UA21118U - Gas burner for tubular combustion chamber of gas-turbine unit - Google Patents
Gas burner for tubular combustion chamber of gas-turbine unit Download PDFInfo
- Publication number
- UA21118U UA21118U UAU200612683U UAU200612683U UA21118U UA 21118 U UA21118 U UA 21118U UA U200612683 U UAU200612683 U UA U200612683U UA U200612683 U UAU200612683 U UA U200612683U UA 21118 U UA21118 U UA 21118U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- gas
- air
- tubes
- holes
- walls
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 19
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 59
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011799 hole material Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель відноситься до газотурбінної області і може бути використана при створенні камер згорання 2 перспективних газотурбінних установок (суднових, авіаційних, стаціонарних, енергетичних двигунів, приводів газоперекачувальних агрегатів), а також при модернізації камер згорання газоперекачувальних агрегатів (ГПА) на базі газотурбінних установок (ГТУ), що знаходяться в тривалій експлуатації на компресорних станціях магістральних газопроводів.The useful model refers to the gas turbine area and can be used in the creation of combustion chambers of 2 promising gas turbine installations (ship, aircraft, stationary, energy engines, drives of gas pumping units), as well as in the modernization of combustion chambers of gas pumping units (GPA) based on gas turbine installations (GTU) ), which are in long-term operation at compressor stations of main gas pipelines.
Пальники, які використовуються за цим призначенням, мусять відрізнятися простотою конструкції і 70 технологічністю у виготовленні, надійністю у роботі, високою енергетичною ефективністю, продукти спалювання повинні відповідати нормативним вимогам щодо емісії токсичних речовин: оксидів азоту та оксидів вуглецю.The burners used for this purpose must be distinguished by their simple design and manufacturing processability, reliability in operation, high energy efficiency, combustion products must meet the regulatory requirements for the emission of toxic substances: nitrogen oxides and carbon oxides.
Пальники повинні працювати у широкому діапазоні зміни надлишку окисника, конструктивні особливості повинні дозволяти синтезувати пальники на будь-яку теплову потужність без зміни принципової конструктивної схеми. 12 Відомий газовий пальник вихрового типу |1, 2), який складається з двох елементів: газової труби з багатосопловою насадкою, та турбулізатора у вигляді лопаткового регістру, який забезпечує закрутку потоку окисника у зоні горіння та стабілізації факела. Багатосоплова насадка вільно вставляється у внутрішню втулку лопаткового регістру, через який подається необхідне для горіння повітря, і в результаті закрутки повітряного потоку у зоні стабілізації та інтенсифікації горіння утворюється суцільна інтегрована вихрова течія.The burners should work in a wide range of changes in the oxidant excess, the design features should allow synthesizing burners for any heat capacity without changing the basic design scheme. 12 A well-known gas burner of the vortex type |1, 2), which consists of two elements: a gas pipe with a multi-nozzle nozzle, and a turbulator in the form of a vane register, which ensures swirling of the oxidizer flow in the combustion zone and flame stabilization. The multi-nozzle nozzle is freely inserted into the inner sleeve of the vane register, through which the air necessary for combustion is supplied, and as a result of the swirling of the air flow in the zone of stabilization and intensification of combustion, a continuous integrated vortex flow is formed.
Центральна частині цієї течії являє собою зону зворотних токів, основною функцією якої є стабілізація факелу, а периферійна - має вигляд закрученого (вихрового) потоку, на границі якого з зоною зворотних токів генерується турбулентність з високим рівнем інтенсивності. Паливо через багатосоплову насадку подається у центральну частину зони зворотних токів, де відбувається змішування його з окисником, в результаті чого утворюється неоднорідна вихрова моноструктурна зона горіння.The central part of this flow is a zone of reverse currents, the main function of which is to stabilize the torch, and the peripheral part has the appearance of a swirling (eddy) flow, on the border of which with the zone of reverse currents, turbulence with a high level of intensity is generated. The fuel is fed through a multi-nozzle nozzle into the central part of the reverse flow zone, where it is mixed with the oxidizer, resulting in the formation of a non-homogeneous vortex monostructural combustion zone.
