RU2118755C1 - Горелочное устройство - Google Patents
Горелочное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118755C1 RU2118755C1 RU96121209A RU96121209A RU2118755C1 RU 2118755 C1 RU2118755 C1 RU 2118755C1 RU 96121209 A RU96121209 A RU 96121209A RU 96121209 A RU96121209 A RU 96121209A RU 2118755 C1 RU2118755 C1 RU 2118755C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- housing
- flame tube
- fuel
- burner
- Prior art date
Links
Landscapes
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
Использование: в горелочных устройствах для сжигания газообразного топлива и предназначенных для работы в составе генераторов горячего воздуха (ГГВ) и термогазогенераторов со смешением продуктов сгорания балластируемым воздухом. Сущность изобретения: горелочное устройство содержит корпус, фронтовое устройство, установленное с кольцевым зазором в жаровую трубу, свечу зажигания, установленную внутри фронтового устройства по его оси с образованием полости на выходе, коллектор подвода топлива в основной поток с системой струйных форсунок. Направляющая втулка образует между корпусом и жаровой трубой два коаксиальных кольцевых канала, заглушенных на выходе и сообщающихся между собой на входе. Входной воздушный патрубок установлен радиально и расположен на выходном участке корпуса. Жаровая труба снабжена системами отверстий для подвода воздуха, соответственно, в первичную зону горения и зону смешения. Горелочное устройство снабжено каналом подвода топлива и каналом подвода воздуха в полость, где образуется зона зажигания, представляющая собой дежурную горелку. Технический результат выражается в снижении выхода вредных веществ и сажи. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики, а конкретно к горелочным устройствам для сжигания газообразного топлива и предназначенным для работы в составе генераторов горячего воздуха (ГГВ) и термогазогенератора со смешением продуктов сгорания балластируемым воздухом.
Известно горелочное устройство (см. а.с. N 1686260, МКИ F 23 D 14/02, 1991 г.), содержащее корпус с входным узлом для подвода топлива и воздуха в жаровую трубу со свечей зажигания и выходным соплом. Жаровая труба установлена по оси корпуса с кольцевым зазором. Входной узел имеет отверстия для подвода воздуха, в которых установлены топливные форсунки.
Известна газовая горелка (см.а.с. N 1242684, МКИ F 23 D 14/44, 1986 г.) принятая за прототип, содержащая корпус, фронтовое устройство, установленное с кольцевым зазором в жаровую трубу, коллектор подвода топлива в основной поток, свечу зажигания, установленную внутри фронтового устройства по его оси с образованием полости на выходе фронтового устройства. Запускается эта горелка, когда подготовленная топливовоздушная смесь, попадая в канал с внезапным расширением, образованный за фронтовым устройством, и образуя зону обратных токов, окажется в зоне действия свечи зажигания, способной ее воспламенить. Однако не вся топливно-воздушная смесь оказывается в зоне обратных токов, часть горючей смеси проходит прямым током в жаровую трубу, заполняя ее объем. Поэтому возможен "пушечный" запуск горелки, что нежелательно при работе горелки в составе ГГВ. Кроме того, горелка работает при фиксированном коэффициенте избытка воздуха, что неизбежно приводит к повышенным выбросам одного или двух газообразных вредных веществ.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением является повышение надежности и безопасности работы горелочного устройства в составе ГГВ и снижение выхода вредных веществ и сажи.
Поставленная задача решается тем, что в горелочном устройстве, содержащем корпус, фронтовое устройство, установленное с кольцевым зазором в жаровую трубу, свечу зажигания, установленную внутри фронтового устройства по его оси с образованием полости на выходе фронтового устройства, коллектор подвода топлива в основной поток, между корпусом и жаровой трубой установлена направляющая втулка с образованием двух коаксиальных кольцевых каналов, заглушенных на выходе и сообщающихся на входе, входной воздушный патрубок установлен радиально и расположен на выходном участке корпуса, жаровая труба снабжена системами отверстий для подвода воздуха в первичную и вторичную зоны горения, а также дополнительно введен канал подвода топлива и канал подвода воздуха в полость за свечей зажигания. Отверстия подвода воздуха в полость за свечой зажигания выполнены тангенциальными. Канал подвода топлива в полость за свечой зажигания снабжен струйной форсункой, выполненной тангенциальной.
