RU2053448C1

RU2053448C1 - Injector-type incomplete premixing gas burner

Info

Publication number: RU2053448C1
Application number: RU92006865A
Authority: RU
Inventors: Э.А. Гудымов; Б.Н. Родионов
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: burner has injector 1 with gas nozzle 2 and inlet air flow controller 3, air duct 4 with inlet air flow controller 5, pipe 6 installed in air duct 4 with annular gap provided with conical outlet nozzle 7 attached to exit and of injector 1, blade-type swirler 8 arranged about outlet end of pipe 6. EFFECT: reduced emission of nitrogen oxides. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в химической промышленности для сжигания горючих газов с пониженным выходом окислов азота. The invention relates to burner devices and can be used in the chemical industry for burning combustible gases with a reduced yield of nitrogen oxides.

Известна инжекционная газовая горелка неполного предварительного смешения, содержащая инжектор с газовым соплом и регулятором расхода воздуха на входе, воздушный цилиндрический короб с регулятором расхода воздуха на входе, при этом к выходному концу инжектора прикреплен обтекатель выпукло-вогнутой формы, установленный по оси горелки выпуклостью навстречу потоку, а сам выходной конец снабжен радиальными отверстиями. Known injection gas burner of incomplete preliminary mixing, containing an injector with a gas nozzle and an air inlet air flow regulator, an air cylindrical box with an air inlet air flow regulator, and a convex-concave shaped fairing attached to the outlet end of the injector, mounted along the axis of the burner with a bulge , and the output end itself is provided with radial holes.

Вследствие того, что к выходному концу инжектора прикреплен обтекатель, а сам конец снабжен радиальными отверстиями, выходящая из отверстий первичная газовоздушная смесь бурно перемешивается со вторичным воздухом, выходящим из цилиндрического короба, при этом сгорание газа происходит в мощном коротком пламени при высоких температурах, что приводит к большому выходу термических окислов азота. Due to the fact that a fairing is attached to the outlet end of the injector, and the end itself is equipped with radial holes, the primary gas-air mixture emerging from the holes mixes vigorously with the secondary air leaving the cylindrical box, while gas combustion occurs in a powerful short flame at high temperatures, which leads to to a large yield of thermal nitrogen oxides.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является инжекционная газовая горелка неполного предварительного смешения, содержащая инжектор с газовым соплом, регулятором расхода воздуха на входе, с расположенной с кольцевым зазором в воздушном коробе трубой с выходным коническим соплом, прикрепленной к выходному торцу инжектора. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is an incomplete preliminary mixing gas burner containing an injector with a gas nozzle, an inlet air flow regulator, with a pipe with an exit conical nozzle located with an annular gap in the air box, attached to the outlet end of the injector.

Вследствие того, что труба установлена в воздушном коробе с кольцевым зазором и снабжена коническим соплом, а горелка не имеет никаких устройств, дистанционирующих потоки, выходящий из конического сопла с большой скоростью первичный газовоздушный поток бурно подсасывает вторичный воздух, при этом теряется эффект разделения потоков и сгорание происходит при избытках воздуха больше единицы при высоких температурах с большим выходом термических окислов азота. Due to the fact that the pipe is installed in an air box with an annular gap and is equipped with a conical nozzle, and the burner does not have any devices that control the flow, the primary gas flow rapidly sucks the secondary air out of the conical nozzle at a high speed, and the effect of stream separation and combustion is lost occurs with excess air greater than unity at high temperatures with a large yield of thermal nitrogen oxides.

Задачей изобретения является снижение выхода термических, а следовательно, и суммарных окислов азота. The objective of the invention is to reduce the yield of thermal, and therefore total nitrogen oxides.

Для решения указанной задачи в инжекционной газовой горелке неполного предварительного смешения, содержащей инжектор с газовым соплом, регулятором расхода воздуха, с расположенной с кольцевым зазором в воздушном коробе трубой с выходным коническим соплом, прикрепленной к выходному торцу инжектора, вокруг выходного конца трубы расположен лопаточный завихритель. To solve this problem, an incomplete preliminary mixing injection gas burner containing an injector with a gas nozzle, an air flow regulator, with a pipe with an outlet cone with an outlet conical nozzle attached to the outlet end of the injector, has a blade swirl around the outlet end of the pipe.

