RU198622U1 - GAS BURNER WITH FORCED AIR SUPPLY - Google Patents
GAS BURNER WITH FORCED AIR SUPPLY Download PDFInfo
- Publication number
- RU198622U1 RU198622U1 RU2019138126U RU2019138126U RU198622U1 RU 198622 U1 RU198622 U1 RU 198622U1 RU 2019138126 U RU2019138126 U RU 2019138126U RU 2019138126 U RU2019138126 U RU 2019138126U RU 198622 U1 RU198622 U1 RU 198622U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stabilizer
- gas
- air
- burner
- flow
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к области энергетики, в частности к горелочным устройствам, работающим на природном газе с принудительной подачей воздуха.Технический результат - снижение выбросов оксида углерода и окислов азота за счет задания оптимального размера тороидальной рециркуляционной зоны и его регулировка при смесеобразовании без изменения аэродинамического сопротивления трактов горелки и расходов воздуха и газа.Газовая горелка содержит корпус 1, вентилятор 2, пламенную голову 3, регулятор расхода воздуха 4, регулятор расхода газа 5, газораздающий узел 6, газоподающие трубки 7, стабилизатор пламени 8, телескопический патрубок стабилизатора 9, кинематический узел изменения длины телескопического патрубка стабилизатора 10.Воздух поступает в корпус 1 горелки с помощью вентилятора 2 через входное устройство и регулятор расхода 4 и подается в пламенную голову 3. В газоподающие трубки 7 от источника через регулятор расхода 5 и газораздающий узел 6 подается природный газ. С помощью системы поджига происходит воспламенение газовоздушной смеси. При этом положения регуляторов 4 и 5 обеспечивают такой расход воздуха и газа, который необходим для успешного безопасного розжига горелки. После воспламенения газовоздушной смеси расход воздуха и газа задается регуляторами 4 и 5 в минимальном, максимальном или промежуточном режиме работы горелочного устройства. Затем с помощью кинематического узла 10 и ручного или иного привода системы тяг выполняется увеличение тороидальной зоны рециркуляции А за счет увеличения длины L патрубка стабилизатора 9 в направлении потока воздуха. При этом зона В отводится от стабилизатора 8 на такое расстояние, при котором зона Б паразитного вихря не влияет на центральную рециркуляционную зону А. Оптимальная настройка длины L патрубка 9 осуществляется в процессе наладки и зависит от схемы рециркуляции газов в топочном пространстве (прямоточной и с обратным периферийным ходом) с минимальными значениями выбросов оксида углерода и окислов азота.The proposed utility model relates to the field of power engineering, in particular to burners operating on natural gas with forced air supply. The technical result is to reduce emissions of carbon monoxide and nitrogen oxides by setting the optimal size of the toroidal recirculation zone and adjusting it during mixture formation without changing the aerodynamic resistance. burner paths and air and gas flow rates. The gas burner contains a housing 1, a fan 2, a combustion head 3, an air flow regulator 4, a gas flow regulator 5, a gas distribution unit 6, gas supply pipes 7, a flame stabilizer 8, a telescopic stabilizer pipe 9, a kinematic unit changing the length of the telescopic pipe of the stabilizer 10. Air enters the burner housing 1 with the help of the fan 2 through the inlet and the flow regulator 4 and is fed into the combustion head 3. Natural gas is supplied to the gas supply tubes 7 from the source through the flow regulator 5 and the gas distribution unit 6. The ignition system ignites the gas-air mixture. At the same time, the positions of regulators 4 and 5 provide such a flow of air and gas, which is necessary for a successful safe ignition of the burner. After ignition of the gas-air mixture, the flow rate of air and gas is set by regulators 4 and 5 in the minimum, maximum or intermediate operating mode of the burner. Then, using the kinematic unit 10 and a manual or other drive of the linkage system, the toroidal recirculation zone A is increased by increasing the length L of the stabilizer 9 branch pipe in the direction of the air flow. In this case, zone B is diverted from the stabilizer 8 to such a distance at which zone B of the parasitic vortex does not affect the central recirculation zone A. The optimal setting of the length L of the branch pipe 9 is carried out during the commissioning process and depends on the gas recirculation scheme in the combustion space (direct flow and with reverse flow). peripheral path) with minimum values of carbon monoxide and nitrogen oxides emissions.
