RU2283456C1 - Steam-gas generator - Google Patents

Steam-gas generator Download PDF

Info

Publication number
RU2283456C1
RU2283456C1 RU2004137251/06A RU2004137251A RU2283456C1 RU 2283456 C1 RU2283456 C1 RU 2283456C1 RU 2004137251/06 A RU2004137251/06 A RU 2004137251/06A RU 2004137251 A RU2004137251 A RU 2004137251A RU 2283456 C1 RU2283456 C1 RU 2283456C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
mixing chamber
combustion chamber
heat exchanger
chamber
Prior art date
Application number
RU2004137251/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тать на Александровна Турутина (RU)
Татьяна Александровна Турутина
Анатолий Александрович Прохоркин (RU)
Анатолий Александрович Прохоркин
Алексей Алексеевич Неживлев (RU)
Алексей Алексеевич Неживлев
Сергей Владимирович Давыдов (RU)
Сергей Владимирович Давыдов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Челябинское предприятие теплогенерирующих установок"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Челябинское предприятие теплогенерирующих установок" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Челябинское предприятие теплогенерирующих установок"
Priority to RU2004137251/06A priority Critical patent/RU2283456C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2283456C1 publication Critical patent/RU2283456C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Abstract

FIELD: power engineering, possibly heat and power production plants.
SUBSTANCE: steam and gas generator includes housing with outlet branch pipe for steam and gas mixture; cylindrical combustion chamber with burner apparatus and embracing it water heat exchanger; mixing chamber embracing combustion chamber. Mixing chamber is arranged behind water heat exchanger. Steam collector is arranged over heat exchanger and it is communicated through duct with mixing chamber. Sprayers directed to different sides are mounted in end of combustion chamber with possibility of spraying water. Mixing chamber is provided with flow swirler in the form of cylindrical member and lengthwise inclined ribs secured to outer surface of combustion chamber. Additional device in the form of jets arranged in mean portion of mixing chamber is used for controlling temperature of steam-gas mixture.
EFFECT: enhanced efficiency of generator.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетическим установкам.The invention relates to heat power plants.

Известна камера сгорания парогазогенератора, содержащая трубчатый корпус с выходным патрубком для парогазовой смеси с размещенным внутри горелочным устройством с патрубками подвода топлива и воздуха, а также теплообменники для подогрева воды и получения пара с регулируемым парораспыливающим устройством (а.с. СССР №168962).A well-known combustion chamber of a steam and gas generator, comprising a tubular body with an outlet pipe for a gas mixture with a burner located inside the fuel and air supply pipes, as well as heat exchangers for heating water and producing steam with an adjustable steam spray device (AS USSR No. 168962).

Конструктивное выполнение и взаимное расположение водяных теплообменников внутри корпуса не обеспечивает экономичного использования тепла, выделяющегося в горелочном устройстве при сгорании топлива для приготовления парогазовой смеси, т.к. часть тепла бесполезно отводится через корпус в окружающую среду.The design and relative position of the water heat exchangers inside the housing does not provide for the economical use of the heat generated in the burner during combustion of fuel for the preparation of a gas-vapor mixture, since part of the heat is uselessly removed through the housing into the environment.

Известен также парогазогенератор, выбранный заявителем в качестве прототипа, содержащий корпус с выходным патрубком для парогазовой смеси, цилиндрическую камеру сгорания с горелочным устройством и охватывающий ее водяной теплообменник, камеру смешения, охватывающую камеру сгорания. (патент РФ №2094704). Водяной теплообменник выполнен многоступенчатым: первая периферийная ступень прилегает к стенке корпуса и расположена концентрично камере сгорания, а вторая ступень выполнена в виде трубок, установленных соосно за горелочным устройством внутри камеры смешения.A steam and gas generator is also known, selected by the applicant as a prototype, comprising a housing with an outlet pipe for a gas mixture, a cylindrical combustion chamber with a burner device and a water heat exchanger covering it, a mixing chamber covering the combustion chamber. (RF patent No. 2094704). The water heat exchanger is multistage: the first peripheral stage is adjacent to the wall of the housing and is concentric with the combustion chamber, and the second stage is made in the form of tubes mounted coaxially behind the burner inside the mixing chamber.

