SU1747799A1 - Комбинированна горелка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике сжи- ани  газообразного и жидкого топлив и может быть использовано на тепловых электростанци х. Цель изобретени  - снижение содержани  оксидов азота в продуктах сгорани . Комбинированна  горелка содержит воздухоподающий корпус (К) 1 с соосно установленными центральной мазутной форсункой 2, кольцевым коллектором (КК) 3 горючего газа и кольцевым патрубком (П)4 подачи газов рециркул ции. КК 3 выполнен расшир ющимс  в сторону выходного среза К 1 и снабжен выпускными соплами (С), наклоненными к оси К 1 под острым углом. С размещены по периметру тыльной стенки 9 КК 3 чередующимис  группами . Горючий газ и мазут сжигают раздельно . При сжигании газа выход щие из С газовые струйки присоедин ют к Nce6e газы рециркул ции и смешиваютс  с ними. Зз тыльной стенкой 9 КК 3 образуютс  чередующиес  по периметру участки возвратного течени  с большими и меньшими значени ми скоростей и концентрацией газов рециркул ции . Выравнивание этих неравномерностей интенсифицирует смешение горючего газа с газами рециркул ции. В результате вс  масса горючего газа оказываетс  обработанной газами рец иркул ции на короткой длине, что способствует подавлению генерации оксидов азота в топочном обьеме. При сжигании мазута снижение содержани  оксидов азота в продуктах сгорани  достигаетс  благодар  последовательному поступлению формируемых КК 3 кольцевых потоков rasoi рециркул ции в ближнюю и дальнюю зоны факела.2 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике сжи- ганич газообразного и жидкого топлив и может быть использовано на тепловых электростанци х .

Известны комбинированные горелки, содержащие воздухоподающий корпус, внутри которого соосно установлены центральна  мазутна  форсунка и кольцевой, коллектор горючего газа, снабженный выпускными соплами, наклоненными к оси корпуса под острым углом.

Эти горелки не обеспечивают качественного смешени  топлива (газа) с окислителей в обьеме факела и характеризуютс  высоким уровнем выбросов оксидов азота как при сжигании газа, так и мазута, что обусловлено высоким пирометрическим уровнем процесса горени .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности  вл етс  комбинированна  горелка, содержаща  воздухоподающий корпус, внутри которого соосно

становлены центральна  азутна  форсуна и кольцевой коллектор горючего газа, выолненный расшир ющимс  в сторону выходного среза корпуса и снабженный выпускными соплами, размещенными по периметру тыльной стенки коллектора под острым утлом к оси корпуса, причем одна часть этих сопел направлена к периферии, а друга  часть - к центру корпуса,

В такой горелкэ обеспечиваетс  более качественное смешение газз с воздухом в объеме факела. Однако из-за отсутстви  внешнего подвода в факел газов рециркул ции этой горелке также присущ высокий уровень содержани  оксидов азота в продуктах сгорани ,

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

В комбинированной горелке, содержащей воздухоподзющий корпус, внутри которого соосно установлены центральна  мазутна  форсунка и кольцевой коллектор горючего газа, выполненный расшир ющимис  в сторону выходного среза корпуса и сь бженный выпускными соплами, размещенными по периметру тыльной стенки коллектора под острым углом к оси корпуса, причем одна часть этих сопел направлена к периферии, а друга  часть - к центру корпуса , поставленна  цель достигаетс  тем, что внутри корпуса дополнительно установлен соосный кольцевой патрубок подачи газов рециркул ции, а коллектор горючего газз с выпускными соплами расположен в свету указанного патрубка на его выходе, при этом сопла по периметру тыльной сменки коллектора размещены чередующимис  группами, объедин ющими сопла, направленные либо к периферии, либо к центру корпуса,

Из фиг. 1 изображена комбинированна  горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1.

