RU194569U1 - DEVICE FOR PREPARING FOR GAS FUEL COMBUSTION - Google Patents

DEVICE FOR PREPARING FOR GAS FUEL COMBUSTION Download PDF

Info

Publication number
RU194569U1
RU194569U1 RU2019128156U RU2019128156U RU194569U1 RU 194569 U1 RU194569 U1 RU 194569U1 RU 2019128156 U RU2019128156 U RU 2019128156U RU 2019128156 U RU2019128156 U RU 2019128156U RU 194569 U1 RU194569 U1 RU 194569U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
diffuser
burner
air mixture
preparing
Prior art date
Application number
RU2019128156U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Вениаминович Малых
Виктор Александрович Масленников
Виталий Владимирович Толмашенко
Original Assignee
Общество ограниченной ответственности "Поликом"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество ограниченной ответственности "Поликом" filed Critical Общество ограниченной ответственности "Поликом"
Priority to RU2019128156U priority Critical patent/RU194569U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU194569U1 publication Critical patent/RU194569U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone

Abstract

Устройство относится к энергетике и может быть использовано в теплогенерирующих установках, работающих на газообразном топливе. Техническая задача - подготовка рабочей газовоздушной смеси для последующего ее сжигания; охлаждение корпуса газовой горелки. Задача решена за счет введения в конструкцию горелки диффузора, предназначенного смешивать рабочий газ или газы двух типов с воздухом, а также охлаждать корпус горелки. Заявленное устройство подготовки газовоздушной смеси отличается от известных аналогов тем, что состоит из диффузора, имеющего форму перфорированной тарелки (параболоида) меньшего размера, чем проходное сечение камеры сгорания. Положительный технический результат - повышение эффективности технологического процесса сжигания газа, заключающегося в том, что благодаря раскрытым выше признакам обеспечивается стабилизация пламени, а также охлаждение корпуса газовой горелки. Для запуска горелки в устройство подготовки газовоздушной смеси может быть установлены или запальная горелка, или электрод розжига.The device relates to energy and can be used in heat generating plants operating on gaseous fuels. The technical task is the preparation of a working gas-air mixture for its subsequent combustion; cooling the gas burner body. The problem was solved by introducing into the burner design a diffuser designed to mix the working gas or two types of gases with air, as well as cool the burner body. The claimed device for preparing the gas-air mixture differs from the known analogues in that it consists of a diffuser having the shape of a perforated plate (paraboloid) of a smaller size than the passage section of the combustion chamber. A positive technical result is an increase in the efficiency of the gas combustion process, which consists in the fact that, thanks to the signs disclosed above, flame stabilization is ensured, as well as cooling of the gas burner body. To start the burner, either a pilot burner or an ignition electrode can be installed in the gas-air mixture preparation device.

Description

Устройство относится к энергетике и может быть использовано теплогенерирующих установках, работающих на газообразном топливе.The device relates to energy and can be used in heat-generating plants operating on gaseous fuels.

Подготовка рабочей газовоздушной смеси в газовых горелках имеет особое значение для достижения по существу полного сжигания подводимого топлива, или же для поддержания заданных стехиометрических параметров процесса сжигания и, таким образом, для достижения высокого энергетического коэффициента полезного действия, а также для поддержания низких значений выбросов. Поэтому газовые горелки наряду с соответствующими устройствами для дозированного подвода сжигаемого газа и воздуха имеют устройства подготовки рабочей смеси, при помощи которых происходит смешивание разных компонентов топлива и, как следствие, его более полное сгорание.The preparation of a working gas-air mixture in gas burners is of particular importance in order to achieve essentially complete combustion of the supplied fuel, or to maintain the set stoichiometric parameters of the combustion process and, thus, to achieve a high energy efficiency and also to maintain low emissions. Therefore, gas burners along with the corresponding devices for the dosed supply of combustible gas and air have devices for preparing the working mixture, with the help of which the mixing of different components of the fuel and, as a result, its more complete combustion occurs.

На практике встречаются газовые горелки, в которых осуществляется подвод как однокомпонентных, так и отличных по составу нескольких типов газов. С целью достижения лучшего дожигания низкокалорийных газов необходимо подготовить рабочую смесь при помощи специальных устройств.In practice, there are gas burners in which both single-component and several types of gases are different in composition. In order to achieve better afterburning of low-calorie gases, it is necessary to prepare the working mixture using special devices.

