RU2172895C1

RU2172895C1 - Gas burner and process of burning of gaseous fuel

Info

Publication number: RU2172895C1
Application number: RU2000127600/06A
Authority: RU
Inventors: А.В. Фролов
Original assignee: Фролов Александр Викторович
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2001-08-27

Abstract

FIELD: heat engineering. SUBSTANCE: invention is related to gears and processes of burning of gaseous fuel with separate supply of gas and air, it can be utilized in heating systems of drying kilns, of heating, heat-treating and melting furnaces. Burner to burn up gaseous fuel is made of thin-walled body with heat-resistant chamber and combustion chamber with outlet nozzle located in it. Body has holes for supply of air from air chamber embracing body in zone of holes. Gas chamber is composed of external and internal chambers placed with clearance and interlinked by overflow branch pipes. Mixture-forming unit includes gas nozzle with central conduit and holes and internal gas chamber. Stabilizer in mounted in central conduit for axial movement, as well as vortex generator and ignition torch. Process of burning of gaseous fuel includes separate supply of air and fuel, preparation of ignition mixture, lighting up, forced mixing of gas-and-air mixture that is formed either in internal gas chamber or in central conduit and combustion chamber with change of parameters of gas and air. Parameters of jet of combustion products are regulated across outlet of burner by way of movement of stabilizer. EFFECT: increased efficiency of burning of gaseous fuel, expanded range of adjustment of thermal power, enhanced rate of escape of flame, simplified design and reduced usage of metal in manufacture of gas burner. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам и способам сжигания газообразного топлива с раздельной подачей газа и воздуха, и может быть использовано в системах отопления сушильных, нагревательных, термических и плавильных печей. The invention relates to heat engineering, in particular to devices and methods for burning gaseous fuels with a separate supply of gas and air, and can be used in heating systems for drying, heating, thermal and smelting furnaces.

Известна газовая горелка из свидетельства РФ N 5011, 6 F 23 D 14/22 [1], содержащая корпус, запальное устройство, камеру сгорания, соединенную с центральным каналом газового сопла и газовой камерой, при этом центральный канал газового сопла соединен посредством радиально расположенных отверстий с газовой камерой, а другим концом с воздушной камерой. Known gas burner from the certificate of the Russian Federation N 5011, 6 F 23 D 14/22 [1], containing a housing, an ignition device, a combustion chamber connected to the Central channel of the gas nozzle and the gas chamber, while the Central channel of the gas nozzle is connected via radially arranged holes with a gas chamber and the other end with an air chamber.

Недостатком горелки является неравномерное перемешивание газовоздушной смеси по всему объему камеры сгорания за счет односторонней подачи воздуха из корпуса, а следовательно, недостаточная эффективность сжигания газа. Наличие отдельной воздушной камеры для подачи воздуха на розжиг горелки увеличивает эксплуатационные затраты. Горелка металлоемкая и дорогостоящая за счет толстостенного корпуса из жаропрочной стали. The disadvantage of the burner is the uneven mixing of the gas-air mixture over the entire volume of the combustion chamber due to the one-way air supply from the housing, and therefore the insufficient efficiency of gas combustion. The presence of a separate air chamber for supplying air to the ignition of the burner increases operating costs. The burner is metal-intensive and expensive due to the thick-walled case made of heat-resistant steel.

Наиболее близкой по решаемой задаче является горелка для сжигания газа, описанная в патенте РФ N 2105244, 6 F 23 D 14/20 [2]. Горелка содержит корпус с коаксиально расположенной в нем камерой сгорания, узел смесеобразования, газовую и воздушную камеры. Для улучшения перемешивания газовоздушной смеси щелевидные отверстия горелки снабжены ребрами, выступающими над наружной и внутренней поверхностями камеры сгорания, при этом камера сгорания установлена с возможностью вращения. Closest to the problem being solved is a burner for burning gas, described in the patent of the Russian Federation N 2105244, 6 F 23 D 14/20 [2]. The burner comprises a housing with a combustion chamber coaxially located therein, a mixture formation unit, a gas and air chamber. To improve the mixing of the gas-air mixture, the slit-like openings of the burner are provided with ribs protruding above the outer and inner surfaces of the combustion chamber, while the combustion chamber is rotatably mounted.