Наявність збагаченої паливом зони зворотних токів приводить до обгорання вихідних кромок лопаток регістру у) та коксування багатосоплової насадки, значний поперечний розмір цієї зони, діаметр якої може перевищувати діаметр регістру, приводить до затягування вигорання палива та підвищення концентрації СО у продуктах згорання, високий рівень температур у ній та закрутка основного потоку є причиною високої емісії токсичнихThe presence of a fuel-enriched zone of reverse currents leads to burning of the leading edges of the register blades y) and coking of the multi-nozzle nozzle, the significant transverse size of this zone, the diameter of which may exceed the diameter of the register, leads to a prolongation of fuel combustion and an increase in the concentration of CO in the combustion products, a high temperature level in it and the twisting of the main flow are the cause of high toxic emissions
МОХ. Суцільна вихрова структура зони сумішоутворення та горіння приводить до суттєвих енергетичних втрат, що со визначаються підвищеними втратами повного тиску. «--MOSS. The continuous vortex structure of the zone of mixture formation and combustion leads to significant energy losses, which are determined by increased total pressure losses. "--
Суттєвим конструктивним недоліком таких пальників при високих температурах окисника (більше 40020) є термічне зміщення положення багатосоплового паливної насадки відносно зрізу лопаткового регістру, що - приводить до погіршення характеристик робочого процесу камер згорання на змінних режимах експлуатації ГТУ. -A significant structural disadvantage of such burners at high oxidizer temperatures (more than 40020) is the thermal displacement of the position of the multi-nozzle fuel nozzle relative to the section of the vane register, which - leads to deterioration of the characteristics of the combustion chamber working process in variable operating modes of the gas turbine. -
Все це не забезпечує вирішення поставленої задачі.All this does not provide a solution to the task.
Зо Відомий газовий пальник безрегістрового типу ІЗ), який складаються з двох елементів: газової труби з сч багатосопловою насадкою та турбулізатора у вигляді перфорованого конуса. Багатосоплова насадка вільно входить у внутрішню втулку перфорованого конуса і забезпечує подачу окисника у зону горіння та стабілізації факела системою прямоточних (не закручених) струменів. Отвори для подачі повітря на перфорованому конусі « розташовані вздовж твірний лінії конуса, завдяки чому забезпечується рівномірний розподіл повітря у перерізі шо 70 зони, а подача палива у затінену зону між рядами повітряних отворів на конусі дозволяє підвищити с рівномірність розподілу паливного газу у поперечному перерізі пальника, реалізувати "мікродифузійний" 1» механізм та саморегулювання процесу горіння, що сприяє зменшенню емісії СО та МОХ і можливості ефективної роботи пальника при змінних та високих надлишках повітря ЗІ.A well-known gas burner of the registerless type IZ), which consists of two elements: a gas pipe with a multi-nozzle nozzle and a turbulator in the form of a perforated cone. The multi-nozzle nozzle freely enters the inner sleeve of the perforated cone and ensures the supply of oxidant to the combustion zone and stabilization of the flame by a system of straight-flowing (non-twisted) jets. The holes for air supply on the perforated cone are located along the creative line of the cone, thanks to which an even distribution of air is ensured in the cross section of the 70 zone, and the supply of fuel to the shaded area between the rows of air holes on the cone allows to increase the uniformity of the distribution of fuel gas in the cross section of the burner. to implement a "microdiffusion" 1" mechanism and self-regulation of the combustion process, which contributes to the reduction of CO and MOX emissions and the possibility of efficient operation of the burner at variable and high air surpluses.
