RU2800206C1 - Противоточная трехтопливная вихревая горелка - Google Patents
Противоточная трехтопливная вихревая горелка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800206C1 RU2800206C1 RU2022134220A RU2022134220A RU2800206C1 RU 2800206 C1 RU2800206 C1 RU 2800206C1 RU 2022134220 A RU2022134220 A RU 2022134220A RU 2022134220 A RU2022134220 A RU 2022134220A RU 2800206 C1 RU2800206 C1 RU 2800206C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vortex chamber
- chamber
- cylindrical
- fuel
- supply pipe
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области энергетики. Противоточная трехтопливная вихревая горелка содержит цилиндрическую вихревую камеру, конфузорно-диффузорную вихревую камеру, камеру сгорания, закручивающее поток устройство соплового ввода, расположенное между цилиндрической вихревой камерой и патрубком отвода продуктов сгорания, кожух охлаждающего канала, выполненного соосно цилиндрической вихревой камере, патрубок подачи сжатого воздуха, выполненный тангенциально к кожуху охлаждающего канала, патрубок подачи жидкого или газообразного топлива, размещенный соосно цилиндрической вихревой камере, конфузорно-диффузорной вихревой камере и камере сгорания, воспламенитель. Горелка снабжена патрубком подвода пылевоздушной смеси, установленным тангенциально к цилиндрической поверхности камеры сгорания, закручивающее поток устройство соплового ввода выполнено с уменьшением площади поперечного сечения проточной части по ее длине. Технический результат - снижение вероятности запирания потока в проточной части, закручивающего поток устройства соплового ввода, повышение эффективности конвективного охлаждения термонагруженных элементов. 4 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам сжигания твердого пылевидного топлива и может использоваться в процессах различного технологического назначения в энергетике, металлургии, в паровых котлах, сушильных установках и т.д.
Известно противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива RU 2647356 C1 МПК F23D 1/02, приоритет 05.05.2017 г., опубл. 15.03.2018 г., относящееся к устройствам сжигания твердого пылевидного топлива в процессах различного технологического назначения: в энергетике, ЖКХ, металлургии, в паровых котлах, сушильных установках и т.д. Изобретение содержит камеру сгорания, состоящую из диффузорного и конфузорного участков, закручивающее поток устройство, патрубок подвода вторичного воздуха, форсунку подачи топливной пыли и воспламенитель, дополнительно содержит камеру смесеподготовки и выходной диффузор, причем камера смесеподготовки состоит из патрубка подачи топливно-воздушной смеси, тангенциального соплового ввода, корпуса и крышки и соединена с форсункой подачи топливной пыли, установленной на оси конфузорного участка камеры сгорания. Выходной диффузор установлен напротив форсунки подачи топливной пыли соосно с ней, а также с закручивающим поток устройством и расположен радиально внутри него.
Недостатками противоточного вихревого горелочного устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива являются возможность перегрева стенок диффузорного участка камеры сгорания, высокая вероятность запирания потока в проточной части закручивающего устройства.
Известно устройство для сжигания топлива RU 2708011 C1 МПК F23C 1/08, F23R 3/12, приоритет 18.04.2019 г., опубл. 03.12.2019 г., относящееся к области энергетики. Изобретение содержит вихревую противоточную жаровую трубу, завихритель, канал выхода продуктов сгорания, устройства подачи топлива и воспламеняющее устройство, три типа устройств подачи топлива.
Недостатками устройства для сжигания топлива являются большие потери полного давления, узкий диапазон рабочих режимов по коэффициенту избытка воздуха.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твердого пылевидного топлива RU 2684763 C1 F23D1/02 (2019.08), приоритет 02.07.2019, опубл. 12.04.2019 г., которое предназначено для сжигания твердого пылевидного топлива в различных технологических процессах энергетики, ЖКХ, металлургии (паровые котлы, цементные печи, сушильные установки и т.д.). Изобретение содержит камеру сгорания, конфузорно-диффузорную вихревую камеру, закручивающее поток устройство соплового ввода, выполненное в виде тангенциального подвода, спирали Архимеда или спроектированное по лемнискате Бернулли, патрубок подвода топливовоздушной смеси, воспламенитель.
Недостатками наиболее близкой по технической сущности конструкции являются, высокая вероятность запирания потока в проточной части закручивающего устройства соплового ввода; низкая эффективность конвективного охлаждения термонагруженных элементов; низкие значения величины избыточной энтальпии потока воздуха; высокие потери полного давления в камере предварительной подготовки топливовоздушной смеси.
