SU1746135A1 - Горелочное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области сжигани  газообразного топлива и может быть использовано в котлах тепловых электростанций . Цель изобретени  - повышение экономичности путем расширени  диапазона регулировани  параметров факела и снижение гидравлического сопротивлени . Это достигаетс  тем, что горелочное устройство содержит корпус (К) 1, разделенный обечайкой (О) 2 на периферийный и центральный каналы 3 и 4. В периферийный канал 3 введены открытые с торцов направл ющие патрубки (П) 9, распределенные по окружности с зазорами относительно друг друга, К 1 и О 2. К 1 и О 2 имеют конфузорно-конические входные участки 5 и 6 и цилиндрические выходные участки 7 и 8. Задние торцы 10 П 9 расположены перед срезом 11 К 1, передние торцы 12 - перед окнами 13, образованными на боковой поверхности входного участка 602. Внутри каждого П 9 установлено газовое сопло 14. между П 9 и К 1

Description

Изобретение относитс  к области сжигани  газообразного топлива и может быть использовано в котлах тепловых электростанций .

Известны горелочные устройства, содержащие воздухоподающий корпус, разделенный коаксиальной обечайкой на центральный и периферийный каналы, в последнем из которых установлены газовые сопла 1.

Недостатком известных горелочных устройств  вл етс  повышенный недожог топлива и, как следствие, пониженна  экономичность.

Наиболее близким по технической сущ ности к за вл емому горелочному устройству  вл етс  горелочное устройство, содержащее корпус с конфузорно-кониче- ским входным и цилиндрическим выходным участками, снабженный плоскими перегородками и обечайкой, раздел ющей полость корпуса на коаксиальные периферийный и центральный каналы дл  подачи воздуха, завихритель, размещенный на входе центрального канала, а также открытые с торцов направл ющие патрубки с газовыми соплами внутри, введенные в периферийный канал и распределенные в последнем по окружности с зазорами относительно друг друга, корпуса и обечайки, причем выходной участок обечайки выполнен цилиндрически , задние торцы патрубков расположены перед срезом корпуса, а оси патрубков и корпуса параллельны 2.

Одним из недостатков данного горелоч- ного устройства  вл етс  узкий диапазон регулировани  параметров факела, что ограничивает возможности использовани  подобного устройства в котлах, требующих по услови м эксплуатации изменени  суммарного теплообмена в топочной камере Другим недостатком данного горелочного устройства  вл етс  повышенное гидравлическое сопротивление, поскольку плоские перегородки в нем установлены поперек потока воздуха.

Целью изобретени   вл етс  расширение возможностей регулировани  параметров факела и снижение гидравлического сопротивлени ,

В горелочном устройстве,, содержащем корпус с конфузорно-коническим входным и

цилиндрическим выходным участками, снабженный плоскими перегородками и обечайкой, раздел ющей полость корпуса на коаксиальные периферийный и центральный каналы дл  подачи воздуха,

завихритель, размещенный на входы центрального канала, а также открытие с торцов направл ющие патрубки с газовыми соплами внутри, введенные в периферийный канал и распределенные в последнем по

окружности с зазорами относительно друг друга, корпуса и обечайки, причем выходной участок обечайки выполнен цилиндрическим , задние торцы патрубков расположены перед срезом корпуса, а оси

патрубков и корпуса параллельны, цель до стигаетс  тем, что входной участок обечайки выполнен конфузорно-коническим и на его боковой поверхности образованы окна, передние торцы направл ющих патрубков

расположены в полости периферийного канала перед указанными окнами, при этом упом нутые перегородки продольно установлены между корпусом и направл ющими патрубками.

Кроме того, окна могут быть размещены под направл ющими патрубками, а устройство дополнительно содержит сопловой аппарат подачи рециркул ционных газов,

установленный на входном коническом участке обечайки.

