RU148944U1

RU148944U1 - GAS BLOW BURNER

Info

Publication number: RU148944U1
Application number: RU2014126568/06U
Authority: RU
Inventors: Тимур Рустамович Баязитов
Original assignee: Тимур Рустамович Баязитов
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2014-12-20

Abstract

1. Газовая дутьевая горелка, содержащая цилиндрический корпус, состоящий из двух обечаек, воздущный короб, каналы для подачи первичного и вторичного воздуха, установленную по оси корпуса направляющую трубу для монтажа паромазутной горелки, газовый коллектор с газоводами для установки пилотной горелки, отличающаяся тем, что в упомянутом воздушном коробе выполнен карман для выравнивания потока воздуха по сечению горелки.2. Газовая дутьевая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый карман выполнен в виде воздухозаборника, ограниченного внутренней обечайкой, металлической пластиной, разделяющей поперечное сечение воздушного короба, и пластиной, ограничивающей половину кольцевого зазора вторичного воздушного контура со стороны подвода воздуха.3. Газовая дутьевая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что в корпусе горелки предусмотрены узлы независимого контроля факелов основной и пилотной горелок для установки оптических датчиков.4. Газовая дутьевая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые узлы контроля факела представляют собой патрубки с фланцами для установки датчиков контроля факелов, размещённые в корпусе горелки таким образом, чтобы установленные на фланцы датчики обеспечивали независимый контроль факелов основной и пилотной горелок.5. Газовая дутьевая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что воздушное сопло, определяющее расход воздуха, выполнено из металла и установлено внутри корпуса горелки.1. A gas blast burner comprising a cylindrical housing consisting of two shells, an air duct, channels for supplying primary and secondary air, a guide pipe mounted along the axis of the housing for mounting a steam-oil burner, a gas manifold with gas ducts for installing a pilot burner, characterized in that a pocket is made in said air box for aligning the air flow over the cross section of the burner. 2. A gas blast burner according to claim 1, characterized in that said pocket is made in the form of an air intake limited by an inner shell, a metal plate dividing the cross section of the air duct, and a plate bounding half the annular gap of the secondary air circuit from the air supply side. 3. A gas blast burner according to claim 1, characterized in that in the burner body there are provided nodes of independent flame control of the main and pilot burners for installing optical sensors. 4. A gas blast burner according to claim 1, characterized in that the said flame control units are nozzles with flanges for installing torch control sensors located in the burner body so that the sensors mounted on the flanges provide independent control of the torches of the main and pilot burners. 5. A gas blast burner according to claim 1, characterized in that the air nozzle that determines the air flow is made of metal and is installed inside the burner body.

Description

Полезная модель относится к устройствам для сжигания жидкого топлива и может быть использована при его сжигании в печах тепловых агрегатов химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Предлагаемая газовая дутьевая горелка предназначена для сжигания различных нефтезаводских газов с использованием подогретого дутьевого воздуха, а при установке в газовую дутьевую горелку паромазутного ствола возможно сжигание жидкого и газового топлив в различных соотношениях.The utility model relates to devices for burning liquid fuel and can be used when it is burned in furnaces of thermal units of the chemical, petrochemical and oil refining industries. The proposed gas blast burner is designed to burn various refinery gases using heated blast air, and when a steam-oil barrel is installed in a gas blast burner, it is possible to burn liquid and gas fuels in various ratios.

Известна газомазутная дутьевая горелка, представленная в патенте РФ №2053450 по кл. F23D 17/00, 1992. Данная горелка состоит из воздухоподводящего цилиндрического корпуса, каналов подачи первичного и вторичного воздуха, установленной по оси корпуса мазутной форсунки и газового коллектора.Known gas-oil blast burner presented in the patent of the Russian Federation No. 2053450 for class. F23D 17/00, 1992. This burner consists of an air supply cylindrical body, primary and secondary air supply channels, mounted along the axis of the fuel oil nozzle body and gas manifold.