Description
Предполагаемая полезная модель относится к области энергетики, в частности к горелочным устройствам, работающим на природном газе с принудительной подачей воздуха, предназначенным преимущественно для использования в топках различных котлоагрегатов.The proposed utility model relates to the field of energy, in particular, to burners operating on natural gas with forced air supply, intended primarily for use in the furnaces of various boilers.
Известно, что блочные горелки с принудительной подачей воздуха, работающие на природном газе в автоматическом режиме в диапазоне нагрузок 30…100%, характеризуются частичным предварительным смешением и коэффициентами избытка воздуха при различной нагрузке в диапазоне 1,05…1,15 (ГОСТ Р 51383-2012, EN 676+А2:2008). При этом для организации частичного предварительного смешения и стабилизации пламени используют закрутку потока для формирования тороидальной рециркуляционной зоны (Гупта А., Закрученные потоки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1987 - 588 с.). Формирование указанной зоны возможно за счет использования лопаточного аппарата (наклонные осевые или аэродинамические профилированные радиальные лопатки) или плохообтекаемого тела. Для горелок с принудительной подачей воздуха наиболее энергоэффеткивным вариантом является плохообтекаемое тело, для которого характерно развитое вихреобразование при меньшем сопротивлении воздушного тракта (М. Ван-Дайк, Альбом течений жидкости и газа: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986 - 184 с.). Однако в целях создания ядра потока и снижения уровня выбросов оксида углерода и окислов азота поток воздуха разделяют как минимум на два: центральный поток первичного воздуха, перифирийный поток вторичного воздуха, который обеспечивает продолжение процесса смесеобразования в топочном пространстве (Винтовкин А.А. и др., Горелочные устройства промышленных печей и топок - М.: Интермет Инжиниринг, 1999 - 560 с.). It is known that block burners with forced air supply, operating on natural gas in automatic mode in the load range of 30 ... 100%, are characterized by partial premixing and excess air ratios at various loads in the range of 1.05 ... 1.15 (GOST R 51383- 2012, EN 676 + A2: 2008). At the same time, for the organization of partial premixing and stabilization of the flame, a swirling flow is used to form a toroidal recirculation zone (Gupta A., Swirling streams: Per. From English. - M .: Mir, 1987 - 588 p.). The formation of this zone is possible due to the use of a scapula (oblique axial or aerodynamic profiled radial blades) or a bluff body. For burners with forced air supply, the most energy-efficient option is a bluff body, which is characterized by developed vortex formation with a lower resistance of the air path (M. Van Dyck, Album of liquid and gas flows: Translated from English - M .: Mir, 1986 - 184 from.). However, in order to create a core of the flow and reduce the level of emissions of carbon monoxide and nitrogen oxides, the air flow is divided into at least two: the central primary air flow, the peripheral secondary air flow, which ensures the continuation of the mixing process in the furnace space (Vintovkin A.A. et al. , Burner devices for industrial furnaces and furnaces - M .: Intermet Engineering, 1999 - 560 p.).
В связи с этим смеситель-стабилизатор пламени представляет собой поверхность полутела с протоком, при обтекании которого размер тороидальной рециркуляционной зоны значительно сокращается и разрушается за счет центрального потока первичного воздуха. Это приводит к некачественному смесеобразованию и росту выбросов с уходящими газами.In this regard, the mixer-flame stabilizer is a semi-body surface with a duct, when flowing around the size of the toroidal recirculation zone is significantly reduced and destroyed due to the central flow of primary air. This leads to poor-quality mixture formation and increased emissions with flue gases.
Регулировка процесса смесеобразования в рассматриваемых горелках осуществляется следующими способами: изменением скоростей потоков сред, лопаточным аппаратом с изменяемым углом наклона лопаток, осевым перемещением стабилизатора (плохообтекаемого тела) или пламенной головы-амбразуры относительно него. Указанные способы приводят к изменению сопротивления воздушного тракта (преимущественно к его увеличению), переходу характеристики встроенного вентилятора в другую рабочую точку и, соответственно, к изменению текущей мощности горелки, а также к снижению энергоэффективности установки в целом.The mixing process in the burners under consideration is controlled in the following ways: by changing the flow rates of the media, by a blade apparatus with a variable angle of inclination of the blades, by axial displacement of the stabilizer (bluff body) or the flame head-embrasure relative to it. These methods lead to a change in the resistance of the air path (mainly to its increase), the transition of the built-in fan characteristic to another operating point and, accordingly, to a change in the current burner power, as well as to a decrease in the energy efficiency of the installation as a whole.