Конструктивное расположение теплообменника и камеры смешения таково, что полноценного перемешивания продуктов сгорания не происходит. Короткая камера сгорания и наличие второй ступени теплообменника, расположенной за горелочным устройством внутри камеры смешения приводят к перегреву пара, который выходит с большой скоростью, а это приводит к повышению давления в теплообменнике, что нежелательно. В конце второй ступени теплообменника установлены направляющие козырьки для распыливания пара. Пар, выходя из теплообменника горизонтально, ударяется о направляющие козырьки и, отражаясь от них, направляется в камеру смешения. В устройстве присутствует неиспарившаяся вода, которая захватывается и поступает в камеру смешения, ухудшая качество парогазовой смеси. Кроме того, в данном устройстве отсутствует регулировка температуры смеси.The structural arrangement of the heat exchanger and the mixing chamber is such that full mixing of the combustion products does not occur. A short combustion chamber and the presence of the second stage of the heat exchanger located behind the burner inside the mixing chamber lead to overheating of the steam, which leaves at a high speed, and this leads to an increase in pressure in the heat exchanger, which is undesirable. At the end of the second stage of the heat exchanger, guide visors for spraying steam are installed. Steam leaving the heat exchanger horizontally strikes against the guide visors and, being reflected from them, is sent to the mixing chamber. The device contains unevaporated water, which is captured and enters the mixing chamber, worsening the quality of the gas mixture. In addition, in this device there is no adjustment of the temperature of the mixture.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы установки.The task of the invention is to increase the efficiency of the installation.

Парогазогенератор, содержащий корпус с выходным патрубком для парогазовой смеси, цилиндрическую камеру сгорания с горелочным устройством и охватывающий ее водяной теплообменник, камеру смешения, охватывающую камеру сгорания, согласно изобретению камера смешения расположена после водяного теплообменника, над теплообменником выполнен паросборник, соединенный посредством канала с камерой смешения, в конце камеры сгорания расположены направленные в разные стороны форсунки с возможностью распыливания воды, при этом камера смешения снабжена завихрителями потока, выполненными в виде цилиндрического элемента и продольных наклонных ребер, закрепленных по наружной поверхности камеры сгорания.A steam-gas generator comprising a housing with an outlet pipe for a vapor-gas mixture, a cylindrical combustion chamber with a burner and a water heat exchanger surrounding it, a mixing chamber covering the combustion chamber, according to the invention, the mixing chamber is located after the water heat exchanger, a steam collector is connected above the heat exchanger, connected via a channel to the mixing chamber , at the end of the combustion chamber there are nozzles directed in different directions with the possibility of spraying water, while the sleep mixing chamber It is breezed by flow swirls made in the form of a cylindrical element and longitudinal inclined ribs fixed along the outer surface of the combustion chamber.

Предусмотрено дополнительное устройство для регулирования температуры парогазовой смеси, выполненное в виде форсунок, размещенных в средней части корпуса камеры смешения.An additional device for regulating the temperature of the gas-vapor mixture is provided, made in the form of nozzles located in the middle part of the mixing chamber body.

Снабжение парогазогенератора паросборником привело к образованию и сбору пара практически без присутствия воды, а также к предотвращению паровых и воздушных пробок при продольных и поперечных наклонах установки. Расположение камеры смешения за водяным теплообменником привело к возможности удлинения камеры сгорания и к увеличению камеры смешения. А это позволило разместить в камере смешения завихрители потока в виде цилиндрического элемента и продольных наклонных ребер. Удлинение камеры сгорания и наличие завихрителей потока приводит к эффективному перемешиванию пара и продуктов сгорания. Расположение в конце камеры сгорания нескольких форсунок, предназначенных для распыливания под давлением в разные стороны воды в мелкодисперсном состоянии в продукты сгорания, приводит к интенсивному перемешиванию смеси и к регулированию температуры смеси.The supply of a steam and gas generator with a steam collector led to the formation and collection of steam practically without the presence of water, as well as to the prevention of steam and air jams during longitudinal and transverse inclinations of the installation. The location of the mixing chamber behind the water heat exchanger led to the possibility of lengthening the combustion chamber and to increase the mixing chamber. And this made it possible to place flow swirls in the form of a cylindrical element and longitudinal inclined ribs in the mixing chamber. The lengthening of the combustion chamber and the presence of flow swirls leads to efficient mixing of steam and combustion products. The location at the end of the combustion chamber of several nozzles designed for spraying under pressure in different directions of the water in a finely divided state into the combustion products, leads to intensive mixing of the mixture and to regulation of the temperature of the mixture.

