distribution of the second heating gas 9.

Ústí 12 hořáku je opatřeno prvky k míšení médií. Na ústí zapalovací trubice 13 ' pro míšení vzduchu 2 a zapalovacího plynu 11, na ústí stabilizačních trubic 13 ¹' pro míšení vzduchu 2 a stabilizačního plynu 10 a na ústí topných trubic 13.’ ' ' pro míšení vzduchu 2 a prvního topného plynu χ jsou to hubice 16. Na ústí rozvodných prostor přivádějících druhý topný plyn 9 jsou to vířiče 17. Prvky pro míšení médií, tj. hubice 16 a vířiče 17, jsou opatřeny rotačními prvky s tangenciálním vývodem uloženým ve stejném směru (na obrázcích nejsou znázorněny).The burner mouth 12 is provided with media mixing elements. At the mouth of the ignition tube 13 'for mixing the air and the two pilot gas 11 to the mouth 13 of the stabilization tube ^1' for mixing the air and the two stabilizing gas orifice 10 and the heating pipe 13. ' For mixing air 2 and first heating gas χ, these are spouts 16. At the mouth of the distribution spaces supplying the second heating gas 9 are whirlpools 17. Media mixing elements, ie spout 16 and swirlers 17 are provided with tangential outlet rotating elements in the same direction (not shown in the figures).

Hořák je rozebíratelný, nebot je uspořádán do sekcí spojených navzájem pomocí oddělitelných přírub 18. Příruby 18. tj. kruhové desky s otvory, jsou oddělitelné pomocí běžných upevňovacích prvků jako šroubů, apod. Umožňují stavebnicovou montáž, nebo demontáž přídavných skříní 7', 7'', 7''’ a základní skříně 1 podle potřeby a současně vytvářejí potřebné uzavření, resp. přepažení rozvodných prostor. Rozvodné trubice 13 jsou na těchto přírubách 18 uspořádány podle druhů spalovaných plynů, a to tak, že každá příruba 18 s trubicemi 13 má na sobě upevněny rozvodné trubice 13 pro jiný druh spalovaného plynu. Jedna příruba 18 má podle znázorněného příkladného provedení připevněny stabilizační trubice .13 ' , jiná topné trubice 13 ' ' ' . Další příruba 18 slouží jako spojovací prvek pro upevnění základní skříně 1 a první přídavné skříně 7’ navzájem a k rozdělení rozvodných prostor mezi nimi, a tedy i meziprostor 15 tak, že vytváří přepážku mezi do nich přiváděnými médii. Také výstup 19 z hořáku je upevněn pomocí jedné příruby 18. Ta již nenese žádné trubice 13 , je v hořáku za účelem přístupnosti k ústí 12 hořáku pro potřeby montáže, údržby, výměny hubic 16 nebo vířičů 17 nebo výstupu 19.The burner is releasable because it is arranged in sections connected to one another by means of separable flanges 18. Flanges 18, ie circular plates with holes, are separable by conventional fasteners such as screws, etc. They allow modular assembly or dismantling of additional housings 7 ', 7' 7 ', 7 ' ' the distribution of distribution areas. The manifolds 13 are arranged on these flanges 18 according to the types of gases to be combusted, such that each flange 18 with the tubes 13 has a manifold 13 attached thereto. According to the illustrated exemplary embodiment, one flange 18 has a stabilizing tube 13 ', another heating tube 13' '' attached. Another flange 18 serves as a fastener for securing the base housing 1 and the first additional housing 7 'to each other and to divide the distribution spaces therebetween, and thus the interspace 15, so as to form a partition between the media supplied therein. Also, the burner outlet 19 is fixed by one flange 18. It no longer carries any tubes 13, is in the burner for accessibility to the burner mouth 12 for mounting, maintenance, replacing nozzles 16 or swirlers 17 or outlet 19.

Výstup 19 z hořáku je ve tvaru dýzy. Za účelem hlídání plamene je hořák opatřen kukátkem 20 a hlídačem plamene ve formě signálního zařízení (na obr. 1, 2 není znázorněno).The outlet 19 of the burner is nozzle-shaped. In order to monitor the flame, the burner is provided with a spectacle 20 and a flame detector in the form of a signaling device (not shown in FIGS. 1, 2).

Zařízení funguje následovně.The device works as follows.