Пальник не вирішує поставлену задачу, що обумовлено: існуванням при підвищених надлишках повітря 395 А»1,8...2,0 високотемпературного центрального ядра у зоні горіння, що є причиною неповного використання по ефекту "мікродифузійності" в напрямку зниження емісії МОХ; наявністю подачі окисника під кутом до осі - основного потоку продуктів згорання, що є причиною додаткової втрати повного тиску; низьким рівнем розкриття - прохідного перерізу по повітряним отворам відносно площини пальника (не більше 15...20 95), що є причиною збільшення габаритних розмірів пальника та неможливості (по компонувальним умовам) застосування таких - 70 пальників у камерах згорання ГТУ. со Відомий газовий пальник дифузійно-стабілізаторного типу |4), який складається з ідентичних плоских елементів турбулізації потоку та інтенсифікації горіння. Кожний елемент являє собою напівзамкнену конструкцію, яка встановлюється у потік окисника, а подача палива відбувається у внутрішній об'єм елементу, тильна стінка якого має газові отвори, які рівномірно розподіляються по її поверхні, завдяки чому кожний з 59 елементів пальника має багатофункціональне призначення, виконуючи функції паливного колектора, с турбулізатора потоку окисника, стабілізатора факелу, інтенсифікатора горіння палива. У пальнику досягається рівномірний розподіл паливного газу у поперечному перерізі завдяки чому реалізуються механізм "мікродифузійного" горіння, що сприяє зменшенню емісії СО та МОХ; саморегелювання процесу горіння завдяки сталому коефіцієнту надлишку окисника у прикореневій зоні елементу, що забезпечує високу ефективність роботи бо пальника при змінних та високих загальних надлишках повітря (4); мінімальна втрата повного тиску у порівнянні з іншими типами пальників, завдяки прямоточній течії окисника; стабільність експлуатаційних характеристик, завдяки суцільності конструкції.The burner does not solve the task, which is due to: the existence of a high-temperature central core in the combustion zone with increased excess air 395 A»1.8...2.0, which is the reason for incomplete use of the "microdiffusivity" effect in the direction of reducing MOX emissions; the presence of oxidant supply at an angle to the axis - the main flow of combustion products, which is the cause of additional loss of total pressure; the low level of opening - the cross-section through the air holes relative to the plane of the burner (no more than 15...20 95), which is the reason for the increase in overall dimensions of the burner and the impossibility (according to the layout conditions) of using such - 70 burners in the combustion chambers of the GTU. Co. A well-known gas burner of the diffusion-stabilizer type |4), which consists of identical flat elements of flow turbulence and combustion intensification. Each element is a semi-closed structure that is installed in the flow of the oxidizer, and the fuel is supplied to the internal volume of the element, the back wall of which has gas holes that are evenly distributed over its surface, due to which each of the 59 elements of the burner has a multifunctional purpose, performing functions of the fuel collector, with the oxidizer flow turbulator, flame stabilizer, fuel combustion intensifier. In the burner, a uniform distribution of fuel gas in the cross section is achieved, thanks to which the mechanism of "microdiffusion" combustion is realized, which contributes to the reduction of CO and MOX emissions; self-regulation of the combustion process due to a constant coefficient of excess oxidant in the root zone of the element, which ensures high efficiency of the burner at variable and high total air excesses (4); minimal loss of total pressure compared to other types of burners, thanks to the direct flow of the oxidizer; stability of operational characteristics, thanks to the integrity of the structure.
У такому пальнику також досягається високе розкриття прохідного перерізу щілинних каналів, яке може досягати рівня 30...50 95, завдяки чому зменшуються маса та габаритні розміри пальника. бо Поставлену задачу такий пальник вирішує не в повній мірі завдяки існуванню кінцевого ефекту аеродинамічної природи на торцях зони горіння, який проявляється у виникненні "паразитних" вторинних течій, що є причиною зростання неоднорідності структури зони горіння зменшення повноти вигорання палива. Недоліком конструкції такого пальника є компонувальні проблеми, які проявляються в умовах застосування у складі камер згорання ПУ.Such a burner also achieves a high opening of the cross-section of the slit channels, which can reach the level of 30...50 95, due to which the weight and overall dimensions of the burner are reduced. because such a burner does not fully solve the task due to the existence of the final effect of the aerodynamic nature at the ends of the combustion zone, which manifests itself in the emergence of "parasitic" secondary currents, which is the reason for the increase in the heterogeneity of the structure of the combustion zone and the decrease in the completeness of fuel combustion. The disadvantage of the design of such a burner is the compositional problems that manifest themselves in the conditions of use as part of PU combustion chambers.
Відомий газовий пальник дифузійно-стабілізаторного типу, що обраний за прототип (5), який складається з корпусу з трьома стінками, одна з яких щільна, а інші дві - з отворами, повітряної та газової камер, між якими розташована внутрішня стінка з отворами, трубок, а також патрубків для підводу газу та повітря.A well-known gas burner of the diffusion-stabilizer type, chosen as a prototype (5), which consists of a body with three walls, one of which is dense, and the other two - with holes, air and gas chambers, between which there is an inner wall with holes, tubes , as well as nozzles for gas and air supply.