При необходимости дополнительного снижения температуры смеси применяется дополнительное устройство для регулирования температуры, выполненное в виде форсунок, расположенных в средней части корпуса камеры смешения через которые подают воду в камеру смешения под большим давлением в мелкодисперсном состоянии.If it is necessary to further reduce the temperature of the mixture, an additional temperature control device is used, made in the form of nozzles located in the middle part of the mixing chamber body through which water is supplied to the mixing chamber under high pressure in a finely divided state.

Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому изобретение соответствует критерию «новизна».The above distinguishing features are new in comparison with the prototype, so the invention meets the criterion of "novelty."

Патентные исследования показали, что в изученном уровне техники отсутствуют аналогичные технические решения, т.е. заявляемое техническое решение не следует явным образом из изученного уровня техники и, таким образом, соответствует критерию «изобретательский уровень».Patent studies have shown that in the studied prior art there are no similar technical solutions, i.e. The claimed technical solution does not follow explicitly from the studied prior art and, thus, meets the criterion of "inventive step".

Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом. Следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».This technical solution can be reproduced industrially. Therefore, it meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично представлен парогазогенератор, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows a gas generator, figure 2 - section aa in figure 1.

Парогазогенератор содержит корпус 1, выполненный из двух частей, соединенных посредством коллектора 2, камеру сгорания 3, в виде жаровой трубы протяженностью на обе части корпуса, и охватывающий ее кольцевой водяной теплообменник 4, имеющий подвод холодной воды 5, с расположенным в верхней части паросборником 6, который имеет прорези для прохождения пара из теплообменника 4. Камера сгорания 3 содержит горелочное устройство 7, расположенное с торца камеры. Во второй части корпуса 1 после водяного теплообменника 4 концентрично с камерой сгорания 3 расположена камера смешения 8 с выходным отверстием 9 для парогазовой смеси. В камере смешения 8 расположены завихрители потока: между стенкой корпуса 1 и камерой сгорания 3 расположен цилиндрический элемент 10, а по наружной поверхности камеры сгорания 3 во второй части корпуса 1 закреплены продольные наклонные ребра 11. Паросборник 6 и камера смешения 8 соединены посредством канала 12. Комплект форсунок 13 расположен на противоположном горелке 7 торце камеры сгорания 3. Устройство для дополнительного регулирования температуры парогазовой смеси выполнено в виде форсунок 14, расположенных в средней части камеры смешения 8. В нижней части корпуса 2 имеется выход дренажной воды 15.The steam and gas generator comprises a housing 1 made of two parts connected by a collector 2, a combustion chamber 3, in the form of a flame tube extending to both parts of the housing, and an annular water heat exchanger 4 having a cold water supply 5, with a steam collector 6 located at the top , which has slots for the passage of steam from the heat exchanger 4. The combustion chamber 3 includes a burner device 7 located at the end of the chamber. In the second part of the housing 1 after the water heat exchanger 4 concentrically with the combustion chamber 3 there is a mixing chamber 8 with an outlet 9 for the vapor-gas mixture. Flow swirls are located in the mixing chamber 8: a cylindrical element 10 is located between the wall of the housing 1 and the combustion chamber 3, and longitudinal inclined ribs 11 are fixed on the outer surface of the combustion chamber 3 in the second part of the housing 1. The steam collector 6 and the mixing chamber 8 are connected via a channel 12. A set of nozzles 13 is located on the opposite burner 7 of the end of the combustion chamber 3. A device for additional control of the temperature of the gas mixture is made in the form of nozzles 14 located in the middle of the mixing chamber 8. In the lower part of the housing 2 there is a drainage water outlet 15.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Водяной теплообменник 4 заполняют водой до определенного уровня, включают горелку 7 и форсунки 13 и 14. На форсунки 13 и 14 подается вода. После нагрева воды в теплообменнике 4, образуется пар, который через прорези поступает в емкость паросборника 6 и далее через канал 12 пар поступает в камеру смешения 8. Паросборник 6 необходим для сбора пара, предотвращения паровых и воздушных пробок, особенно если имеются продольные и поперечные наклоны установки. Канал 12 имеет значительные размеры, чтобы пар свободно выходил из паросборника 6, не повышая давления в камере смешения, а также для отделения неиспарившейся воды от пара. Из камеры сгорания 3 отходящие газы поступают в камеру смешения 8. Происходит эффективное перемешивание пара и газа и смесь поступает на выход 9 для использования потребителем. Перемешивание улучшается под воздействием мелкодисперсной воды, поступающей под давлением из форсунок 13. Кроме того, поступающая из форсунок 13 вода регулирует температуру продуктов сгорания. Неиспарившаяся вода поступает из камеры смешения 8 через выход дренажной воды 15 в теплообменник 4 для повторного цикла. В установку в начале цикла подается заведомо больший объем воды, чтобы происходила постоянная циркуляция. Вода, поступающая через дополнительное устройство для регулирования температуры - форсунки 14 под большим давлением в мелкодисперсном состоянии, смешивается с парогазовой смесью. При этом происходит дополнительная регулировка температуры парогазовой смеси до необходимой величины.The water heat exchanger 4 is filled with water to a certain level, the burner 7 and nozzles 13 and 14 are turned on. Water is supplied to the nozzles 13 and 14. After heating the water in the heat exchanger 4, steam is formed which, through the slots, enters the capacity of the steam collector 6 and then through the channel 12 the steam enters the mixing chamber 8. The steam collector 6 is necessary to collect steam, to prevent steam and air jams, especially if there are longitudinal and transverse inclinations installation. The channel 12 is of significant size so that the steam freely leaves the steam collector 6 without increasing the pressure in the mixing chamber, as well as for separating unevaporated water from the steam. From the combustion chamber 3, the exhaust gases enter the mixing chamber 8. There is an effective mixing of steam and gas and the mixture enters output 9 for use by the consumer. Mixing is improved under the influence of fine water coming under pressure from the nozzles 13. In addition, the water coming from the nozzles 13 regulates the temperature of the combustion products. Unevaporated water enters from the mixing chamber 8 through the outlet of the drainage water 15 into the heat exchanger 4 for a repeated cycle. A deliberately larger volume of water is supplied to the unit at the beginning of the cycle so that a constant circulation takes place. Water entering through an additional device for temperature control - nozzles 14 under high pressure in a finely divided state, is mixed with a gas-vapor mixture. In this case, an additional adjustment of the temperature of the gas-vapor mixture to the required value takes place.

