RU14635U1 - Установка для нагрева рабочей среды - Google Patents

Abstract

Установка для нагрева рабочей среды, включающая топочную камеру, соединенную с системой отвода продуктов сгорания, горелочные устройства, работающие на газе, поверхности нагрева рабочего тела, отличающаяся тем, что горелочные устройства оснащены струйными форсунками, подключенными к регулируемому воздушному вентилятору, и расположены в жаровых трубах, вставленных снаружи в топочную камеру.

Description

22 В 33/00 В 08 В 9/04

Установка для нагрева рабочей среды

Предполагаемая полезная модель относится к теплоэнергетике , в частности , к тепловьм установкам , сжигающим природный газ , а также газ , сопутствую1ций добыче и переработке нефти.

Известна котельная установка , включающая таночную камеру , соединенную с газоходом , поверхности нагрева которого включены в циркуляционный контур котельного агрегата . Эта установка представлена в кн. Г.Ф.Кноффе Топочные нроцессы, Госэнергоиздат, М.- Л., 1959 , стр. 275 и выбрана в качестве аналога .

Существенными недостатками рассматриваемой установки , выбранной в качестве аналога , являются ее низкие показатели экономичности и экологичности из-за иснользования твердого маяозольного топлива . Практически вся зола уносится нотоком горячего газа в дымовую тр)бу , что отрицательно сказывается на окружающей среде . Кроме того , часть золы налипает на поверхности нагрева , что ео временем приводит к снижению эффективности теплообмена,

Переход на газообразное топливо во многом уст|5аняет недостатки технического решения по аналогу . В качестве прототипа выбрана промышленно выпускаемая Сьпранским заводом печь ПТ 6,3 / 200 с тепловой мощностью до 6,3 Гкал . Она включает топочную камеру , горелочные устройства , работающие на газе . поверхности нагрева рабочего тела продуктами сгорания и систему отвода продуктов сгорания , При этом поверхности нагрева выполнены в виде труб , расположенных в верхней части топочной камеры в четыре ряда , а горелочные устройства выполнены наподобие горелок бытовой газовой плиты больших размеров . Смещение газа с воздухом происходит в этих горелках , расположенных в нижней части топочной камеры , за счет избыточного давления газа ( более 0,15 МПа ) . Каждое горелочтюе устройство снабжено постоянно работающим дежурным воспламенителем в виде 1-орящей струи газа , вьрсодящей из подводящей трубы в полость топочной камеры . Таким образом , в топочной камере осуществляется в горелочнмх устройствах сжигание газа в воздухе открытым епособом за счет эжектир тощего эффекта струи газа , подсасывающей воздух из атмосферы снаружи печи . Вследствие этого не всегда достигается полное сгорание газа , что обусловлено , главным образом , переменностью его давления по времени и несовершенством нроцесса сментения большой потребной массы воздуха и малой массы газа . Кроме того , воспламенителе не обеспечивают ни при каких условиях полного ( стехиометрического ) сгорания газа в воздухе . В результате в топочной камере не

происходит стехиометрического сгорания пост тггаЮ1дего газа , что снижает эффективность печи и ухудшает ее экологические показатели . Продукты сгорания , пост тгающие в атмосферу из тоночной камеры через систем отвода продуктов сгорания , загрязняют окружающую среду . Кроме того , затрзщнен декюнт ж горелочных устройств при профилактике или выходе части из них из строя .

Задачами полезной модели являются повьппетще эффективности и экологических показателей установки для нагрева рабочей среды , а также упрощение демонтажа горелочных устройств .

Поставлениые задачи решаются тем , что установка для нагрева рабочей среды включает топочную камеру , соединенную с системой отвода прод ктов сгорания , горелочные устройства, работающие на газе, и поверхности нагрева рабочего тела продуктами сгорания , причем горелочные устройства оснащены струйными форсунками , подключенными к регулируемому воздушному вентилятору , и расположенньдаи в жаровых трубах , вставленных снаружи в топочную камеру .

Установка для нагрева рабочей среды , схематически представленная на рис. , состоит из тоночной камеры / , системы 2 отвода нродуктов сгорания , новерхностей нагрева 3 , струйных форсунок 4, вентилятора 5 с приводом 6, жаровой трубы 7, системы зажигани 8, магистрали 9 нодвода газа, органа 10 регулирования.

Работа установки на рис. осуществляется следующим образом .

При открытии органа 10 производится зануск с номощью привода 6 вентилятора 5 , который за счет избьггочного давления создает разрежение в форсунках 4, в которые постунает газ по магистрали 9 . В форсунках 4 происходит гомогенное неремешивание газа с воздухом и полученная газовоздуптная смесь стехиометрического состава воспламеняется на выходе из форсунок с помощью системы 8 . Продукты сгорания газовоздущной смеси но жаровой трубе 7 поступают в тоночную камеру J и соприкасаясь с поверхностями нагрева J , нагревают рабочее тело . Охлажденные продукты сгорания ностунают через систему 2 в атмосферу . В результате рабочее тело , проходя через топочную камеру / и воснринимая тепло нродуктов сгорания посредством поверхностей нагрева 3 , нагревается . Сгорание газа в воздухе нроисходит только в жаровой трубе 7 и i топочной камере ( в отличие от прототипа) нет открытого пламени .

Преимущества предлагаемого технического решения против прототипа заключается в следующем :

-исключается необходимость нетрерьтвной работы воспламенителя ( дежурного факела );

-обеспечивается возможность демонтажа одного или нескольких горелочных устройств при профилактических работах или потере их работоспособности без остановки работы топочной камеры ;

-расширяется диапазон работы топочной камеры по уровню тепловой мощности за счет регулирования расхода и давления газа с помощью органа 10 , а также за счет возможности регулирования параметров воздушного вентилятора .

Возможности повышения эффективности и экологических показателей , например , печи ПТ 6,3 / 200 за счет ее модернизации при замене штатных горелочных устройств на горелочные устройства со струйными форсунками можно продемонстрировать при следующих исходных данных :

1.Использование 4-х предлагаемьтх форсуночных устройств с 7-ю струйными форсунками каждое .

2.Использование 4-х воздушньгх вентиляторов или одного общего вентилятора со следующими суммарными показателями :

-электрическая мощность - 12 кВт ;

-расход воздуха - 5000 ;

-давление воздуха - 0,105 МПа .

3.Суммарный расход газа от 400 цо 500мЧчас при давлении от 0,07 до 1,2 МПа . Ири представленных данных достигается максимальная тепловая мощность в

топочной камере 4,2 МВт при полном сгорании газа в воздухе , т.е. с обеспечением высоких показателей печи по эффективности и экологичности .

Предлагаемую полезную модель предполагается использовать в Славянском ИИИИ ОАО РН-Краснодарнефтегаз в 2000 году . Создано и успешно испытано горелочное устройство со струйными форсунками 4 ( см. рис.) с тепловой мощностью 7 МВт при работе на попутном газе с давлением 0,09 МПа с обеспечением стехиометрического горения .

Авторы о Ю.Г.Борисенко

-----

-rSP

Х- ЗЭЬа-.

---- В.И.Гуров

, ri т- тл

J:- В.Г.Кривов

.

А.В.Старцев

Claims (1)

1. Установка для нагрева рабочей среды, включающая топочную камеру, соединенную с системой отвода продуктов сгорания, горелочные устройства, работающие на газе, поверхности нагрева рабочего тела, отличающаяся тем, что горелочные устройства оснащены струйными форсунками, подключенными к регулируемому воздушному вентилятору, и расположены в жаровых трубах, вставленных снаружи в топочную камеру.