Таким образом, наиболее эффективным способом улучшения и регулирования процесса смесеобразования является создание развитой тороидальной рециркуляционной зоны, потоки первичного и вторичного воздуха в которой практически не взаимодействуют, а возможность регулирования качества смешения без изменения мощности осуществляется с помощью указанного взаимодействия.Thus, the most effective way to improve and regulate the mixing process is to create a developed toroidal recirculation zone, in which the flows of primary and secondary air practically do not interact, and the possibility of regulating the mixing quality without changing the power is carried out using this interaction.
Известна газовая горелка, содержащая зоздухоподводящий корпус, с торцевой стороны которого установлен газоподающий узел с каналом для осевой подачи газа в камеру смешения, закрепленную на концевой части газоподающего узла, размещенной вдоль продольной оси внутри воздухоподводящего корпуса, причем камера смешения снабжена продольными входными воздушными каналами, а также воздушными каналами, выполненными в стенке камеры смешения рядами в окружном направлении, отличающаяся тем, что внутренняя полость камеры смешения выполнена в виде последовательно размещенных полостей, первая из которых выполнена в форме конфузора, сопряженного с цилиндрическими камерами, диаметр которых превышает диаметр выходного отверстия конфузора, между камерами и на выходе последней цилиндрической камеры размещены кольцевые диафрагмы, а смежные в продольном направлении воздушные каналы выполнены с окружным смещением, (патент РФ на изобретение № RU 2670632 С9, F23D 14/62, 2017).A gas burner is known containing an air supply housing, on the end side of which a gas supply unit is installed with a channel for axial gas supply to the mixing chamber, fixed on the end part of the gas supply unit located along the longitudinal axis inside the air supply housing, and the mixing chamber is equipped with longitudinal air inlet channels, and also by air channels made in the wall of the mixing chamber in rows in the circumferential direction, characterized in that the inner cavity of the mixing chamber is made in the form of sequentially placed cavities, the first of which is made in the form of a confuser coupled with cylindrical chambers, the diameter of which exceeds the diameter of the outlet of the confuser, annular diaphragms are placed between the chambers and at the outlet of the last cylindrical chamber, and the air channels adjacent in the longitudinal direction are made with a circumferential offset (RF patent for invention No. RU 2670632 C9, F23D 14/62, 2017).
Недостатком известного устройства является отсутствие формирующего основное ядро факела центрального потока первичного воздуха, а также значительное аэродинамическое сопротивление потоку воздуха входных каналов камеры смешения.The disadvantage of the known device is the absence of a central flow of primary air forming the main core of the torch, as well as significant aerodynamic resistance to the air flow of the inlet channels of the mixing chamber.
Известна горелка газовая, содержащая амбразуру, корпус, внешний кольцевой канал для подачи воздуха с инжекторами, патрубки для газа с соплами, размещенными по окружности между инжекторами на одинаковом расстоянии от них, газовой коллектор с соплами, центрально расположенный цилиндрический канал для подачи воздуха, согласно полезной модели, она снабжена завихрителем в виде лопастей, расположенным у входа центрального канала для подачи воздуха, при этом лопасти расположены под углом к горизонтальной плоскости (патент РФ на полезную модель № RU 93938, U1, 2010).Known gas burner, containing an embrasure, a housing, an outer annular channel for air supply with injectors, gas nozzles with nozzles located around the circumference between the injectors at the same distance from them, a gas manifold with nozzles, a centrally located cylindrical channel for air supply, according to the useful model, it is equipped with a swirler in the form of blades located at the entrance of the central channel for air supply, while the blades are located at an angle to the horizontal plane (RF patent for useful model No. RU 93938, U1, 2010).
В известной конструкции осуществляется улучшение качества и полноты сгорания и уменьшение сопротивления.In the known design, the quality and completeness of combustion and the reduction of resistance are improved.
Недостатком известного устройства является невозможность регулировки качества смешения без изменения угла наклона лопаток, что приводит к изменению сопротивления воздушного тракта горелки и характеристики источника воздуха.The disadvantage of the known device is the impossibility of adjusting the mixing quality without changing the angle of inclination of the blades, which leads to a change in the resistance of the air path of the burner and the characteristics of the air source.