На чертеже представлена схема горелочного устройства.
Горелочное устройство содержит корпус 1, фронтовое устройство 2, установленное с кольцевым зазором 3 в жаровую трубу 4, свечу зажигания 5, установленную внутри фронтового устройства 2 по его оси с образованием полости 6 на выходе фронтового устройства 2, коллектор подвода топлива в основной поток 7 с системой струйных форсунок 8, направляющую втулку 9, образующую между корпусом 1 и жаровой трубой 4 два коаксиальных кольцевых канала 10 и 11, заглушенных на выходе торцевой стенкой и сообщающихся между собой на входе. Входной воздушный патрубок 12 установлен радиально и расположен на выходном участке корпуса 1. Жаровая труба 4 снабжена системой отверстий для подвода воздуха в первичную зону горения 11 и системой отверстий 14 для подвода воздуха в зону смешения 111. Кроме того, дополнительно введен канал 15 подвода топлива в полость 6 за свечой зажигания 5 со струйной форсункой 16, выполненной тангенциальной, и канал 17 подвода воздуха в полость 6. В полости 6 образована зона зажигания 1 (дежурная горелка). Воздух в канал 17 для подвода его в зону зажигания 1 поступает из кольцевого зазора 3 между фронтовым устройством 2 и жаровой трубой 4. Отверстия для подвода воздуха в зону зажигания 1 выполнены тангенциальными.
Работает горелочное устройство следующим образом.
Общий поток воздуха поступает через радиально расположенный входной патрубок 12 с окружной закруткой по каналу 10 в кольцевой канал 11 между корпусом 1 и направляющей втулкой 9. В канале 10, частично выполняющем роль воздушного коллектора, выравниваются окружные скорости течения воздуха, что обеспечивает окружную равномерность подвода и течения воздуха в горелочном устройстве. Далее воздух разделяется на два потока, сохраняя крутку.
Первый поток воздуха через систему отверстий 13 поступает в первичную зону горения 11 жаровой трубы 4, а часть этого воздуха через систему отверстий 17 во фронтовом устройстве 2 поступает в зону горения 1 полости 6, в которой образована зона зажигания, выполняющая роль дежурной горелки. Система отверстий 17 выполнена тангенциальной, и воздух в зону горения 1 дежурной горелки поступает с дополнительной круткой.
Часть топлива (в пределах до 10% от номинального расхода) через канал 15, струйную форсунку 16, выполненную также тангенциальной, подается в зону горения 1 дежурной горелки с круткой в том же направлении, что и воздух, где поджигается свечой зажигания 11, образуя диффузионный факел пламени дежурной горелки. Диффузионный факел пламени обладает широким диапазоном устойчивости как от проскока, так и от срыва пламени, что определяет его высокие стабилизирующие способности (см. Ахмедов Р.Б., Брюханов О.Н., Иссерлин А.С. и др. Рациональное использование газа в энергетических установках. Справочное руководство. - Л. : Недра, 1990, с.423). После розжига дежурной горелки свеча зажигания 5 отключается.
Основная часть топлива через коллектор подвода топлива в основной поток 7 и систему струйных форсунок 8 подается в спутный закрученный поток воздуха, поступающий через систему отверстий 13.
Крутка улучшает смесеобразование. Топливовоздушная смесь, попадая в первичную зону 11 жаровой трубы 4, воспламеняется от факела дежурной горелки. Горение в первичной зоне 11 жаровой трубы происходит при коэффициенте избытка воздуха, близком к стехиометрическому, что обеспечивает минимальный выход окиси углерода, несгоревших углеводородов и сажи. Но высокая температура пламени в первичной зоне 11 при сжигании смеси, близкой к стехиометрической, является одним из главных факторов, определяющих повышенный выход окислов азота из пламени (см. Иссерлин А.С. Основы сжигания газового топлива. Справочное пособие. Л.: Недра, 1987, с. 336).
Чтобы снизить температуру пламени, а следовательно, и выход окислов азота, через систему отверстий 14 в жаровой трубе 4 подается второй поток воздуха в зону смешения III, который кроме этого способствует завершению процесса горения в первичной зоне II.
