SU1288447A1 - Инжекционна горелка и способ ее работы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сжиганию горючих газов и м.б. использовано в химической промышленности. Изобретение позвол ет снизить содержа- ние окислов азота в продуктах сгорани . Горючий газ, истека  из сопла 4, подсасывает первичный воздух (В) в инжектор 7 и разгон ет его, В участке (У) 8 происходит сжатие потока (П), В цилиндрическом У 9 делителем 10 П разбиваетс  на две части, Одна из них поступает через калиброванное отверстие 11 в трубу 6, Друга  часть проходит по кольцевому зазору между делителем 10 и У 9, подсасыва  вторичный В. Расход последнего регулируетс  посредством регул тора 3, Подбором соотношени  между диаметром трубы 6 и диаметром с (/) N9 00

Description

отверсти  П добиваютс  того, что скорости истечени  центрального и периферийного П смеси на выходе одинаковы . При этом перемешивание Л зат гиваетс , и максимальна  т-ра факела падает. Дл  поддержани  реИзобретение относитс  IK инжекци- онным горелкам и может быть использовано в химической промышленности дл  сжигани  горючих газов, например , в трубчатых печах крупнотоннажных производств аммиака.

Целью изобретени   вл етс  снижение содержани  окислов азота в продуктах сгорани .

На чертеже представлена горелка, продольный разрез.

Горелка содержит корпус 1.с кон- фузорным выходным участком 2, регуг л тор 3 расхода вторичного воздуха, аксиальное газовыдающее сопло 4, подвод щий патрубок 5, центральную трубу 6, инжектор 7 с диффузорным 8 и цилиндрическим 9 участками, делитель 10 потока с калиброванным отверстием 1 1.

Горелка работает следующим образом .

Горючий газ по патрубку 5 подают в сопло 4, истека  из которого он подсасывает первичный воздух в инжектор 7 и {)азгон ет его. В диффу- зорном участке 8 происходит сжатие потока при уменьшении его скорости. В цилиндрическом участке благодар  делителю 10 поток разбиваетс  на две части: через калибровочное отверстие 11 в центральную трубу 6 направл етс  определенна  часть потока , котора  исте.кает из нее с необ- ходимой скоростью; друга  часть проходит через кольцевой зазор между делителем 10 и цилиндрическим участком 9, подсасыва  вторичный воздух, расход которого регулирует- с  регул тором 3. Газовоздушна  смесь истекает из конфузорного участка 2 в топочное пространство. С помощью подбора соотношени  между

жима с минимальным выходом окислов азота необходимо поддерживать коэффициент избытка воздуха в центральном потоке, равным 0,2-0,3, а в периферийном - 0,5-0,6. 2 с.п, ф-лы, 1 ил, 1 табл.

0

5

0

5 0 | 0

внутренним Диаметром центральной трубы 6 и диаметром калиброванного отверсти  11 можно добитьс  того, что вполне определенна  часть первичной газовоздушной смеси истекает из центральной трубы 6 со скорост ми , равными скорости истечени  вторичной газовоздущной смеси из конфузорного участка 2. При этом перемешивание потоков зат гиваетс , а максимальна  температура факела падает, что приводит к снижению содержани  окислов азота в продуктах сгорани .

Дл  поддержани  режима с минимальным выходом окислов азота необходимо поддерживать коэф4мциент избытка воздуха в центральном потоке 0,2 - 0,3 и периферийном потоке oi.,, 0,5 - 0,6.

Величина od, определ етс  опасностью сажевыделени  - при уменьшении возможно выпадение сажи. Причем нижний предел о(,, 0,2 - дл  горючего газа -с малым содержанием высших углеводородов; верхний предел об, 0,3 - дл  газа с большим содержанием высших углеводородов. Величина pi2 определ етс  опасностью проскока пламени внутрь горелки. Причем нижний предел 0,5 - дл  газа, обогащенного водородом, верхний 0,6 - дл  газа с низким, содержанием водорода или его отсутствием .