Внутрішня стінка має отвори однакового діаметру для подачі повітря, а протилежна перфорована - отвори такого 7/0 Ж діаметру для подачі повітря і меншого діаметру - для подачі палива. Між стінками з отворами закріплюються повітряні трубки, а патрубки для підводу палива та газу закріплюються на боковій поверхні корпусу і з'єднуються з відповідними камерами у середині корпусу. Вісі отворів для повітряних трубок у перфорованих пластинах розташовані регулярно - на рівній відстані від осей найближчих суміжних повітряних отворів. Газові отвори на торцевій перфорованій пластині мають регулярне розміщення - по шість отворів навколо повітряних /5 Каналів на однаковому радіусі відносно центру повітряних трубок і однаковій відстані між собою.The inner wall has holes of the same diameter for air supply, and the opposite wall is perforated - holes of such 7/0 Ж diameter for air supply and smaller diameter - for fuel supply. Air tubes are fixed between the walls with holes, and fuel and gas nozzles are fixed on the side surface of the case and connected to the corresponding chambers in the middle of the case. The axes of the holes for the air tubes in the perforated plates are located regularly - at an equal distance from the axes of the nearest adjacent air holes. The gas holes on the end perforated plate have a regular arrangement - six holes around the air /5 Channels at the same radius relative to the center of the air tubes and the same distance between them.
Відомий пальник дає змогу організувати ефективне спалювання газу у широкому діапазоні зміни надлишків повітря, при низькому рівні емісії оксидів азоту та оксиду вуглецю, при мінімальних втратах повного тиску. За рахунок застосування регулярного розміщення повітряних каналів та газових отворів навколо них у повній мірі реалізується ефект "мікродифузійності" горіння, що додатковою причиною щодо зниження емісії МОХ та СО, а 2о також вирішується проблема утворення уніфікованого ряду пальників будь-якої теплової потужності.The well-known burner makes it possible to organize effective gas combustion in a wide range of changes in excess air, with a low level of emissions of nitrogen oxides and carbon monoxide, with minimal losses of total pressure. Due to the use of regular placement of air ducts and gas holes around them, the effect of "microdiffusivity" of combustion is fully realized, which is an additional reason for reducing the emission of MOX and CO, and also solves the problem of creating a unified row of burners of any thermal power.
Конструктивне виконання пальника не вирішує у повній мірі поставленої задачі, а саме, відокремлене розміщення газових отворів навколо кожної повітряної трубки не забезпечує необхідну однорідність структури факелу, не дозволяє реалізувати високу степінь розкриття прохідного перерізу пальника, а також досягти достатнього рівня ефекту "мікродифузіонності" процесу горіння і, таким чином, не забезпечує підтримання ов Якості показників надійності, енергетичних та екологічних характеристик при застосуванні таких пальників у складі камер згорання ГТУ. Додатковими недоліками конструкції пальника є високі його масові та габаритні но показники, а також наявність корпусу та бокових патрубків на ньому, що є суттєвої перепоною застосування такого пальника, виходячи з компонувальних вимог, що стосуються камер згорання ГТУ.The design of the burner does not fully solve the task, namely, the separate placement of gas holes around each air tube does not ensure the necessary uniformity of the flame structure, does not allow to realize a high degree of opening of the passage section of the burner, and also to achieve a sufficient level of the "microdiffusion" effect of the combustion process and, thus, does not ensure the maintenance of quality indicators of reliability, energy and environmental characteristics when using such burners as part of the combustion chambers of gas turbines. Additional disadvantages of the burner design are its high mass and overall parameters, as well as the presence of a body and side nozzles on it, which is a significant obstacle to the use of such a burner, based on the design requirements related to gas turbine combustion chambers.
