SU1695041A1

SU1695041A1 - Fuel combustion device

Info

Publication number: SU1695041A1
Application number: SU894767324A
Authority: SU
Inventors: Владимир Юрьевич Тэттэр; Александр Юрьевич Тэттер; Лариса Давыдовна Каспер; Владимир Васильевич Моренко
Original assignee: Научно-производственное объединение "Автоматика"
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к топочным устройствам , примен емым дл сжигани топлива , и может быть использовано в энергетических установках различных ш пов. Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности путем упрощени конструкции. Устройство содержит камеру сгорани , патрубки дл подачи топлиаз и окислител , ионизаторы, установленные з противолежащих стенках камеры и закрепленные при помощи изолирующих зашит- ных кожухов напротив отоерстий, выполненных в стенках камеры В ионизаторов используютс источники улы- рафиолетового излучени . 1 илThe invention relates to combustion devices used for burning fuel, and can be used in power plants of various locations. The purpose of the invention is to increase operational reliability by simplifying the design. The device contains a combustion chamber, nozzles for supplying topliaz and an oxidizer, ionizers installed at the opposite walls of the chamber and fixed with insulating protective covers opposite the openings made in the walls of the chamber. Ultraviolet radiation sources are used in ionizers. 1 silt

Description

Изобретение относитс к топочным устройствам , примен емым дл сжигани ,, твердого, жидкого, газообразного и многокомпонентных топлив, преимущественно низкореакционных и высоковольтных продуктов , и может найти применение в энергетических установках различных типов и значений, например в котельных, двигател х внутреннего сгорани газотурбинных установках и т.п.The invention relates to combustion devices used for burning solid, liquid, gaseous and multicomponent fuels, mainly low-reactive and high-voltage products, and can be used in power plants of various types and values, for example, in boiler houses, internal combustion engines of gas turbine plants and etc.

Известно горелочное устройство, содержащее камеру сгорани с установленным в ней ионизатором, выполненным в виде электродов, к которым подводитс высокое напр жениеA burner device is known which contains a combustion chamber with an ionizer installed in it, made in the form of electrodes to which a high voltage is applied.

Устройство характеризуетс недостаточной надежностью. Это св зано с тем, что дл ионизации топливной смеси к электродам подводитс высокое напр жение, а также это св зано и с расположениемThe device is characterized by insufficient reliability. This is due to the fact that a high voltage is applied to the electrodes to ionize the fuel mixture, as well as the location

электродов, которые наход тс в золе вот действи потока топливной смесиelectrodes that are in the ashes are the effects of the flow of the fuel mixture

Известно также устройство дл сжигани топлива, содержащее камеру сгорани с патрубками дл подачи топлиза и окислител , а также ионизаторы, выполненные в виде электродов, подключенных к источнику высокого напр жени .It is also known a device for burning fuel, containing a combustion chamber with nozzles for supplying fuel and oxidizer, as well as ionizers made in the form of electrodes connected to a high voltage source.

Недостатком данного устройства вл етс его сложность, а также невысока надежность . Это обусловлено тем, что ионизаторы, выполненные в виде электродов , подключенных к источнику высокого напр жени , требуют усложнени устройства из-за необходимости обеспечени особо надежной изол ции.The disadvantage of this device is its complexity as well as low reliability. This is due to the fact that ionizers, made in the form of electrodes connected to a high voltage source, require the complexity of the device due to the need to provide particularly reliable insulation.

Причиной низкой надежности вл етс также и то,- что ионизаторы конструктивно расположены в зоне воздействи потока топливной смеси. Это приводит к активному абразивному износу электродов, снижениюThe reason for the low reliability is also the fact that the ionizers are structurally located in the zone affected by the flow of the fuel mixture. This leads to active abrasive wear of the electrodes, reducing

сл о sl o

электроизол ционных свойств из-за налипани частиц топлива (используетс напр жение пор дка 20 650 кВ).electrical insulation properties due to sticking of fuel particles (a voltage of about 20,650 kV is used).