Пример. По соплу 4 0 9 мм подаетс  природный газ с малым содержанием высших углеводородов. Дав- ле ние перед соплом 4 поддерживаетс  1 ати, расход газа составл ет при этом 100 . Природный газ подсасывает первичный воздух в количестве 200 нм /ч (что соответ3

ствует об, 0,21), разгон ет его в инжекторе 7 и .сжимает до давлени  285 мм вод. ст. Половина газовоздушного потока в количестве 150 им /ч (при «-I 0,21) поступает через калиброванное отверстие 11 23 мм в центральную трубу 6 с внутренним диаметром 40 мм и исте- кает из нее со скоростью 35 м/с в топочное пространство. Втора  половина подсасывает еще 200 нм /ч вторичного воздуха, при этом0 г 0,6, Вторична  газовоздушна  смесь в количестве 350 нм /ч истекает из конфузорного участка 2 с вьпсодным сечением 0 75 мм со скоростью 35 м/с. Недостающий воздух подаетс  либо за счет разрежени  в топке, либо принудительно - вентил тором через воздушную фурму (не показана), также со скоростью 35 м/с. Таким образом, получаетс  три концентричных потока с постепенным перемешиванием и относительно невысокой максимальной температурой факела, что приводит к снижению содержани  окислов азота в продуктах сгорани . Во всех случа х нужно придерживатьс  максимально возможного значени  Лоб oi.- о., при сС| 1 В качестве базового объекта прин то горелочное устройство полного предварительного перемешивани ,

Результаты сравнени  привод тс  в таблице (содержание N0 в обьемных процентах),

Как видно из таблицы, при работе : на избытках воздуха об пор дка 1, 2 (обычно примен емых при сжигании газов в химической промышленности

88447 4

возможно снижение содержани  окислов азота в продуктах сгорани  в 1 ,5 при неблагопри тных услови х (горючий газ содержит много высокомолеку- 2 л рных углеводородов и большое количество водорода) и в 2,5 раза при благопри тных услови х (горючий газ содержит мало высокомолекул рных углеводородов при низком содержании fO водорода).

.Формула

изобретени

1. Инжекционна  горелка, содержаща  корпус с конфузорным выходным участком и регул тором расхода воздуха на входе, аксиальное газовыда- ющее сопло и центральную трубу, размещенную в корпусе, отличающ а   с   тем, что, с целью снижени  содержани  окислов азота в про-. дуктах сгорани , между газовыдающим соплом и трубой в корпусе дополнительно установлен инжектор с диффу- зорно-цилиндрическим выходным участком , а труба со стороны инжектора снабжена кольцевым делителем потока треугольного профил , направленного вершиной в сторону сопла,

2, Способ работы инжекционной горелки путем создани  центрального и периферийного потоков газовоздушной смеси, отличающийс  тем, что, с целью снижени  содержани  окислов азота в продуктах сгорани , указанные потоки создают путем разделени  общей газовоздушной струи, причем в центральном потоке поддерживают коэффициент избытка воздуха

oL, Равным 0,2 - 0,3, а в периферийном потоке -0,5-0,6.

Claims (1)

1. .Формула изобретения

   1. Инжекционная горелка, содержа15 щая корпус с конфузорным выходным участком и регулятором расхода воздуха на входе, аксиальное газовыдающее сопло и центральную трубу, размещенную в корпусе, отличаю20 щ а я с я тем, что, с целью снижения содержания окислов азота в про- . дуктах сгорания, между газовыдающим ¹ соплом и трубой в корпусе дополнительно установлен инжектор с диффу25 зорно-цилиндрическим выходным участком, а труба со стороны инжектора снабжена кольцевым делителем потока треугольного профиля, направленного вершиной в сторону сопла,

   30 2. Способ работы инжекционной горелки путем создания центрального и периферийного потоков газовоздушной смеси, отличающийся тем, что, с целью снижения содержа35’ ния окислов азота в продуктах сгорания, указанные потоки создают путем разделения общей газовоздушной струи, причем в центральном потоке поддерживают коэффициент избытка воздуха

   40 сб, Равным 0,2 - 0,3, а в периферийном потоке -0,5-0,6.

   Общий коэффициент избытка воздуха на горелку

   Горелка Базовый объект Лоб = 0 Иэвестная Предлагаемая -θ,5, о(.₂ =0,3, Ьсб =0,2 об, =0,2, об₂ =0,6, Лоб =0,4

   0,8 0,005 0,005 0,005 . 0,005 1,0 0,16 0,15 0,12 0,08 1,2 0,27 0,23 0,19 0, 1 1 1,4 θχ22 0,20 0,15 0,09