RU2079785C1

RU2079785C1 - Gas burner

Info

Publication number: RU2079785C1
Application number: RU95105581A
Authority: RU
Inventors: Линард Витальевич Калашников; Георгий Линардович Калашников
Original assignee: Линард Витальевич Калашников; Георгий Линардович Калашников
Priority date: 1995-04-13
Filing date: 1995-04-13
Publication date: 1997-05-20
Also published as: RU95105581A

Abstract

FIELD: power engineering; fuel combustion devices of heat sets. SUBSTANCE: gas chamber is mounted on outer side of housing below its outlet holes. Housing has taper lips, each forming semichamber under lip. One or more upper semichambers are air ones, and lower semichamber is gas one. Semichambers communicate, respectively, with space of housing and with gas chamber through outlet holes. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к топливосжигающим устройствам тепловых агрегатов, например, шахтный печей, в которых оно используется в качестве осевой (подовой, центральной) горелки, устанавливаемой на рассекателе или поду печи, и может найти применение при производстве извести в промышленности стройматериалов, металлургии, химической и пищевой промышленности. The invention relates to fuel-burning devices of thermal units, for example, shaft furnaces, in which it is used as an axial (hearth, central) burner mounted on a baffle or hearth of a furnace, and can be used in the production of lime in the building materials industry, metallurgy, chemical and food industry.

Известна также газовая горелка [1] для шахтных печей, содержащая полый корпус для подачи воздуха, коаксиально расположенную трубу с сопловым наконечником для подачи газа и конусные козырьки, установленные на корпусе и образующие камеры: верхнюю для газа и нижнюю для воздуха (прототип). Also known is a gas burner [1] for shaft furnaces, containing a hollow body for air supply, a coaxially arranged pipe with a nozzle tip for gas supply and conical visors mounted on the body and forming chambers: upper for gas and lower for air (prototype).

Несмотря на то, что в конструкции этой горелки предусмотрен канал подачи воздуха в шахту печи (через нижнюю камеру) процесс смешения горючего газа, поступающего через верхнюю (газовую) камеру, с воздухом и его сжигание не отличается от соответствующего процесса при использовании однопроводной горелки, что и определяет низкую эффективность применения этой горелки. Despite the fact that the design of this burner provides a channel for supplying air to the furnace shaft (through the lower chamber), the process of mixing the combustible gas entering through the upper (gas) chamber with air and burning it does not differ from the corresponding process when using a single-wire burner, which and determines the low efficiency of this burner.

Наиболее близкой по технической сущности является газовая горелка, содержащая полый корпус с выходными отверстиями для подачи воздуха и газовую камеру с выходными отверстиями, соединенную трубой с газопроводом [2]
Недостатком известной горелки является низкая эффективность применения этой горелки, высокий удельный расход топлива, низкое качество выпускаемой продукции и невысокая производительность печи.The closest in technical essence is a gas burner containing a hollow body with outlet openings for air supply and a gas chamber with outlet openings connected by a pipe to the gas pipeline [2]
A disadvantage of the known burner is the low efficiency of this burner, high specific fuel consumption, low quality of products and low productivity of the furnace.

Техническим результатом является повышение производительности печи и качества выпускаемой продукции при снижении удельного расхода топлива. The technical result is to increase the productivity of the furnace and the quality of products while reducing specific fuel consumption.

Технический результат достигается тем, что в горелке, содержащей полый корпус для подачи воздуха, трубу для подачи газа, газовую и воздушную камеры, образованные установленными на корпусе защитными козырьками, воздушная камера расположена над газовой. Другое отличие состоит в том, что над газовой камерой горелки дополнительно установлена одна или несколько воздушных камер. The technical result is achieved in that in a burner containing a hollow body for supplying air, a pipe for supplying gas, gas and air chambers formed by protective shields mounted on the housing, the air chamber is located above the gas one. Another difference is that one or more air chambers are additionally installed above the gas chamber of the burner.