Известно горелочное устройство, содержащее газовую трубу, размещенную в воздушной трубе, и стабилизатор пламени, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит выполненный в форме полого полутора обтекатель, прикрепленный к воздушной трубе с помощью диффузора, а стабилизатор выполнен в форме чаши с краями, заведенными в полость полугора, и прикреплен к выходному концу газовой трубы (патент РФ на изобретение № RU 2044221, С1, 1995).Known burner device containing a gas pipe located in an air pipe, and a flame stabilizer, characterized in that it further comprises a hollow one and a half fairing, attached to the air pipe by means of a diffuser, and the stabilizer is made in the form of a bowl with the edges inserted into a half-slope cavity, and is attached to the outlet end of the gas pipe (RF patent for invention No. RU 2044221, C1, 1995).
В известном горелочном устройстве осуществляется расширение возможного диапазона надежной работы, что выражается в достижении надежной стабилизации пламени при повышенных нагрузках и в более широком диапазоне соотношения воздух/топливо, а также в возможности работы горелочного устройства в инертной среде.In the known burner device, the possible range of reliable operation is expanded, which is expressed in achieving reliable flame stabilization at increased loads and in a wider range of the air / fuel ratio, as well as in the possibility of operating the burner device in an inert atmosphere.
Недостатком известного устройства является отсутствие центрального формообразующего потока первичного воздуха, повышенное аэродинамическое сопротивление полости подачи газа и невозможность регулировки качества смесеобразования без изменения расходов сред.The disadvantage of the known device is the lack of a central forming flow of primary air, increased aerodynamic resistance of the gas supply cavity and the impossibility of adjusting the quality of mixture formation without changing the flow rates of the media.
Известно устройство для регулирования низкоэмиссионной камеры сгорания газовой турбины, содержащее корпус с каналами подачи первичного и вторичного воздуха в жаровую трубу камеры сгорания и с каналом смешения основного топлива с первичным воздухом, в котором установлен осевой завихритель, агрегаты синхронного регулирования расходов первичного и вторичного воздуха, размещенные в соответствующих каналах корпуса и взаимосвязанные между собой так, что при увеличении или уменьшении расхода первичного воздуха происходит соответственно уменьшение или увеличение расхода вторичного воздуха, отличающееся тем, что начальная часть жаровой трубы выполнена в виде входного диффузора, агрегат регулирования расхода первичного воздуха выполнен в виде стабилизатора пламени, установленного по оси камеры сгорания с возможностью осевого перемещения во впускном диффузоре жаровой трубы, и связан с регулятором расхода основного топлива для поддержания коэффициента избытка воздуха в канале подачи первичного воздуха и канале смешения постоянным или близким к этому в пределах от 1,7 до 2,5, лопатки осевого завихрителя установлены концентрично под углом к его оси, большим или равным 30 установлено сопло с критическим сечением (патент РФ на изобретение № RU 2325588, С2, 2006).A device for regulating a low-emission combustion chamber of a gas turbine is known, comprising a housing with channels for supplying primary and secondary air to the flame tube of the combustion chamber and with a channel for mixing the main fuel with primary air, in which an axial swirler is installed, units for synchronous regulation of the primary and secondary air flows, located in the corresponding channels of the housing and interconnected so that with an increase or decrease in the primary air flow, a corresponding decrease or increase in the secondary air flow occurs, characterized in that the initial part of the flame tube is made in the form of an inlet diffuser, the primary air flow control unit is made in the form of a stabilizer flame, installed along the axis of the combustion chamber with the possibility of axial movement in the inlet diffuser of the flame tube, and is connected with the main fuel flow regulator to maintain the excess air ratio in the primary air supply channel spirit and the mixing channel constant or close to this in the range from 1.7 to 2.5, the axial swirler blades are installed concentrically at an angle to its axis, greater than or equal to 30, a nozzle with a critical section is installed (RF patent for invention No. RU 2325588, C2 , 2006).
В известном устройстве осуществляется снижение возможности возникновения автоколебаний давления в камере сгорания и снижение вредных выбросов; расширение функциональных возможностей путем использования в качестве горючего помимо жидких углеводородов также и горючих газов.The known device reduces the possibility of pressure self-oscillations in the combustion chamber and reduces harmful emissions; expansion of functionality by using combustible gases in addition to liquid hydrocarbons as fuel.
