RU8446U1

RU8446U1 - FIRE STAND FOR TESTING BURNER DEVICES

Info

Publication number: RU8446U1
Application number: RU98100712/20U
Authority: RU
Inventors: Л.И. Сень; Ю.С. Селезнев; В.С. Кузин
Original assignee: Дальневосточный государственный технический университет
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 1998-11-16

Abstract

Огневой стенд для испытания горелочных устройств, содержащий камеру сгорания, снабженную узлами крепления горелочных устройств, газовоздушную, тепловые системы и экранирующую поверхность, выполненную в виде змеевиков, отличающийся тем, что экранирующая поверхность выполнена с возможностью изменения экранирования от 0 до 85%, для чего огневой стенд снабжен узлами соединения со змеевиками, образующими экранирующую поверхность топки и комплектами съемных змеевиков, отличающихся диаметром труб и шагом их размещения.A fire stand for testing burner devices, containing a combustion chamber equipped with burner device attachment points, gas-air, thermal systems and a shielding surface made in the form of coils, characterized in that the shielding surface is made with the possibility of changing the shielding from 0 to 85%, for which the fire The stand is equipped with serpentine connections that form the screening surface of the furnace and sets of removable coils that differ in pipe diameters and their spacing.

Description

СТЕНД ДЛЯ НСПЫТАНИЯ ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ BURNER TEST STAND

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована для исследования процессов горения жидкого топлива и испытаний горелочных устройств.The utility model relates to the field of energy and can be used to study the processes of burning liquid fuel and testing burner devices.

Известна установка для испытания горелочных устройств, включающая камеру сгорания с водоохлаждаемыми трубами, вспомогательное оборудование для подачи мазута и воздуха и обеспечения сгорания, а также системы контрольно-измерительных приборов (см. Д.И.Рабинович, В.Ю.Горячкин Исследование коррозии при сжигании сернистых мазутов с малыми избытками воздуха ж. Электрические станции № 6, 1970, стр. 21-24, рис. 1).A known installation for testing burner devices, including a combustion chamber with water-cooled pipes, auxiliary equipment for supplying fuel oil and air and providing combustion, as well as a system of instrumentation (see D.I. Rabinovich, V.Yu. Goryachkin, Corrosion during combustion sulphurous fuel oils with small excesses of air. Power plants No. 6, 1970, pp. 21-24, Fig. 1).

При проведении испытаний на экспериментальной установке, в отличие от испытаний на промышленном агрегате, постоянство параметров процесса достигается относительно просто, что позволяет более четко вьщелить влияние отдельных параметров на процесс в целом. Однако подобный подход не позволяет учитывать влияние ряда факторов, связанных с конструктивными особенностями топочной техники, что снижает практическую ценность полученных результатов.When conducting tests on an experimental installation, in contrast to tests on an industrial unit, the constancy of process parameters is achieved relatively simply, which makes it possible to more clearly see the effect of individual parameters on the process as a whole. However, such an approach does not allow to take into account the influence of a number of factors associated with the design features of the furnace technology, which reduces the practical value of the results.

Известен также огневой стенд для испытания горелочных устройств, содержащий камеру сгорания, снабженную узлами крепления горелочных устройств, газовоздушную, топливные системы и охлаждающую поверхность, выполненную в виде сплошного змеевика (см. К.И.Иванов, К.Е.Зегер, В.М.Гуков Стендовый метод изучения золового заноса повехности нагрева мазутных котлов, ж. Теплоэнергетика, №6, 1968, с. 21-22).A fire stand for testing burner devices is also known, containing a combustion chamber equipped with fastening devices for burner devices, gas-air, fuel systems and a cooling surface made in the form of a continuous coil (see K.I. Ivanov, K.E. Seger, V.M. . Gukov. Bench method for studying ash drift of heating surface of oil-fired boilers, Heat Power Engineering, No. 6, 1968, pp. 21-22).