В известном устройстве дл защиты электродов от воздействи высокой температуры предусматриваютс дополнительные меры защиты, например охлаждение электродов путем их отдувки Указанные об- йто тельства привод т к усложнению устройства и снижению его надежности.In the known device for protecting the electrodes from high temperature, additional protective measures are provided, for example, cooling the electrodes by stripping them. These obstructions complicate the device and decrease its reliability.

Целью изобретени вл етс упрощение устройства и повышение его надежностиThe aim of the invention is to simplify the device and increase its reliability.

Поставленна цель достигаетс тем, что и известном устройстве, содержащем камеру сгорани с патрубками дл подачи топлива и окислител , например атмосферного боздуха, а также ионизаторы, подключенные к источнику напр жени , камера снабжена отверсти ми, против которых с нешней стороны камеры расположены ионизаторы, выполненные в виде источников ультрафиолетового излучени и прикрепленные к стенкам камеры с помощью изолирующих защитных кожухов.The goal is achieved by the fact that a known device comprising a combustion chamber with nozzles for supplying fuel and an oxidizer, for example, an atmospheric air chamber, as well as ionizers connected to a voltage source, the chamber is provided with openings opposite to which there are ionizers on the outside of the chamber. in the form of ultraviolet radiation sources and attached to the walls of the chamber by means of insulating protective covers.

Упрощение устройства обеспечиваетс За счет того, что дл возбуждени ионизирующего ультрафиолетового излучени , например с помощью ламп дуговых трубчатых ДРТ-220, ДРТ-375, ДРТ-1000, ДРТ- : 800Т2, расположенных с внешней стороны камеры, не требуетс источников высокого напр жени . Ионизаторы в виде источни- JCOB ультрафиолетового излучени не требуют особых мер защиты от температуры. Эти обсто тельства позвол ют избежать приме- ни специальных мер по охлаждению Ионизаторов и повышению качества примен емых в устройстве изолирующих материалов .Simplification of the device is provided due to the fact that excitation of ionizing ultraviolet radiation, for example, using arc tube lamps ДРТ-220, ДРТ-375, ДРТ-1000, ДРТ-: 800Т2, located on the outside of the chamber, does not require high voltage sources. Ionizers in the form of a source of ultraviolet radiation JCOB do not require special measures of protection against temperature. These circumstances make it possible to avoid the use of special measures to cool the ionizers and improve the quality of the insulating materials used in the device.

В предлагаемом изобретении камера сгорани снабжена отверсти ми, против которых с внешней стороны камеры расположены , ионизаторы (т.е. ионизаторы расположены вне зоны действи потока топливной смеси). Такое расположение ионизаторов устран ет вредное вли ние на них потока топливной смеси (активный абоазив- ный износ, налипание частиц топлива, привод щее к ухудшению электрической изол ции устройства), в результате чего повышаетс надежность устройства.In the proposed invention, the combustion chamber is provided with openings against which the ionizers are located on the outside of the chamber, i.e., the ionizers are located outside the zone of the fuel mixture flow. This arrangement of ionizers eliminates the adverse effect on them of the flow of the fuel mixture (active aerobasic wear, sticking of fuel particles, resulting in deterioration of the electrical insulation of the device), resulting in increased reliability of the device.

В прототипе при вынесении электродов (ионизаторов) из зоны действи потока и расположени их снаружи камеры сгорани становитс невозможным получение положительного эффекта, св занного с ионизацией потока.In the prototype, when removing the electrodes (ionizers) from the zone of action of the stream and placing them outside the combustion chamber, it becomes impossible to obtain a positive effect associated with the ionization of the stream.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство дл сжигани топлива , продольный разрез (пример устройства с двум ионизаторами)The drawing shows schematically the proposed device for burning fuel, a longitudinal section (an example of a device with two ionizers)

Устройство содержит камеру 1 сгорани с патрубками 2 и 3 дл подачи топлива иThe device comprises a combustion chamber 1 with nozzles 2 and 3 for supplying fuel and

окислител соответственно, снабженную отверсти ми, против которых с внешней стороны камеры расположены ионизаторы А, выполненные в виде источников ультрафиолетового излучени и прикрепленные кoxidizer, respectively, provided with holes against which ionizers A are located on the outside of the chamber, made in the form of ultraviolet radiation sources and attached to

