RU2488041C2 - Горелка - Google Patents
Горелка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2488041C2 RU2488041C2 RU2011142949/06A RU2011142949A RU2488041C2 RU 2488041 C2 RU2488041 C2 RU 2488041C2 RU 2011142949/06 A RU2011142949/06 A RU 2011142949/06A RU 2011142949 A RU2011142949 A RU 2011142949A RU 2488041 C2 RU2488041 C2 RU 2488041C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- symmetry
- vertical
- prechamber
- fuel
- vertical plane
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на котлах тепловых электростанций, сжигающих жидкое топливо, в том числе водоугольные суспензии, мазут, дизельное топливо. Горелка содержит разделенные простенком вертикально-щелевые конфузорные каналы с вертикальными конфузорообразующими стенами, потолочными и подовыми перекрытиями, вертикально-щелевыми окнами для ввода и выпуска вторичного воздуха и топливовоздушной смеси, вертикальными плоскостями симметрии, вертикальную призматическую форкамеру с потолочным и подовым перекрытиями, фронтовой стеной, имеющей вертикально-щелевое окно выпуска, совмещенное с окном ввода топливовоздушной смеси конфузорного канала, вертикальной плоскостью симметрии, совмещенной с вертикальной плоскостью симметрии того же конфузорного канала, задней стеной, параллельными между собой и вертикальной плоскостью симметрии форкамеры боковыми стенами, окнами и подключенными к ним патрубками подачи первичных воздушных потоков с собственными вертикальными плоскостями симметрии, соплами ввода жидкого топлива и газа с осями симметрии. Сопла для ввода жидкого топлива размещены на задней стене форкамеры в вертикальных рядах, а их оси направлены вдоль вертикальной плоскости симметрии форкамеры, окна и патрубки для ввода первичных воздушных потоков имеют вертикально-щелевую форму и размещены симметрично на боковых стенах форкамеры, вертикальные плоскости симметрии патрубков образуют с вертикальной плоскостью симметрии и боковыми стенами форкамеры угол 30-85°, потолочное и подовое перекрытия форкамеры и потолочное и подовое перекрытия конфузорного топливовоздушного канала размещены в общих установочных горизонтальных плоскостях потолочного и подового перекрытий. Изобретение позволяет снизить недожог топлива и концентрацию окислов азота в продуктах сгорания. 3 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций, сжигающих жидкое топливо, в том числе водоугольные суспензии, мазут, дизельное топливо.
Известна горелка, содержащая осесимметричные соосные каналы подачи первичного воздуха, жидкого топлива и вторичного воздуха, сопла для ввода жидкого топлива (авторское свидетельство СССР №1208415, МПК F23D 11/16 от 01.10.84 г.; БИ №4 от 30.01.86 г.). Недостаток горелки - высокие степень недожога топлива и концентрация оксидов азота в продуктах сгорания, значительные затраты собственных нужд на компрессию первичного воздуха.
Известна горелка, содержащая осесимметричные соосные каналы подачи первичного воздуха, форкамеру для смешения жидкого топлива с первичным воздухом (авторское свидетельство СССР №1160180, МПК F23D 14/02 от 31.10.83 г.; БИ №21 от 07.06.85 г.). Недостаток горелки - высокие степень недожога топлива и концентрация оксидов азота в продуктах сгорания, значительные затраты собственных нужд на компрессию первичного воздуха.
Известна горелка, содержащая осесимметричные соосные каналы подачи вторичного воздуха и топливовоздушной смеси, форкамеру смешения первичного воздуха и топлива, подключенную к каналу топливовоздушной смеси, каналы подвода первичного воздуха и жидкого топлива к форкамере (авторское свидетельство СССР №1160176, МПК F23D 1/02 от 19.08.83 г.; БИ №21 от 07.06.85 г.). Недостаток горелки - высокие степень недожога топлива и концентрация оксидов азота в продуктах сгорания, значительные затраты собственных нужд на компрессию первичного воздуха.