Однако конструкция указанной горелки не обеспечивает точности размеров проходных сечений по воздуху, хорошего смесеобразования и постоянного независимого контроля факела основной и пилотной горелок.However, the design of this burner does not ensure the accuracy of the dimensions of the air cross sections, good mixture formation and constant independent control of the torch of the main and pilot burners.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемой газовой дутьевой горелки является газомазутная дутьевая горелка типа РМА американской фирмы John Zink Company, LLK (см. каталог «Combustion Handbook», 2001; http://webfile.ru/66f66fB2eab41c9c7859357da843d28d; стр. 22-26). Данная горелка состоит из цилиндрического корпуса, воздушного короба, каналов подачи первичного и вторичного воздуха, трубы для монтажа паромазутной горелки, газового коллектора с газоводами и трубу для установки пилотной горелки.The closest analogue (prototype) of the claimed gas blast burner is a gas-oil blast burner type PMA of the American company John Zink Company, LLK (see catalog Combustion Handbook, 2001; http://webfile.ru/66f66fB2eab41c9c7859357da843d28d; p. 22-26) . This burner consists of a cylindrical body, an air duct, primary and secondary air supply channels, a pipe for mounting a steam-oil burner, a gas manifold with gas ducts and a pipe for installing a pilot burner.

Указанный прототип - газомазутная дутьевая горелка имеет ряд недостатков. Во-первых, вследствие бокового подвода дутьевого воздуха в корпус данной горелки происходит образование застойной зоны во вторичном контуре, что приводит к отклонению факела от оси, плохому смесеобразованию и, следовательно, недожогу. Во-вторых, контроль основного и пилотного факелов данной горелки осуществляется одним датчиком, который при погасании одной из горелок, входящих в конструкцию газомазутной дутьевой горелки (пилотной или основной горелки), продолжает фиксировать горение факела. В-третьих, воздушное сопло, выполненное из камня, не обеспечивает постоянной площади проходного сечения по воздуху, так как в процессе эксплуатации камень подвергается воздействию перепадов температур, что приводит к сколам кромок сопла и как следствие, изменению геометрии проходного сечения.The specified prototype is a gas-oil blower burner has several disadvantages. Firstly, due to the lateral supply of blast air into the housing of this burner, a stagnant zone forms in the secondary circuit, which leads to a deflection of the torch from the axis, poor mixture formation and, therefore, underburning. Secondly, the control of the main and pilot torches of this burner is carried out by one sensor, which, when one of the burners included in the design of the gas-oil blast burner (pilot or main burner) goes out, continues to detect the burning of the torch. Thirdly, an air nozzle made of stone does not provide a constant area of the passage section through the air, since during operation the stone is exposed to temperature changes, which leads to chipping of the nozzle edges and, as a result, a change in the geometry of the passage section.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение равномерного распределения топлива по сечению воздушного потока, что является основным условием сжигания топлива без потерь тепла от недожога, повышение безопасности и надежности эксплуатации предлагаемой газовой дутьевой горелки, снижение содержания экологически вредных примесей в продуктах сгорания за счет правильного распределения дутьевого воздуха, а также возможность постоянного независимого контроля основного и пилотного факелов газовой дутьевой горелки.The technical result of the utility model is to ensure uniform distribution of fuel over the cross section of the air flow, which is the main condition for burning fuel without loss of heat from unburning, increasing the safety and reliability of the proposed gas blast burner, reducing the content of environmentally harmful impurities in the combustion products due to the correct distribution of blast air as well as the possibility of constant independent monitoring of the main and pilot torches of a gas blast burner.

