RU2094704C1 - Combustion chamber for steam-gas plant - Google Patents

Combustion chamber for steam-gas plant Download PDF

Info

Publication number
RU2094704C1
RU2094704C1 RU95109301A RU95109301A RU2094704C1 RU 2094704 C1 RU2094704 C1 RU 2094704C1 RU 95109301 A RU95109301 A RU 95109301A RU 95109301 A RU95109301 A RU 95109301A RU 2094704 C1 RU2094704 C1 RU 2094704C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat exchanger
stage
water heat
fuel
pipe
Prior art date
Application number
RU95109301A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95109301A (en
Inventor
Юрий Николаевич Дубов
Николай Анатольевич Пустынский
Original Assignee
Юрий Николаевич Дубов
Николай Анатольевич Пустынский
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 Юрий Николаевич Дубов, Николай Анатольевич Пустынский filed Critical Юрий Николаевич Дубов
Priority to RU95109301A priority Critical patent/RU2094704C1/en
Publication of RU95109301A publication Critical patent/RU95109301A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2094704C1 publication Critical patent/RU2094704C1/en

Links

Abstract

FIELD: heat power engineering. SUBSTANCE: combustion chamber has housing with outlet branch pipe for steam-gas mixture, concentrically arranged flame tube accommodating burner set with tangential air supply branch pipe and fuel nozzle connected to ring fuel heat exchanger, and ring multiple-stage water heat exchanger whose first peripheral stage is secured on housing wall and second inner stage is installed coaxially behind burner set, with clearance relative to flame tube and is provided with outlet atomizing device in form of one or several nozzles. Atomizing device is located in end face of inner chamber of water heat exchanger opposite to burner set on which guide lip is mounted. Guide lip is located in mixing chamber formed by ring stages of water heat exchanger. EFFECT: enlarged operating capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано, преимущественно в двигательных парогазовых установках. The invention relates to the field of power engineering and can be used mainly in combined cycle gas turbine engines.

Из уровня техники известны камеры сгорания для парогазовых установок, которые содержат корпус с патрубком подвода воды или пара и выходным патрубком для парогазовой смеси и горелочное устройство с патрубками подвода топлива и воздуха (авт. св. СССР N 601441, кл. F 01 K 22/02, 1978; авт. св. СССР N 1343043, кл. F 01 K 21/04, 1987). The prior art combustion chambers for combined cycle plants, which contain a housing with a pipe for supplying water or steam and an outlet pipe for steam-gas mixture and a burner with pipes for supplying fuel and air (ed. St. USSR N 601441, class F 01 K 22 / 02, 1978; ed. St. USSR N 1343043, class F 01 K 21/04, 1987).

Основным недостатком данных камер сгорания является то, что предварительный подогрев воды и получение пара в них происходит от постороннего источника энергии. The main disadvantage of these combustion chambers is that the preheating of water and the production of steam in them comes from an external source of energy.

Известна также камера сгорания парогазогенераторов, который содержит трубчатый корпус с выходным патрубком для парогазовой смеси, внутри которого размещены горелочное устройство с патрубками подвода топлива и воздуха, и теплообменники для подогрева воды и получения пара с регулируемым парораспыливающим устройством (авт. св. СССР N 168962, кл. F 01 K 21/04, 1965). The combustion chamber of steam and gas generators is also known, which contains a tubular body with an outlet pipe for a gas mixture, inside which there is a burner device with fuel and air supply pipes, and heat exchangers for heating water and producing steam with an adjustable steam spray device (ed. St. USSR N 168962, CL F 01 K 21/04, 1965).

Однако конструктивное выполнение и взаимное расположение водяных теплообменников внутри корпуса не обеспечивает экономичного использования тепла, выделяющегося в горелочном устройстве при сгорании топлива, для приготовления парогазовой смеси, т. к. часть тепла бесполезно отводится через корпус в окружающую среду. However, the design and relative position of the water heat exchangers inside the housing does not provide an economical use of the heat released in the burner during combustion of the fuel for preparing the gas-vapor mixture, since part of the heat is uselessly removed through the housing to the environment.