Причем для достижения наибольшего эффекта над воздушными камерами горелки установлена дополнительная газовая камера, которая соединена трубой с газопроводом. Moreover, to achieve the greatest effect, an additional gas chamber is installed above the air chambers of the burner, which is connected by a pipe to the gas pipeline.

При работе такой горелки воздушный поток, выходящий из ее воздушных камер, занимает осевую область печи. Горючий газ, поступающий в печь через ее газовую камеру, формируется в виде кольцеобразного потока, охватывающего указанный воздушный поток. В свою очередь, кольцеобразный поток газа охватывается воздухом, движущимся по печи вверх из зоны охлаждения. During operation of such a burner, the air flow leaving its air chambers occupies the axial region of the furnace. Combustible gas entering the furnace through its gas chamber is formed as a ring-shaped flow encompassing said air stream. In turn, the annular gas flow is captured by air moving upward from the cooling zone through the furnace.

В результате, за счет уменьшения поперечного размера газового потока в печи и увеличения условной поверхности соприкосновения потоков газа с потоком воздуха, значительно повышается интенсивность смещения этих потоков, что существенно снижает высоту зоны, на которой происходит сгорание газа. Это позволяет при полном сгорании топлива значительно увеличить долю газа (от общего расхода на печь), подаваемую через такую горелку, и снизить коэффициент избытка воздуха в печи до величины близкой к единице. As a result, by reducing the transverse size of the gas flow in the furnace and increasing the conditional contact surface of the gas flows with the air flow, the displacement of these flows increases significantly, which significantly reduces the height of the zone where the gas is burned. This allows for complete combustion of the fuel to significantly increase the proportion of gas (of the total flow to the furnace) supplied through such a burner, and reduce the coefficient of excess air in the furnace to a value close to unity.

Таким образом, повышается производительность печи, снижается удельный расход топлива, а за счет повышения равномерности обжига материала в печи повышается качество обжигаемого продукта. Кроме того, за счет уменьшения доли периферийно подаваемого в печь горючего газа, снижается тепловое напряжение футеровки печи, что повышает срок ее службы. Подача небольшого количества газа (5-15% от общего расхода по горелке) через дополнительную газовую камеру по оси воздушного потока, поступающего в печь через горелку, повышает эффективность смещения газа с воздухом. Thus, the productivity of the furnace is increased, the specific fuel consumption is reduced, and by increasing the uniformity of the firing of the material in the furnace, the quality of the fired product is increased. In addition, by reducing the proportion of combustible gas peripherally supplied to the furnace, the thermal stress of the furnace lining is reduced, which increases its service life. The supply of a small amount of gas (5-15% of the total burner flow rate) through an additional gas chamber along the axis of the air flow entering the furnace through the burner increases the efficiency of gas displacement with air.

