RU214920U1 - Double-flow oil-gas burner for steam, hot water or thermal oil boilers - Google Patents
Double-flow oil-gas burner for steam, hot water or thermal oil boilers Download PDFInfo
- Publication number
- RU214920U1 RU214920U1 RU2022113371U RU2022113371U RU214920U1 RU 214920 U1 RU214920 U1 RU 214920U1 RU 2022113371 U RU2022113371 U RU 2022113371U RU 2022113371 U RU2022113371 U RU 2022113371U RU 214920 U1 RU214920 U1 RU 214920U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- air
- central
- flow
- peripheral
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 34
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide Substances O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 229910052813 nitrogen oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 235000010599 Verbascum thapsus Nutrition 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к энергетике, в частности к топочным устройствам газомазутных котлов. Задачей полезной модели является расширение возможностей наладки аэродинамической структуры факела и процесса смесеобразования газа с воздухом с целью снижения эмиссии окислов азота (NOx). Поставленная задача решается установкой в каждый из двух потоков воздухонаправляющего устройства (ВНУ) перемещаемого тангенциального лопаточного завихрителя воздуха (ЗВ) с подвижным донышком, что позволяет в широких пределах изменять степень крутки воздуха, а также подачей газа через коллекторы в центральный и периферийный потоки воздуха раздельно, с перераспределением общего расхода газа между ними двумя регулирующими клапанами, причём газовые наконечники центрального коллектора имеют сопла, направленные перпендикулярно оси горелки, и выполнены поворотными на 360°. The utility model relates to the energy industry, in particular to the combustion devices of gas-oil boilers. The objective of the utility model is to expand the possibilities of adjusting the aerodynamic structure of the flame and the process of mixing gas with air in order to reduce the emission of nitrogen oxides (NOx). The problem is solved by installing in each of the two flows of an air guide device (ADU) a movable tangential bladed air swirler (SA) with a movable bottom, which makes it possible to vary the degree of air swirling over a wide range, as well as by supplying gas through manifolds to the central and peripheral air flows separately, with the redistribution of the total gas flow between them by two control valves, and the gas nozzles of the central manifold have nozzles directed perpendicular to the burner axis and are made 360° rotatable.
Description
Полезная модель относится к энергетике, в частности, к топочным устройствам газомазутных котлов.The utility model relates to the energy industry, in particular, to combustion devices for oil-gas boilers.
Известны многопоточные газовые, мазутные и газомазутные горелки, в которых аэродинамические параметры могут быть настроены путём изменения скорости, степени крутки и расхода воздуха по потокам, чем достигается формирование факела с начальной зоной горения при недостатке воздуха (α<1) и последующей зоной полного дожигания. Тем самым достигается выравнивание температурного поля факела и снижение образования окислов азота (NOx). Примером таких горелок могут служить двухпоточные газомазутные горелки ВТИ-ЗИО (В.А. Верещетин, А.Н. Тугов, Ю.М. Усман, В.Т. Сидоркин. Разработка и внедрение малотоксичных горелочных устройств для сжигания стандартных и нестандартных видов жидкого и газообразного топлив// Химическая техника. 2015. №7). Горелки выполнены двухпоточными как по газу, так и по воздуху с возможностью перераспределения расхода сред между потоками. В каждом воздушном канале установлен осевой завихритель воздуха (ЗВ) с фиксированным углом установки лопаток. Газ поступает из двух отдельных торовых коллекторов по трубкам с загнутыми под прямым углом концами так, что истечение происходит перпендикулярно оси горелки в центральный и периферийный потоки воздуха, причём трубки из каждого коллектора направлены только в один из потоков воздуха. Данный тип горелок является ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели.Multi-flow gas, fuel oil and gas-oil burners are known, in which aerodynamic parameters can be adjusted by changing the speed, degree of twist and air flow along the flows, which achieves the formation of a flame with an initial combustion zone with a lack of air (α<1) and a subsequent zone of complete afterburning. Thus, the temperature field of the flame is equalized and the formation of nitrogen oxides (NOx) is reduced. An example of such burners is the VTI-ZIO double-flow oil-gas burners (V.A. Vereshchetin, A.N. Tugov, Yu.M. Usman, V.T. Sidorkin. Development and implementation of low-toxic burners for combustion of standard and non-standard types of liquid and gaseous fuels// Chemical engineering. 2015. No. 7). The burners are made double-flow both for gas and air with the possibility of redistributing the flow of media between flows. Each air channel has an axial air swirler (AS) with a fixed blade angle. The gas enters from two separate torus collectors through pipes with ends bent at right angles so that the outflow occurs perpendicular to the burner axis into the central and peripheral air flows, and the pipes from each collector are directed to only one of the air flows. This type of burners is the closest analogue of the proposed utility model.