Известна наиболее близкая к заявляемому устройству горелка, содержащая разделенные простенком вертикально-щелевые конфузорные каналы с вертикальными конфузорообразующими стенами, потолочными и подовыми перекрытиями, вертикально-щелевыми окнами для ввода и выпуска вторичного воздуха и топливовоздушной смеси, вертикальными плоскостями симметрии, вертикальную призматическую форкамеру с потолочным и подовым перекрытиями, фронтовой стеной, имеющей вертикально-щелевое окно выпуска, совмещенное с окном ввода топливовоздушной смеси конфузорного канала, вертикальной плоскостью симметрии, совмещенной с вертикальной плоскостью симметрии того же конфузорного канала, задней стеной, параллельными между собой и вертикальной плоскостью симметрии форкамеры боковыми стенами, окнами и подключенными к ним патрубками подачи первичных воздушных потоков с собственными вертикальными плоскостями симметрии, соплами ввода жидкого топлива и газа с осями симметрии (патент РФ №2228491; F23D 17/00 от 15.04.2003 г.; БИ №13, 2004 г.). Недостаток горелки - высокие степень недожога топлива и концентрация оксидов азота в продуктах сгорания, значительные затраты собственных нужд на компрессию первичного воздуха.
Задача изобретения - снижение недожога топлива и концентрации оксидов азота в продуктах сгорания, а также затрат собственных нужд на компрессию первичного воздуха.
Поставленная задача решается в горелке, содержащей разделенные простенком вертикально-щелевые конфузорные каналы с вертикальными конфузорообразующими стенами, потолочными и подовыми перекрытиями, вертикально-щелевыми окнами для ввода и выпуска вторичного воздуха и топливовоздушной смеси, вертикальными плоскостями симметрии, вертикальную призматическую форкамеру с потолочным и подовым перекрытиями, фронтовой стеной, имеющей вертикально-щелевое окно выпуска, совмещенное с окном ввода топливовоздушной смеси конфузорного канала, вертикальной плоскостью симметрии, совмещенной с вертикальной плоскостью симметрии того же конфузорного канала, задней стеной, параллельными между собой и вертикальной плоскостью симметрии форкамеры боковыми стенами, окнами и подключенными к ним патрубками подачи первичных воздушных потоков с собственными вертикальными плоскостями симметрии, соплами ввода жидкого топлива и газа с осями симметрии, в которой, согласно изобретению сопла для ввода жидкого топлива размещают на задней стене форкамеры в вертикальных рядах, их оси направлены вдоль вертикальной плоскости симметрии форкамеры, окна и патрубки для ввода первичных воздушных потоков выполняют вертикально-щелевой формы и размещают симметрично на боковых стенах форкамеры, вертикальные плоскости симметрии патрубков образуют с вертикальной плоскостью симметрии и боковыми стенами форкамеры угол 30-85°, потолочное и подовое перекрытия форкамеры и потолочное и подовое перекрытия конфузорного топливовоздушного канала размещают в общих установочных горизонтальных плоскостях потолочного и подового перекрытий.
Размещением сопл ввода жидкого топлива на задней стене форкамеры в вертикальных рядах с ориентацией осей вдоль вертикальной плоскости симметрии форкамеры при одновременном выполнении окон и патрубков для ввода первичных воздушных потоков вертикально-щелевыми и размещением их симметрично на боковых стенах форкамеры с образованием угла γ=30-85° между вертикальными плоскостями симметрии форкамеры и патрубков, а также размещением потолочных и подовых перекрытий форкамеры и конфузорного топливовоздушного канала в общих установочных горизонтальных плоскостях потолочного и подового перекрытий достигается ударное взаимодействие струй топлива и потоков первичного воздуха с образованием капель и их последующим равномерным перемешиванием с воздухом, подаваемым в камеру от вентилятора без дополнительного сжатия в компрессоре, что снижает соответствующие затраты собственных нужд. При сжигании равномерно перемешанной топливовоздушной смеси в топке с дожиганием вторичным воздухом, вводимым через собственное сопло, в сравнении с аналогами достигается снижение недожога топлива и концентрации оксидов азота в продуктах сгорания. Установочный угол γ=30-85° оптимален: при отклонении γ<30° или γ>85° резко скачкообразно ухудшается картина перемешивания в форкамере со стеканием вдоль стен конфузорного канала топливных струй, что приводит к повышению недожога топлива и загрязнению стен топки. Таким образом, при использовании предлагаемой горелки решается поставленная задача изобретения.