0 стенкам камеры с помощью изолирующих защитных кожухов 5. В качестве ионизаторов - источников ультрафиолетового излучени можно использовать, например, лзмпы дуговые трубчатые различной мощ5 ности ДРТ-375, ДРТ-220, ДРТ-1000, ДРТ- 2800Т2, которые подключают к В через пусковое устройство 6.0 to the walls of the chamber with the help of insulating protective covers 5. For example, ionizing radiation sources of ultraviolet radiation can be used. device 6.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

0В камере 1 сгорани происходит сгорание топлива, подаваемого через патрубок 2 с одновременным подводом окислител , например атмосферного воздуха через патрубок 3. Окислитель, например атмосферный0In the combustion chamber 1, the fuel supplied through the nozzle 2 with the simultaneous supply of oxidant, for example, atmospheric air through the nozzle 3, burns. The oxidizer, for example, atmospheric

5 воздух, попада в камеру 1 сгорани , подвергаетс воздействию ультрафиолетового излучени , источниками которого вл ютс ионизаторы 4. В процессе облучени топливной смеси, содержащийс в ней окисли0 тель, например кислород воздуха, преобразуетс из молекул рного состо ни Оа, неактивного с точки зрени протекани процесса окислени , в озонированное состо ние Оз. активное с точки зрени процес5 са окислени . При этом образуетс значительное количество химически активных радикалов. Озон, вл ющийс сильным окислителем, интенсифицирует и стабилизирует процесс горени , повышает полноту5, air entering the combustion chamber 1 is exposed to ultraviolet radiation originating from ionizers 4. In the process of irradiating the fuel mixture, the oxidizer contained in it, for example oxygen of the air, is converted from the molecular state of Oa, which is inactive for flow oxidation process, in the ozonized state Oz. active from the point of view of the oxidation process. A significant amount of chemically active radicals is formed. Ozone, which is a strong oxidizing agent, intensifies and stabilizes the combustion process, increases the completeness

0 сгорани топлива. Излучение внутрь камеры проникает через отверсти в ее стенках. Расположение ионизаторов с внешней стороны камеры устран ет вредное вли ние на них потока топливной смеси (абразивный0 burned fuel. The radiation inside the camera penetrates through the holes in its walls. The location of the ionizers on the outside of the chamber eliminates the harmful effects on them of the flow of the fuel mixture (abrasive

5 износ, налипание частиц топлива, привод щее к ухудшению элект р оизол ции, утечкам тока с электродов), в результате чего повышаетс надежность устройства Вместе с этим имеет место и упрощение консгрук0 ции, гак как данное техническое решение позвол ет отказатьс от особых мер защиты ионизаторов от температуры (не требуетс принудительного охлаждени ) и повышенного качества изолирующих материалов.5 wear, sticking of fuel particles, leading to deterioration of electrical isolation, leakage of current from electrodes), resulting in increased reliability of the device. At the same time, there is a simplification of the congruence, as this technical solution allows to refuse special measures of protection ionizers on temperature (no forced cooling is required) and improved quality of insulating materials.

5 Применение предлагаемого устройства по сравнению с устройством-прототипом позвол ет добитьс упрощени устройства и повышени его надежности. Особенно эффективно применение устройства з услови х высокогорь , где ценность и значение5 The use of the proposed device in comparison with the prototype device allows us to achieve a simplification of the device and an increase in its reliability. Especially effective is the use of the device under high altitude conditions, where the value and value

Claims

each unit of highly active oxidizing volume to support the combustion process increases. A promising field of application for the present invention is heat engines of all systems, internal combustion engines, aircraft gas turbine engines, ship power plants, etc. The invention of the device for burning fuel, containing a combustion chamber with nozzles

fuel supply and oxidizer, as well as ionizers connected to a voltage source, characterized by that. that, with a cs-enhancement of operational reliability by simplifying the design, holes are made in the wall of the chamber, opposite to which there are ionizers on the outside of the chamber, made in the form of ultraviolet radiation sources and attached to the walls of the chamber by means of insulating protective covers