Техническим результатом изобретения является снижение вероятности запирания потока в проточной части, закручивающего поток устройства соплового ввода; повышение эффективности конвективного охлаждения термонагруженных элементов; повышение величины избыточной энтальпии потока воздуха; снижение потерь полного давления.
Технический результат достигается тем, что противоточная трехтопливная вихревая горелка, содержащая цилиндрическую вихревую камеру, конфузорно-диффузорную вихревую камеру, камеру сгорания, закручивающее поток устройство соплового ввода, расположенное между цилиндрической вихревой камерой и патрубком отвода продуктов сгорания, кожух охлаждающего канала, выполненного соосно цилиндрической вихревой камере, патрубок подачи сжатого воздуха, выполненный тангенциально к кожуху охлаждающего канала, патрубок подачи жидкого или газообразного топлива, размещенный соосно цилиндрической вихревой камере, конфузорно-диффузорной вихревой камере и камере сгорания, воспламенитель, снабжена патрубком подвода пылевоздушной смеси, установленным тангенциально к цилиндрической поверхности камеры сгорания, закручивающее поток устройство соплового ввода выполнено с уменьшением площади поперечного сечения проточной части по ее длине;
В целях снижения вероятности запирания потока закручивающее устройство соплового ввода выполнено с уменьшением площади поперечного сечения проточной части по ее длине; повышение эффективности конвективного охлаждения термонагруженных элементов и повышение величины избыточной энтальпии потока воздуха достигается тем, что патрубок подачи сжатого воздуха выполнен тангенциально к кожуху охлаждающего канала.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 – Продольный разрез противоточной трехтопливной вихревой горелки;
Фиг.2 – Разрез А-А – поперечный разрез противоточной трехтопливной вихревой горелки в области патрубка подачи топливовоздушной смеси (торфяная пыль + воздух);
Фиг. 3 – Разрез Б-Б – поперечное сечение противоточной трехтопливной вихревой горелки в области патрубка подачи сжатого воздуха;
Фиг. 4 – Разрез В-В – поперечное сечение противоточной трехтопливной вихревой горелки в области, закручивающего поток устройства соплового ввода.
Противоточная трехтопливная вихревая горелка содержит патрубок 1 подачи сжатого воздуха, выполненный тангенциально к кожуху 2 охлаждающего канала 3 (Фиг.1, Фиг.3, Фиг.4). Охлаждающий канал 3, который выполнен соосно цилиндрической вихревой камере 6 и в поперечном сечении представляет кольцевую полость. Закручивающее поток устройство соплового ввода 4, расположенное между цилиндрической вихревой камерой 6 и патрубком отвода продуктов сгорания 5. Конфузорно-диффузорную вихревую камеру 7, ограниченную цилиндрической вихревой камерой 6 и камерой сгорания 8. Патрубок подачи топлива 9 (жидкого или газообразного) выполненный соосно цилиндрической вихревой камере 6, конфузорно-диффузорной вихревой камере 7 и камере сгорания 8 (Фиг.1, Фиг.2). Патрубок подвода топливовоздушной смеси (торфяная пыль + воздух) 10, выполненный тангенциально к цилиндрической поверхности 13 камеры сгорания 8. Воспламенение топливовоздушной смеси производится воспламенителем 11, установленным в цилиндрический патрубок 12, выполненный под углом к торцевой поверхности 14 камеры сгорания 8 (Фиг.1, Фиг.2).
Противоточная трехтопливная вихревая горелка работает следующим образом: поток воздуха поступает в патрубок 1 подачи сжатого воздуха, выполненный тангенциально к кожуху 2 охлаждающего канала 3. В проточной части охлаждающего канала 3 поток воздуха направляется к закручивающему устройству соплового ввода 4 с высоким значением окружной составляющей скорости, что позволяет повысить эффективность конвективного охлаждения цилиндрической вихревой камеры 6 и повысить величину избыточной энтальпии потока. Через закручивающее устройство соплового ввода 4 поток воздуха с высоким значением окружной составляющей скорости поступает в область ограниченную кольцевой стенкой цилиндрической вихревой камеры 6, где под действием центробежной силы и градиента статического давления перемещается по периферии в конфузорно-диффузорную вихревую камеру 7. Из конфузорно-диффузорной вихревой камеры 7 поток воздуха попадает в пространство камеры сгорания 8, ограниченное цилиндрической 13 и торцевой 14 поверхностями, где образуется тороидальная вихревая структура. Через патрубок подвода топливовоздушной смеси 10 подается двухфазная смесь пылевидных частиц торфа и воздуха. Попадая в пространство камеры сгорания 8, топливовоздушная смесь эжектирует в область тороидальной вихревой структуры. Через патрубок подачи топлива (жидкого или газообразного) 9, расположенный на оси противоточной трехтопливной вихревой горелки, в пространство камеры сгорания 8 подается углеводородное топливо, где взаимодействует с потоком воздуха смешанным с частицами пылевидного топлива и воспламеняется от воспламенителя 11, установленного в цилиндрическом патрубке 12, выполненного под углом к торцевой поверхности 14 камеры сгорания 8. Закрученный в приосевой области поток реагирующих компонентов под действием градиента полного давления в противоток периферийному вихревому течению воздуха движется в патрубок отвода продуктов сгорания 5.
