RU2018768C1 - Блочная инжекционная горелка - Google Patents
Блочная инжекционная горелка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2018768C1 RU2018768C1 SU5002749A RU2018768C1 RU 2018768 C1 RU2018768 C1 RU 2018768C1 SU 5002749 A SU5002749 A SU 5002749A RU 2018768 C1 RU2018768 C1 RU 2018768C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- masonry
- mixers
- channels
- distribution chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Изобретение относится к конструкции блочных инжекционных горелок для оснащения работающих на газовом топливе топок водогрейных и паровых котлов, которые используют преимущественно в системах отопления жилых, общественных и промышленных зданий. Задачей изобретения является снижение концентрации оксидов азота в продуктах сгорания газообразного топлива. Горелка имеет корпус, воздухораспределительную камеру в нижней части корпуса, напорный газовый коллектор, проложенный над воздухораспределительной камерой, огнеупорную кладку, разделяющую корпус на зону смешивания и зону горения и имеющую в верхней части щель, распространяющуюся на длину газового коллектора, и трубчатые инжекторы-смесители, жестко закрепленные в стенках газового коллектора и огнеупорной кладке, открытые каждый с нижнего торца в воздухораспределительную камеру, с верхнего - в щель в огнеупорной кладке и через отверстия в стенках труб - в полость газового коллектора. В огнеупорной кладке параллельно инжекторам-смесителям выполнены каналы, соединяющие зону горения с воздухораспределительной камерой, причем сумма проходных сечений этих дополнительных каналов составляет 20 ... 60% от суммарной площади всех воздухопроходных каналов. 3 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к конструкции блочных инжекционных горелок (БИГ) для оснащения работающих на газовом топливе топок водогрейных и паровых котлов, которые используют преимущественно в системах отопления жилых, общественных и промышленных зданий.
Известна горелка, имеющая смеситель-инжектор с центральным соплом, подключенный к источнику природного газа и свободно сообщающийся с противоположной соплу стороны с атмосферой, носик и футерованный огнеупором туннель [1].
Открытый подсос воздуха в такую горелку создает интенсивный (выше уровня, допустимого по нормам промсанитарии) аэродинамический шум, а из-за однократного смешения возникает возможность неполного сгорания газа в мощном факеле. Поэтому для отопления водогрейных котлов более приемлемы блочные инжекционные горелки.
Известна горелка, содержащая корпус, воздухораспределительную камеру в нижней части корпуса, напорный газовый коллектор, проложенный над воздухораспределительной камерой, огнеупорную кладку, разделяющую корпус на зону смешивания и зону горения и имеющую в верхней части щель, распространяющуюся на длину газового коллектора, трубчатые инжекторы-смесители, жестко закрепленные в донной и верхней частях газового коллектора и в огнеупорной кладке, сообщающиеся через открытые торцы снизу - с воздухораспределительной камерой, сверху - со щелью в огнеупорной кладке, и через отверстия в стенках труб - с полостью газового коллектора [2].
Распределенный по многим точкам подсос воздуха в инжекторы-смесители через буферную воздухораспределительную камеру и смешивание газообразного топлива с воздухом внутри обладающей не только тепло-, но и звукоизолирующими свойствами огнеупорной кладки в сочетании с преимущественно подовым размещением БИГ существенно снижают аэродинамический шум.
Однако количество оксидов азота (NOx), образующихся в пламени таких горелок, достигает 500 мг/м3 и более продуктов сгорания.
Задачей изобретения является снижение концентрации оксидов азота в продуктах сгорания путем перераспределения воздуха, подаваемого на сжигание топливного газа.
Поставленная задача достигается тем, что блочная инжекционная горелка, имеющая корпус, воздухораспределительную камеру в нижней части корпуса, напорный газовый коллектор, проложенный над воздухораспределительной камерой, огнеупорную кладку, разделяющую корпус на зону смешивания и зону горения и имеющую в верхней части щель, распространяющуюся на длину газового коллектора, и трубчатые инжекторы-смесители, жестко закрепленные в стенках газового коллектора и огнеупорной кладке, открытые каждый с нижнего торца в воздухораспределительную камеру, с верхнего - в щель в огнеупорной кладке и через отверстия в стенках труб - в полость газового коллектора, согласно изобретению, имеет в огнеупорной кладке параллельные инжекторам-смесителям каналы, соединяющие зону горения с воздухораспределительной камерой, причем сумма проходных сечений этих дополнительных каналов составляет 20...60% от суммарной площади всех воздухопропускных каналов.
На фиг.1 изображена предлагаемая БИГ, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.3 - то же, вид сверху.