По состоянию техники известна газовая горелка для осуществления способа подготовки рабочего газа к сжиганию с использованием горелки с принудительной подачей воздуха совмещенным с ней тягодутьевым устройством, включающий снижение давления газа с помощью регулятора давления и подведение газа к всасывающей линии тягодутьевого устройства, выполненной в виде цилиндра с перфорированной вставкой, давление газа снижают до атмосферного (см. RU 2176358, опубл. 27.11.2001).According to the state of the art, a gas burner is known for implementing a method of preparing working gas for burning using a burner with forced air supply with a combined blower device, including reducing the gas pressure using a pressure regulator and supplying gas to the suction line of the blower device, made in the form of a perforated cylinder insert, the gas pressure is reduced to atmospheric (see RU 2176358, publ. 11/27/2001).

Недостатком данной системы является то, что подготовка газовоздушной смеси происходит в тягодутьевом устройстве путем снижения давления газа до атмосферного с помощью регулятора давления. В результате, использование низкокалорийного газа не представляется возможным.The disadvantage of this system is that the preparation of the gas-air mixture takes place in a draft device by reducing the gas pressure to atmospheric using a pressure regulator. As a result, the use of low-calorie gas is not possible.

Следует заметить, что низкокалорийный газ, например, попутный нефтяной газ, при атмосферном сжигании не горит.It should be noted that low-calorie gas, for example, associated petroleum gas, does not burn during atmospheric combustion.

Известно комплексное устройство для подготовки и сжигания газообразного топлива включающее турбулентную горелку, в которой коаксиально расположен конвертер, состоящий из цилиндрической капсулы, соединенной с наружного торца камеры смешения с газовым патрубком и присоединенным к нему коаксиально паровым патрубком, фронтальная часть капсулы помещена в зону факела, внутри капсулы коаксиально помещена труба, состоящая из зоны конвертированного газа, с наружного торца заглушенной коническим днищем и соединенной с каналом первичного воздуха тангенциальными эллиптическими патрубками выпуска конвертированного газа и зоны риформинга, где труба выполнена перфорированной и покрытой с наружной и внутренней сторон слоем никелевого катализатора на керамической основе, причем тангенциальные эллиптические патрубки выпуска конвертированного газа проходят через кольцевую камеру нагрева парогазовойсмеси, расположенную между внутренней поверхностью капсулы и наружной поверхностью трубы, на входе в которую расположены лопатки завихрителя (см. RU 2575592, опубл. 20.02.2016).A complex device for preparing and burning gaseous fuels is known, including a turbulent burner in which a converter is coaxially located, consisting of a cylindrical capsule connected to the outer end of the mixing chamber with a gas pipe and a steam pipe connected to it coaxially, the front part of the capsule is placed in the torch zone, inside the capsule is coaxially placed a pipe consisting of a zone of converted gas, from the outer end muffled by a conical bottom and connected to the primary air duct of the spirit by the tangential elliptical nozzles of the converted gas outlet and the reforming zone, where the pipe is perforated and coated with a ceramic-based nickel catalyst layer on the outer and inner sides, and the tangential elliptical nozzles of the converted gas outlet pass through the annular heating chamber of the vapor-gas mixture located between the inner surface of the capsule and the outer the surface of the pipe at the entrance to which the blades of the swirler are located (see RU 2575592, publ. 02/20/2016).

Использование зоны конвертированного газа усложняет конструкцию устройства подготовки рабочей смеси и приводит к увеличению размеров устройства, что является недостатком данной системы.Using the converted gas zone complicates the design of the device for preparing the working mixture and leads to an increase in the size of the device, which is a disadvantage of this system.

Упомянутые выше устройства подготовки рабочей газовоздушной смеси применимы для сжигания высококалорийного газа или только однокомпонентного газа. В случае применения в качестве топлива низкокалорийного газа они перестают функционировать.The above-mentioned devices for preparing a working gas-air mixture are applicable for burning high-calorie gas or only a single-component gas. If low-calorific gas is used as fuel, they cease to function.