Данная горелка явилась шагом вперед по сравнению с вышеизложенной в части повышения эффективности сжигания топлива, расширения диапазона регулирования тепловой мощности и коэффициента избытка воздуха. Однако она сложна в изготовлении и эксплуатации, а также не лишена недостатков описанной выше горелки. This burner was a step forward compared to the above in terms of increasing the efficiency of fuel combustion, expanding the range of regulation of thermal power and coefficient of excess air. However, it is difficult to manufacture and operate, and is also not without disadvantages of the burner described above.

Задачей изобретения является повышение эффективности сжигания газообразного топлива, расширение диапазона регулирования тепловой мощности, повышение скорости истечения пламени, упрощение конструкции и уменьшение металлоемкости. The objective of the invention is to increase the efficiency of burning gaseous fuels, expanding the range of regulation of thermal power, increasing the speed of the outflow of flame, simplifying the design and reducing metal consumption.

Поставленная задача решается тем, что в горелке для сжигания газообразного топлива, содержащей корпус с коаксиально расположенной в нем камерой сгорания, узел смесеобразования, газовую и воздушную камеры, запальное устройство, согласно изобретению газовая камера состоит из наружной и внутренней камер, установленных с зазором и соединенных перепускными патрубками, корпус имеет равномерно расположенные по окружности отверстия, воздушная камера охватывает корпус в зоне отверстий, газовое сопло выполнено многоструйным, в центральном канале газового сопла установлен стабилизатор с возможностью осевого перемещения. Кроме того, с целью экономии дорогостоящей жаропрочной стали и создания модульной конструкции корпус выполнен составным, а с целью улучшения розжига и стабилизации процесса сгорания топлива запальное устройство установлено в центральном канале газового сопла, а на стабилизаторе установлен завихритель. The problem is solved in that in a burner for burning gaseous fuel, comprising a housing with a combustion chamber coaxially located therein, a mixing unit, a gas and air chamber, an ignition device, according to the invention, the gas chamber consists of an outer and an inner chamber, installed with a gap and connected bypass pipes, the casing has openings evenly spaced around the circumference, the air chamber covers the casing in the area of the openings, the gas nozzle is multi-jet, in the central channel A gas nozzle is equipped with a stabilizer with the possibility of axial movement. In addition, in order to save expensive heat-resistant steel and create a modular design, the housing is made integral, and in order to improve the ignition and stabilize the fuel combustion process, the ignition device is installed in the central channel of the gas nozzle, and a swirler is installed on the stabilizer.

На фиг. 1 изображен общий вид горелки в разрезе. In FIG. 1 shows a General view of the burner in section.

На фиг. 2 - узел смесеобразования в разрезе. In FIG. 2 - section of the mixture formation.

Горелка для сжигания газообразного топлива состоит из корпуса 1, содержащего жаростойкую камеру 2 и коаксиально расположенную в них камеру сгорания 3 с выходным соплом 4. На корпусе выполнены отверстия 5 для равномерной подачи воздуха из воздушной камеры 6, охватывающей корпус 1, к камере сгорания 3. На воздушной камере 6 расположен патрубок 7 для подачи воздуха. Газовая камера состоит из наружной 8 и внутренней 9 камер, установленных с зазором и соединенных между собой перепускными патрубками 10. Узел смесеобразования включает внутреннюю камеру 9 с газовым соплом 11. Центральный канал 12 служит для подачи воздуха из корпуса 1 в камеру сгорания 3 и для образования запальной смеси. Посредством отверстий 13 и 14 газовая камера 9 соединена соответственно с камерой сгорания 3 и центральным каналом 12. В центральном канале 12 установлены стабилизатор 15 с возможностью осевого перемещения. На боковой поверхности газовой камеры 8 расположен патрубок 16 для подачи газа. Круглые отверстия 17 и щелевые 18 на поверхности камеры сгорания служат для подачи воздуха из корпуса 1 в камеру сгорания 3. В центральном канале 12 установлено запальное устройство 19 и завихритель 20. В нескольких точках по длине камеры сгорания установлены электроды контроля пламени (не показаны). The burner for burning gaseous fuel consists of a housing 1 containing a heat-resistant chamber 2 and a combustion chamber 3 coaxially located in them with an outlet nozzle 4. Holes 5 are made on the housing for uniformly supplying air from the air chamber 6 covering the housing 1 to the combustion chamber 3. On the air chamber 6 there is a pipe 7 for supplying air. The gas chamber consists of an outer 8 and an inner 9 chambers, installed with a gap and interconnected bypass pipes 10. The mixing unit includes an inner chamber 9 with a gas nozzle 11. The central channel 12 serves to supply air from the housing 1 to the combustion chamber 3 and to form ignition mixture. Through holes 13 and 14, the gas chamber 9 is connected respectively to the combustion chamber 3 and the central channel 12. In the central channel 12, a stabilizer 15 is mounted with axial displacement. On the side surface of the gas chamber 8 is located a pipe 16 for supplying gas. Round holes 17 and slotted 18 on the surface of the combustion chamber are used to supply air from the housing 1 to the combustion chamber 3. In the central channel 12, an ignition device 19 and a swirler 20 are installed. At some points along the length of the combustion chamber, flame control electrodes (not shown) are installed.