Предлагаемая БИГ имеет корпус 1 с воздухораспределительной камерой 2 в своей нижней части; напорный газовый коллектор 3 в виде короба с входным патрубком 4, проложенный над воздухораспределительной камерой 2; огнеупорную кладку 5, которая разделят корпус 1 на зону смешивания и зону горения и имеет щель 6, длина которой соответствует длине напорного газового коллектора 3; трубчатые инжекторы-смесители 7, которые жестко закреплены в верхней (потолочной) и нижней (донной) стенках короба напорного газового коллектора 3 и с помощью набивки 8 из огнеупорной массы в огнеупорной кладке 5 и которые сообщаются с полостью воздухораспределительной камеры 2 через открытые снизу торцы, с полостью напорного газового коллектора 3 - через наклоненные под острым углом в сторону выхода из трубок отверстия в их стенках, а со щелью 6 - через открытые верхние торцы; дополнительные каналы 9 в огнеупорной кладке 5, параллельные инжекторам-смесителям 7 и соединяющие полость воздухораспределительной камеры 2 с зоной горения. Эти каналы имеют поперечное сечение, составляющее 20...60% от суммарной площади всех воздухопроводных каналов. Они могут быть выполнены как в виде рядов параллельных между собою отверстий, так и (преимущественно) в виде щелей. В нижней входной части дополнительных воздухопроводных каналов 9 могут быть установлены шиберы 10 для текущего регулирования подачи воздуха в обход инжекторов-смесителей 7. На входе в воздухораспределительную камеру 2 также может быть установлен шибер 11.
В зависимости от потребной для отопления конкретных котлов тепловой мощности БИГ может иметь несколько рядов описанных элементов.
БИГ работает следующим образом.
Горючий газ под избыточным давлением подают через патрубок 4 в полость газового коллектора 3. Проходя через отверстия в стенках инжекторов-смесителей 7, газ инжектирует первичный воздух из воздухораспределительной камеры 2 и смешивается с ним. Горючая смесь выходит в щель 6, где формируется протяженный факел.
С обеих сторон к факелу подмешивается вторичный воздух, поступающий в зону горения через дополнительные (боковые) воздухопроводные каналы 9 в огнеупорной кладке 5. В том случае, когда сумма проходных сечений каналов 9 не выходит за пределы 20...60% от суммарной площади всех воздухопроводных каналов, концентрация оксидов азота в продуктах сгорания не превышает 170 мг/м3.
Этот положительный эффект был установлен в экспериментах с предлагаемой БИГ на водогрейном котле модели КСВ-1,86Г завода "КазаньЭНЕРГОКОММАШ". В поду топки этого котла были смонтированы две БИГ, каждая из которых имела по 13 инжекторов-смесителей в виде отрезков труб длиной 290 мм с наружным диаметром 49 мм и толщиной стенки 3 мм. В стенках каждой трубы в зоне, соответствующей просвету напорного газового коллектора, под углом 25о в направлении снизу вверх были выполнены по четыре осесимметрично (через 90о) расположенных отверстия диаметром 1,5 мм каждое.
Инжекторы-смесители были зафиксированы в верхней и нижней стенках короба напорного газового коллектора сваркой, а в огнеупорной кладке - огнеупорной же массой, содержащей по 45% хромистого железняка и порошка обожженного магнезита и 10% огнеупорной глины.
Нижние торцы инжекторов-смесителей были оборудованы расположенными в воздухораспределительной камере шиберами для регулирования расхода первичного воздуха в пределах 100...65% (и соответственно вторичного воздуха - в пределах 0...35%) от суммарного расхода воздуха на горение.
Дополнительные каналы для подачи вторичного воздуха в зону горения в обход инжекторов-смесителей были выполнены в виде щелей шириной 10 мм и снабжены шиберами для регулирования расхода вторичного воздуха. При полностью открытых шиберах сумма проходных сечений щелей составляла 66% суммарной площади поперечных сечений всех воздухопропускных каналов.
Природный газ подавали в газовый коллектор под избыточным давлением 0,7. . . 0,8 ати (0,17...0,18 МПа), а воздух поступал в воздухораспределительную камеру непосредственно из атмосферы.
Концентрацию оксидов азота в продуктах сгорания определяли с помощью универсального газоанализатора модели УГ-2 по методике Института газа АН УССР (см. "Химическая технология", 1975, N 2, с. 47...50), а в контрольных пробах - фотоколориметрически с использованием реактива Гриссе-Илосвая.
Эксперименты были проведены со ступенчатым изменением доли площади дополнительных каналов в сумме площадей всех воздухопропускных каналов в интервале: 0, 15, 20, 35, 45, 50, 56, 60, 63 и 66%.
Результаты экспериментов представлены в таблице.
Как видно из таблицы, предлагаемая БИГ в сравнении с прототипом имеет следующие преимущества:
- в техническом отношении обеспечивается формирование факела с более равномерным температурным полем, что затрудняет протекание химических реакций термического окисления азота;
- в экологическом отношении обеспечивается реальное снижение концентрации оксидов азота в продуктах сгорания в 2-2,5 раза;
- в экономическом отношении предлагаемая БИГ способна предотвратить ущерб окружающей среде.