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

Газовая горелка содержит полый корпус 1 с выходными отверстиями 2 для подачи воздуха, газовую камеру 3 с выходными отверстиями 4, соединенную трубой 5 с газопроводом. Газовая камера 3 смонтирована на наружной стороне корпуса 1 ниже его выходных отверстий 2, а корпус 1 снабжен конусными козырьками 6, каждый из которых образует под собой полукамеру, причем одна или более верхние полукамеры 7 воздушные, а нижняя полукамера 8 газовая, и сообщаются они, соответственно, с полостью корпуса 1 и газовой камерой 3 через их выходные отверстия 2 и 4. В верхней части корпуса 1 выше его выходных отверстий 2 дополнительно выполнена газовая камера 9 с выходными отверстиями 10, 9a, соединенная трубой 10 с газопроводом, и установлен конусный козырек 11, образующий дополнительную газовую полукамеру 12, сообщающуюся с газовой камерой 9 через выходные отверстия последней. Фланец 13 для образования газовой камеры 3, пластина 14 для образования образования дополнительной камеры 9 через выходные отверстия последней. Фланец 13 для образования газовой камеры 3, пластина 14 для образования дополнительной газовой камеры 9. Горелка установлена на балке- рассекателе 15 и закреплена ребрами 16 жесткости. The gas burner contains a hollow body 1 with outlet openings 2 for supplying air, a gas chamber 3 with outlet openings 4 connected by a pipe 5 to the gas pipeline. The gas chamber 3 is mounted on the outside of the housing 1 below its outlet openings 2, and the housing 1 is provided with conical visors 6, each of which forms a half-chamber underneath, one or more upper half-chambers 7 being air, and the lower half-chamber 8 is gas, and they communicate. respectively, with the cavity of the housing 1 and the gas chamber 3 through their outlet openings 2 and 4. In the upper part of the housing 1 above its outlet openings 2, a gas chamber 9 is additionally made with outlet openings 10, 9a, connected by a pipe 10 to the gas pipeline, and installed onus visor 11, forming an additional gas half-chamber 12, communicating with the gas chamber 9 through the outlet openings of the latter. A flange 13 for forming a gas chamber 3, a plate 14 for forming an additional chamber 9 through the outlet openings of the latter. The flange 13 for the formation of the gas chamber 3, the plate 14 for the formation of an additional gas chamber 9. The burner is mounted on the beam-divider 15 and is fixed by stiffeners 16.

Горелка работает следующим образом. The burner operates as follows.

Через полые балку-рассекатель 15 и корпус 1 горелки и отверстия 2 воздух поступает в воздушные камеры 7, а затем в осевую область печи. Газ, подаваемый по трубе 5, проходя через камеру 3 и отверстия 4, поступает в основную газовую камеру 8, а затем в пространство печи в виде кольцеобразного потока, охватывающего воздушный поток осевой области печи. По трубе 10, через полость 9 и отверстия 9a горючий газ поступает в дополнительную газовую камеру 12, а затем в осевую область воздушного потока, поступающего в печь из камер 7. В печи потоки газа и воздуха, выходящие из горелки, смешиваются между собой и с воздухом, движущимся вверх по печи из зоны охлаждения, в результате чего происходит интенсивное сгорание топлива. Through the hollow beam-divider 15 and the housing 1 of the burner and the holes 2, the air enters the air chambers 7, and then into the axial region of the furnace. The gas supplied through the pipe 5, passing through the chamber 3 and the holes 4, enters the main gas chamber 8, and then into the furnace space in the form of an annular flow, covering the air flow of the axial region of the furnace. Through the pipe 10, through the cavity 9 and the openings 9a, combustible gas enters the additional gas chamber 12, and then into the axial region of the air flow entering the furnace from the chambers 7. In the furnace, the gas and air flows exiting the burner are mixed with each other and air moving up the furnace from the cooling zone, resulting in intense combustion of fuel.

Камеры 3 и 9 служат для выравнивания давления газа перед соответствующими отверстиями 9a и 4. Установка нескольких воздушных камер снижает аэродинамическое сопротивление воздушного тракта горелки. Chambers 3 and 9 are used to equalize the gas pressure in front of the corresponding holes 9a and 4. The installation of several air chambers reduces the aerodynamic drag of the air path of the burner.

Claims

1. A gas burner comprising a hollow body with outlet openings for supplying air and a gas chamber with outlet openings, connected by a pipe to a gas pipe, characterized in that the gas chamber is mounted on the outside of the enclosure below its outlet openings, and the enclosure is provided with conical visors, each which forms a half-chamber underneath, with one or more upper half-chambers air, into the lower gas chamber, and they communicate respectively with the body cavity and the gas chamber through their outlet openings.

2. The burner according to claim 1, characterized in that in the upper part of the housing above its outlet openings there is additionally a gas chamber with outlet openings connected by a pipe to the gas pipe and a conical visor is installed, forming an additional gas half-chamber communicating with the gas chamber through the outlet openings last one.