Nejprve se otevře přívod vzduchu 2 pro zapalovací plyn 11First, the ignition gas inlet 2 is opened

-5CZ 6691 Ul a přívod zapalovacího plynu 11 do zapalovací trubice 12' , umístěné v centru hořáku. Jako zapalovací plyn 11 se použije některý ze známých k tomu účelu používaných plynů o vysoké výhřevnosti, například zemní plyn nebo koksárenský plyn, případně propanbutanová směs. Na ústí 12 hořáku se média smísí a jsou zapálena. Poté se otevře přívod vzduchu 2 pro stabilizační plyn 10 a po něm přívod stabilizačního plynu 10 do stabilizační části hořáku. Jako stabilizační plyn 10 se použije také plyn o vysoké výhřevnosti, například koksárenský nebo zemní plyn. Vzduch 2 pro stabilizační plyn 10 a stabilizační plyn 10 proudí navzájem odděleně. Stabilizační plyn 10 proudí prostřednictvím meziprostor 15 ve třetí přídavné skříni 7''' a poté prostřednictvím stabilizačních trubic 13¹', zatímco vzduch 2 pro jeho spalování proudí prostřednictvím vyhrazených meziprostor 15 ve druhé přídavné skříni 7¹', tj. v první vzduchové komoře 2'· Vzduch 2 a stabilizační plyn 10 se mísí v ústí 12, kde se zapálí od hořícího zapalovacího plynu 11. Poté se otevře třetí přívod vzduchu 2 a přívod prvního topného plynu 8, nebo druhého topného plynu 9. Přívod topného plynu 2 a/nebo 9 se reguluje tak, aby se zvětšovalo přiváděné množství topného plynu 2, í i vzduchu 2, až se dosáhne požadovaného tepelného výkonu hořáku. Nakonec se otevře přívod zbývajícího topného plynu 9 nebo 2· ^Jak je patrné, v tomto konkrétním případě mají oba topné plyny 2/ θ společný přívod vzduchu 2, zatímco stabilizační plyn 10 i zapalovací plyn 11 mají každý svůj vlastní přívod vzduchu 2.-5C 6691 U1 and the ignition gas supply 11 to the ignition tube 12 ', located in the center of the burner. The igniting gas 11 used is one of the known high-calorific gases used for this purpose, for example natural gas or coke oven gas, or a propane-butane mixture. At the burner mouth 12, the media is mixed and ignited. The air supply 2 for the stabilizing gas 10 is then opened, followed by the supply of the stabilizing gas 10 to the stabilizing part of the burner. Also, a high calorific gas, such as coke oven or natural gas, is used as the stabilizing gas. Air 2 for stabilizing gas 10 and stabilizing gas 10 flow separately from each other. Stabilizing gas 10 flows through the interspace 15 in the third auxiliary housing 7 '''and then by the stabilizing tube 13, ^1', while the air 2 for the combustion pass through a limited interspace 15 in the second auxiliary housing 7 ¹ ', i.e. in the first air chamber 2 The air 2 and the stabilizing gas 10 are mixed in the mouth 12 where it ignites the burning ignition gas 11. The third air supply 2 and the first fuel gas supply 8 or the second fuel gas 9 are then opened. 9 is controlled so as to increase the amount of fuel gas 2, 2, 2 and 2 to the desired heat output of the burner. Finally, the supply of the remaining fuel gas 9 or 2 is opened. ^As can be seen, in this particular case, both fuel gases 2 / θ have a common air supply 2, while the stabilizing gas 10 and the igniter gas 11 each have their own air supply 2.

První topný plyn 2 vstupuje do meziprostoru 15, načež proudí prostřednictvím topných trubic 13 ^{1 1 1} na ústí 12 do hubic 16. Druhý topný plyn 9 proudí k ústí 12 jiným meziprostorem 15, začínajícím mezi základní skříní 1 a první přídavnou skříní 7' hořáku a přírubami 12, a pak pokračujícím mezikružím mezi vzduchovými komorami 2'z 2''· Na ústí 12 se druhý topný plyn 9 a vzduch 2 mísí pomocí vířičů 17, které tvoří dýzu, zapálí se a hoří.The first heating gas 2 enters the interspace 15 and then flows through the heating tubes 13, ¹¹ at the mouth 12 into the nozzles 16. The second heating gas 9 flows to the mouth 12 through another interspace 15 beginning between the base housing 1 and the first burner housing 7 'and the flanges 12, and then the continuing ring between the air chambers 2 ' 2 ' 2 ', at the mouth 12, the second fuel gas 9 and the air 2 are mixed by the swirlers 17 which form the nozzle, ignite and burn.