Горелка работает следующим образом. Подают через патрубок 7 воздушной камеры 6 воздух, который проходит через отверстие 5 корпуса 1. Из корпуса 1 воздух поступает через зазор между газовыми камерами 8 и 9 в центральный канал 12 газового сопла 11 и далее в камеру сгорания 3, в которую одновременно поступает воздух через отверстия 17 и 18. Подают газ через патрубок 16 в газовую камеру 8 и через перепускные патрубки 10 во внутреннюю газовую камеру 9, из которой газ поступает через отверстия 13 и 14 газового сопла 11 соответственно в камеру сгорания 3 и центральный канал 12, где он смешивается с воздухом, образуя запальную газовоздушную смесь. Включают запальное устройство 19, от искры которого воспламеняется запальная газовоздушная смесь в центральном канале 12 и у торца газового сопла 11 и устанавливается стабильное горение. Одновременно воспламеняется основная газовоздушная смесь, что фиксируют электроды контроля пламени (не показаны), которые установлены в нескольких точках по длине камеры сгорания. Продукты сгорания выходят через сопло 4. Для улучшения перемешивания газовоздушной смеси в центральном канале может быть установлен завихритель 20. Горелку настраивают на определенный режим работы путем перемещения стабилизатора 15 вдоль центрального канала 12. При установке стабилизатора в крайнее левое положение сжигание горючей смеси, идущей через центральный канал, осуществляется в начале камеры сгорания. При перемещении стабилизатора вправо зона горения смеси смещается вдоль камеры сгорания в сторону выходного сопла, что позволяет стабилизировать горение основной газовоздушной смеси, улучшить эффективность сжигания топлива и регулировать параметры факела. The burner operates as follows. Air is supplied through the nozzle 7 of the air chamber 6, which passes through the opening 5 of the housing 1. From the housing 1, air enters through the gap between the gas chambers 8 and 9 into the central channel 12 of the gas nozzle 11 and then into the combustion chamber 3, into which air simultaneously flows through openings 17 and 18. Gas is supplied through the pipe 16 to the gas chamber 8 and through the bypass pipes 10 to the internal gas chamber 9, from which gas enters through the holes 13 and 14 of the gas nozzle 11, respectively, into the combustion chamber 3 and the central channel 12, where it is mixed with cart spirit, forming an igniting gas-air mixture. The ignition device 19 is turned on, from the spark of which the ignition gas-air mixture is ignited in the central channel 12 and at the end of the gas nozzle 11 and stable combustion is established. At the same time, the main gas-air mixture ignites, which is fixed by the flame control electrodes (not shown), which are installed at several points along the length of the combustion chamber. The combustion products exit through the nozzle 4. To improve the mixing of the gas-air mixture, a swirler 20 can be installed in the central channel 20. The burner is set to a certain operating mode by moving the stabilizer 15 along the central channel 12. When the stabilizer is set to the extreme left position, the combustion of the combustible mixture going through the central channel, carried out at the beginning of the combustion chamber. When the stabilizer is moved to the right, the mixture combustion zone is shifted along the combustion chamber towards the outlet nozzle, which makes it possible to stabilize the combustion of the main gas-air mixture, improve the efficiency of fuel combustion, and adjust the flame parameters.

В процессе работы горелки идет постоянный подогрев газа во внутренней газовой камере 9 путем нагрева сопла 11 горячими газами, находящимися в камере сгорания 3. Кроме того, идет подогрев воздуха в воздушной камере 6 за счет снятия тепла с камеры сгорания и внутренней части корпуса 1. Практически все тепло, излучаемое наружной поверхностью камеры сгорания 3, используется внутри горелки на нагрев газа и воздуха. Также подогрев воздуха осуществляется за счет разбавления его продуктами сгорания через щели камеры сгорания. Таким образом, идет внутренняя рекуперация тепла, повышающая эффективность сжигания газа и снижающая эмиссию CO и NO_x. За счет выполнения газовой камеры из двух частей: наружной 8 и внутренней 9, разделенных зазором, и расположения камеры сгорания в двух воздушных "рубашках" почти полностью исключается излучение тепла в окружающую среду. Установка стабилизатора 15 в центральном канале 12 с возможностью его осевого перемещения позволила дополнительно перемещать зону горения вдоль оси горелки, тем самым реализуя заданные теплотехнические и газодинамические параметры струи продуктов сгорания на выходе из горелки.In the process of operation of the burner, gas is constantly heated in the internal gas chamber 9 by heating the nozzle 11 with hot gases located in the combustion chamber 3. In addition, air is heated in the air chamber 6 by removing heat from the combustion chamber and the inside of the housing 1. Practically all the heat radiated by the outer surface of the combustion chamber 3 is used inside the burner to heat gas and air. Air is also heated by diluting it with combustion products through the slots of the combustion chamber. Thus, there is an internal heat recovery that increases the efficiency of gas combustion and reduces the emission of CO and NO _x . Due to the implementation of the gas chamber in two parts: the outer 8 and the inner 9, separated by a gap, and the location of the combustion chamber in two air "shirts", heat radiation to the environment is almost completely eliminated. The installation of the stabilizer 15 in the central channel 12 with the possibility of its axial movement allowed to additionally move the combustion zone along the axis of the burner, thereby realizing the specified thermal and gas-dynamic parameters of the jet of combustion products at the outlet of the burner.

Расположение части корпуса 1 внутри воздушной камеры 6 позволило сделать эту часть тонкостенной из конструкционной стали, а жаростойкую камеру 2 выполнить съемной и также тонкостенной из жаропрочной стали. Это значительно уменьшило вес горелки и ее стоимость. Кроме того, при разъемном корпусе стало возможным сделать конструкцию модульной, т.е. не меняя габаритных размеров базовой конструкции, заменив только газовое сопло, камеру сгорания с выходным соплом, горелка переходит в новый типоразмер с другим уровнем мощности, что значительно снижает затраты как у изготовителя, так и у потребителя при модернизации производства. The location of the housing part 1 inside the air chamber 6 made it possible to make this part thin-walled from structural steel, and the heat-resistant chamber 2 to make removable and also thin-walled from heat-resistant steel. This significantly reduced the weight of the burner and its cost. In addition, with the detachable case, it became possible to make the design modular, i.e. Without changing the overall dimensions of the basic design, replacing only the gas nozzle, the combustion chamber with the outlet nozzle, the burner transfers to a new standard size with a different power level, which significantly reduces costs for both the manufacturer and the consumer during production modernization.

Основным и главным достоинством новой горелки является то, что новая конструкция горелки позволила осуществить новый, более эффективный многоструйный и постадийный способ сжигания газа в широком диапазоне тепловой мощности и коэффициента избытка воздуха с возможностью регулирования теплотехнических и газодинамических характеристик факела. The main and main advantage of the new burner is that the new design of the burner made it possible to implement a new, more efficient multi-jet and stepwise method of burning gas in a wide range of thermal power and excess air coefficient with the possibility of controlling the thermal and gas-dynamic characteristics of the torch.

Известен из патента РФ N 2105244, 6 F 23 D 14/20 [2] способ сжигания топлива путем раздельной подачи газа и воздуха, смесеобразования в центральном канале, розжига горелки, при этом газовую смесь в камере сгорания подвергают принудительному перемешиванию, воздействуя на нее ребрами камеры сгорания при вращении последней. Известный способ позволил расширить диапазон регулирования тепловой мощности до 1:10, коэффициента избытка воздуха 1:7. Однако он не может обеспечить максимально высокий коэффициент активации горения и высокую кинетическую энергию факела, что снижает теплосодержание продуктов сгорания и ухудшает циркуляцию продуктов сгорания в печи. При работе на средне- и низкотемпературных режимах недостаточна стабилизация процесса горения, что приводит к срыву пламени и погасанию горелки. Кроме того, горелка, реализующая способ, сложна в изготовлении и эксплуатации. Known from the patent of the Russian Federation N 2105244, 6 F 23 D 14/20 [2] a method of burning fuel by separate supply of gas and air, mixture formation in the Central channel, ignition of the burner, while the gas mixture in the combustion chamber is subjected to forced mixing, acting on it with fins combustion chamber during the rotation of the latter. The known method allowed to expand the range of regulation of thermal power to 1:10, the coefficient of excess air 1: 7. However, it cannot provide the highest possible coefficient of combustion activation and high kinetic energy of the torch, which reduces the heat content of the combustion products and affects the circulation of the combustion products in the furnace. When working in medium and low temperature conditions, the stabilization of the combustion process is insufficient, which leads to a flame failure and the burner goes out. In addition, the burner that implements the method is difficult to manufacture and operate.

Задачей изобретения является повышение эффективности подготовки и сжигания газовоздушной смеси, стабилизация процесса горения во всем диапазоне тепловых нагрузок, расширение диапазона регулирования тепловой мощности, увеличение температуры и скорости истечения струи. The objective of the invention is to increase the efficiency of preparation and burning of a gas-air mixture, stabilize the combustion process in the entire range of thermal loads, expand the range of regulation of thermal power, increase the temperature and velocity of the jet.

Поставленная задача решена в способе сжигания газообразного топлива, включающем раздельную подачу газа и воздуха, подготовку запальной смеси, розжиг горелки, принудительное перемешивание газовоздушной смеси, в котором согласно изобретению подготовку газовоздушной смеси при низких расходах газа производят во внутренней газовой камере, а при высоких - в центральном канале и камере сгорания, регулируют длину газовоздушной струи, поступающей через центральный канал, путем осевого перемещения стабилизатора и стабилизируют процесс сжигания горючей смеси по длине камеры сгорания; повышают давление газа и смещают фронт горения внутри камеры сгорания, создавая за ним зону разрежения, эжектируют часть горячих газов из зоны высокого давления, перемешивают с воздухом и инжектируют в зону разрежения камеры сгорания. The problem is solved in a method of burning gaseous fuels, including the separate supply of gas and air, preparation of the ignition mixture, ignition of the burner, forced mixing of the gas-air mixture, in which according to the invention the preparation of the gas-air mixture at low gas flow rates is carried out in the internal gas chamber, and at high - the central channel and the combustion chamber, regulate the length of the gas stream entering through the central channel by axial movement of the stabilizer and stabilize the combustion process Oia of the combustible mixture along the length of the combustion chamber; increase the gas pressure and shift the combustion front inside the combustion chamber, creating a rarefaction zone behind it, eject a part of the hot gases from the high pressure zone, mix it with air and inject it into the rarefaction zone of the combustion chamber.

Способ сжигания газа осуществляется следующим образом. Подают воздух через патрубок 7 в воздушную камеру 6, и далее через отверстие 5 корпуса 1 воздух равномерно по окружности поступает в отверстия 17 камеры сгорания 3. Одновременно воздух поступает в центральный канал 12 со стороны торца внутренней газовой камеры 9. Подают газ через патрубок 16 в наружную газовую камеру 8 и далее через перепускные патрубки 10 во внутреннюю газовую камеру 9. Создают превышение давления газа над давлением воздуха P_г > P_в. На этом этапе газ подступает через отверстия 13 и 14 газового сопла соответственно в камеру сгорания 3 и центральный канал 12, где он смешивается с воздухом, образуя запальную смесь. Включают запальное устройство 19. Происходит розжиг горелки и одновременно воспламенение основной газовоздушной смеси во всем объеме камеры сгорания 3. Регулируют скорость и длину запальной струи путем осевого перемещения стабилизатора 15. Для работы горелки в режиме низких тепловых нагрузок уменьшают давление газа P_г < P_в. Воздух из центрального канала 12 поступает через отверстие 14 в газовую камеру 9, где происходит многоструйное перемешивание его с газом и образование газовоздушной смеси, которая поступает в камеру сгорания также многоструйным потоком через отверстия 13. Происходит устойчивая работа горелки с высоким коэффициентом избытка воздуха (К_и.в.) При этом возможно получение температуры продуктов сгорания на выходе горелки ≥ 60^oC с К_и.в. ~ 40. Таким образом, в зависимости от значения давления газа и воздуха перед горелкой в узле смесеобразования происходит изменение зон образования газовоздушной смеси, а именно либо в центральном канале и камере сгорания, либо во внутренней газовой камере, что обеспечивает стабильную работу газовой горелки в широком диапазоне тепловой мощности. При этом для повышения однородности газовоздушной смеси и стабилизации горения существенное значение имеет двухсторонняя подача воздуха из корпуса 1 в камеру сгорания 3 в перпендикулярных друг другу направлениях, а именно через центральный канал 12 и через отверстия 17 в течение всего времени работы горелки. В известном же способе воздух через центральный канал подают только для образования запальной смеси. Важное значение для повышения эффективности сжигания газа имеют, с одной стороны, равномерная подача подогретого воздуха по всему периметру камеры сгорания, с другой стороны, многоструйная подача также подогретого газа через отверстия 13 и 14. Процесс сжигания проводят постадийно по длине камеры сгорания по мере образования газовоздушной смеси. При различных давлениях газа смещается зона фронтального горения по длине камеры сгорания. При повышении расхода газа происходит увеличение скорости истечения газовых струй и улучшение перемешивания смеси. При дальнейшем увеличении скорости струй происходит смещение высокотемпературного и высокоскоростного пламени в сторону выходного сопла, создавая перед собой зону высокого давления, а за собой зону разрежения. Большая часть продуктов сгорания со скоростью 200 м/час выходит в сопло, а часть высокотемпературных газов эжектируется через щелевидные отверстия 18 в воздушный поток, перемешивается с ним и возвращается обратно путем инжекции через отверстия 17 в зону разрежения камеры сгорания. Таким образом, осуществляется внутренняя рекуперация тепла и принудительное перемешивание газовоздушной смеси. В оптимальном режиме работы горелки, когда К_и.в. = 2, объем газа 10 м³/час, объем воздуха ~ 190 м³/час, температура пламени на срезе сопла достигает 1350^oC, а скорость струи 200 м/сек. Для сравнения, исходя из расчета сгорания природного газа [3], максимальная температура, которую можно получить без подогрева воздуха с коэффициентом активации горения ~ 1.0, составляет 1180^oC. Для получения температуры, которая достигается в предлагаемом способе, в известном способе необходим подогрев воздуха до 300^oC [3].The method of burning gas is as follows. Air is supplied through the pipe 7 to the air chamber 6, and then through the hole 5 of the housing 1, the air evenly enters into the openings 17 of the combustion chamber 3. At the same time, air enters the central channel 12 from the side of the end of the internal gas chamber 9. Gas is supplied through the pipe 16 to the outer gas chamber 8 and then through the bypass pipes 10 into the inner gas chamber 9. Create an excess of gas pressure over air pressure P _g > P _in . At this stage, the gas flows through the openings 13 and 14 of the gas nozzle, respectively, into the combustion chamber 3 and the central channel 12, where it mixes with air, forming an ignition mixture. The ignition device 19 is turned on. The burner is ignited and, at the same time, the main air-gas mixture ignites in the entire volume of the combustion chamber 3. The speed and length of the ignition jet are controlled by axial movement of the stabilizer 15. To reduce the pressure of the burner, the gas pressure P _g <P _{c is} reduced. Air from the central channel 12 enters through the hole 14 into the gas chamber 9, where it is mixed with gas and formed in a gas-air mixture, which also enters the combustion chamber by a multi-jet flow through openings 13. Stable operation of the burner with a high coefficient of excess air (K _{and .v.)} it is possible to obtain the temperature of the combustion products at the burner outlet ≥ 60 ^o C with K _IV ~ 40. Thus, depending on the value of the gas and air pressure in front of the burner in the mixing unit, the formation of the gas-air mixture changes, namely, either in the central channel and the combustion chamber, or in the internal gas chamber, which ensures stable operation of the gas burner in a wide thermal power range. Moreover, to increase the uniformity of the gas-air mixture and stabilize combustion, the two-way air supply from the housing 1 to the combustion chamber 3 in perpendicular directions to each other, namely through the central channel 12 and through the openings 17 during the entire operation of the burner, is essential. In the known method, air is supplied through the central channel only to form the ignition mixture. Important to increase the efficiency of gas combustion are, on the one hand, a uniform supply of heated air around the entire perimeter of the combustion chamber, on the other hand, multi-jet supply of heated gas through openings 13 and 14. The combustion process is carried out in stages along the length of the combustion chamber as the formation of gas mixtures. At various gas pressures, the frontal combustion zone shifts along the length of the combustion chamber. With an increase in gas flow, an increase in the rate of expiration of gas jets and an improvement in mixing of the mixture occur. With a further increase in the speed of the jets, a high-temperature and a high-speed flame are displaced towards the outlet nozzle, creating a high pressure zone and a rarefaction zone in front of it. Most of the combustion products exit the nozzle at a speed of 200 m / h, and some of the high-temperature gases are ejected through slit-like openings 18 into the air stream, mixed with it and returned by injection through the openings 17 into the rarefaction zone of the combustion chamber. Thus, internal heat recovery and forced mixing of the gas-air mixture are carried out. In the optimal mode of operation of the burner, when K _iv = 2, the gas volume is 10 m ³ / h, the air volume is ~ 190 m ³ / h, the flame temperature at the nozzle exit reaches 1350 ^o C, and the jet velocity is 200 m / s. For comparison, based on the calculation of natural gas combustion [3], the maximum temperature that can be obtained without heating the air with a combustion activation coefficient of ~ 1.0 is 1180 ^o C. To obtain the temperature that is achieved in the proposed method, air heating is necessary in the known method up to 300 ^o C [3].

Преимуществом способа является то, что он позволил получить недостигаемые до сих пор в практике показатели по эффективности сжигания топлива и регулированию параметров горелки, а именно: коэффициент активации сгорания топлива ~ 1.0, коэффициент регулирования тепловой мощности 1:100, коэффициент избытка воздуха 1:40, скорость истечения струи продуктов сгорания на выходе из сопла 20-200 м/с, диапазон регулирования температуры от 60 до 1750^oC.The advantage of the method is that it made it possible to obtain indicators that are still unattainable in practice in terms of fuel combustion efficiency and regulation of burner parameters, namely: fuel combustion activation coefficient ~ 1.0, thermal power regulation coefficient 1: 100, air excess coefficient 1:40, the flow rate of the stream of combustion products at the exit of the nozzle 20-200 m / s, the temperature control range from 60 to 1750 ^o C.

Источники информации
1. Газовая горелка. Свидетельство РФ на полезную модель N 5011, 6 F 23 D 14/22. Аналог.Sources of information
1. Gas burner. Certificate of the Russian Federation for utility model N 5011, 6 F 23 D 14/22. The analogue.

2. Способ сжигания газообразного топлива и устройство для его осуществления. Патент РФ N 2105244, 6 F 23 D 14/20. Прототип
3. Расчет нагревательных и термических печей. Справочник./ Под редакцией Тымчака В.М. М.: Металлургия, 1983, с. 345, рис. 11.7.2. A method of burning gaseous fuel and a device for its implementation. RF patent N 2105244, 6 F 23 D 14/20. Prototype
3. Calculation of heating and thermal furnaces. Reference. / Edited by Tymchak V.M. M .: Metallurgy, 1983, p. 345, fig. 11.7.

Claims

1. A gas burner comprising a housing with a combustion chamber coaxially disposed therein, a mixing unit, a gas and air chamber, an ignition device, characterized in that the gas chamber consists of an outer and an inner chamber, installed with a gap and connected bypass pipes, the housing has a uniform holes located around the circumference, and the air chamber covers the housing in the area of the holes in the Central channel of a multi-jet gas nozzle mounted stabilizer with the possibility of axial movement.

2. The gas burner according to claim 1, characterized in that the housing is made composite and thin-walled.

3. Gas burner according to claims 1 and 2, characterized in that the ignition device is located in the central channel of the gas nozzle.

4. Gas burner according to claims 1 to 3, characterized in that a swirler is installed in the central channel.

5. Gas burner according to claims 1 to 4, characterized in that the flame control electrodes are installed at several points along the length of the combustion chamber.

6. A method of burning gaseous fuels, including the separate supply of gas and air, preparation of the ignition mixture, ignition, forced mixing of the gas-air mixture in the combustion chamber, characterized in that when the parameters of the gas and air are changed, the gas-air mixture is formed either in the internal gas chamber or in the central the channel and the combustion chamber, further control the parameters of the jet of combustion products at the outlet of the burner by moving the stabilizer.