Указанный технический результат достигается тем, что в газовой дутьевой горелке, содержащей цилиндрический корпус, состоящий из двух обечаек, воздушный короб, каналы для подачи первичного и вторичного воздуха, установленную по оси корпуса направляющую трубу для монтажа паро-мазутной горелки, газовый коллектор с газоводами и трубу для установки пилотной горелки, в воздушном коробе со стороны подачи воздуха выполнен карман для выравнивания потока воздуха по сечению газовой дутьевой горелки в виде воздухозаборника, ограниченного внутренней обечайкой, металлической пластиной, разделяющей поперечное сечение воздушного короба, и пластиной, ограничивающей половину кольцевого зазора вторичного воздушного контура со стороны подвода воздуха; предлагаемая газовая дутьевая горелка оснащена встроенными узлами контроля факелов основной и пилотной горелок, представляющих собой патрубки с фланцами для установки оптических датчиков контроля факелов, размещенные в корпусе газовой дутьевой горелки таким образом, чтобы установленные на фланцы датчики обеспечивали независимый контроль факелов основной и пилотной горелок; воздушное сопло, определяющее расход воздуха, установлено внутри корпуса газовой дутьевой горелки и выполнено из металла.The specified technical result is achieved by the fact that in a gas blast burner containing a cylindrical housing consisting of two shells, an air duct, channels for supplying primary and secondary air, a guide pipe mounted along the axis of the housing for mounting a steam-oil burner, a gas manifold with gas ducts and a pipe for installing a pilot burner, a pocket is made in the air box on the air supply side to equalize the air flow over the cross section of the gas blast burner in the form of an air intake limited to the inside a shell, a metal plate dividing the cross section of the air duct, and a plate bounding half the annular gap of the secondary air circuit on the air supply side; the proposed gas blast burner is equipped with integrated torch monitoring units of the main and pilot burners, which are nozzles with flanges for installing optical torch control sensors, located in the gas blast burner body so that the sensors installed on the flanges provide independent control of the torches of the main and pilot burners; an air nozzle that determines the air flow is installed inside the body of the gas blast burner and is made of metal.

На фиг. 1 показан общий вид газовой дутьевой горелки в изометрической проекции. На фиг. 2 показан вид газовой дутьевой горелки со стороны газового коллектора, с частичным вертикальным разрезом ее корпуса и воздушного короба. На фиг. 3 - вид сверху на воздушный карман, с частичным горизонтальным разрезом воздушного короба. На фиг. 4 - вид газовой дутьевой горелки сверху. На фиг. 5 - положение фотодатчика основной горелки. На фиг. 6 - положение фотодатчика пилотной горелки. На фиг. 7 - схема подстыковки газоводов к нижней стенке газовой дутьевой горелки (вид снизу).In FIG. 1 is a perspective view of a gas blast burner. In FIG. 2 shows a view of a gas blast burner from the side of the gas manifold, with a partial vertical section of its body and air box. In FIG. 3 is a top view of the air pocket, with a partial horizontal section of the air box. In FIG. 4 is a top view of a gas blast burner. In FIG. 5 - position of the photosensor of the main burner. In FIG. 6 - position of the photosensor of the pilot burner. In FIG. 7 is a diagram of connecting gas ducts to the bottom wall of a gas blast burner (bottom view).

Как показано на фиг. 1 и 2, предлагаемая газовая дутьевая горелка (она же основная горелка) содержит цилиндрический корпус, состоящий из наружной обечайки 1 и внутренней обечайки 2, воздушный короб 3, воздушный карман 4, встроенное воздушное сопло (конфузор) 5, газовый коллектор 7 с газоводами 11, имеющими на конце газовые насадки 12 с отверстиями, трубу 17 для установки пилотной горелки 18, направляющую трубу 19, предназначенную для установки паромазутной горелки 20, крепежную втулку 21 паромазутной горелки 20 с болтами 22 для фиксации паромазутной горелки и патрубки 23 и 24 для установки фотодатчиков основной горелки и пилотной горелки 18.As shown in FIG. 1 and 2, the proposed gas blast burner (also known as the main burner) comprises a cylindrical body consisting of an outer shell 1 and an inner shell 2, an air duct 3, an air pocket 4, a built-in air nozzle (confuser) 5, a gas manifold 7 with gas ducts 11 having gas nozzles 12 with holes at the end, a pipe 17 for installing a pilot burner 18, a guide pipe 19 for installing a steam-oil burner 20, a mounting sleeve 21 of the steam-oil burner 20 with bolts 22 for fixing the steam-oil burner and pipes 23 and 24 d I install the photosensors of the main burner and the pilot burner 18.

Для установки паромазутной горелки 20 (например, типа ПМС-4У) предусмотрены направляющая труба 19, центрируемая распорками 19а, и крепежная втулка 21. Для розжига пилотной горелки предусмотрен патрубок 25 розжига. Для рециркуляции продуктов сгорания и стабилизации факела горения паромазутной горелки 20 на направляющей трубе 19 установлен регистр 26 с лопастями 27. Пилотную горелку 18 (например, типа УПГ-2) устанавливают в трубу 17 и фиксируют при помощи гаек.To install a steam-oil burner 20 (for example, ПМС-4У type), a guide tube 19 is provided, centered by the struts 19a, and a mounting sleeve 21. An ignition pipe 25 is provided for igniting the pilot burner. To recycle the combustion products and stabilize the combustion torch of a steam-oil burner 20, a register 26 with blades 27 is installed on the guide tube 19. A pilot burner 18 (for example, type UPG-2) is installed in the pipe 17 and fixed with nuts.