В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення газового пальника, у якому внаслідок со зо застосування газової труби, яка з'єднана з центральним отвором передньої (по ходу повітря) стінки з отворами, торцевих пластин між стінками пальника та стільникової схеми розміщення повітряних та газових отворів на -- тильній стінці, здійснюється комбіноване сумішоутворення, зменшується довжина факелу та досягається «- зниження емісії оксидів азоту і оксиду вуглецю, суттєво спрощується конструкція, зменшується маса та габаритні розміри пальника, досягається відповідність конструкції пальника компонувальним та експлуатаційним --The useful model is based on the task of improving a gas burner, in which, due to the use of a gas pipe, which is connected to the central opening of the front (in the direction of the air) wall with holes, end plates between the walls of the burner, and a honeycomb arrangement of air and gas holes on -- the back wall, combined mixture formation is carried out, the length of the torch is reduced and a "- decrease in the emission of nitrogen oxides and carbon monoxide is achieved, the design is significantly simplified, the weight and overall dimensions of the burner are reduced, the compliance of the burner design with the compositional and operational ones is achieved --
Зз5 Вимогам камер згорання ПУ. сЗз5 Requirements for PU combustion chambers. with
Поставлена задача вирішується тим, що газовий пальник для трубчастої камери згорання ГТУ, що містить передню та тильну стінки з отворами, повітряні трубки, які закріплені між повітряними отворами стінок, згідно з корисною моделлю має газову трубу, яка з'єднана з центральним отвором передньої стінки, та торцеві пластини, які закріплені між торцями стінок, і разом з повітряними трубками і стінками утворюють газову « камеру, при цьому торцеві пластини утворюють зі стінкою трубчатої камери згорання сегментні канали для подачі 7 с додаткового повітря у периферійну зону горіння.The task is solved by the fact that a gas burner for a tubular combustion chamber of a gas turbine engine, containing front and rear walls with holes, air tubes that are fixed between the air holes of the walls, according to a useful model, has a gas pipe that is connected to the central hole of the front wall , and end plates, which are fixed between the ends of the walls, and together with the air tubes and walls form a gas chamber, while the end plates form segmental channels with the wall of the tubular combustion chamber for supplying 7 s of additional air to the peripheral combustion zone.
Додатковою відміною є те, що, торцеві пластини мають на своїй поверхні газові отвори для подачі палива у )» поперечний переріз сегментних каналів, причому газові отвори розташовані на однаковій відстані від країв пластин, ширина (б) пластин дорівнює довжині (1) повітряних трубок при співвідношенні між довжиною трубок та діаметром утворених ними повітряних каналів 1/а4-1...2, а повітряні та газові отвори розміщуються на тильнійAn additional difference is that the end plates have gas holes on their surface for fuel supply in the cross-section of the segment channels, and the gas holes are located at the same distance from the edges of the plates, the width (b) of the plates is equal to the length (1) of the air tubes at the ratio between the length of the tubes and the diameter of the air channels formed by them is 1/a4-1...2, and the air and gas holes are located on the back
ГІ пластині у відповідності з регулярною стільниковою схемою, яка характеризується однаковим кроком між суміжними повітряними трубками, однаковою відстанню між суміжними газовими трубками та однаковою - відстанню центрів газових трубок від центрів повітряних каналів, навколо яких вони розміщені. - Виконання труби для підводу палива у вигляді з'єднання з центральним отвором у передній стінці забезпечує 5о рівномірність розподілу палива у газовій камері і охолодження центральної зони тильної стінки, а разом зі - способом утворенням газової камери шляхом з'єднання повітряних трубок з повітряними отворами пластин у с середині камери і торцевих пластин, ширина яких дорівнює довжині повітряних трубок, з торцями стінок на периферії камери забезпечують спрощення конструкції та зменшення маси і габаритних розмірів пальника.GI plate in accordance with a regular cellular scheme, which is characterized by the same step between adjacent air tubes, the same distance between adjacent gas tubes and the same distance of the centers of the gas tubes from the centers of the air channels around which they are placed. - The execution of the pipe for the fuel supply in the form of a connection with the central hole in the front wall ensures 5o uniformity of fuel distribution in the gas chamber and cooling of the central zone of the rear wall, and together with - the method of forming a gas chamber by connecting air tubes with air holes of the plates in the middle of the chamber and end plates, the width of which is equal to the length of the air tubes, with the ends of the walls on the periphery of the chamber provide a simplification of the design and a reduction in the mass and overall dimensions of the burner.