Недостатком известного устройства является отсутствие центрального формообразующего потока первичного воздуха, коэффициент избытка воздуха в канале смешения поддерживается в пределах 1,7…2,5, что соответствует способу снижения выбросов оксида углерода и окислов азота за счет повышенного расхода воздуха, и, соответственно, повышенным удельным энергозатратам.The disadvantage of the known device is the absence of a central shaping flow of primary air, the excess air ratio in the mixing channel is maintained within 1.7 ... 2.5, which corresponds to a method for reducing emissions of carbon monoxide and nitrogen oxides due to increased air consumption, and, accordingly, energy consumption.
Известен способ работы блочной газовой горелки и блочная газовая горелка содержащая корпус, соединенный с вентилятором, соосно размещенный в корпусе газораздающий узел, сообщенный с газовым трактом, регулятор расхода воздуха и узел пропорционирования расходов газа и воздуха, отличающаяся тем, что в стенке корпуса перед газораздающим узлом выполнено отверстие регулируемого проходного сечения для сообщения воздушного тракта с атмосферой (патент РФ на изобретение № RU 2103603, С1, 1998).There is a known method of operation of a block gas burner and a block gas burner containing a housing connected to a fan, a gas distribution unit coaxially located in the housing, connected to the gas path, an air flow regulator and a unit for proportioning gas and air flows, characterized in that in the wall of the housing in front of the gas distribution unit an opening of an adjustable flow section is made to communicate the air duct with the atmosphere (RF patent for invention No. RU 2103603, C1, 1998).
В известном способе и горелке осуществляется расширение диапазона устойчивости горения при регулировании тепловой мощности горелки, а также повышение качества регулирования (глубина и плавность).In the known method and burner, the range of combustion stability is expanded when regulating the thermal power of the burner, as well as improving the quality of regulation (depth and smoothness).
Недостатком известного устройства является снижение энергоэффективности горелки в целом за счет организации перепуска излишек воздуха в атмосферу, а также снижение надежности установки при использовании пропорционального регулятора.The disadvantage of the known device is a decrease in the energy efficiency of the burner as a whole due to the organization of the bypass of excess air into the atmosphere, as well as a decrease in the reliability of the installation when using a proportional controller.
Техническая задача, решаемая предполагаемой полезной моделью - организация оптимального смесеобразования без повышения удельных энергетических затрат при сжигании природного газа в топках котлоагрегатов.The technical problem solved by the proposed utility model is the organization of optimal mixture formation without increasing the specific energy costs when burning natural gas in the furnaces of boiler units.
Технический результат, который может быть получен при использовании заявляемого технического решения - сохранение оптимального размера тороидальной рециркуляционной зоны и его регулировка при смесеобразовании без изменения аэродинамического сопротивления трактов горелки и расходов воздуха и газа.The technical result that can be obtained using the proposed technical solution is the preservation of the optimal size of the toroidal recirculation zone and its adjustment during mixture formation without changing the aerodynamic resistance of the burner ducts and air and gas flow rates.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном горелочном устройстве, содержащим корпус, соединенный с вентилятором, соосно размещенный в корпусе газо-раздающий узел, сообщенный с газовым трактом, регулятор расхода воздуха, в соответствии с новым предложением после газораздающего узла по потоку установлен стабилизатор пламени, выполненный в виде поверхности полусферы с центральным протоком, телескопический патрубок, установленный в центральной проточной части стабилизатора с возможностью изменения с помощью кинематического узла его длины по потоку воздуха относительно стабилизатора в диапазоне 0,2…0,6 максимального диаметра стабилизатора, газоподающие трубки, установленные по периферийной кромке стабилизатора, а также пламенная голова и регулятор расхода газа.To solve the problem with the achievement of the specified technical result in a known burner device containing a housing connected to a fan, a gas distribution unit coaxially located in the housing and connected to a gas path, an air flow regulator, in accordance with the new proposal, downstream of the gas distribution unit is installed downstream flame stabilizer made in the form of a hemispherical surface with a central duct, a telescopic branch pipe installed in the central flow path of the stabilizer with the possibility of changing its length along the air flow relative to the stabilizer by means of a kinematic unit in the range of 0.2 ... 0.6 of the maximum diameter of the stabilizer, gas supply pipes installed along the peripheral edge of the stabilizer, as well as a combustion head and a gas flow regulator.