При помощи фланца 28 корпуса газовая дутьевая горелка прижимается к фронтонному листу амбразуры печи 28а (см. фиг. 5). Расход воздуха для горения регулируется с помощью шибера 29, смонтированного в воздушном коробе 3.Using the flange 28 of the housing, a gas blast burner is pressed against the pediment of the embrasure of the furnace 28a (see Fig. 5). The flow rate of combustion is regulated using a gate 29 mounted in the air duct 3.

В соответствии с целью полезной модели в воздушном коробе 3 со стороны подачи воздуха выполнен карман 4 (см. фиг. 2 и 3) для выравнивания потока воздуха по сечению газовой дутьевой горелки. Карман 4 выполнен в виде воздухозаборника, ограниченного внутренней обечайкой 2, пластиной 30, ограничивающей половину кольцевого зазора вторичного воздушного контура со стороны подвода воздуха, и металлической пластиной 31, разделяющей поперечное сечение воздушного короба 3.According to the purpose of the utility model, a pocket 4 (see FIGS. 2 and 3) is made in the air box 3 on the air supply side to align the air flow over the cross section of the gas blast burner. The pocket 4 is made in the form of an air intake bounded by an inner shell 2, a plate 30 defining a half of the annular gap of the secondary air circuit on the air supply side, and a metal plate 31 dividing the cross section of the air duct 3.

В соответствии со следующей целью полезной модели в корпусе газовой дутьевой горелки предусмотрены встроенные узлы независимого контроля факелов основной горелки и пилотной горелки 18 для установки оптических датчиков (фиг. 4). Узлы контроля факелов представляют собой патрубки 23 и 24 основной горелки и пилотной горелки 18 соответственно, приваренные к корпусу газовой дутьевой горелки под определенными углами. На свободном конце каждого патрубка имеется приваренный фланец для установки датчика контроля факела: фланец 32 для монтажа датчика контроля основного факела (фиг. 5) и фланец 33 для монтажа датчика контроля пилотного факела (фиг. 6). Углы стыковки патрубков 23 и 24 с корпусом газовой дутьевой горелки выбраны таким образом, чтобы установленные на фланцы датчики обеспечивали независимый контроль факелов основной горелки и пилотной горелки 18 (фиг. 5, 6).In accordance with the following purpose of the utility model, in the housing of the gas blast burner, there are built-in independent nodes for monitoring the flames of the main burner and the pilot burner 18 for installing optical sensors (Fig. 4). The torch control units are the nozzles 23 and 24 of the main burner and the pilot burner 18, respectively, welded to the body of the gas blast burner at certain angles. At the free end of each nozzle there is a welded flange for installing the flame control sensor: flange 32 for mounting the main flame control sensor (Fig. 5) and flange 33 for mounting the pilot flame control sensor (Fig. 6). The junction angles of the nozzles 23 and 24 with the gas blast burner body are selected so that the sensors mounted on the flanges provide independent control of the torches of the main burner and the pilot burner 18 (Fig. 5, 6).

В соответствии со следующей целью полезной модели воздушное сопло 5, определяющее расход воздуха, выполнено из металла и установлено внутри корпуса газовой дутьевой горелки (см. фиг. 2).In accordance with the next objective of the utility model, the air nozzle 5, which determines the air flow rate, is made of metal and is installed inside the body of the gas blast burner (see Fig. 2).

Газовая дутьевая горелка работает следующим образом.Gas blast burner operates as follows.

Газ подводится через фланцевое соединение 6 к газовому коллектору 7, далее через газовый фильтр 10 по газоводам 11 поступает к газовым насадкам 12, через отверстия которых истекает в амбразуру печи (на чертежах не показана).Gas is supplied through a flange connection 6 to the gas manifold 7, then through the gas filter 10 through the gas ducts 11 it enters the gas nozzles 12, through the openings of which flow into the embrasure of the furnace (not shown in the drawings).