Claims (1)
- Противоточная трехтопливная вихревая горелка, содержащая цилиндрическую вихревую камеру, конфузорно-диффузорную вихревую камеру, камеру сгорания, закручивающее поток устройство соплового ввода, расположенное между цилиндрической вихревой камерой и патрубком отвода продуктов сгорания, кожух охлаждающего канала, выполненного соосно цилиндрической вихревой камере, патрубок подачи сжатого воздуха, выполненный тангенциально к кожуху охлаждающего канала, патрубок подачи жидкого или газообразного топлива, размещенный соосно цилиндрической вихревой камере, конфузорно-диффузорной вихревой камере и камере сгорания, воспламенитель, отличающаяся тем, что снабжена патрубком подвода пылевоздушной смеси, установленным тангенциально к цилиндрической поверхности камеры сгорания, закручивающее поток устройство соплового ввода выполнено с уменьшением площади поперечного сечения проточной части по ее длине.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2800206C1 true RU2800206C1 (ru) | 2023-07-19 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2310794C1 (ru) * | 2006-06-15 | 2007-11-20 | Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева | Вихревая горелка |
RU2647356C1 (ru) * | 2017-05-05 | 2018-03-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива |
RU2684763C1 (ru) * | 2018-07-02 | 2019-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива |
RU2708011C1 (ru) * | 2019-04-18 | 2019-12-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии" | Устройство для сжигания топлива |
RU2779123C1 (ru) * | 2021-12-06 | 2022-09-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.С. Соловьева" | Противоточная вихревая горелка |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2310794C1 (ru) * | 2006-06-15 | 2007-11-20 | Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева | Вихревая горелка |
RU2647356C1 (ru) * | 2017-05-05 | 2018-03-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива |
RU2684763C1 (ru) * | 2018-07-02 | 2019-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива |
RU2708011C1 (ru) * | 2019-04-18 | 2019-12-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии" | Устройство для сжигания топлива |
RU2779123C1 (ru) * | 2021-12-06 | 2022-09-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.С. Соловьева" | Противоточная вихревая горелка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2660734C2 (ru) | Камера сгорания с повышением давления (варианты) и способ её эксплуатации | |
US5199355A (en) | Low nox short flame burner | |
CN109724109B (zh) | 燃料喷嘴、包含它的燃烧器及燃气轮机 | |
US8590311B2 (en) | Pocketed air and fuel mixing tube | |
US8161725B2 (en) | Compact cyclone combustion torch igniter | |
JP2005226847A (ja) | 燃焼装置及び燃焼方法 | |
US4765146A (en) | Combustion chamber for gas turbines | |
RU2647356C1 (ru) | Противоточное вихревое горелочное устройство для сжигания твёрдого пылевидного топлива | |
US11708973B2 (en) | Combustor | |
RU2800206C1 (ru) | Противоточная трехтопливная вихревая горелка | |
RU2310794C1 (ru) | Вихревая горелка | |
US8490405B2 (en) | Gas turbine engine mixing duct and method to start the engine | |
WO2016046074A1 (en) | Burner | |
RU2565737C1 (ru) | Вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива | |
JPH035485B2 (ru) | ||
RU2307985C1 (ru) | Устройство для сжигания топлива | |
RU2642997C2 (ru) | Газовая горелка с низким содержанием оксидов азота и способ сжигания топливного газа | |
RU66009U1 (ru) | Двухпоточная газовая горелка | |
RU2779123C1 (ru) | Противоточная вихревая горелка | |
US2692479A (en) | Combustion apparatus for gas turbine plants using slow-burning fuel | |
RU2797727C1 (ru) | Двухступенчатая горелка с двухслойным вихревым противоточным течением | |
RU2256850C1 (ru) | Устройство для сжигания топлива | |
RU2823422C1 (ru) | Противоточный горелочный модуль | |
US5983809A (en) | Burner assembly with low erosion inlet elbow | |
RU2806421C1 (ru) | Камера сгорания газотурбинной установки с организацией горения в противоточном закрученном потоке |