Комбинированна  горелка содержит воздухоподагощий корпус 1, внутри которого соссно установлены центральна  мазутна  форсунка 2, кольцевой коллектор 3 горючего газа и кольцевой патрубок 4 под- -ачи газов рециркул ции, раздел ющий полость корпуса 1 на центральный 5 и периферийный 6 каналы. Коллектор 3 горючего газа выполнен расшир ющимс  в сторону выходного среза корпуса 1, с продольным сечением, имеющим форму трапеции, и снабжен выпускными соплами 7, 8, наклоненными к оси корпуса 1 под острым углом и размещенными по периметру тыльной стенки 9 чередующимис  группами , кажда  из которых объедин ет либо

направленные к периферии корпуса 1 сопла 7, либо направленные к центру корпуса 1 сопла 8, Коллектор 3 с соплами 7, 8 расположен в свету патрубка 4 подачи газов рециркул ции на его выходе, В коллекторе 3 между крайними соплами 7 и 8 соседних групп установлены радиальные перегородки 10, раздел ющие полость коллектора на отсеки 11. Отсеки 11 с соплами 7 и 8 подклю0 чены соответственно к источникам горючего iaoa 12 и 13. Центральный 5 и периферийный б каналы корпуса 1 подключены к источникам воздуха 14, 15. На входе периферийного канала 6 установлен регистр 16 тангенциаль5 ных лопаток. Центральный канал 5 снабжен аксиальным з вихритплем 17.

Комбинированна  горелка работает следующим образом,

Горючий газ и мазут сжигают раздельно.

0 На номинальной и близких к ней нагрузках воздух подают в каналы 5, 6, топливо - горючий газ или мазут - соответственно через сопла 7, 8 или форсунку 2. Одновременно через патрубок А подают газы

5 рециркул ции, которые, обтека  коллектор 3, сход т с ею наружной и внутренней боковых стенок двумл кольцевыми потоками, один из которых направлен к периферии, а другой - к центру корпуса- Непосредствен0 но зг т ыльной стенкой 9 коллектора 3 образуетс  зона возвратного течени , в которую в первую очередь попадают газы рециркул ции , в основной своей массе еще не успевшие смешатьс  с воздухом,

5 При работе горелки на газе, выход щие из сопел 7, 8 струйки горючего газа присоедин ют к себе газы рециркул ции и смеши- взю1с  с ними. Благодар  тому, что наклоненные в разные стороны сопла 7 и 8

0 размещены чередующимис  группами, за тылыюй стенкой 9 коллектора 3 образуютс  чередующиес  по периметру этой стенки участки возвратного течени  с большими и меньшими значени ми скоростей и концен5 трзций газов рециркул ции, Выравнивание этих иеравномерностей сопровождаетс  интенсивным перемешиванием горючего газа с газами рециркул ции, В результате вс  масса горючего газа оказываетс  обра0 ботанной газами рециркул ции на короткой длине, что способствует торможению процесса генерации оксидов азота в топочном обьеме.

Положительный эффект по снижению

5 содержани  о сидоа азота в продуктах сгорани  при сжигании мазута достигаетс  благодар  последовательному поступлению формируемых коллектором 3 кольцевых потоков газов рециркул ции в ближнюю и дальнюю зоны факела.

При уменьшении нагрузки до 70% номинальной и ниже оптимальное соотношение скоростей горючего газа (мазута) и воздуха в горелке можно поддерживать, отключа  подачу горючего газа от одного из источников 12, 13 и прекраща  подачу воздуха через каналы 5 или 6. Надежность коллектора 3 при работе горелки в таких режимах обеспечена за счет смывани  его газами рециркул ции.

Дополнительна  установка внутри корпуса патрубка подачи газов рециркул ции снижает температурный уровень процесса горени  газа и мазута и тем самым способствует снижению выхода оксидов азота. Расположение коллектора горючего газа с выпускными соплами в свету и на выходе патрубка подачи газов рециркул ции, а также размещение сопел чередующимис  группами позвол ет интенсифицировать обработку горючего газа газами рециркул ции до момента смешени  горючего газа с воздухом, что оказывает дополнительное тормоз щее воздействие на выход оксидов

0

5

0

5

азота, По сравнению с горелкой-прототипом общее снижение выбросов оксидов азота составл ет не менее 40-45% при сжигании газа и 20-25% при сжигании мазута.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Комбинированна  горелка, содержаща  корпус с коаксиально установленными центральной форсункой, расшир ющимс  к выходной амбразуре кольцевым коллектором с соплами на его торце, направленными как к оси горелки, так и к ее периферии, кольцевой обечайкой, раздел ющей корпус на центральный и периферийный каналы, и средствами дл  закрутки воздуха в каналах, отличающа с  тем, что, с целью снижени  содержани  оксидов азота в продуктах сгорани , кольцева  обечайка установлена с образованием канала дл  рециркул ционных газов, газовый коллектор размещен коаксиально обечайке на ее выходе, а газовые сопла сгруппированы по направлению и размещены по коллектору чередующимис  группами.

   ЗидА

   П

   Фиг, 2