Наиболее близкой к изобретению является камера сгорания для парогазовой установки, содержащая корпус с выходным патрубком для парогазовой смеси, концентрично размещенные внутри корпуса жаровую трубу с горелочным устройством, снабженным патрубками подвода топлива и воздуха, и кольцевой многоступенчатый водяной теплообменник, первая ступень которого закреплена на стенке корпуса, а вторая внутренняя ступень снабжена распыливающим устройством и образует с периферийной ступенью камеру смешения (Шнеэ. Я.И. Газовые турбины. М. Машгиз, 1960, с. 8, 9). Closest to the invention is a combustion chamber for a combined cycle plant, comprising a housing with an outlet pipe for a gas mixture, a heat pipe concentrically placed inside the housing with a burner device equipped with fuel and air supply pipes, and an annular multistage water heat exchanger, the first stage of which is fixed to the housing wall and the second inner stage is equipped with a spray device and forms a mixing chamber with the peripheral stage (Schnee. Ya. I. Gas turbines. M. Mashgiz, 1960, p. 8, 9).

Многоступенчатый водяной теплообменник, обеспечивающий охлаждение стенок корпуса и подогрев воды теплом, выделяющимся в камере сгорания, повышает экономичность установки, однако процесс смешения водяных паров с газообразными продуктами сгорания топлива организован недостаточно эффективно. A multi-stage water heat exchanger, which provides cooling of the walls of the casing and heating the water with the heat released in the combustion chamber, increases the efficiency of the installation, however, the process of mixing water vapor with gaseous products of fuel combustion is not sufficiently organized.

Изобретение направлено на интенсификацию процесса выработки смеси высоких параметров в камере сгорания. The invention is aimed at intensifying the process of generating a mixture of high parameters in the combustion chamber.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в камере сгорания, содержащей корпус с выходным патрубком для парогазовой смеси, концентрично размещенные жаровую трубу с горелочным устройством, снабженным патрубками подвода топлива и воздуха, и кольцевой многоступенчатый водяной теплообменник, первая, периферийная ступень которого закреплена на корпусе, а вторая, внутренняя ступень, снабжена на выходе распыливающим устройством и образует с периферийной ступенью водяного теплообменника камеру смещения, согласно изобретению, горелочное устройство дополнительно снабжено кольцевым теплообменником для подогрева топлива, установленным внутри жаровой трубы, которая выполнена с тангенциально расположенным патрубком подвода воздуха, внутренняя ступень водяного теплообменника установлена соосно за горелочным устройством и с зазором относительно жаровой трубы, при этом распыливающее устройство выполнено в противоположном горелочному устройству торце, который снабжен направляющим козырьком, размещенным в камере смешения. Наличие в горелочном устройстве дополнительного теплообменника для подогрева топлива и его взаимное расположение относительно кольцевых ступеней водяного теплообменника, формирующих камеру смешения, в которой размещен направляющий козырек, способствует улучшению процесса сжигания топлива и обеспечивает интенсивное смешение газообразных продуктов сгорания с водяным паром, гомогенизацию потока парогазовой смеси с получением высокодисперсного однородного рабочего тела высоких параметров, пригодного для эффективного использования в двигательных установках. The solution to this problem is provided by the fact that in a combustion chamber containing a housing with an outlet pipe for gas-vapor mixture, there are concentrically placed a heat pipe with a burner equipped with fuel and air supply pipes, and an annular multistage water heat exchanger, the first, peripheral stage of which is mounted on the housing, and the second, internal stage, is provided with a spray device at the outlet and forms a displacement chamber with a peripheral stage of the water heat exchanger, according to the invention, the locking device is additionally equipped with an annular heat exchanger for heating fuel installed inside the flame tube, which is made with a tangentially arranged air supply pipe, the inner stage of the water heat exchanger is installed coaxially behind the burner device and with a gap relative to the flame pipe, while the spray device is made in the opposite end of the burner device , which is equipped with a guide visor placed in the mixing chamber. The presence in the burner of an additional heat exchanger for heating the fuel and its relative position relative to the annular steps of the water heat exchanger, forming a mixing chamber in which the guide visor is placed, helps to improve the combustion of the fuel and provides intensive mixing of gaseous products of combustion with water vapor, homogenization of the vapor-gas mixture flow with obtaining highly dispersed homogeneous working fluid of high parameters suitable for efficient use in propulsion.

На чертеже представлен общий вид камеры сгорания. The drawing shows a General view of the combustion chamber.