Устройство горелки поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема предлагаемой горелки, установленной на стене топочной камеры, разрез вида в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1.
Горелка на фиг.1, 2, 3 содержит вертикально-щелевые конфузорные каналы 1, 2 для ввода и выпуска потоков вторичного воздуха 3 и топливовоздушной смеси 4 в топку 5; каналы 1, 2 имеют вертикальные конфузорообразующие стены 6, 7, соответствующие потолочные 8, 9 и подовые 10, 11 перекрытия, вертикально-щелевые окна для ввода 12, 13 и выпуска 14, 15 вторичного воздуха 3 и топливовоздушной смеси 4, вертикальные плоскости симметрии λ, µ, форкамеру 16 с потолочным и подовым перекрытиями 17, 18, фронтовой стеной 19, имеющей вертикально-щелевое окно выпуска 20, совмещенное с окном 13 ввода топливовоздушной смеси 4 конфузорного канала 2, вертикальной плоскостью симметрии π, совмещенной с вертикальной плоскостью симметрии µ того же конфузорного канала 2, задней стеной 21, параллельными между собой и вертикальной плоскостью симметрии π форкамеры 16 боковыми стенами 22, 23 с окнами 24, 25 и подключенными к ним патрубками 26, 27 подачи потоков первичного воздуха 28 с собственными вертикальными плоскостями симметрии φ, ψ, соплами 29, 30 ввода потоков жидкого топлива 31 и природного газа 32 соответственно с осями симметрии m, k. Особенностью горелки является размещение сопл 29 для ввода жидкого топлива 31 на задней стене 21 форкамеры 16 в вертикальных рядах с ориентацией их осей m вдоль вертикальной плоскости симметрии π форкамеры 16. Кроме того, окна 24, 25 и патрубки 26, 27 для ввода потоков первичного воздуха 28 имеют вертикально-щелевую форму и размещены симметрично на боковых стенах 22, 23 форкамеры 16, вертикальные плоскости симметрии φ, ψ патрубков 26, 27 образуют с вертикальной плоскостью симметрии π и боковыми стенами 22, 23 форкамеры 16 угол λ=30-85°, а потолочное и подовое перекрытия 17, 18 форкамеры 16 и потолочное и подовое перекрытия 9, 11 конфузорного топливовоздушного канала 2 размещены в общих установочных горизонтальных плоскостях ε, ω потолочного и подового перекрытий. Горелка установлена на стене 33 топочной камеры 5, стена 33 экранирована трубами 34 с нагреваемой пароводяной средой. Каналы 1, 2 и газовые сопла 30 разделены простенками 35, 36.
Работа горелки на фиг.1, 2, 3 осуществляется путем предварительного разогрева топочной камеры 5 газовым факелом, для чего через сопла 30 вводят природный газ 32. При этом первичный воздух 28 поступает в сопло 2 по патрубкам 26, 27, форкамере 16 и окно 13, а вторичный воздух 3 в сопло 1 поступает через окно 12. После разогрева в форкамеру 16 через сопла 29 вводят жидкое топливо 31, в частности водоугольную суспензию. В форкамере 16 происходит ударное взаимодействие струй топлива 31 и потоков первичного воздуха 28 с разрывом топливных струй на капли и равномерным перемешиванием с воздухом, образованием топливовоздушной смеси 4. При попадании топливовоздушной смеси 4 через окно 15 сопла 2 в разогретую топочную камеру 5 происходит воспламенение и горение топливных капель. По мере набора тепловой нагрузки топкой 5 и котлом (последний на фиг.1, 2, 3 не показан) подачу природного газа 32 через сопла 30 прекращают.