Благодаря тому, что вокруг выходного конца трубы располагается лопаточный завихритель, вторичный воздух отбрасывается завихрителем от оси, а так как выходящая из конического сопла смесь газа с первичным воздухом движется вдоль оси с большой скоростью, процесс смешения газовоздушного потока со вторичным воздухом затягивается, максимальная температура пламени снижается, что ведет к снижению выхода термических окислов азота. Due to the fact that a blade swirl is located around the outlet end of the pipe, the secondary air is rejected by the swirl from the axis, and since the mixture of gas and primary air emerging from the conical nozzle moves along the axis at high speed, the process of mixing the gas flow with the secondary air is delayed, the maximum flame temperature decreases, which leads to a decrease in the yield of thermal nitrogen oxides.

На чертеже представлена предлагаемая горелка, продольный разрез. The drawing shows the proposed burner, a longitudinal section.

Горелка содержит инжектор 1 с газовым соплом 2 и регулятором расхода воздуха 3 на входе, воздушный цилиндрический короб 4 с регулятором расхода воздуха 5 на входе, расположенную с кольцевым зазором в воздушном коробе 4 трубу 6 с выходным коническим соплом 7, прикрепленную к выходному торцу инжектора 1, расположенный вокруг выходного конца трубы 6 лопаточный завихритель 8. Для пояснения работы горелки на чертеже изображена керамическая амбразура 9. The burner contains an injector 1 with a gas nozzle 2 and an air inlet regulator 3 at the inlet, an air cylindrical box 4 with an air inlet 5 regulator at the inlet, a pipe 6 with an annular gap in the air box 4, with an outlet conical nozzle 7, attached to the outlet end of the injector 1 A blade vortex 8 located around the outlet end of the pipe 6. To illustrate the operation of the burner, a ceramic embrasure 9 is shown in the drawing.

Горелка работает следующим образом. The burner operates as follows.

Через газовое сопло 2 осуществляют подачу топливного газа, который подсасывает через регулятор 3 в инжектор 1 первичный воздух. Образующаяся газовоздушная смесь по трубе 6 подводится к выходному коническому соплу 7, из которого вытекает с большой скоростью в амбразуру топочного устройства. Вторичный воздух за счет разрежения в топке просасывается через регулятор расхода воздуха 5, лопаточный завихритель 8 в амбразуру 9. Лопаточный завихритель 8 отбрасывает вторичный воздух от оси горелки, благодаря чему смешение первичной газовоздушной смеси со вторичным воздухом затягивается, что приводит к снижению температуры пламени и снижению выхода термических окислов азота. Through the gas nozzle 2, fuel gas is supplied, which draws primary air through the regulator 3 into the injector 1. The resulting gas-air mixture through the pipe 6 is supplied to the outlet conical nozzle 7, from which it flows out at high speed into the embrasure of the combustion device. Secondary air is sucked out through the air flow regulator 5 through the rarefaction in the furnace, the blade swirl 8 in the embrasure 9. The blade swirl 8 rejects the secondary air from the axis of the burner, due to which the mixing of the primary gas-air mixture with the secondary air is delayed, which leads to a decrease in flame temperature and yield of thermal nitrogen oxides.

Резкое снижение термических окислов азота снижает их общий выход, несмотря на наличие топливных и быстрых окислов азота. A sharp decrease in thermal nitrogen oxides reduces their overall yield, despite the presence of fuel and fast nitrogen oxides.

Claims

INJECTION GAS BURNER OF A COMPLETE PRELIMINARY MIXING, containing an injector with a gas nozzle, an inlet air flow regulator and a pipe with an outlet conical nozzle attached to the outlet end of the injector with an annular gap in the air box, characterized in that a spatula is spread around the outlet end of the pipe.