Достаточно близким по конструкции примером является также газомазутная горелка по патенту RU 170 744 U1 (Заявка 2016132902, 09.08.2016), отличительные особенности которой:An example that is quite close in design is also a gas-oil burner according to patent RU 170 744 U1 (Application 2016132902, 08/09/2016), the distinctive features of which are:
горелка двухпоточная по газу и по воздуху;double-flow burner for gas and air;
распределение воздуха между потоками осуществляется шибером в центральном потоке;air distribution between the flows is carried out by a gate in the central flow;
лопатки ЗВ обоих потоков выполнены поворотными;the blades of the pollutants of both flows are made rotary;
подача газа в периферийный поток осуществляется через Г-образные трубы с наконечниками из жаростойкой стали.gas is supplied to the peripheral flow through L-shaped pipes with tips made of heat-resistant steel.
В качестве преимуществ горелки по патенту RU 170 744 U1 указаны:As an advantage of the burner according to patent RU 170 744 U1 are specified:
расширение пределов регулировки теплопроизводительности;expanding the limits of heat output adjustment;
увеличение КПД за счёт улучшения аэродинамических параметров факела;increase in efficiency by improving the aerodynamic parameters of the torch;
применимость на различных по геометрии топочных камерах;applicability on combustion chambers of various geometry;
возможность использования в многогорелочных котлах.possibility of use in multi-burner boilers.
Задачей полезной модели является расширение возможностей настройки аэродинамической структуры факела и влияния на процесс смесеобразования газа с воздухом с целью снижения выброса NOx и приспособления факела к топкам различной формы.The objective of the utility model is to expand the possibilities of adjusting the aerodynamic structure of the torch and influencing the process of mixing gas with air in order to reduce NOx emissions and adapt the torch to furnaces of various shapes.
Поставленная задача решается:The task is solved:
1. Путём установки ЗВ с тангенциальными неповоротными лопатками как в периферийный, так и в центральный потоки горелки, причём регулирование степени крутки в каждом потоке возможно как в сторону её уменьшения вплоть до прямотока, так и в сторону увеличения путём перемещения ЗВ и использования подвижных донышек.1. By installing an air intake with tangential fixed blades both in the peripheral and central flows of the burner, and the regulation of the degree of twist in each stream is possible both in the direction of its decrease up to the forward flow, and in the direction of increase by moving the air intake and using movable bottoms.
2. Путём подачи газа на горение отдельно в периферийный и центральный потоки воздуха через соответствующие газовые коллекторы с возможностью перераспределения расхода газа между ними с помощью клапанов, причём наконечники центрального газового коллектора имеют газовые сопла, направленные перпендикулярно оси горелки и наконечники выполнены поворотными на 360°, что позволяет настраивать также направление ввода струй газа в любой поток воздуха.2. By supplying combustion gas separately to the peripheral and central air flows through the corresponding gas manifolds with the possibility of redistributing the gas flow between them using valves, and the tips of the central gas manifold have gas nozzles directed perpendicular to the burner axis and the tips are made 360 ° rotatable, which also allows you to adjust the direction of injection of gas jets into any air flow.
Отличия полезной модели от горелок ВТИ-ЗИО и по патенту RU 170 744 U1:Differences between the utility model and burners VTI-ZIO and according to patent RU 170 744 U1:
возможность регулировки степени крутки обоих ЗВ от нуля (прямоток) до максимального. Первое достигается перемещением ЗВ и подачей воздуха мимо него, второе – путём частичного перекрытия выходного сечения тангенциальных лопаток ЗВ подвижным донышком. По сравнению с горелкой по патенту RU 170 744 U1 это значительно упрощает конструкцию, так как отсутствует сложный механизм синхронного поворота лопаток, используемый только при наладке. Возможность изменения направления крутки потока поворотными лопатками не является преимуществом, так как при проектировании многогорелочного топочного устройства требуемое направление крутки ЗВ известно заранее и оно не будет меняться при наладке;the ability to adjust the degree of twist of both SGs from zero (forward flow) to maximum. The first is achieved by moving the air intake and supplying air past it, the second - by partially blocking the outlet section of the air intake tangential blades with a movable bottom. Compared to the burner according to patent RU 170 744 U1, this greatly simplifies the design, since there is no complex mechanism for synchronous rotation of the blades, which is used only during commissioning. The possibility of changing the direction of flow twist by rotary blades is not an advantage, since when designing a multi-burner combustion device, the required direction of rotation of the SV is known in advance and it will not change during commissioning;
распределение расхода воздуха между центральным и периферийным потоками выполняется упомянутыми подвижными донышками, поэтому не требуются шиберы;the distribution of air flow between the central and peripheral flows is carried out by the mentioned movable bottoms, therefore, gates are not required;
при сохранении раздельной регулировки расхода газа в периферийный и центральный потоки, газовые наконечники центрального коллектора выполнены поворотными на 360°, что позволяет настраивать направление истечения газа из сопел наконечников в центральный или периферийный поток воздуха.while maintaining separate adjustment of gas flow into the peripheral and central flows, the gas nozzles of the central manifold are made rotatable by 360°, which allows you to adjust the direction of gas outflow from the nozzles of the nozzles into the central or peripheral air flow.