Предлагаемая установка позволяет получать на выходе парогазовую смесь определенной однородности и равномерности параметров, с определенной температурой. При этом эффективность работы не зависит от продольных и поперечных наклонов установки.The proposed installation allows to obtain at the outlet a vapor-gas mixture of a certain uniformity and uniformity of parameters, with a certain temperature. Moreover, the operational efficiency does not depend on the longitudinal and transverse inclinations of the installation.

Claims (2)

1. Парогазогенератор, содержащий корпус с выходным патрубком для парогазовой смеси, цилиндрическую камеру сгорания с горелочным устройством и охватывающий ее водяной теплообменник, камеру смешения, охватывающую камеру сгорания, отличающийся тем, что камера смешения расположена после водяного теплообменника, над теплообменником выполнен паросборник, соединенный посредством канала с камерой смешения, в конце камеры сгорания расположены направленные в разные стороны форсунки с возможностью распыливания воды, при этом камера смешения снабжена завихрителями потока, выполненными в виде цилиндрического элемента и продольных наклонных ребер, закрепленных по наружной поверхности камеры сгорания.1. A steam-gas generator comprising a housing with an outlet pipe for a gas-vapor mixture, a cylindrical combustion chamber with a burner and a water heat exchanger surrounding it, a mixing chamber covering the combustion chamber, characterized in that the mixing chamber is located after the water heat exchanger, a steam collector is connected over the heat exchanger, connected by channel with a mixing chamber, at the end of the combustion chamber there are nozzles directed in different directions with the possibility of spraying water, while the mixing chamber with abzhena flow swirlers made in the form of a cylindrical member and inclined longitudinal ribs fixed on the combustion chamber outer surface. 2. Парогазогенератор по п.1, отличающийся тем, что предусмотрено дополнительное устройство для регулирования температуры парогазовой смеси, выполненное в виде форсунок, размещенных в средней части корпуса камеры смешения.2. The gas and steam generator according to claim 1, characterized in that an additional device is provided for controlling the temperature of the gas mixture, made in the form of nozzles located in the middle part of the mixing chamber body.
RU2004137251/06A 2004-12-20 2004-12-20 Steam-gas generator RU2283456C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004137251/06A RU2283456C1 (en) 2004-12-20 2004-12-20 Steam-gas generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004137251/06A RU2283456C1 (en) 2004-12-20 2004-12-20 Steam-gas generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2283456C1 true RU2283456C1 (en) 2006-09-10