Известна газовая горелка универсальная для сжигания низкокалорийного газа, газообразных отходов химической промышленности, подлежащих утилизации, а также попутного нефтяного газа. Данная горелка имеет коаксиально расположенные трубки для подачи газа и воздуха. В качестве топлива может использоваться газ одного типа или газы разного типа, например, высококалорийный для поддержания горения и низкокалорийный для дожигания или утилизации. В описанном решении подготовка рабочей смеси происходит в выходных частях трубок подачи газа (со стороны топки), имеющих перфорацию с каналом подачи воздуха. В результате на стадии подачи происходит перемешивание газовоздушной смеси, которая через диффузор, имеющий перфорацию, подается в камеру сгорания [3].Known gas burner universal for burning low-calorie gas, gaseous waste from the chemical industry to be disposed of, as well as associated petroleum gas. This burner has coaxial tubes for gas and air. As a fuel, one type of gas or gases of different types can be used, for example, high-calorie for maintaining combustion and low-calorie for afterburning or disposal. In the described solution, the preparation of the working mixture occurs in the outlet parts of the gas supply tubes (from the furnace side) having perforation with the air supply channel. As a result, at the supply stage, the gas-air mixture is mixed, which is supplied through the diffuser having perforation to the combustion chamber [3].

Безусловно, данное устройство применяется с высокой степенью надежности для сжигания разнокомпонентных газов. Однако для эффективной работы горелки, необходимо использовать систему охлаждения корпуса устройства.Of course, this device is used with a high degree of reliability for the combustion of multicomponent gases. However, for efficient operation of the burner, it is necessary to use the cooling system of the device body.

Таким образом, решением эффективной работы газовой горелки является подготовка газовоздушной смеси с последующим поддержанием заданных стехиометрических параметров процесса сжигания газового топлива.Thus, the solution to the effective operation of a gas burner is to prepare a gas-air mixture with the subsequent maintenance of the set stoichiometric parameters of the process of burning gas fuel.

Наиболее близким к предложенному устройству подготовки рабочей газовоздушной смеси является диффузор, проходя через который рабочая смесь газов и воздуха поступает в камеру сгорания горелки (см. RU 187026, опубл. 14.02.2019).Closest to the proposed device for the preparation of the working gas-air mixture is a diffuser, passing through which the working mixture of gases and air enters the combustion chamber of the burner (see RU 187026, publ. 14.02.2019).

Задачей предлагаемого устройства является создание простой и надежной конструкции, позволяющей смешивать рабочий газ с подаваемым принудительно воздухом, а также, в случае использования газ нескольких типов, перемешивать их друг с другом и с подаваемым воздухом.The objective of the proposed device is to create a simple and reliable design that allows you to mix the working gas with forced air, as well as, in the case of using several types of gas, mix them with each other and with the supplied air.

Решением задачи предлагаемого устройства служит диффузор, имеющий форму тарелки (параболоида) с перфорациями для прохождения газовоздушной смеси.The solution to the proposed device is a diffuser in the form of a plate (paraboloid) with perforations for the passage of the gas-air mixture.

Диффузор разделяет камеру сгорания газовой горелки от устройств подачи компонентов рабочей смеси. Кроме того, благодаря своей форме диффузор концентрирует в центре камеры сгорания горелки подаваемую рабочую смесь, что позволяет стабилизировать и лучше контролировать пламя.The diffuser separates the combustion chamber of the gas burner from the feeders of the components of the working mixture. In addition, due to its shape, the diffuser concentrates the supplied working mixture in the center of the combustion chamber of the burner, which makes it possible to stabilize and better control the flame.

Целесообразно, чтобы форма диффузора имела вид тарелки (усеченного параболоида) с перфорациями для прохождения рабочей газовоздушной смеси.It is advisable that the shape of the diffuser had the form of a plate (a truncated paraboloid) with perforations for the passage of the working gas-air mixture.

Целесообразно, чтобы диаметр диффузора был меньше диаметра проходного сечения камеры сгорания горелки, а через отверстие между корпусом горелки и диффузором протекал принудительно подаваемый воздух, тем самым охлаждая горелку.It is advisable that the diameter of the diffuser be less than the diameter of the bore of the burner combustion chamber, and forced air flows through the hole between the burner body and the diffuser, thereby cooling the burner.