Это устройство наиболее близко к предлагаемому по технической сущности и выбрано в качестве прототипа.This device is the closest to the proposed technical essence and is selected as a prototype.

F23M 13/00F23M 13/00

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое решение, является возможность проведения на одном и том же стенде не только модельных, но и промышленных испытаний в топках с изменяемой сгспенью экранирования.The task to which the proposed solution is directed is the possibility of carrying out at the same stand not only model, but also industrial tests in furnaces with variable shielding.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого решения, выражается в повышении тепловой мош,ности топочного объема камеры сгорания огневого стенда до значений, соответствующих топкам реальных паровых котлов и расширение диапазона изменяемой в процессе исследований степени экранирования топки.The technical result achieved by using the proposed solution is expressed in an increase in heat mosh, firing capacity of the combustion chamber of the fire stand to the values corresponding to the furnaces of real steam boilers and expanding the range of the degree of shielding of the furnace, which is varied during research.

Поставленная задача решается тем, что огневой стенд для испытания горелочных устройств, содержащий камеру сгорания, снабженную узлами крепления горелочных устройств, газовоздущную, топливную системы и экранированную поверхность, выполненную в виде змеевиков отличается тем, что экранирующая поверхность выполнена с возможностью изменения степени экранирования от О до 85 %, для чего огневой стенд снабжен узлами соединения со змеевиками, образующими экранирующую поверхность топки и комплектами съемных змеевиков, отличающихся диаметром труб и щагом их размещения.The problem is solved in that the fire stand for testing burner devices, containing a combustion chamber equipped with attachment points of the burner devices, a gas outlet, fuel system and a shielded surface made in the form of coils is characterized in that the shielding surface is made with the possibility of changing the degree of shielding from O to 85%, for which the fire stand is equipped with connection units with coils that form the shielding surface of the furnace and sets of removable coils that differ in diameter t K schagom and their placement.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения и признаков прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию новизна.A comparative analysis of the features of the claimed solution and the features of the prototype and analogues indicates the conformity of the claimed technical solution to the novelty criterion.

Совокупность признаков отличительной части формулы полезной модели обеспечивает возможность моделирования условия сжигания топлива в любых топках технологических печей и судовых паровых котлов и получить различную степень экранирования топки в целом и по длине факела горелочного устройства.The combination of features of the distinctive part of the utility model formula makes it possible to simulate the conditions of fuel combustion in any furnaces of technological furnaces and ship steam boilers and to obtain a different degree of screening of the furnace as a whole and along the length of the torch of the burner device.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема огневого стенда, на фиг. 2 - общий вид камеры сгорания.In FIG. 1 is a schematic diagram of a fire stand; FIG. 2 is a general view of the combustion chamber.

Огневой стенд (см. фиг. 1) содержит камеру сгорания 1; горелочное устройство 2 с узлами крепления; газовоздушную систему, включающуюFire stand (see Fig. 1) contains a combustion chamber 1; burner device 2 with attachment points; gas-air system including

высоконапорный вентнлятор 3, расходомерное сопло 4, воздушную заслонку 5 и температурный датчик 6; топливную систему, содержащую расходную топливную емкость 7, насос 8, фильтры грубой 9 и тонкой 10 очистки, подогреватель 11, регулировочный клапан 12; пароводяную систему, включающую сепаратор атмосферного типа 13, циркуляционный насос 14, пароводяной 15 и водяной 16 коллекторы.high-pressure fan 3, flow meter nozzle 4, air damper 5 and temperature sensor 6; a fuel system comprising a fuel supply tank 7, a pump 8, coarse 9 and fine filters 10, a heater 11, a control valve 12; steam-water system, including an atmospheric separator 13, a circulation pump 14, a steam-water 15 and a water 16 collectors.