- в техническом отношении обеспечивается формирование факела с более равномерным температурным полем, что затрудняет протекание химических реакций термического окисления азота;
- в экологическом отношении обеспечивается реальное снижение концентрации оксидов азота в продуктах сгорания в 2-2,5 раза;
- в экономическом отношении предлагаемая БИГ способна предотвратить ущерб окружающей среде.
Claims (1)
- БЛОЧНАЯ ИНЖЕКЦИОННАЯ ГОРЕЛКА, имеющая корпус, воздухораспределительную камеру в нижней части корпуса, напорный газовый коллектор, проложенный над воздухораспределительной камерой, огнеупорную кладку, разделяющая корпус на зону смешивания и зону горения и имеющую в верхней части щель, распространяющуюся на длину газового коллектора, и трубчатые инжекторы-смесители, жестко закрепленные в стенках газового коллектора и огнеупорной кладке, открытые каждый с нижнего торца в воздухораспределительную камеру, с верхнего торца - в щель в огнеупорной кладке и через отверстия в стенках труб - в полость напорного газового коллектора, отличающаяся тем, что в огнеупорной кладке параллельно инжекторам-смесителям выполнены каналы, дополнительно соединяющие зону горения с воздухораспределительной камерой, при этом сумма проходных сечений этих дополнительных каналов составляет 20 - 60% от суммы продольных сечений всех воздухопропускных каналов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5002749 RU2018768C1 (ru) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Блочная инжекционная горелка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5002749 RU2018768C1 (ru) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Блочная инжекционная горелка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018768C1 true RU2018768C1 (ru) | 1994-08-30 |
Family
ID=21585462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5002749 RU2018768C1 (ru) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Блочная инжекционная горелка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2018768C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446352C1 (ru) * | 2010-12-14 | 2012-03-27 | Владимир Александрович Трусов | Горелка |
RU2446353C1 (ru) * | 2011-02-21 | 2012-03-27 | Владимир Александрович Трусов | Горелка |
RU2489649C1 (ru) * | 2012-01-31 | 2013-08-10 | Владимир Александрович Трусов | Горелка |
RU2527231C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-08-27 | Владимир Александрович Трусов | Горелка |
-
1991
- 1991-07-01 RU SU5002749 patent/RU2018768C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Арсеев А.В. Сжигание природного газа. М.: Металлургиздат, 1963, с.111. * |
2. Ахмадов Р.Б. и др. Рациональное использование газов в энергетических установках. Л.: Недра, 1990, с.204. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446352C1 (ru) * | 2010-12-14 | 2012-03-27 | Владимир Александрович Трусов | Горелка |
RU2446353C1 (ru) * | 2011-02-21 | 2012-03-27 | Владимир Александрович Трусов | Горелка |
RU2489649C1 (ru) * | 2012-01-31 | 2013-08-10 | Владимир Александрович Трусов | Горелка |
RU2527231C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-08-27 | Владимир Александрович Трусов | Горелка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2068154C1 (ru) | Горелка с предварительным перемешиванием | |
CA1135172A (en) | Low nox burner | |
EP0194079B1 (en) | Fluid fuel fired burner | |
US6231334B1 (en) | Biogas flaring unit | |
US5980243A (en) | Flat flame | |
CA2088659C (en) | Apparatus and process for control of nitric oxide emissions from combustion devices using vortex rings and the like | |
US6287111B1 (en) | Low NOx boilers, heaters, systems and methods | |
US7980850B2 (en) | Self-recuperated, low NOx flat radiant panel heater | |
KR950012776B1 (ko) | 재생식 버어너에서 NOx형성을 억제하는 방법 및 장치 | |
US4157890A (en) | NOx abatement in gas burning where air is premixed with gaseous fuels prior to burning | |
RU2018768C1 (ru) | Блочная инжекционная горелка | |
CA2091116C (en) | Ceramic burner for a hot-blast stove of a blast furnace | |
PL222775B1 (pl) | Urządzenie do podgrzewania powietrza w układzie pracy kotła grzewczego | |
CN201159472Y (zh) | 节能减排链条锅炉设备 | |
US3429300A (en) | Industrial furnace burner | |
US3373981A (en) | Apparatus for operating a burner fired shaft furnace | |
CN111237758A (zh) | 一种预混气流高速旋流喷射烟气回流低氮燃烧的燃烧装置 | |
US3242966A (en) | Gaseous and liquid fuel industrial furnace burner | |
RU2361150C1 (ru) | Теплогенератор газовый смесительного типа | |
RU2637271C1 (ru) | Щелевая горелка с принудительной подачей воздуха | |
SU894300A1 (ru) | Балочна многосоплова горелка шахтной печи | |
SU870852A1 (ru) | Способ работы вертикальной призматической топки | |
SU907374A1 (ru) | Способ выравнивани температурного пол в туннельной печи | |
KR880001395B1 (ko) | 코우크스 오븐의 리치가스 가열을 조절하는 방법 및 장치 | |
TH18506C3 (th) | ห้องเผาไหม้ควันและมลพิษ |