Предложенное устройство подготовки рабочей газовоздушной смеси состоит из диффузора, предназначенного смешивать рабочий газ или газы двух типов с воздухом, а также охлаждать корпус горелки.The proposed device for preparing a working gas-air mixture consists of a diffuser designed to mix two types of working gas or gases with air, as well as to cool the burner body.

Заявленное устройство подготовки газовоздушной смеси отличается от известных аналогов тем, что имеет форму тарелки (параболоида) меньшего размера, чем проходное сечение камеры сгорания, перфорацию для прохождения рабочей смеси, а также на внешнем контуре тарелки установлен электрод розжига 4 или запальная горелка (фиг. 2) (см. RU 191392, опубл. 05.08.2019).The claimed device for preparing the gas-air mixture differs from the known analogues in that it has the shape of a plate (paraboloid) of a smaller size than the passage section of the combustion chamber, perforation for passing the working mixture, and also an ignition electrode 4 or an ignition burner is installed on the outer contour of the plate (Fig. 2 ) (see RU 191392, publ. 08/05/2019).

Положительным техническим результатом, обеспечиваемым указанной совокупностью конструктивных признаков, а именно введением в конструкцию диффузора, является повышение эффективности технологического процесса сжигания газа, заключающегося в том, что благодаря раскрытым выше признакам обеспечивается стабилизация пламени, а также охлаждение корпуса газовой горелки. В результате достигается высокая температура горения, пламя вытягивается, увеличивается площадь нагрева, происходит полное дожигание высококалорийного и низкокалорийного газа, как следствие -значительное повышение КПД горелки и снижение выбросов окисей углерода СО и азота NO. При этом корпус горелки не перегревается, что позволяет продлить срок его службы.A positive technical result provided by the specified set of design features, namely the introduction of a diffuser in the design, is to increase the efficiency of the gas combustion process, which consists in the fact that due to the features disclosed above, flame stabilization and cooling of the gas burner body are ensured. As a result, a high combustion temperature is achieved, the flame is drawn out, the heating area increases, complete burning of high-calorie and low-calorific gas occurs, resulting in a significant increase in the efficiency of the burner and a decrease in emissions of carbon monoxide CO and nitrogen NO. In this case, the burner body does not overheat, which allows to extend its service life.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид сопла горелки сбоку, а на фиг. 2 вид сопла с установленной запальным устройством.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a side view of the burner nozzle, and FIG. 2 view of the nozzle with the ignition device installed.

Устройство подготовки рабочей газовоздушной смеси состоит из корпуса 1, диффузора 2, внешний диаметр которого имеет размер от 200 до 400 мм с фокусным расстоянием в пределах от 30 до 100 мм. Расстояние между корпусом и диффузором в пределах от 2 до 18 мм. Электрод розжига или запальная горелка 4. Рабочий газ и воздух подаются через коаксиально расположенные патрубки 3. Внутри корпуса коаксиально расположены трубки. Между корпусом и трубками подается воздух, который проходя через отверстие между диффузором и корпусом охлаждает его.The device for preparing the working gas-air mixture consists of a housing 1, a diffuser 2, the outer diameter of which has a size of 200 to 400 mm with a focal length ranging from 30 to 100 mm. The distance between the body and the diffuser ranges from 2 to 18 mm. Ignition electrode or ignition burner 4. Working gas and air are supplied through coaxially arranged nozzles 3. Tubes are coaxially located inside the housing. Between the casing and the tubes air is supplied, which, passing through the hole between the diffuser and the casing, cools it.

Claims (4)