Камера сгорания содержит цилиндрический корпус с выходным патрубком 2 для парогазовой смеси, концентрично размещенные кольцевой многоступенчатый водяной теплообменник, первая по ходу воды, периферийная ступень 3 которого закреплена на стенке корпуса 1, а вторая, находящаяся в более горячей зоне, внутренняя ступень 4, снабжена на выходе распыливающим устройством, выполненным в виде одной или нескольких форсунок 5, и направляющим козырьком 6, и жаровую трубу 7, установленную с зазором относительно внутренней ступени 4 водяного теплообменника. В жаровой трубе 7 расположено горелочное устройство, включающее тангенциальный патрубок 8 подвода воздуха и топливную форсунку 9, подключенную к кольцевому топливному теплообменнику 10, который установлен соосно перед второй внутренней ступенью 4 водяного теплообменника и снабжен патрубком 11 подвода топлива. The combustion chamber contains a cylindrical body with an outlet pipe 2 for the vapor-gas mixture, a concentric annular multistage water heat exchanger, the first along the water, the peripheral stage 3 of which is fixed to the wall of the housing 1, and the second, located in the hotter zone, the inner stage 4, is equipped with the output by a spray device made in the form of one or more nozzles 5 and a guiding visor 6, and a heat pipe 7 installed with a gap relative to the inner stage 4 of the water heat exchanger . A burner device is located in the flame tube 7, including a tangential pipe 8 for supplying air and a fuel nozzle 9 connected to an annular fuel heat exchanger 10, which is mounted coaxially in front of the second inner stage 4 of the water heat exchanger and is equipped with a pipe 11 for supplying fuel.

Камера сгорания работает следующим образом. The combustion chamber operates as follows.

При сжигании топлива, которое подается в форсунку 9 подогретым в топливном теплообменнике 10, образуются газообразные продукты сгорания, которые из внутреннего пространства кольцевого топливного теплообменника 10 и жаровой трубы 7 проходят по центральному каналу через внутреннюю ступень 4 кольцевого водяного теплообменника, разворачиваются, обтекая установленный на торце последнего направляющий козырек 6, и поступает в камеру 12 смешения, образованную кольцевыми концентричными ступенями 3 и 4 водяного теплообменника и жаровой трубы 7. When burning fuel, which is supplied to the nozzle 9 heated in the fuel heat exchanger 10, gaseous products of combustion are formed, which from the inner space of the annular fuel heat exchanger 10 and the flame tube 7 pass through the central channel through the inner stage 4 of the annular water heat exchanger, unfold, flowing around installed at the end the last guide visor 6, and enters the mixing chamber 12, formed by the annular concentric steps 3 and 4 of the water heat exchanger and the flame tube 7.

Вода поступает сначала в первую периферийную ступень 3 водяного теплообменника, которая обеспечивает охлаждение корпуса 1 и предварительно подогрев, а затем направляется во вторую ступень 4 водяного теплообменника и через форсунки 5 распыливающего устройства вводится в камеру 12 смешения. Water first enters the first peripheral stage 3 of the water heat exchanger, which provides cooling of the housing 1 and preheating, and then goes to the second stage 4 of the water heat exchanger and is introduced into the mixing chamber 12 through the nozzles 5 of the spray device.

Полученная в камере 12 смешения парогазовая смесь с высокими параметрами отводится через выходной патрубок 2. При этом часть потока парогазовой смеси за счет эффекта эжекции подсасывается через зазор между жаровой трубой 7 и второй внутренней ступенью 4 водяного теплообменника в центральный поток газообразных продуктов сгорания, выходящий из жаровой трубы 7, и смешивается с ним, что способствует повышению однородности и равномерности распределения параметров парогазовой смеси. The vapor-gas mixture obtained in the mixing chamber 12 with high parameters is discharged through the outlet 2. In this case, part of the gas-vapor mixture flow is sucked through the gap between the flame tube 7 and the second internal stage 4 of the water heat exchanger into the central stream of gaseous products of combustion leaving the heat pipe 7, and mixes with it, which helps to increase the uniformity and uniformity of the distribution of parameters of the gas mixture.