Конструкция двухпоточной горелки представлена на фиг. 1, где: The design of a double-flow burner is shown in Fig. 1 where:
1 – периферийный ЗВ с тангенциальными неповоротными лопатками, 2 – подвижное донышко периферийного ЗВ, 3 – центральный ЗВ с тангенциальными неповоротными лопатками, 4 – подвижное донышко центрального ЗВ, 5 – периферийный газовый коллектор с газовыми отверстиями, 6 – центральный газовый коллектор, 7 – поворотные газовые наконечники центрального коллектора, 8 - газовые сопла поворотных наконечников,
9 и 10 – клапана распределения расхода газа между периферийным и центральным газовыми коллекторами, 11 – паромеханическая форсунка для жидкого топлива.1 - peripheral air intake with tangential fixed blades, 2 - movable bottom of the peripheral air intake, 3 - central air intake with tangential fixed blades, 4 - movable bottom of the central air intake, 5 - peripheral gas manifold with gas holes, 6 - central gas manifold, 7 - rotary gas nozzles of the central manifold, 8 - gas nozzles of rotary nozzles,
9 and 10 - valves for distributing gas flow between the peripheral and central gas manifolds, 11 - steam-mechanical nozzle for liquid fuel.
Совокупность ЗВ и подвижных донышек составляет воздухонаправляющее устройство горелки.The combination of pollutants and movable bottoms makes up the air guide device of the burner.
Двухпоточная газомазутная горелка работает следующим образом: A double-flow oil-gas burner works as follows:
В процессе испытаний горелки на котле осуществляется экспериментальный подбор оптимальной степени крутки воздуха как в периферийном, так и в центральном потоке путём перемещения соответствующего ЗВ и его подвижного донышка. In the process of testing the burner on the boiler, an experimental selection of the optimal degree of air twist is carried out both in the peripheral and in the central flow by moving the corresponding pollutant and its movable bottom.
На фиг. 2 представлен вариант увеличенной степени крутки центрального и периферийного потоков воздуха, что достигается частичным перекрытием выходного сечения тангенциальных лопаток ЗВ 1 и 3 подвижными донышками 2 и 4.In FIG. 2 shows a variant of an increased degree of twisting of the central and peripheral air flows, which is achieved by partially overlapping the outlet section of the tangential blades of the
На фиг. 3 представлена подача центрального потока воздуха без крутки (прямотоком) путём перемещения ЗВ 3 и открытия подвижного донышка 4, выполняющего также функцию настройки доли расхода воздуха в центральный поток.In FIG. 3 shows the supply of the central air flow without twist (forward flow) by moving the
На фиг. 4 представлено уменьшение крутки центрального потока воздуха открытием донышка 4 без перемещения ЗВ 3.In FIG. 4 shows a decrease in the twist of the central air flow by opening the
На фиг. 5 представлена подача периферийного потока воздуха без крутки (прямотоком) путём перемещения ЗВ 1 и настройки доли расхода воздуха в периферийный поток донышком 2.In FIG. 5 shows the supply of peripheral air flow without twist (forward flow) by moving
На фиг. 6 представлено уменьшение крутки периферийного потока воздуха путём максимального открытия донышка 2 при частичном открытии ЗВ 1.In FIG. 6 shows a decrease in the twist of the peripheral air flow by opening the
Одновременно с описанной выше настройкой воздухонаправляющего устройства, подбирается оптимальное распределение расхода газа между периферийным и центральным потоками путём прикрытия одного из клапанов – 9 или 10, а также выбирается направление истечения газа из сопел 8 поворотных газовых наконечников 7, основные варианты положения которых представлены на фиг. 7.Simultaneously with the setting of the air guide described above, the optimal distribution of gas flow between the peripheral and central flows is selected by closing one of the valves - 9 or 10, and the direction of gas outflow from
Критериями выбора являются: соответствие формы факела форме топочной камеры, минимальный выброс NOx при отсутствии химического недожога (содержание СО в уходящих газах в пределах нормы).The selection criteria are: matching the shape of the torch to the shape of the combustion chamber, the minimum NOx emission in the absence of chemical underburning (CO content in the flue gases is within the normal range).