Возможны дополнительные варианты конструкции горелки, в которой целесообразно, чтобы:Additional variants of the burner design are possible, in which it is advisable that:
газораздающий узел имел не менее 4 выходных газоподающих трубки, расположенных равномерно на периферийной кромке стабилизатора, а выходные отверстия трубок выходили за поверхность стабилизатора по потоку воздуха;the gas distributing unit had at least 4 outlet gas supply tubes located evenly on the peripheral edge of the stabilizer, and the outlet openings of the tubes went beyond the surface of the stabilizer along the air flow;
стабилизатор представлял собой поверхность усеченного конуса с углом раскрытия 100…120°;the stabilizer was a truncated cone surface with an opening angle of 100 ... 120 °;
наружная кромка стабилизатора имела кольцевое поперечное сечение;the outer edge of the stabilizer had an annular cross-section;
патрубок центральной проточной части стабилизатора имел отношение внутреннего диаметра патрубка к максимальному диаметру стабилизатора в диапазоне 0,15…0,3;the branch pipe of the central flow path of the stabilizer had the ratio of the internal diameter of the branch pipe to the maximum diameter of the stabilizer in the range of 0.15 ... 0.3;
патрубок центральной проточной части стабилизатора имел закругленные входные и выходные кромки.the branch pipe of the central flow part of the stabilizer had rounded inlet and outlet edges.
Указанные преимущества, а также особенности предлагаемой полезной модели поясняются вариантами ее осуществления со ссылками на чертежи: на фиг. 1 изображена конструктивная схема горелки; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 (вариант 1); на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2 (вариант 2); на фиг. 5 - поз. 8 на фиг. 1 (вариант 1), на фиг. 6 - поз. 8 на фиг. 1 (вариант 2); на фиг. 7 - поз. 8 на фиг. 1 (вариант 3).These advantages, as well as the features of the proposed utility model, are explained by the variants of its implementation with reference to the drawings: Fig. 1 shows the structural diagram of the burner; in fig. 2 - view A in FIG. 1; in fig. 3 - section b-b in Fig. 2 (option 1); in fig. 4 - section b-b in Fig. 2 (option 2); in fig. 5 - pos. 8 in FIG. 1 (option 1), in Fig. 6 - pos. 8 in FIG. 1 (option 2); in fig. 7 - pos. 8 in FIG. 1 (option 3).
Газовая горелка содержит корпус 1, вентилятор 2, пламенную голову 3, регулятор расхода воздуха 4, регулятор расхода газа 5, газораздающий узел 6, газоподающие трубки 7, стабилизатор пламени 8, телескопический патрубок стабилизатора 9, кинематический узел изменения длины телескопического патрубка стабилизатора 10.The gas burner contains a
Газовая горелка работает следующим образом. Воздух поступает в корпус 1 горелки с помощью вентилятора 2 через входное устройство (не показано) и регулятор расхода 4, и подается в пламенную голову 3. В газоподающие трубки 7 от источника (не показан) через регулятор расхода 5 и газораздующий узел 6 подается природный газ. Корпус газораздающего узла 6 предварительно делит поток воздуха на первичный (Воздух 1) и вторичный (Воздух 2) - периферийный потоки (фиг. 1). Газоподающие трубки 7 установлены по периферийной кромке стабилизатора пламени 8 (фиг. 2) таким образом, что выходные кромки трубок расположены в зоне разрежения А (фиг. 3). С помощью системы поджига, например, подведенными к одной из газоподающих трубок 7 электродами (не показаны), происходит воспламенение газовоздушной смеси. При этом положения регуляторов 4 и 5 обеспечивают такой расход воздуха и газа, который необходим для успешного безопасного розжига горелки. После воспламенения газовоздушной смеси, расход воздуха и газа задается регуляторами 4 и 5 в минимальном, максимальном или промежуточном режиме работы горелочного устройства. Длина L телескопического патрубка стабилизатора пламени 9 минимальная и соответствует минимальной длине центральной рециркуляционной зоны А (фиг. 3). При этом за счет потока первичного воздуха (Воздух 1 в зоне В) формируется паразитный вихрь Б, который минимизирует размер центральной рециркуляционной зоны А (фиг. 3). Производится контроль выбросов угарного газа СО и окислов азота NOx в составе дымовых газов в контрольной точке дымохода на выходе из котлоагрегата. При значительных показаниях (согласно ГОСТ Р 51383-2012 - более 80…120 мг/м3) необходимо выполнить увеличение тороидальной