V ústí 12 se realizuje potřebné míšení médií pomocí hubic 16 a vířičů 17. Rotační prvky s tangenciálními vývody, kterými jsou opatřeny hubice 16 a vířiče 17 ve stejném směru, zajišťují dokonalé promísení spalovaných plynů 2z θz IQ z ϋ se vzduchem 2. K regulaci přiváděného množství vzduchu 2 pro spalování topných plynů 2z í ^a pro spalování stabilizačního plynu 10 slouží regulační klapky 4. Hořící směs všech plynů 8, 9, 10. H ^a vzduchu 2 vystupuje nakonec dýzou výstupu 19 hořáku do vnějších prostor.In the orifice 12, the necessary mixing of the media with the nozzles 16 and the swirlers 17 takes place. The rotary elements with tangential outlets provided by the nozzles 16 and the swirlers 17 in the same direction ensure perfect mixing of the combustion gases 2z θ from IQ z 2. with air 2. To control the feed. the amount of air 2 for burning the fuel gases 2 ^and for controlling the stabilizing gas 10 is provided by the regulating flaps 4. The burning mixture of all gases 8, 9, 10 H ^and air 2 eventually exits the nozzle outlet 19 of the burner to the outside.

Tímto zařízením bylo dosaženo využití spalování dvou nízkovýhřevných topných plynů 8, 9 s proměnlivými vlastnostmi, dosahující poloviny zákonných emisních limitů, a to s regulačním rozsahem od 15 % do 100 % jmenovitého výkonu hořáku.With this device, the use of the combustion of two low calorific heating gases 8, 9 with variable properties, reaching half the legal emission limits, was achieved with a control range of 15% to 100% of the nominal burner output.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

1. Low-emission combined gas burner for the combustion of fuel gases in combination with at least one auxiliary gas, which is equipped with inlets for combustion gases and air, with downstream distribution spaces behind each inlet

6691 U1 with an orifice located at the mouth of a burner provided with at least one media swirl element, wherein the burner has at least one auxiliary gas supply and the manifold spaces are separated from each other for each incoming combustion gas, and the air manifolds are separated from the combustion gases manifolds. characterized in that the air inlets (2) are at least two and are adjustable and the fuel gas inlets (8, 9) are at least two, each of these inlets being followed by distribution spaces leading to the burner mouth (12) separately from the space leading from any other inlet.

Low-emission combination gas burner according to claim 1, characterized in that it has at least two auxiliary gas inlets, at least one ignition gas inlet (11) and at least one stabilizing gas inlet (10), and at least three air inlets at the same time. (2) of which at least one air supply (2) for the ignition gas (11), at least one air supply (2) for the stabilizing gas (10) and at least one air supply (2) for the first fuel gas (8) and a second fuel gas (9).

Low-emission combination gas burner according to claims 1 and 2, characterized in that the distribution spaces in the burner body are located not only inside the distribution tubes (13) but also in the burner interspaces (15) located outside the distribution tubes (13).

Low-emission combination gas burner according to claims 1 to 3, characterized in that the burner mouth (12) is provided with nozzles (16) and swirlers (17) which are provided with rotational elements with tangential outlet in the same direction.

Low-emission combination gas burner according to Claims 1 to 4, characterized in that it is arranged in a modular manner by means of a basic housing (1), at least one additional housing (7 ', 7' ', 7' '') and at least one detachably therebetween. a fixed flange (18) which is provided with distribution tubes (13) for one type of combustion gas.

Low-emission combination gas burner according to claims 2 to 5, characterized in that the air inlets (2) for the combustion of fuel gases (8, 9) and for the combustion of the stabilizing gas (10) are provided with at least one regulating flap (4). is rotatably attached to the inlet wall and is provided with an end bend to form an inlet nozzle.

Low-emission combination gas burner according to claims 2 to 6, characterized in that all the fuel gas inlets (8, 9) and the stabilizing gas supply (10) and their air inlets (2) are located on the upper side of the burner.

2 drawings