Claims (1)

Камера сгорания для парогазовой установки, содержащая корпус с выходным патрубком для парогазовой смеси, концентрично размещенные жаровую трубу с горелочным устройством, снабженным патрубками подвода топлива и воздуха, и кольцевой многоступенчатый водяной теплообменник, первая, периферийная, ступень которого закреплена на стенке корпуса, а вторая, внутренняя, ступень снабжена на выходе распыливающим устройством и образует с периферийной ступенью водяного теплообменника камеру смешения, отличающаяся тем, что горелочное устройство дополнительно снабжено кольцевым теплообменником для подогрева топлива, установленным внутри жаровой трубы, которая выполнена с тангенциально расположенным патрубком подвода воздуха, внутренняя ступень водяного теплообменника установлена соосно за горелочным устройством и с зазором относительно жаровой трубы, при этом распыливающее устройство выполнено в противоположном горелочному устройству торце, который снабжен направляющим козырьком, размещенным в камере смешения. A combustion chamber for a combined-cycle plant, comprising a housing with an outlet pipe for a gas-vapor mixture, a concentrically placed heat pipe with a burner equipped with fuel and air supply pipes, and an annular multistage water heat exchanger, the first, peripheral, the stage of which is fixed to the housing wall, and the second, the inner stage is equipped with a spray device at the outlet and forms a mixing chamber with the peripheral stage of the water heat exchanger, characterized in that the burner device It is additionally equipped with an annular heat exchanger for heating fuel installed inside the flame tube, which is made with a tangentially located air supply pipe, the inner stage of the water heat exchanger is installed coaxially behind the burner device and with a gap relative to the flame pipe, while the spray device is made in the opposite end of the burner device, which equipped with a guide visor located in the mixing chamber.
RU95109301A 1995-06-16 1995-06-16 Combustion chamber for steam-gas plant RU2094704C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95109301A RU2094704C1 (en) 1995-06-16 1995-06-16 Combustion chamber for steam-gas plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95109301A RU2094704C1 (en) 1995-06-16 1995-06-16 Combustion chamber for steam-gas plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95109301A RU95109301A (en) 1997-04-20
RU2094704C1 true RU2094704C1 (en) 1997-10-27

Family

ID=20168560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95109301A RU2094704C1 (en) 1995-06-16 1995-06-16 Combustion chamber for steam-gas plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2094704C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679369C2 (en) * 2014-05-26 2019-02-07 Сафран Пауэр Юнитс Device and method for preheating fuel in turbomachine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 601441, кл. F 01 K 22/02, 1978. Авторское свидетельство СССР N 1343043, кл. F 01 K 21/04, 1987. Авторское свидетельство СССР N 168962, кл. F 01 K 21/04, 1965. Шнеэ Я.И. Газовые турбины.- М.: Машгиз, 1960, с. 8 и 9. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679369C2 (en) * 2014-05-26 2019-02-07 Сафран Пауэр Юнитс Device and method for preheating fuel in turbomachine

Also Published As

Publication number Publication date
RU95109301A (en) 1997-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102622706B1 (en) Torch igniter for a combustor
RU2644668C1 (en) Gas-steam generator
RU2613011C1 (en) Steam-gas generator
RU2633741C1 (en) Steam and gas generator
RU2635012C1 (en) Steam-gas generator
RU2371594C1 (en) Method for steam generation in steam-gas-generator and device for its realisation
RU2283456C1 (en) Steam-gas generator
RU2094704C1 (en) Combustion chamber for steam-gas plant
RU2383815C1 (en) Contact steam generator
RU2709237C1 (en) Hydrogen burning system for hydrogen vapor overheating of fresh steam in a cycle of a nuclear power plant with swirled flow of components and using ultrahigh-temperature ceramic materials
RU2548703C1 (en) Nozzle of steam-gas generator mixing head
RU2612491C1 (en) Steam-gas generator
RU2153633C1 (en) Method of reduction of formation of nitric oxides at burning powdered fuel (versions); burner at low emission of nitric oxides and device for thermal preparation of powdered solid fuel for burning
RU2812526C1 (en) Steam gas generator
RU2812382C1 (en) Steam gas generator
RU136496U1 (en) STEAM GAS GENERATOR
RU2664635C1 (en) Gas-steam generator
RU2635723C1 (en) Steam-gas generator
RU2664637C1 (en) Steam-gas generator
RU2247280C1 (en) Heat steam generator
RU2631845C1 (en) Steam gas generator
RU2251640C1 (en) Heat generator
RU2557144C1 (en) System for steam production
RU139615U1 (en) STEAM GAS GENERATOR
RU2795361C1 (en) Steam gas generator