RU2220375C1

RU2220375C1 - Vortex type gas-mazut burner

Info

Publication number: RU2220375C1
Application number: RU2002123667/06A
Authority: RU
Original assignee: Ульянов Валерий Васильевич
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2003-12-27

Abstract

FIELD: industrial power engineering, possibly combined or separate combustion of gas and fuel oil. SUBSTANCE: vortex type gas-mazut burner includes air pocket communicated with single-flow mixing chamber and having radial blade type air swirler in its cavity; gas collector with dispensing unit and tube arranged along axis of burner and designed for mounting mazut jet. According to invention dispensing unit is in the form of 8 - 12 tubes placed on predetermined diameter. Each tube has nozzle with lateral and central axial openings. Central axial opening has maximum diameter. Nozzles are spaced by predetermined distance from outlet cross section of mixing chamber. EFFECT: enhanced operational reliability of gas-mazut burners. 2 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной энергетике и может быть использовано для совместного и раздельного сжигания газового и мазутного топлива. The invention relates to industrial energy and can be used for joint and separate combustion of gas and fuel oil.

Известна газомазутная горелка, содержащая мазутную форсунку, газовый коллектор и коаксиальные трубы подачи горячего и холодного воздуха, причем труба подачи горячего воздуха расположена вокруг мазутной форсунки, а труба подачи холодного воздуха имеет окна, снабженные регулировочными заслонками /1/. Known gas-oil burner containing a fuel oil nozzle, a gas manifold and coaxial pipes for supplying hot and cold air, moreover, the hot air supply pipe is located around the fuel oil nozzle, and the cold air supply pipe has windows equipped with adjusting dampers / 1 /.

Известна вихревая газомазутная горелка, содержащая подключенный к однопоточной камере смешения воздушный карман с радиальным лопаточным завихрителем воздуха в его полости, установленный в указанном кармане центральный газовый коллектор с раздающим узлом в виде боковых отверстий и размещенную по его оси трубу для установки мазутной форсунки /2/. Known vortex gas-oil burner containing connected to a single-flow mixing chamber air pocket with a radial blade air swirl in its cavity, a central gas manifold installed in the specified pocket with a distribution unit in the form of side holes and a pipe for installing a fuel oil nozzle / 2 / located along its axis.

Данная горелка принята в качестве прототипа заявляемого решения. This burner is adopted as a prototype of the proposed solution.

Недостатком горелки-прототипа является низкая надежность работы торцевой стенки газораздающего узла, что выражается в частых прогораниях этой стенки благодаря повышенному восприятию радиационного тепла из факела в приосевой зоне горелки, особенно это проявляется при сжигании мазута, когда раздающий узел не охлаждается изнутри газом, в то время как его охлаждение воздухом в условиях вихревой горелки недостаточно из-за провала скорости воздуха в приосевой зоне горелки. The disadvantage of the prototype burner is the low reliability of the end wall of the gas distribution unit, which is manifested in the frequent burning of this wall due to the increased perception of radiation heat from the torch in the axial zone of the burner, this is especially true when burning fuel oil, when the distribution unit is not cooled from the inside by gas, at that time how its cooling by air in the conditions of a vortex burner is not enough due to the failure of the air velocity in the axial zone of the burner.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в том, что значительно повышается надежность работы газораздающего узла горелки. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is that the reliability of the gas distribution unit of the burner is significantly increased.

Этот результат достигается тем, что в вихревой газомазутной горелке, содержащей подключенный к однопоточной камере смешения воздушный карман с радиальным лопаточным завихрителем воздуха в его полости, газовый коллектор с раздающим узлом и размещенную по оси горелки центральную трубу для установки мазутной форсунки, согласно изобретению раздающий узел выполнен в виде 8-12 труб, установленных по диаметру (0,5-0,9)D, где D - диаметр выходного сечения камеры смешения, каждая из этих труб снабжена насадками с боковыми и центральным торцевыми отверстиями, причем торцевое отверстие выполнено с наибольшим диаметром, а насадки расположены на расстоянии (0,2-0,8)D от выходного сечения камеры смешения. This result is achieved in that in a gas-oil vortex burner containing an air pocket connected to a single-flow mixing chamber with a radial blade air swirl in its cavity, a gas manifold with a distribution unit and a central pipe for installing a fuel oil nozzle arranged along the axis of the burner, according to the invention, the distribution unit is made in the form of 8-12 pipes installed in diameter (0.5-0.9) D, where D is the diameter of the output section of the mixing chamber, each of these pipes is equipped with nozzles with side and central end openings and the end hole is made with the largest diameter, and the nozzles are located at a distance of (0.2-0.8) D from the output section of the mixing chamber.