Кроме того, количеством воздуха, поступающим через систему отверстий 14 в зону смешения III, устанавливается заданная температура продуктов сгорания на выходе из горелочного устройства. При этом этот воздух охлаждает стенки жаровой трубы 4, предохраняя их от перегрева и прогара, особенно в области первичной зоны горения II.
Таким образом, наличие дежурного факела пламени, образованного в полости 6, обеспечивает мягкий запуск горелочного устройства и надежную стабилизацию пламени во время работы горелочного устройства в составе ГГВ. Наличие высокотемпературной первичной зоны исключает возможность образования большого количества окися углерода, несгоревших углеводородов и сажи. Кроме того, в зоне происходит догорание окиси углерода, несгоревших углеводородов и сажи, выходящих из диффузионного факела дежурной горелки. Наличие зоны смешения снижает выход окислов азота и определяет необходимую температуру продуктов сгорания на выходе из горелочного устройства.
Наличие крутки воздуха обеспечивает хорошее смесеобразование, что позволяет сократить размеры основного факела пламени и завершить процесс горения в пределах горелочного устройства.
Claims (3)
1. Горелочное устройство, содержащее корпус, фронтовое устройство, установленное с кольцевым зазором в жаровую трубу, свечу зажигания, установленную внутри фронтового устройства по его оси с образованием полости на выходе фронтового устройства, коллектор подвода топлива в основной поток, отличающееся тем, что между корпусом и жаровой трубой установлена направляющая втулка с образованием двух коаксиальных кольцевых каналов, заглушенных на выходе и сообщающихся на входе, входной воздушный патрубок установлен радиально и расположен на выходном участке корпуса, жаровая труба снабжена системами отверстий для подвода воздуха в первичную и вторичную зоны горения, дополнительно введены канал подвода топлива и канал подвода воздуха в полость за свечой зажигания.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия подвода воздуха в полость за свечой зажигания выполнены тангенциальными.
3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что канал подвода топлива в полость за свечой зажигания снабжен струйной форсункой, выполненной тангенциальной.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96121209A RU2118755C1 (ru) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | Горелочное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96121209A RU2118755C1 (ru) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | Горелочное устройство |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2118755C1 true RU2118755C1 (ru) | 1998-09-10 |
RU96121209A RU96121209A (ru) | 1999-01-20 |
Family
ID=20186955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96121209A RU2118755C1 (ru) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | Горелочное устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2118755C1 (ru) |
-
1996
- 1996-10-28 RU RU96121209A patent/RU2118755C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7914280B2 (en) | Combustion method and apparatus | |
US20030074885A1 (en) | Device in a burner for gas turbines | |
US2958196A (en) | Flame igniter for gas turbine combustor | |
KR100679596B1 (ko) | 연소기,연소기구조체,및연료및공기혼합튜브 | |
RU2118755C1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU2193139C1 (ru) | Способ сжигания топлива и устройство для его реализации | |
RU2121113C1 (ru) | Камера сгорания газовой турбины | |
JP3817625B2 (ja) | バーナ装置 | |
RU2098719C1 (ru) | Камера сгорания газовой турбины энергетической установки | |
JP3346034B2 (ja) | ガスタービン用燃焼装置 | |
RU2230257C2 (ru) | Устройство для сжигания газообразного топлива | |
RU2270402C1 (ru) | Устройство для сжигания топлива | |
RU2106574C1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU2080518C1 (ru) | Горелочное устройство факельной трубы | |
RU2227247C2 (ru) | Устройство для сжигания топлива | |
JP4033596B2 (ja) | バーナ装置 | |
US4063872A (en) | Universal burner | |
RU2802115C1 (ru) | Камера сгорания газотурбинной установки | |
RU2133411C1 (ru) | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
RU2100699C1 (ru) | Газовая горелка | |
RU2551462C2 (ru) | Горелка предварительного смешения | |
SU1726904A1 (ru) | Горелка | |
SU1550279A1 (ru) | Горелочное устройство камеры сгорани газотурбинной установки | |
SU1672122A1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU2028545C1 (ru) | Горелочное устройство |