1. Устройство для подготовки к сжиганию газообразного топлива, содержащее корпус с установленными в нем диффузором и коаксиально расположенными патрубками, отличающееся тем, что диффузор имеет форму тарелки, выполненной в виде параболоида с перфорациями для прохождения газовоздушной смеси, при этом геометрический размер диффузора меньше проходного сечения камеры сгорания.1. A device for preparing for burning gaseous fuels, comprising a housing with a diffuser installed in it and coaxially arranged nozzles, characterized in that the diffuser has the shape of a plate made in the form of a paraboloid with perforations for the passage of the gas-air mixture, while the geometric size of the diffuser is smaller than the passage section combustion chambers. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внешний диаметр диффузора имеет размер от 200 до 400 мм с фокусным расстоянием в пределах от 30 до 100 мм.2. The device according to p. 1, characterized in that the outer diameter of the diffuser has a size from 200 to 400 mm with a focal length in the range from 30 to 100 mm. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на внешнем контуре диффузора установлен электрод розжига или запальная горелка.3. The device according to claim 1, characterized in that an ignition electrode or an ignition burner is installed on the external circuit of the diffuser. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что расстояние между корпусом и диффузором в пределах от 2 до 18 мм.4. The device according to claim 1, characterized in that the distance between the housing and the diffuser is in the range from 2 to 18 mm.
RU2019128156U 2019-09-06 2019-09-06 DEVICE FOR PREPARING FOR GAS FUEL COMBUSTION RU194569U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128156U RU194569U1 (en) 2019-09-06 2019-09-06 DEVICE FOR PREPARING FOR GAS FUEL COMBUSTION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128156U RU194569U1 (en) 2019-09-06 2019-09-06 DEVICE FOR PREPARING FOR GAS FUEL COMBUSTION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU194569U1 true RU194569U1 (en) 2019-12-16

Family

ID=69007331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019128156U RU194569U1 (en) 2019-09-06 2019-09-06 DEVICE FOR PREPARING FOR GAS FUEL COMBUSTION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU194569U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU112741U1 (en) * 2011-05-25 2012-01-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" FUEL AIR BURNER OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE
RU169821U1 (en) * 2016-10-27 2017-04-03 Акционерное общество "ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат", АО "ЕВРАЗ ЗСМК" MULTI-DIPPER HEAD OF A GAS OXYGEN BURNER
RU178084U1 (en) * 2017-01-24 2018-03-22 Закрытое акционерное общество "Теплохиммонтаж" Burner device
RU187026U1 (en) * 2018-07-02 2019-02-14 Василий Вениаминович Малых UNIVERSAL GAS BURNER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU112741U1 (en) * 2011-05-25 2012-01-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" FUEL AIR BURNER OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE
RU169821U1 (en) * 2016-10-27 2017-04-03 Акционерное общество "ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат", АО "ЕВРАЗ ЗСМК" MULTI-DIPPER HEAD OF A GAS OXYGEN BURNER
RU178084U1 (en) * 2017-01-24 2018-03-22 Закрытое акционерное общество "Теплохиммонтаж" Burner device
RU187026U1 (en) * 2018-07-02 2019-02-14 Василий Вениаминович Малых UNIVERSAL GAS BURNER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0008842B1 (en) Burner for gaseous fuels of differing calorific values using preheated combustion air
CN106090907B (en) A kind of strong swirl flame diffusion burner of premix
US3368604A (en) Combustion apparatus
CN100552301C (en) The smooth combustion pilot combustor of gas turbine engine
US2674846A (en) Combustion chamber with baffle means to control secondary air
RU194569U1 (en) DEVICE FOR PREPARING FOR GAS FUEL COMBUSTION
CA1103574A (en) Burner for very low pressure gases
RU191002U1 (en) Injection gas burner
RU187026U1 (en) UNIVERSAL GAS BURNER
CN209458925U (en) Full premix combustion device and boiler is premixed entirely
CN203703970U (en) Infrared heating device
CN103115360B (en) The short flame high temperature industrial combustor of combustion gas
US5320522A (en) Gas Burner with combustion grille, its combustion process, and heating installation comprising such a burner
US4063872A (en) Universal burner
CN109780537B (en) Full premix burner and full premix boiler
RU211642U1 (en) Burner device for combustion of low-calorie gas
CN203116019U (en) Combustion gas short-flame and high-temperature industrial combustor
RU220526U1 (en) Gas burner with pre-mixing unit
RU2293917C1 (en) Injecting gas burner and boiler with injecting gas burners
RU191255U1 (en) Burner device
RU77396U1 (en) BURNER
RU26108U1 (en) GAS-BURNER
RU2008118756A (en) METHOD OF INTENSIFICATION OF THE FUEL COMBUSTION PROCESS AND BURNER DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
SU1725021A1 (en) Burner
RU2394185C2 (en) Installation for combustion of fuel