Розміщення повітряних та газових отворів на тильній стінці у відповідністю з регулярною стільниковою дв бХемою забезпечує підвищення надійності роботи і енергетичних показників пальника та зменшення концентрації токсичних компонентів у продуктах згорання. с Суть корисної моделі пояснюється кресленнями:Placing the air and gas holes on the back wall in accordance with the regular cellular dv bchem ensures an increase in the reliability of the operation and energy indicators of the burner and a decrease in the concentration of toxic components in the combustion products. c The essence of a useful model is explained by drawings:
Фіг.1 - показано загальний вигляд моделі пальника,Fig. 1 - shows the general view of the burner model,
Фіг.2 - вид по стрільці А (з боку тильної стінки з отворами); во Фіг.3 - поздовжній розріз (по Б-Б) газової камери.Fig. 2 - view along the arrow A (from the side of the back wall with holes); in Fig. 3 - a longitudinal section (along B-B) of the gas chamber.
Газовий пальник (Фіг.1) має газову трубу 1, дві стінки, одна з яких 2 - передня з повітряними отворами З (Фіг.2) великого діаметру, а друга 4 - тильна з повітряними отворами такого ж діаметру та газовими отворами 5 меншого діаметру, повітряні трубки 6 та торцеві пластини 7, які закріплені разом з повітряними трубками між торцями стінок 2 та 4, ширина Б торцевих пластин 7 дорівнює довжині 1 повітряних трубок 6 (Фіг.3), кожна з 65 торцевих пластин 7 має додаткові газові отвори 8, які розташовані на однаковій відстані від країв пластин (Фіг.1), а співвідношення між довжиною трубок та діаметром утворених ними повітряних каналів може змінюватися у діапазоні 1/а4-1...2 (Фіг.3).The gas burner (Fig. 1) has a gas pipe 1, two walls, one of which 2 is the front one with air holes C (Fig. 2) of a large diameter, and the second 4 is the rear one with air holes of the same diameter and gas holes 5 of a smaller diameter , air tubes 6 and end plates 7, which are fixed together with the air tubes between the ends of the walls 2 and 4, the width B of the end plates 7 is equal to the length 1 of the air tubes 6 (Fig. 3), each of the 65 end plates 7 has additional gas holes 8 , which are located at the same distance from the edges of the plates (Fig. 1), and the ratio between the length of the tubes and the diameter of the air channels formed by them can vary in the range of 1/a4-1...2 (Fig. 3).
Разом стінки 2 та 4, повітряні трубки б та торцеві пластини 7 утворюють газову камеру 9 (Фіг.2). Вісі повітряних З та газових 5 отворів на тильній стінці 4 (Фіг.2) розміщені у відповідністю з регулярною стільниковою схемою, яка характеризується однаковим кроком між суміжними повітряними трубками однаковим кроком між суміжними газовими трубками та однаковою відстанню центрів газових трубок від центрів повітряних трубок, навколо яких вони розміщені.Together, walls 2 and 4, air tubes b and end plates 7 form a gas chamber 9 (Fig. 2). The axes of the air 3 and gas 5 holes on the back wall 4 (Fig. 2) are placed in accordance with a regular honeycomb scheme, which is characterized by the same pitch between adjacent air tubes and the same distance between the centers of the gas tubes from the centers of the air tubes, around which they are placed.
Газовий пальник працює наступним чином.The gas burner works as follows.
Повітря у пальник подають у канал, що утворюється між пальником та циліндричною стінкою 10 камери 7/о згорання, а далі у канали 11 повітряних трубок та у сегментні канали 12 між торцевими стінками пальника та циліндричною стінкою 10 камери згорання. Газове паливо подають через газову трубу 1 у газову камеру 9, а далі частина його (до 60...8095 від загальної кількості) проходить крізь газові отвори 5 на тильній стінці 4 пальника безпосередньо у зону горіння. Іншу частину подають через отвори 8 на торцевих пластинах у вигляді поперечних струменів, які змішуються з повітрям, що поступає через сегментні канали 12, де утворюється горюча /5 Суміш газу та окисника. Висота сегментних каналів 12 визначається величиною перекриши з, яка утворюється між краями повітряних трубок і зовнішньою поверхнею торцевих пластин, та технологічним зазором А між периферійними повітряними трубками та внутрішньою поверхнею циліндричних стінок 10 камери згорання.Air to the burner is fed into the channel formed between the burner and the cylindrical wall 10 of the combustion chamber 7/o, and then into the channels 11 of the air tubes and into the segmental channels 12 between the end walls of the burner and the cylindrical wall 10 of the combustion chamber. Gaseous fuel is fed through the gas pipe 1 into the gas chamber 9, and then part of it (up to 60...8095 of the total amount) passes through the gas holes 5 on the back wall 4 of the burner directly into the combustion zone. The other part is supplied through the holes 8 on the end plates in the form of transverse jets, which mix with the air entering through the segmental channels 12, where a combustible /5 mixture of gas and oxidizer is formed. The height of the segmental channels 12 is determined by the amount of overlap z, which is formed between the edges of the air tubes and the outer surface of the end plates, and the technological gap A between the peripheral air tubes and the inner surface of the cylindrical walls 10 of the combustion chamber.