Камера сгорания 1 (см. фиг. 2) состоит из стального корпуса, включающего диффузорную, цилиндрическую и конфузорную части. Цилиндрическая часть состоит из четырех секций 17 с фланцевыми соединениями 18. Внутренняя поверхность корпуса камеры сгорания 1 выложена футеровочным кирпичом. Экранная поверхность нагрева образована в каждой части секции 17 камеры сгорания трубными элементами 19 змеевикового типа (змеевиками), последовательно соединенными через стаканы 20 с помощью фланцевого соединения с пароводяным 15 и водяным 16 коллекторами.The combustion chamber 1 (see Fig. 2) consists of a steel casing, including diffuser, cylindrical and confuser parts. The cylindrical part consists of four sections 17 with flange connections 18. The inner surface of the housing of the combustion chamber 1 is lined with lining brick. The screen heating surface is formed in each part of the section 17 of the combustion chamber by pipe elements 19 of the coil type (coils), connected in series through the glasses 20 by means of a flange connection to the steam-water 15 and water collectors 16.

Путем перестановки по оси камеры сгорания 1 змеевиков 19 с различными шагами и диаметрами труб можно получить различную степень экранирования как топки в целом, так и по длине факела горелочного устройства. Для наблюдения за процессом горения и зондирования факела обечайки всех секций камеры сгорания оборудованы смотровыми окнами и лючками 21.By rearranging along the axis of the combustion chamber 1 of the coils 19 with different steps and diameters of the pipes, it is possible to obtain a different degree of screening both the firebox as a whole and the length of the torch of the burner device. To monitor the combustion process and probe the torch, the shells of all sections of the combustion chamber are equipped with inspection windows and hatches 21.

Огневой стенд работает следующим образом. Перед пуском стенда в цилиндрические секции 17 камеры сгорания 1 устанавливают змеевики 19 с необходимым для данного эксперимента шагом и диаметром труб (определяются расчетами) путем фланцевого соединения элементов 19 посредством стаканов 20. После сборки всех секций 17 камеры сгорания 1 устанавливают горепочное устройство 2 и стенд подготовлен к работе.The fire stand works as follows. Before starting the stand, coils 19 are installed in the cylindrical sections 17 of the combustion chamber 1 with the step and pipe diameter necessary for this experiment (determined by calculations) by flange connection of the elements 19 by means of the cups 20. After assembling all the sections 17 of the combustion chamber 1, a flash unit 2 is installed and the stand is prepared to work.

Перед пуском камеры сгорания 1 включают вентилятор 3, который нагнетает воздух в камеру сгорания через горелочное устройство 2, необходимый для горения топлива. Расход воздуха измеряют при помощиBefore starting the combustion chamber 1, a fan 3 is turned on, which pumps air into the combustion chamber through the burner device 2 necessary for burning fuel. Air flow rate is measured using

расходомерного сопла 4 и регулируют воздушной заслонкой 5. Температуру воздуха перед горелочным устройством 2 контролируют датчиком 6. Топливо из расходной топливной емкости 7 шестеренным насосом 8 нагнетают через фильтры 9, 10 и подогреватель 11 в горелочное устройство 2. Подогрев топлива осуществляют за счет теплоты пароводяной смеси, отбираемой из пароводяного коллектора 15 камеры сгорания 1. Расход топлива регулируют клапаном 12 и измеряют в топливной емкости 7 объемным методом. Из горелочного устройства 2 топливо в распыленном внде подают в камеру сгорания 1 на горенне. Воду нз сепаратора 13 забирают циркуляционным насосом 14 и нагнетают в водяной колле1стор 16, из которого распределяют по трубным элементам 19 змеевикового типа экранной поверхности камеры сгорания 1. Образующшкя в элементах 19 пароводяная смесь пост5П 1аег в собирающий пароводяной коллектор 16, из которого сбрасывается в сепаратор 13, где отделеннз ю от пара воду смешивают с добавочной водой, вновь забирают циркуляционным насосом 8 и совершается движение по описанному пароводяному контуру. Сепаратор атмосферного типа 13 вертикального исполнения, кроме отделения пара от воды, поддерживает систему в определенном диапазоне рабочего давления при небалансе между генерацией и расходом пара.the flow nozzle 4 and is regulated by an air damper 5. The air temperature in front of the burner 2 is controlled by a sensor 6. The fuel from the fuel supply tank 7 is pumped by a gear pump 8 through filters 9, 10 and the heater 11 into the burner 2. The fuel is heated by the heat of the steam-water mixture taken from the steam-water collector 15 of the combustion chamber 1. The fuel consumption is regulated by the valve 12 and measured in the fuel tank 7 by the volumetric method. From the burner 2, the fuel in the sprayed gas is fed into the combustion chamber 1 in the furnace. The water of the separator 13 is taken up by a circulation pump 14 and pumped into a water collector 16, from which it is distributed over the pipe elements 19 of the coil type of the screen surface of the combustion chamber 1. The steam-water mixture post5P 1aeg formed in the elements 19 is transferred to the collecting steam-water collector 16, from which it is discharged to the separator 13 where the water separated from the steam is mixed with additional water, again taken by the circulation pump 8 and the movement along the described steam-water circuit takes place. The atmospheric separator 13 of vertical design, in addition to separating steam from water, maintains the system in a certain range of operating pressure with an unbalance between the generation and flow of steam.

После окончания эксперимента, при переходе на испытания с отличными от первоначальных геометрическими и режимными параметрами топочной техники, производят монтаж нового горелочного устройства 2 и замену трубных элементов 19 экранной поверхности с другими диаметрами и шагами труб с целью создания нужной степени экранирования.After the end of the experiment, when switching to tests with different combustion engine geometry and operating parameters, a new burner 2 is installed and the tube elements 19 of the screen surface with other diameters and pipe steps are replaced in order to create the required degree of shielding.

Очередной запуск огневого стенда производится по вышеописанной схеме.The next launch of the fire stand is carried out according to the above scheme.

Преимуществами предлагаемого огневого стенда является его многофункциональность, т.к. на нем можно проводить:The advantages of the proposed fire stand is its versatility, because it can be carried out:

испытания экспериментальных и промышленных горелочных устройств и форсунок стационарных и транспортных (судовых) паровых котлов;testing of experimental and industrial burners and nozzles of stationary and transport (ship) steam boilers;

-экспериментальное изучение факельного процесса горения распыленного жидкого топлива;-experimental study of the flare combustion process of atomized liquid fuel;

-исследование процессов заноса золовыми отложениями и коррозии поверхностей нагрева паровых котлов при сжигании тяжелых сернистых мазутов;- investigation of the processes of drift by ash deposits and corrosion of heating surfaces of steam boilers during the burning of heavy sulfur fuel oil;

-экологическое изучение условий образования токсичных веществ и газов в факеле горелочного устройства и продуктах сгорания жидкого топлива. Авторы: От имени заявителя проректор по НИР ДВГТУ j .;Г СеньЛ.И. с с v Селезнев Ю.С. Огил Кузин B.C. . Кульчин Ю.Н.-ecological study of the conditions for the formation of toxic substances and gases in the torch of the burner device and the products of combustion of liquid fuel. Authors: On behalf of the applicant, Vice-Rector for Research at the Far Eastern State Technical University j.; Mr. SenL.I. s v v Seleznev Yu.S. Ogil Cousin B.C. . Kulchin Yu.N.

Claims

Fire test bench for burner devices, comprising a combustion chamber equipped with fasteners for burner devices, gas-air, heating systems and a shielding surface made in the form of coils, characterized in that the shielding surface is made with the possibility of changing the shielding from 0 to 85%, for which fire the stand is equipped with connection units with coils forming the shielding surface of the furnace and sets of removable coils that differ in pipe diameter and pitch.