зоны рециркуляции А за счет увеличения длины L патрубка стабилизатора 9 в направлении потока воздуха с помощью кинематического узла 10 и ручного или иного привода системы тяг (фиг. 4). При этом зона В отводится от стабилизатора 8 на такое расстояние, при котором зона Б паразитного вихря не влияет на центральную рециркуляционную зону А. Целесообразно, чтобы длина зоны рециркуляции на каждом режиме работы находилась в диапазоне 1…2 D0, где D0 - внутренний диаметр пламенной головы 3. Оптимальная настройка длины L патрубка 9 осуществляется в процессе наладки и зависит от схемы рециркуляции газов в топочном пространстве (прямоточной и с обратным периферийным ходом) с минимальными значениями выбросов оксида углерода и окислов азота.The gas burner works as follows. Air enters the
Авторами с помощью численного эксперимента определено соотношение изменения относительной длины центральной рециркуляционной зоны (L - как отношение длины зоны к максимальному диаметру стабилизатора 8) в зависимости от относительной длины телескопического патрубка стабилизатора 9 (ι - отношение длины патрубка к максимальному диаметру стабилизатора 8) в диапазоне чисел Re после вентилятора (7 104…4,2 105): L=6,35ι 2-2,48ι+1,25. При этом увеличение центральной рециркуляционной зоны в 1,5 раза приводит к увеличению аэродинамического сопротивления на 5%, т.к. максимальная скорость первичного воздуха в центральном протоке стабилизатора 8 практически не изменяется, а влияние длины патрубка стабилизатора 9 не существенно. Т.е. процесс регулирования качества смесеобразования не влияет на аэродинамическую характеристику вентилятора, следовательно, горелочное устройство сохраняет режим заданной тепловой мощности, энергопотребление вентилятора не увеличивается.Using a numerical experiment, the authors determined the ratio of the change in the relative length of the central recirculation zone (L - as the ratio of the length of the zone to the maximum diameter of the stabilizer 8) depending on the relative length of the telescopic branch pipe of the stabilizer 9 ( ι is the ratio of the length of the branch pipe to the maximum diameter of the stabilizer 8) in the range of numbers Re after the fan (7 10 4 ... 4.2 10 5 ): L = 6.35 ι 2 -2.48 ι +1.25. At the same time, an increase in the central recirculation zone by 1.5 times leads to an increase in aerodynamic drag by 5%, since the maximum speed of primary air in the central channel of the
Расположение газоподающих трубок 7 по периферийной кромке стабилизатора пламени 8 в зоне разрежения приводит к снижению аэродинамического сопротивления газораздающего узла 6 в целом.The location of the
Установка в газораздающем узле 6 не менее 4 выходных газоподающих трубок, равномерно расположенных на периферийной кромке стабилизатора 8 (фиг. 2) обеспечивает равномерное распределение потока природного газа в участке смешения за стабилизатором 8.The installation in the
Выполнение стабилизатора пламени 8 в виде поверхности усеченного конуса с углом раскрытия α=100…120° приводит к формированию качественно и количественно подобной центральной рециркуляционной зоны, что и в случае с полусферической поверхностью, при этом повышается технологичность изготовления и снижется стоимость стабилизатора 8 (фиг. 5).The execution of the
Выполнение наружной кромки стабилизатора 8 в виде кольцевого поперечного сечения интенсифицирует процесс срыва потока вторичного воздуха с кромки и вихреобразование в теневой зоне стабилизатора 8, что повышает качество смесеобразования (фиг. 6, фиг. 7 по варианту 2).The implementation of the outer edge of the
Обеспечение отношения внутреннего диаметра телескопического патрубка 9 к максимальному диаметру стабилизатора 8 в диапазоне 0,15…0,3 обеспечивает оптимальное для работы горелки соотношение первичного и вторичного воздуха в диапазоне 0,1…0,2 к 0,9…0,8 соответственно.Ensuring the ratio of the inner diameter of the
Выполнение телескопического патрубка 9 с закругленными входной и выходной кромками снижает аэродинамическое сопротивление патрубка 9 в целом при любой длине L.The
В качестве привода кинематического узла 10 допускается использование поворотных и линейных типов, применяемых в промышленности.As a drive of the