За такою схемою розподілу палива та повітря на виході з повітряних трубок б та сегментних каналів 12 реалізується комбіноване сумішоутворення у поперечному перерізі зони горіння: дифузійне - на виході з повітряних трубок та попереднє - на виході з сегментних каналів.According to this scheme of distribution of fuel and air at the exit from the air tubes b and segment channels 12, combined mixture formation is realized in the cross section of the combustion zone: diffusion - at the exit from the air tubes and previous - at the exit from the segment channels.
Виходячи з отворів повітряних трубок 6, газове паливо утворює дифузійні газові факели, які мають дуже високу стійкість горіння у широкому діапазоні зміні витрат газу. Ці дифузійні факели відіграють роль джерел запалювання для потоку паливно-повітряної суміші, який виходить з сегментних каналів 12. При цьому емісія оксидів азоту у продуктах згорання зменшується майже удвічі при мінімальному рівні емісії оксидів вуглецю.Coming from the openings of the air tubes 6, the gas fuel forms diffusion gas flares, which have a very high combustion resistance in a wide range of gas flow rate changes. These diffusion torches play the role of ignition sources for the fuel-air mixture flow, which comes out of the segmental channels 12. At the same time, the emission of nitrogen oxides in the combustion products is reduced by almost half at the minimum level of carbon oxide emissions.
При такому взаємному розташуванні пальника вирішується проблема спрощення конструкції і технології його виготовлення, підвищення надійності у роботі, досягнення високої енергетичної ефективності, відповідності З нормативним вимогам щодо емісії токсичних речовин, забезпечення ефективної роботи у широкому діапазоні надлишку окисника, уніфікації конструкцій газових пальників різної потужності за рахунок лише зміни кількості ярусів повітряних трубок 6. сWith this mutual location of the burner, the problem of simplifying the design and technology of its manufacture, increasing reliability in operation, achieving high energy efficiency, compliance with regulatory requirements for the emission of toxic substances, ensuring effective operation in a wide range of oxidant excess, and unifying the designs of gas burners of different power due to only changes in the number of tiers of air tubes 6. p
Економічна ефективність корисної моделі полягає у зменшенні втрат повного тиску, що приводить до економії витрат палива на власні потреби при роботі пальника в складі камер згорання ГТУ. --The economic efficiency of the useful model consists in the reduction of total pressure losses, which leads to the saving of fuel consumption for own needs during the operation of the burner as part of the gas turbine combustion chambers. --
Джерела інформації: «-- 1. Нарежньй З.Г., Сударев А.В. Камерь! сгорания судовьїх газотурбинньх установок. - Л.: Судостроение, 1973. -221с. -- 2. Турбо- и компрессоростроение / Под ред. В.А. Елисеева. - Л.: Машиностроение. - 1970. - 507 с. Га 3. Христич В.А., Любчик Г.Н. Газогорелочнье устройства для сжигания газа при вьісоких и переменньх избиьтках воздуха. - М: ВНИМЗГАЗПРОМ, 1978. - 59 с. 4. Любчик Г.Н. и др. Фронтовое устройство для вьісокотемпературньїх камер сгорания // Реферативная информация о законченньїх научно-исследовательских работах в вузах УССР. - К.: Вьісшая школа, 1973. - Вьп. « 420. МІ. - 6. 8-7. шSources of information: "-- 1. Narezhny Z.G., Sudarev A.V. Camera! combustion of marine gas turbine installations. - L.: Shipbuilding, 1973. -221p. -- 2. Turbo- and compressor construction / Ed. V.A. Eliseev. - L.: Mashinostroenie. - 1970. - 507 p. Ha 3. V. A. Hristych, G. N. Lyubchyk. Gas burner device for burning gas at high and variable excesses of air. - M: VNYMZGAZPROM, 1978. - 59 p. 4. Lyubchyk G.N. etc. Front-end device for high-temperature combustion chambers // Abstract information on completed research works in universities of the Ukrainian SSR. - K.: Higher School, 1973. - Vp. " 420. MI. - 6. 8-7. sh
Гані 5. Любчик Г.Н., Марченко Г.С. Газовий пальник. Пат України Мо34812, МПК Е230 14/02, Е230 14/22, 2001, Бюл.Ghani 5. Lyubchyk G.N., Marchenko G.S. Candle. Patent of Ukraine Mo34812, IPC E230 14/02, E230 14/22, 2001, Byul.