Заявленные размеры определяются параметром крутки, наличием пережима и величиной диаметра выходного сечения камеры смешения. Меньшие значения заявленных размеров следует принимать при наличии пережима камеры смешения. Выполнение торцевых отверстий наибольшего диаметра определяется тем, что газовые насадки размещаются вблизи кольцевой зоны с наибольшими аксиальными скоростями воздуха. Газовая торцевая струя найдет свой воздух уже в объеме топки, т.е. вне камеры смешения. Таким образом, горелка становится горелкой ухудшенного перемешивания, что снижает образование оксидов азота при сжигании газа. The declared dimensions are determined by the twist parameter, the presence of pinch and the diameter of the output section of the mixing chamber. Smaller values of the declared sizes should be taken in the presence of a pinch of the mixing chamber. The execution of the end holes of the largest diameter is determined by the fact that the gas nozzles are located near the annular zone with the highest axial air velocities. The gas end jet will find its air already in the volume of the furnace, i.e. outside the mixing chamber. Thus, the burner becomes a burner of poor mixing, which reduces the formation of nitrogen oxides during gas combustion.

На фиг.1 представлена вихревая газомазутная горелка в продольном разрезе, на фиг.2 - газовыпускной насадок (поз.7 фиг.1). In Fig.1 presents a vortex gas-oil burner in longitudinal section, in Fig.2 - gas outlet nozzles (pos.7 of Fig.1).

Вихревая газомазутная горелка содержит подключенный к однопоточной камере смешения 1 воздушный карман 2 с радиальным лопаточным завихрителем 3 воздуха в его полости, газовый коллектор 4 с раздающим узлом и размещенную по оси горелки центральную трубу 5 для установки мазутной форсунки. Раздающий узел выполнен в виде 8-12 труб 6, установленных по диаметру (0,5-0,9)D, где D - диаметр выходного сечения камеры смешения 1. Каждая из труб 6 снабжена насадком 7 с боковыми 8 и центральным торцевым 9 отверстиями, причем торцевое отверстие 9 выполнено с наибольшим диаметром, а насадки 7 расположены на расстоянии (0,2-0,8)D от выходного сечения камеры смешения 1. Насадок 7 для наглядности представлен на фиг.2 с конкретными размерами. A gas-oil vortex burner contains an air pocket 2 connected to a single-flow mixing chamber 1 with a radial blade vortex swirl 3 in its cavity, a gas manifold 4 with a distributing unit, and a central pipe 5 for installing a fuel oil nozzle located along the axis of the burner. The distributing unit is made in the form of 8-12 pipes 6 installed in diameter (0.5-0.9) D, where D is the diameter of the output section of the mixing chamber 1. Each of the pipes 6 is equipped with a nozzle 7 with side 8 and a central end 9 holes moreover, the end hole 9 is made with the largest diameter, and the nozzles 7 are located at a distance of (0.2-0.8) D from the output section of the mixing chamber 1. The nozzles 7 are shown in FIG. 2 with specific dimensions for clarity.

Горелка работает следующим образом. Воздух из воздушного кармана 2, закручиваясь в радиальном лопаточном завихрителе 3, поступает в камеру смешения 1. Туда же из газового коллектора 4 по трубам 6 через боковые отверстия 8 и центральное торцевое отверстие 9 газовых насадков 7 поступает газовое топливо для образования топливовоздушной смеси с последующим ее сгоранием. При переходе на жидкое топливо оно подается в камеру смешения 1 через мазутную форсунку, которая вставляется в трубу 5. The burner operates as follows. The air from the air pocket 2, twisting in a radial blade swirl 3, enters the mixing chamber 1. There, from the gas manifold 4 through the pipes 6 through the side openings 8 and the central end opening 9 of the gas nozzles 7, gas fuel enters to form a fuel-air mixture with its subsequent combustion. When switching to liquid fuel, it is fed into the mixing chamber 1 through a fuel oil nozzle, which is inserted into the pipe 5.

Источники информации
1. SU 1506223 А1, кл. F 23 D 17/00, опубл. 07.09.1989.Sources of information
1. SU 1506223 A1, cl. F 23 D 17/00, publ. 09/07/1989.

2. Прототип. Арсеев А.В. Сжигание природного газа. М.: Металлургиздат, 1963, с.278-280, рис.10-27 б. 2. The prototype. Arseev A.V. The burning of natural gas. M.: Metallurgizdat, 1963, p. 278-280, fig. 10-27 b.

Claims

Vortex gas-oil burner containing an air pocket connected to a single-flow mixing chamber with a radial air swirl in its cavity, a gas manifold with a distribution unit and a central pipe for installing a fuel oil nozzle located along the axis of the burner, characterized in that the distribution unit is made up of 8-12 pipes installed in diameter (0.5-0.9) D, where D is the diameter of the outlet section of the mixing chamber, each of these pipes is equipped with a nozzle with side and central end openings, and the end opening is made with the most Olsha diameter, and the nozzle arranged at a distance (0.2-0.8) D from the output section of the mixing chamber.