Настроенная на газовом топливе горелка проверяется при работе на жидком топливе, с раздельной настройкой соотношений топливо-воздух для газа и жидкого топлива. При эксплуатации изменение оптимальных положений элементов воздухонаправляющего устройства горелки и распределения расхода газа между периферийным и центральным потоками не требуется.A burner set for gas fuel is tested for oil operation, with separate adjustment of the fuel-air ratios for gas and oil. During operation, it is not required to change the optimal positions of the elements of the air guide of the burner and the distribution of gas flow between the peripheral and central flows.
Предложенная конструкция обеспечивает расширенные возможности наладки горения с обеспечением минимального выброса NOx в топках различной формы.The proposed design provides extended options for combustion adjustment with minimal NOx emissions in furnaces of various shapes.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214920U1 true RU214920U1 (en) | 2022-11-21 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU338748A1 (en) * | В. Д. Днепровский, В. П. Панфилов , Ю. С. Казаков | GAS-MAZUT BURNER | ||
RU2076271C1 (en) * | 1993-02-26 | 1997-03-27 | Научно-Производственное Объединение По Исследованию И Проектированию Энергетического Оборудования Им.И.И.Ползунова | Device for burning gaseous fuel |
RU170744U1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-05-05 | акционерное общество "Бийский котельный завод" (АО "БиКЗ") | FUEL BURNER |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU338748A1 (en) * | В. Д. Днепровский, В. П. Панфилов , Ю. С. Казаков | GAS-MAZUT BURNER | ||
RU2076271C1 (en) * | 1993-02-26 | 1997-03-27 | Научно-Производственное Объединение По Исследованию И Проектированию Энергетического Оборудования Им.И.И.Ползунова | Device for burning gaseous fuel |
RU170744U1 (en) * | 2016-08-09 | 2017-05-05 | акционерное общество "Бийский котельный завод" (АО "БиКЗ") | FUEL BURNER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5823764A (en) | Three-stage low NOx burner for burning solid, liquid and gaseous fuels | |
DK171450B1 (en) | Burner | |
CN106090907B (en) | A kind of strong swirl flame diffusion burner of premix | |
JP5374404B2 (en) | Combustion burner and boiler equipped with this combustion burner | |
US5472341A (en) | Burner having low pollutant emissions | |
BRPI0606878A2 (en) | combustion method and system | |
US5011400A (en) | Controlled flow split steam burner assembly with sorbent injection | |
CN111895397A (en) | Double-channel shade separation type combustor and using method thereof | |
AU684581B2 (en) | Burner for the combustion of fuel | |
EP3152490B1 (en) | Non-symmetrical low nox burner apparatus and method | |
EP0163423B1 (en) | Controlled flow, split stream burner assembly with sorbent injection | |
RU214920U1 (en) | Double-flow oil-gas burner for steam, hot water or thermal oil boilers | |
EP0165725B1 (en) | Low pressure loss burner for coal-water slurry or fuel oil | |
RU2364788C1 (en) | Burner device | |
EP0002815A2 (en) | An apparatus for burning fuel | |
JP6732960B2 (en) | Method for burning fuel and boiler | |
GB1585410A (en) | Burner | |
RU2618137C1 (en) | Injector low-pressure burner | |
RU215191U1 (en) | Oil-gas burner with variable flame angle | |
RU63030U1 (en) | FUEL AND BURNER WITH REDUCED NITROGEN OXIDES | |
RU215037U1 (en) | Oil-gas burner with threaded channels for enhanced mixing | |
CN115516249A (en) | Combustion system for a boiler with a fuel flow distribution device in the burner and method of combustion | |
CN111457376A (en) | Low-NOx self-preheating high-speed burner and control method thereof | |
RU2230257C2 (en) | Device for burning gaseous fuel | |
RU2788804C1 (en) | Turbulent nozzle |