Мо2. і»Mo2. and"
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200612683U UA21118U (en) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Gas burner for tubular combustion chamber of gas-turbine unit |
| RU2007124296/22U RU68097U1 (en) | 2006-12-01 | 2007-06-27 | GAS TORCH OF A TUBULAR COMBUSTION CHAMBER OF A GAS-TURBINE INSTALLATION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200612683U UA21118U (en) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Gas burner for tubular combustion chamber of gas-turbine unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA21118U true UA21118U (en) | 2007-02-15 |
Family
ID=37834928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU200612683U UA21118U (en) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Gas burner for tubular combustion chamber of gas-turbine unit |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU68097U1 (en) |
| UA (1) | UA21118U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016171641A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | Людмила Николаевна ВЫСОЦКАЯ | Rust converter, composition for producing same, and production method |
-
2006
- 2006-12-01 UA UAU200612683U patent/UA21118U/en unknown
-
2007
- 2007-06-27 RU RU2007124296/22U patent/RU68097U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016171641A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | Людмила Николаевна ВЫСОЦКАЯ | Rust converter, composition for producing same, and production method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU68097U1 (en) | 2007-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10330319B2 (en) | Sequential combustion with dilution gas mixer | |
| US7631499B2 (en) | Axially staged combustion system for a gas turbine engine | |
| EP2171356B1 (en) | Cool flame combustion | |
| EP2163819B1 (en) | Gas turbine combustor | |
| JP5476462B2 (en) | Multi premixer fuel nozzle | |
| EP2251605A2 (en) | Dry low nox combustion system with pre-mixed direct-injection secondary fuel-nozzle | |
| CN102454993A (en) | Fuel nozzle for combustor | |
| CN114811581B (en) | Air-fuel dual-stage high-proportion hydrogen-doped ultralow-nitrogen combustor, method and boiler | |
| CN113310071A (en) | Coaxial staged combustor for low-pollution combustion chamber of gas fuel gas turbine | |
| JP6595010B2 (en) | Fuel nozzle assembly having a premix flame stabilizer | |
| US11747014B2 (en) | Atmosphere-adjustable multi-staged swirl ammonia burner | |
| US8230687B2 (en) | Multi-tube arrangement for combustor and method of making the multi-tube arrangement | |
| CN108413444A (en) | Premix burner | |
| CN208075013U (en) | Premix burner | |
| UA21118U (en) | Gas burner for tubular combustion chamber of gas-turbine unit | |
| CN116221780A (en) | Blending mechanism and combustion device | |
| RU2197685C1 (en) | Burner | |
| US5961321A (en) | Distributive integral gas burner | |
| RU89671U1 (en) | BURNER DEVICE FOR COMBUSTION CHAMBER OF A GAS-TURBINE INSTALLATION | |
| US20200309364A1 (en) | Burner and assembly of compact burners | |
| CN115539987B (en) | Visual hydrogen fuel combustion chamber for micro-ignition test | |
| CN115539986B (en) | Hydrogen fuel honeycomb bionic combustion chamber head structure | |
| CN219045746U (en) | Low-nitrogen burner | |
| RU2757248C1 (en) | Front device of the annular combustion chamber of a gas turbine installation and the method for its operation | |
| RU127871U1 (en) | FIRE PIPE OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE |