RU2211403C1

RU2211403C1 - Hearth burner

Info

Publication number: RU2211403C1
Application number: RU2002101339A
Authority: RU
Inventors: Г.Н. Северинец; Е.А. Ломакина; В.Ю. Безруких
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2003-08-27

Abstract

FIELD: hearth horizontal-slit single-tube burners with forced draught to burn gaseous fuel. SUBSTANCE: invention an find use in heating sectional boilers, dryers and other heat supplying aggregates in which coal is used as reserve fuel. Hearth burner includes tunnel formed by blocks of refractory material housing gas collector with two rows of holes arranged in staggered order and air supply conduit. Air supply conduit comes in the form of air duct of rectangular section with slit located in its wedge-shaped part, beneath holes of gas collector. Blocks of refractory material and gas collector are attached to air duct. Invention makes it possible to distribute temperatures uniformly over length of furnace, to improve formation of mixture, to enhance efficiency and quality of gas burning ( air excess coefficient α = 1,05-1,2, low effluent of nitrogen oxides 90-120 mg/cu m ), to shorten length of flame. EFFECT: simplified operation, potential for fitting burner with adjustment and safety automatics. 4 dwg

Description

Изобретение относится к подовым (горизонтально-щелевым) однотрубным горелкам с принудительным дутьем для сжигания газообразного топлива и может быть использовано в отопительных секционных котлах, сушилах и др. тепловых агрегатах, для которых резервным топливом служит уголь. The invention relates to a hearth (horizontal slit) single-tube burners with forced blast for burning gaseous fuels and can be used in sectional heating boilers, dryers and other thermal units for which coal serves as a backup fuel.

Известна подовая горелка, содержащая горелочный туннель с боковым входным воздушным патрубком и размещенным над ним поперечным газовым коллектором, причем в туннеле в зоне входного воздушного патрубка дополнительно установлена клиновидная вставка, направленная острием клина в сторону патрубка и размещенная с возможностью перемещения поперек туннеля и изменения утла раскрыли клина. (А.С. 1550280, F 23 D14/20, опубл. Бюл. 10, 15.03.90). A hearth burner is known, comprising a burner tunnel with a lateral inlet air pipe and a transverse gas manifold located above it, moreover, a wedge-shaped insert is additionally installed in the tunnel in the zone of the inlet air pipe, directed by the tip of the wedge towards the pipe and placed with the possibility of moving across the tunnel and changes in the corner open wedge. (A.S. 1550280, F 23 D14 / 20, publ. Bull. 10, 03/15/90).

Недостатком подовой горелки является повышенный нагрев коллектора, уменьшение размера газовыпускных отверстий, потеря их формы в период эксплуатации за счет образования и отложения пироуглерода, невозможность обеспечения организованной подачи и регулирования воздуха за счет естественной тяги, неравномерность распределения тепловых нагрузок, сложность конструкции. The drawback of a hearth burner is increased collector heating, reduction in the size of gas outlets, loss of their shape during operation due to the formation and deposition of pyrocarbon, the inability to ensure an organized supply and regulation of air due to natural draft, uneven distribution of thermal loads, and design complexity.

Известна подовая горелка, содержащая газовый коллектор с двумя рядами отверстий, выполненных под утлом друг к другу, размещенный в нижней части туннеля, причем диаметры отверстий и расстояние между вертикальной осью сечения коллектора. , и центром этих отверстий выполнены изменяющимися от фронта в глубну котла, для каждого ряда отверстий, по всей длине коллектора отношение Δ/d=const. А/С. 1606809, F 23 D 14/20, опубл. Бюл. 42, 15.11.90). Known hearth burner containing a gas manifold with two rows of holes made under the fragile to each other, located in the lower part of the tunnel, the diameters of the holes and the distance between the vertical axis of the cross section of the collector. , and the center of these holes are made varying from the front into the depth of the boiler, for each row of holes, the ratio Δ / d = const along the entire length of the collector. A / C. 1606809, F 23 D 14/20, publ. Bull. 42, 11/15/90).

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является подовая горелка, содержащая туннель из огнеупорного материала (шамотного кирпича класса А), размещенный в нем газовый коллектор с двумя рядами отверстий, расположенных в шахматном порядке, и воздухоподводящий канал, соединенный с вентилятором (А.С. Иосерлин. Газовые горелки. Л., Недра,, 1973 г., с. 65). The closest technical solution to the claimed invention is a hearth burner containing a tunnel of refractory material (fireclay brick class A), a gas manifold placed in it with two rows of holes arranged in a checkerboard pattern, and an air supply duct connected to the fan (A.S. Ioserlin, Gas Burners, L., Nedra, 1973, p. 65).

Недостатком известной горелки является неравномерность распределения температyp по длине топки, коэффициент избытка воздуха α=1,25-1,75,химический недожог, образующееся в процессе горения пламя касается поверхностей нагрева, что приводит к быстрому износу оборудования. Недостатком горелки является также сложность монтажа и ремонтных работ. A disadvantage of the known burner is the uneven distribution of temperature along the length of the furnace, the coefficient of excess air α = 1.25-1.75, the chemical underburning that occurs during combustion of the flame touches the heating surfaces, which leads to rapid wear of the equipment. The disadvantage of the burner is also the complexity of installation and repair work.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение неравномерности тепловой нагрузки по длине топки, повышение эффективности и качества сжигания газа, улучшение смесеобразования, уменьшение длины пламени, повышение надежности работы, упрощение монтажа горелок и ремонтных работ. The problem to which the invention is directed is to eliminate the unevenness of the heat load along the length of the furnace, increase the efficiency and quality of gas combustion, improve mixture formation, reduce flame length, increase reliability, simplify the installation of burners and repair work.

Сущность изобретения заключается в том, что подовая горелка включает туннель, образованный блоками из огнеупорного материала, размещенный в нем газовый коллектор с двумя рядами отверстий, расположенных в шахматном порядке, и воздухоподводящий канал, причем воздухопродводящий канал выполнен в виде воздуховода прямоугольного сечения клиновидной формы с щелью, расположенной в его клиновидной части под отверстиями газового коллектора, а блоки и газовый коллектор прикреплены к воздуховоду. The essence of the invention lies in the fact that the hearth burner includes a tunnel formed by blocks of refractory material, a gas manifold placed in it with two rows of holes arranged in a checkerboard pattern, and an air supply channel, the air supply channel being made in the form of a rectangular wedge-shaped duct with a slot located in its wedge-shaped part under the holes of the gas manifold, and the blocks and the gas manifold are attached to the duct.

Использование воздуховода прямоугольного сечения клиновидной формы с щелью, расположенной в его клиновидной части под отверстиями газового коллектора, приводит к равномерному полю скоростей воздуха по всей длине щели, следовательно, позволяет улучшить смесеобразование газа с воздухом и улучшает качество сгорания газа
Соединение воздуховода с блоками из огнеупорного материала и газовым коллектором позволяет получить простое в эксплуатации устройство. Горелочный блок легко устанавливается и демонтируется в топке при ремонтных работах.The use of a rectangular duct of a wedge-shaped shape with a slit located in its wedge-shaped part under the openings of the gas manifold leads to a uniform field of air velocities along the entire length of the slit, therefore, it improves gas mixture formation with air and improves the quality of gas combustion
The connection of the duct with blocks of refractory material and a gas manifold makes it easy to operate the device. The burner unit is easily installed and dismantled in the furnace during repair work.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая конструкция подовой горелки с принудительным дутьем; на фиг. 2 - разрез по А-А; на фиг. 3 - поперечнoe сечение газового коллектора; на фиг. 4 - воздуховод (вид сверху). In FIG. 1 schematically shows the proposed design of the hearth burner with forced blast; in FIG. 2 - section along aa; in FIG. 3 - cross section of a gas manifold; in FIG. 4 - duct (top view).

Подовая горелка содержит газовый коллектор 1, подключенный к источнику газа и снабженный поперечными отверстиями постоянного диаметра 2, воздуховод 3, вентилятор 4, блоки из жаропрочного бетона 5, образующие туннель, газовый коллектор 1 и воздуховод 3 соединены хомутом 6, блоки и воздуховод соединены скобами 7. The hearth burner contains a gas manifold 1 connected to a gas source and provided with transverse openings of constant diameter 2, an air duct 3, a fan 4, blocks of heat-resistant concrete 5 forming a tunnel, a gas manifold 1 and an air duct 3 are connected by a clamp 6, the blocks and the air duct are connected by brackets 7 .

Подовая горелка работает следующим образом. The hearth burner operates as follows.

Газ низкого давления подается в газовый коллектор 1 и выходит через два ряда отверстий 2 в туннель, в который подается воздух при помощи вентилятора 4 через щель воздуховода 3 и омывает газовый коллектор 1 , расположенный непосредственно над щелью воздуховода 3. В туннеле происходит перемешивание струек газа с потоком воздуха и начинается горение. Горелка зажигается запальником. Пламя мгновенно "пробегает" вдоль всего коллектора и устойчиво горит у всех отверстий. Туннель, состоящий из жаропрочного бетона, раскаляется и обеспечивает надежную стабилизацию факела на всех режимах работы горелки. По всей длине туннеля образуется общий факел, который передает внутренним поверхностям нагрева секций котла часть тепла за счет излучения. Low pressure gas is fed into the gas manifold 1 and exits through two rows of openings 2 into the tunnel, into which air is supplied by a fan 4 through the slot of the duct 3 and washes the gas manifold 1, located directly above the slot of the duct 3. In the tunnel, the gas streams are mixed with a stream of air and combustion begins. The burner is ignited by a pilot light. The flame instantly “runs” along the entire collector and burns steadily at all openings. The tunnel, consisting of heat-resistant concrete, is heated and provides reliable stabilization of the torch in all modes of operation of the burner. A common torch is formed along the entire length of the tunnel, which transfers part of the heat due to radiation to the internal heating surfaces of the boiler sections.

Подовая горелка обеспечивает равномерность распределения температур по длине топки, улучшение смесеобразования, повышение эффективности и качества сжигания газа (коэффициент избытка воздуха α=1,05-1,2, невысокий выброс оксидов азота 90-120 мг/м³), уменьшение длины пламени, простоту в эксплуатации, оснащение автоматикой регулирования и безопасности.The hearth burner provides a uniform temperature distribution along the length of the furnace, improved mixture formation, increased efficiency and quality of gas combustion (excess air coefficient α = 1.05-1.2, low emission of nitrogen oxides 90-120 mg / m ³ ), reduction of flame length, ease of operation, equipped with automatic regulation and safety.

Claims

Hearth burner, including a tunnel formed by blocks of refractory material, a gas manifold placed in it with two rows of staggered holes, and an air supply channel, characterized in that the air supply channel is made in the form of a wedge-shaped rectangular duct with a slit located in its wedge-shaped part under the holes of the gas manifold, and blocks of refractory material and a gas manifold are attached to the duct.