Размещением сопл 29 ввода жидкого топлива 31 на задней стене 21 форкамеры 16 в вертикальных рядах с ориентацией осей m вдоль вертикальной плоскости симметрии π форкамеры 16 при одновременном выполнении окон 24, 25 и патрубков 26, 27 для ввода первичных воздушных потоков 28 вертикально-щелевыми и размещением их симметрично на боковых стенах 22, 23 форкамеры 16 с образованием угла λ=30-85° между вертикальными плоскостями симметрии π форкамеры 16 и φ, ψ патрубков 26, 27, а также размещением потолочных и подовых перекрытий 17, 18 форкамеры 16 и потолочного и подового перекрытий 9, 11 конфузорного топливовоздушного канала 2 в общих установочных потолочной и подовой горизонтальных плоскостях ε, ω достигается ударное взаимодействие струй топлива 31 и потоков первичного воздуха 28 с образованием капель и их последующим равномерным перемешиванием с воздухом 28, подаваемым в камеру от вентилятора без дополнительного сжатия в компрессоре, что снижает соответствующие затраты собственных нужд. При сжигании равномерно перемешанной топливовоздушной смеси 4 в топке 5 с дожиганием вторичным воздухом 3, вводимым через собственное сопло 1, в сравнении с аналогами достигается снижение недожога топлива и концентрации оксидов азота в продуктах сгорания. Установочный угол λ=30-85° оптимален: при отклонении γ<30° или γ>85° резко скачкообразно ухудшается картина перемешивания в форкамере 16 со стеканием вдоль стен 22, 23 конфузорного канала топливных струй, что приводит к повышению недожога топлива и загрязнению стен топки 5. Таким образом, при использовании предлагаемой горелки решается поставленная задача изобретения.
Возможно выполнение и установка горелки на фиг.1, 2, 3 в едином корпусе при заводской поставке на котлы. Работа такой горелки аналогична работе горелки на фиг.1, 2, 3.
Практическое использование изобретения связано с котлами, сжигающими водоугольную суспензию. В сравнении с аналогами снижаются недожог вводимого жидкого топлива, концентрация оксидов азота, затраты на компрессию первичного воздуха. Такой же выигрыш достигается при подаче в топку мазута, дизельного топлива, других топливных жидкостей.
Claims (1)
- Горелка, содержащая разделенные простенком вертикально-щелевые конфузорные каналы с вертикальными конфузорообразующими стенами, потолочными и подовыми перекрытиями, вертикально-щелевыми окнами для ввода и выпуска вторичного воздуха и топливовоздушной смеси, вертикальными плоскостями симметрии, вертикальную призматическую форкамеру с потолочным и подовым перекрытиями, фронтовой стеной, имеющей вертикально-щелевое окно выпуска, совмещенное с окном ввода топливовоздушной смеси конфузорного канала, вертикальной плоскостью симметрии, совмещенной с вертикальной плоскостью симметрии того же конфузорного канала, задней стеной, параллельными между собой и вертикальной плоскостью симметрии форкамеры боковыми стенами, окнами и подключенными к ним патрубками подачи первичных воздушных потоков с собственными вертикальными плоскостями симметрии, соплами ввода жидкого топлива и газа с осями симметрии, отличающаяся тем, что сопла для ввода жидкого топлива размещены на задней стене форкамеры в вертикальных рядах, а их оси направлены вдоль вертикальной плоскости симметрии форкамеры, окна и патрубки для ввода первичных воздушных потоков имеют вертикально-щелевую форму и размещены симметрично на боковых стенах форкамеры, вертикальные плоскости симметрии патрубков образуют с вертикальной плоскостью симметрии и боковыми стенами форкамеры угол 30-85°, потолочное и подовое перекрытия форкамеры и потолочное и подовое перекрытия конфузорного топливовоздушного канала размещены в общих установочных горизонтальных плоскостях потолочного и подового перекрытий.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011142949/06A RU2488041C2 (ru) | 2011-10-24 | 2011-10-24 | Горелка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011142949/06A RU2488041C2 (ru) | 2011-10-24 | 2011-10-24 | Горелка |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011142949A RU2011142949A (ru) | 2013-04-27 |