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019138126U RU198622U1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | GAS BURNER WITH FORCED AIR SUPPLY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019138126U RU198622U1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | GAS BURNER WITH FORCED AIR SUPPLY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU198622U1 true RU198622U1 (en) | 2020-07-21 |
Family
ID=71740960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019138126U RU198622U1 (en) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | GAS BURNER WITH FORCED AIR SUPPLY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU198622U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU227070U1 (en) * | 2024-05-22 | 2024-07-04 | Андрей Анатольевич Гришин | Block burner |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU363837A1 (en) * | 1967-09-26 | 1972-12-25 | BURNER DEVICE | |
| SU1383048A1 (en) * | 1986-09-02 | 1988-03-23 | Головное специализированное конструкторское бюро по комплексу оборудования для микроклимата | Gas burner |
| RU2103603C1 (en) * | 1995-09-05 | 1998-01-27 | Акционерное общество "Нижегородский машиностроительный завод" | Method of operation of unitized gas burner and unitized gas burner for realization of this method |
| RU2325588C2 (en) * | 2006-07-13 | 2008-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Device to control low emission combustion chamber of gas turbine |
| RU2451878C1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-05-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Method for preliminary preparation and combustion of "lean" air-fuel mixture in low-emission burner |
-
2019
- 2019-11-25 RU RU2019138126U patent/RU198622U1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU363837A1 (en) * | 1967-09-26 | 1972-12-25 | BURNER DEVICE | |
| SU1383048A1 (en) * | 1986-09-02 | 1988-03-23 | Головное специализированное конструкторское бюро по комплексу оборудования для микроклимата | Gas burner |
| RU2103603C1 (en) * | 1995-09-05 | 1998-01-27 | Акционерное общество "Нижегородский машиностроительный завод" | Method of operation of unitized gas burner and unitized gas burner for realization of this method |
| RU2325588C2 (en) * | 2006-07-13 | 2008-05-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Device to control low emission combustion chamber of gas turbine |
| RU2451878C1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-05-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Method for preliminary preparation and combustion of "lean" air-fuel mixture in low-emission burner |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU227070U1 (en) * | 2024-05-22 | 2024-07-04 | Андрей Анатольевич Гришин | Block burner |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6027330A (en) | Low NOx fuel gas burner | |
| JP2617680B2 (en) | Low NOx burner | |
| EP0017429A2 (en) | Low NOX burner | |
| EP2294336B1 (en) | Low nox burner | |
| US7430970B2 (en) | Burner with center air jet | |
| CN105737203A (en) | Swirler and pre-mixing combustor adopting same | |
| CA3009668C (en) | Low nox burner apparatus and method | |
| EP3152490B1 (en) | Non-symmetrical low nox burner apparatus and method | |
| CN117628504A (en) | Internal combustion type integrated ignition air gun for multi-fuel double-stage adjustable injection | |
| RU198622U1 (en) | GAS BURNER WITH FORCED AIR SUPPLY | |
| AU2011332718B2 (en) | Pulverized fuel fired boiler equipment | |
| CN217004457U (en) | Gas low-nitrogen burner with partially premixed high and low speed configuration | |
| RU2396488C1 (en) | Burner for gas burning | |
| CN210801184U (en) | High-pressure-drop multistage strong-turbulence low-NOx emission gas burner | |
| GB1585410A (en) | Burner | |
| CN210601622U (en) | Adjustable staged ignition burner suitable for gas fuel | |
| RU2230257C2 (en) | Device for burning gaseous fuel | |
| CN113007707A (en) | Internal flue gas recirculation low NOx burner | |
| CN109737396A (en) | The low NO of multi-mode direct current staged air distribution fuel oilxCombustion method and its device | |
| CN212273977U (en) | Burner with a burner head | |
| CN221375667U (en) | Internal combustion type integrated ignition air gun for multi-fuel double-stage adjustable injection | |
| CN210511659U (en) | Combustion head air homogenizing device and boiler heat supply system | |
| CN218237459U (en) | Ultralow nitrogen gas burner | |
| KR20050117417A (en) | Recirculation 3-step burner for fluid and gas | |
| JPS63116011A (en) | Radiant tube burner |