Положение газовых насадков 12 на газоводах 11 фиксируется контргайками 13. Герметичность соединения газового насадка 12 с газоводом 11 обеспечивается уплотнением зазора между торцами газового насадка 12 и контргайки 13 асбестовым шнуром. Газоводы 11 стыкуются с газовым коллектором 7 фланцевыми соединениями 14, герметичность которых обеспечивается установкой прокладок 15. Фиксация газоводов 11 на корпусе газовой дутьевой горелки осуществляется крышками 16.The position of the gas nozzles 12 on the gas ducts 11 is fixed by the lock nuts 13. The tightness of the connection between the gas nozzle 12 and the gas duct 11 is ensured by sealing the gap between the ends of the gas nozzle 12 and the lock nut 13 with an asbestos cord. The gas ducts 11 are joined to the gas manifold 7 by flange connections 14, the tightness of which is ensured by the installation of gaskets 15. The fixing of the gas ducts 11 on the gas blast burner body is carried out by covers 16.

Обвязку трубопроводом подвода газа допускается осуществлять с любой из двух сторон газового коллектора 7, при этом на свободный фланец устанавливается заглушка 8. Герметичность фланцевых соединений газового коллектора 7 обеспечивается установкой прокладок 9.The piping of the gas supply pipe may be carried out on either of the two sides of the gas manifold 7, and a plug 8 is installed on the free flange. The tightness of the flange connections of the gas manifold 7 is ensured by the installation of gaskets 9.

Дутьевой воздух поступает в воздушный короб 3 газовой дутьевой горелки и на выходе из воздушного короба 3 воздух делится на два потока. Первый поток поступает через конфузор 5 в полость внутренней обечайки 2 и из нее в амбразуру 28а печи, второй поток воздуха поступает в кольцевую щель, образованную внешней 1 и внутренней 2 обечайками, и также попадает в амбразуру 28а печи. Расход воздуха для горения регулируется с помощью шибера 29, смонтированного в воздушном коробе 3.The blast air enters the air box 3 of the gas blast burner and at the outlet of the air box 3 the air is divided into two streams. The first stream enters through the confuser 5 into the cavity of the inner shell 2 and from it into the embrasure 28a of the furnace, the second stream of air enters the annular gap formed by the outer 1 and inner 2 shells, and also enters the embrasure 28a of the furnace. The flow rate of combustion is regulated using a gate 29 mounted in the air duct 3.

Образование газовоздушной смеси, ее воспламенение и горение происходит в амбразуре 28а печи.The formation of the gas-air mixture, its ignition and combustion occurs in the embrasure 28a of the furnace.

Источники информации, принятые во внимание: Патент РФ №2053450 по кл. F23D 17/00, 1992Sources of information taken into account: RF patent No. 2053450 for class. F23D 17/00, 1992

Газомазутная дутьевая горелка типа РМА американской фирмы John Zink Company, LLK (см. каталог «Combustion Handbook», 2001; http://webfile.ru/66f66fB2eab41c9c7859357da843d28d: стр. 22-26) (прототип).Gas-oil blast burner type PMA of the American company John Zink Company, LLK (see catalog Combustion Handbook, 2001; http://webfile.ru/66f66fB2eab41c9c7859357da843d28d: p. 22-26) (prototype).

Claims

1. A gas blast burner comprising a cylindrical housing consisting of two shells, an air duct, channels for supplying primary and secondary air, a guide pipe mounted along the axis of the housing for mounting a steam-oil burner, a gas manifold with gas ducts for installing a pilot burner, characterized in that a pocket is made in said air box for aligning the air flow over the cross section of the burner.

2. A gas blast burner according to claim 1, characterized in that said pocket is made in the form of an air intake limited by an inner shell, a metal plate dividing the cross section of the air duct, and a plate bounding half the annular gap of the secondary air circuit from the air supply side.

3. Gas blast burner according to claim 1, characterized in that in the burner body there are provided nodes for independent control of the flames of the main and pilot burners for installing optical sensors.

4. A gas blast burner according to claim 1, characterized in that the said torch monitoring units are nozzles with flanges for installing torch control sensors located in the burner body so that the sensors mounted on the flanges provide independent control of the torches of the main and pilot burners.

5. Gas blast burner according to claim 1, characterized in that the air nozzle that determines the air flow is made of metal and installed inside the burner body.