На фиг.1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на

фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З,

Горелочное устройство содержит корпус 1, полость которого разделена обечайкой 2 на коаксиальные периферийный и центральный каналы 3 и 4. Корпус 1 и обечайка 2 имеют входные участки 5 и 6, выпол- ненные конфузорно-коническими, и выходные участки 7 и 8, выполненные цилиндрическими . В периферийный канал 3 введены направл ющие патрубки 9, оси которых параллельны оси корпуса 1. Патрубки 9 распределены по окружности с зазорами относительно друг друга, корпуса 1 и обечайки 2. Задние открытые торцы 10 патруб- ков 9 расположены перед срезом 11 корпуса 1, передние открытые торцы 12 - перед окнами 13, образованными на боковой поверхности входного участка 6 обечайки 2. Окна 13 размещены под партрубками 9 с образованием кольцевого р да. Внутри каждого патрубка 9 с кольцевым зазором установлено аксиальное газовое сопло 14. Между патрубками 9 и корпусом 1 установлены жестко скрепленные с ними плоские перегородки 15. На входе центрального канала 4 размещен тангенциальный завихри- тель 16, на входе периферийного канала 3 - радиальный направл ющий аппарат 17. В полость центрального канала 4 введено со- пло 18 подачи газов рециркул ции с аксиальным завихрителем 19. Периферийный и центральный каналы 3 и 4 подключены к воздухоподвод щим коробам 20 и 21. Дл  удобства установки газовых сопл 14 в пат- рубках 9 на обращенных к корпусу 1 част х боковой поверхности патрубков выполнены продольные вырезы 22.

Горелочное устройство работает следующим образом.

Природный газ подают сопла 14, Необходимый дл  горени  воздух предварительно распредел ют по коробам 20, 21, Воздух из короба 20 через направл ющий аппарат 17 подаетс  пр мотоком в периферийный канал 3. Воздух из короба 21, пройд  завих- ритель 16, поступает закрученным потоком в центральный канал 4. К закрученному потоку воздуха в канале 4 примешиваютс  газы рециркул ции из сопла 18.

Часть воздуха, поданного в периферийный канал 3, проходит через направл ющие патрубки 9, остальна  часть обтекает эти патрубки снаружи. При этом картина течени  в канале 3 за передними торцами 12 патрубков 9 по ходу воздуха определ етс  соотношением расходов воздуха, направл емого в каналы 3 и 4.

При большом расходе воздуха через периферийный канал 3 и малом через центральный канал 4 окна 13 запираютс  дл  перетока в канал 3 закрученного воздуха из канала 4. Структура течени  в выходной части канала 3 в этом случае  вл етс  чисто пр моточной с неравномерным распределением скоростей воздуха по радиусу. Большие значени  скоростей наблюдаютс  во внутренней периферийной зоне канала 3, примыкающей к обечайке 2, меньшие - во внешней периферийной зоне, примыкающей к корпусу 1. Описанное распределение скоростей воздушного потока обусловлено наклонным расположением входных участков 5 и 6 корпуса 1 и обечайки 2 относительно их выходных участков 7 и 8 и  вл етс  благопри тным с точки зрени  воспламенени  факела от внешней зоны рециркул ции в топке. В целом же такой пр моточно-вих- ревой факел с невысокой интенсивностью крутки характеризуетс  повышенными светимостью и дальнобойностью.

При большом расходе воздуха через центральный канал 4 и малом через периферийный канал 3 часть закрученного воздуха через окна 13 перетекает из канала 4 в канал 3. Возникающа  при этом в канале 3 крутка воздуха в кольцевой полости между обечайкой 2 и патрубками 9 способствует более быстрому перемешиванию отдельных аксиальных газовоздушных струй с центральной закрученной воздушной струей. В результате образуетс  короткий слабосвет щийс  факел.

Горелочное устройство обеспечивает стабильное воспламенение факела от внешней зоны рециркул ции в топке, поскольку обмен средами между центральным и периферийным каналами через окна 13 не сказываетс  на начальном смесеобразовании, обусловленном инжектирующим действием газовых струй.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   1, Горелочное устройство, содержащее воздухоподвод щий корпус с конфузорно- коническим входным и цилиндрическим выходным участками, снабженный плоскими перегородками и , установленной с образованием коаксиального периферийного и центрального каналов дл  подачи воздуха, завихритель, размещенный на входе центрального канала, а также открытые с торцов направл ющие патрубки с газовыда- ющими трубками внутри, заведенные в периферийный канал и расположенные в последнем по окружности параллельно оси корпуса с зазором относительно друг друга, причем задние торцы патрубков расположены перед срезом корпуса, отличающеес   тем, что, с целью повышени  экономичности путем расширени  диапазона регулировани  параметров факела и снижени  гидравлического сопротивлени , входной участок обечайки выполнен конфузорно-ко- ническим, а на ее боковой поверхности дополнительно выполнены окна, причем передние торцы направл ющих патрубков расположены перед указанными окнами, а упом нутые плоские перегородки продольно установлены между корпусом и направл ющими патрубками.
2. 2.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что направл ющие патрубки расположены вокруг окон.
3. 3.Устройство по п.1, от л и ч а ю щее- с   тем, что оно дополнительно содержит сопловой аппарат подачи рециркул ционных газов, установленный на входном коническом участке обечайки.

   А-А

   г

   Фиг.З

   15