Family

ID=37112955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004137251/06A RU2283456C1 (en) 2004-12-20 2004-12-20 Steam-gas generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2283456C1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546372C1 (en) * 2014-04-23 2015-04-10 Владислав Юрьевич Климов Method to produce steam in steam gas generator
RU2548703C1 (en) * 2014-04-23 2015-04-20 Владислав Юрьевич Климов Nozzle of steam-gas generator mixing head
RU2557144C1 (en) * 2014-04-23 2015-07-20 Владислав Юрьевич Климов System for steam production
RU2557140C1 (en) * 2014-04-23 2015-07-20 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2557157C1 (en) * 2014-04-17 2015-07-20 Герман Евсеевич Иткин Steam generation method and device for its implementation
RU2611777C1 (en) * 2016-02-11 2017-03-01 Владислав Юрьевич Климов Plant for gas-vapour mixture production
RU2613995C1 (en) * 2016-01-26 2017-03-22 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2616960C1 (en) * 2016-01-25 2017-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтехимпроект Космос-Нефть-Газ" Installation for thermal-gas-chemical injection to oil formation
RU2617655C1 (en) * 2016-03-09 2017-04-25 Владислав Юрьевич Климов Plant for producing steam-gas mixture
RU2653869C1 (en) * 2017-07-06 2018-05-15 Владимир Георгиевич Кирячек Device for generating ultra super critical working fluid
RU2664635C1 (en) * 2018-01-12 2018-08-21 Владислав Юрьевич Климов Gas-steam generator
RU2664637C1 (en) * 2017-12-29 2018-08-21 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557157C1 (en) * 2014-04-17 2015-07-20 Герман Евсеевич Иткин Steam generation method and device for its implementation
RU2546372C1 (en) * 2014-04-23 2015-04-10 Владислав Юрьевич Климов Method to produce steam in steam gas generator
RU2548703C1 (en) * 2014-04-23 2015-04-20 Владислав Юрьевич Климов Nozzle of steam-gas generator mixing head
RU2557144C1 (en) * 2014-04-23 2015-07-20 Владислав Юрьевич Климов System for steam production
RU2557140C1 (en) * 2014-04-23 2015-07-20 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2616960C1 (en) * 2016-01-25 2017-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтехимпроект Космос-Нефть-Газ" Installation for thermal-gas-chemical injection to oil formation
RU2613995C1 (en) * 2016-01-26 2017-03-22 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2611777C1 (en) * 2016-02-11 2017-03-01 Владислав Юрьевич Климов Plant for gas-vapour mixture production
RU2617655C1 (en) * 2016-03-09 2017-04-25 Владислав Юрьевич Климов Plant for producing steam-gas mixture
RU2653869C1 (en) * 2017-07-06 2018-05-15 Владимир Георгиевич Кирячек Device for generating ultra super critical working fluid
RU2664637C1 (en) * 2017-12-29 2018-08-21 Владислав Юрьевич Климов Steam-gas generator
RU2664635C1 (en) * 2018-01-12 2018-08-21 Владислав Юрьевич Климов Gas-steam generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2283456C1 (en) Steam-gas generator
RU2613011C1 (en) Steam-gas generator
RU2644668C1 (en) Gas-steam generator
US5472341A (en) Burner having low pollutant emissions
CN107405567A (en) Compound injection grid arrangement
RU2371594C1 (en) Method for steam generation in steam-gas-generator and device for its realisation
RU2482901C1 (en) Device for cleaning and recovery of off-gases
CN1193191C (en) Fossil-fuel fired continuous-flow steam cenerator
RU2705528C1 (en) Integrated boiler plant
RU46077U1 (en) STEAM GAS GENERATOR
RU2548703C1 (en) Nozzle of steam-gas generator mixing head
RU2543866C1 (en) Device for cleaning and recovery of off-gases
RU2623005C1 (en) Kochetov's condensing steam turbine power station
RU2495335C1 (en) Condensation water-heating boiler
RU2083921C1 (en) Rotary burner for liquid fuel
RU2650125C1 (en) Device for purification and recovery of exhaust flue gases
RU2795361C1 (en) Steam gas generator
RU2754619C1 (en) Fire-tube vertical hot water liquid fuel boiler
RU2380622C1 (en) Gas water heater
RU2000127979A (en) MOBILE POWER PLANT
RU139615U1 (en) STEAM GAS GENERATOR
RU2799260C1 (en) Vertical liquid oil boiler
RU2094704C1 (en) Combustion chamber for steam-gas plant
RU2199057C1 (en) Gas generator
RU2769048C1 (en) Vortex burner

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061221