RU2488041C2 true RU2488041C2 (ru) | 2013-07-20 |
Family
ID=48791346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011142949/06A RU2488041C2 (ru) | 2011-10-24 | 2011-10-24 | Горелка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2488041C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2228491C1 (ru) * | 2003-04-15 | 2004-05-10 | Государственнное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет | Многофункциональная горелка |
RU2288405C2 (ru) * | 2001-04-06 | 2006-11-27 | Л` Эр Ликид Сосьете Аноним А Директуар Э Консей Де Сюрвейянс Пур Л`Этюд Э Л`Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Способ сжигания, включающий раздельное инжектирование топлива и окислителя, а также устройство для сжигания, предназначенное для осуществления данного способа |
RU2309332C1 (ru) * | 2006-06-13 | 2007-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" ЮУрГУ | Многофункциональная горелка |
EP2123609A1 (en) * | 2008-05-08 | 2009-11-25 | Air Products and Chemicals, Inc. | Highly radiative burner and combustion process |
-
2011
- 2011-10-24 RU RU2011142949/06A patent/RU2488041C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2288405C2 (ru) * | 2001-04-06 | 2006-11-27 | Л` Эр Ликид Сосьете Аноним А Директуар Э Консей Де Сюрвейянс Пур Л`Этюд Э Л`Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Способ сжигания, включающий раздельное инжектирование топлива и окислителя, а также устройство для сжигания, предназначенное для осуществления данного способа |
RU2228491C1 (ru) * | 2003-04-15 | 2004-05-10 | Государственнное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет | Многофункциональная горелка |
RU2309332C1 (ru) * | 2006-06-13 | 2007-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" ЮУрГУ | Многофункциональная горелка |
EP2123609A1 (en) * | 2008-05-08 | 2009-11-25 | Air Products and Chemicals, Inc. | Highly radiative burner and combustion process |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011142949A (ru) | 2013-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2447635A1 (en) | Method and system for feeding and burning a pulverized fuel in a glass melting furnace, and burner for use in the same | |
US10240779B2 (en) | Low NOx burner for ethylene cracking furnaces and other heating applications | |
CN109404907A (zh) | 燃烧器及燃气热水器 | |
CN107036084A (zh) | 燃气锅炉 | |
CN205480955U (zh) | 多喷嘴无动力返混式燃烧炉 | |
RU2488041C2 (ru) | Горелка | |
US20150159862A1 (en) | Burner for combustion of heavy fuel oils | |
RU2618635C1 (ru) | Щелевая горелка с принудительной подачей воздуха | |
RU170609U1 (ru) | Горелка для сжигания газа и мазута | |
RU2315909C1 (ru) | Газогорелочное устройство | |
RU2391604C1 (ru) | Горелочное устройство | |
CN211925752U (zh) | 一种多功能脉冲烧嘴 | |
CN115867749A (zh) | 用于烧制陶瓷制品的设备、燃烧器和方法 | |
CN206846692U (zh) | 燃气锅炉 | |
US20170114999A1 (en) | Burner for a reheating furnace or heat treatment furnace for steel industry | |
KR101729201B1 (ko) | 순산소 연소 버너 | |
RU2743106C1 (ru) | Диффузионно-вихревая газовая горелка | |
CN216925165U (zh) | 一种梭式窑天然气纯氧烧嘴和梭式窑 | |
RU208146U1 (ru) | Газомазутная горелка | |
JP2008180108A (ja) | 予混合圧縮着火内燃機関の燃焼方法および装置 | |
CN210601603U (zh) | 一种二元立式燃烧器 | |
RU2395039C1 (ru) | Фронтовое устройство кольцевой камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
RU42625U1 (ru) | Горелка факельная газовая | |
RU2799700C1 (ru) | Устройство, горелка и способ для обжига керамических изделий | |
CN102563626B (zh) | 一种无焰燃烧装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141025 |