Горелка

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сжигании газа в топках котлов и печей .. Изобретение позволяет повысить Газ надежность и экономичность путем снижения химического и механического недожогов. Вокруг газовой трубы. 3, размещенной с зазором 2 в воздухоподающем корпусе 1, установлен лопаточный завнхритель 5. Последний разделен на секции посредством коаксиальных обечаек 7. В стенках последних выполнены радиальные отверстия 8,размещенные между лопатками лопаточного завихрителя 5, а выпускные отверстия 4 трубы 3 размещены равномерно по окружности . Радиальные отверстия 8 расположены на расстоянии (0,1-0,6)Ь от выходного среза лопаточного завихрителя 5, где 5 - длина лопаточного завихрителя 5. Отверстия 4 вьтолнены (Л Фиг-1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9(SU (Ill

А3 (5ц 4 F 23 D 14 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фз

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4024340/24-06 (22) 12.02.86 (46) 07 9 07.87. Вюл. ¹ 25 (71) Проектный и научно-исследовательский институт "Мосгазниипроект" (72) К.Ф.Ридер9 Е.Н.Шуркин, П.А.Жбанков, P.Ë,Ðåëèí, С.П.Титов, Ю.В.Яровой, В.В.Тяпкин и А.Н.Николайчук (53) 662.951.2(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 977900, кл. F 23 D 14/20, 1979. (54) ГОРЕЛКА (57) Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сжигании газа в топках котлов и печей.. Изобретение позволяет повысить надежность и экономичность путем снижения химического и механического недожогов. Вокруг газовой трубы 3, размещенной с зазором 2 в воздухоподающем корпусе 1, установлен лопаточный завихритель 5. Последний разделен на секции посредством коаксиальных обечаек 7. В стенках последних выполнены радиальные отверстия 8,размещенные между лопатками лопаточного завихрителя 5, а выпускные отверстия

4 трубы 3 размещены равномерно по окружности. Радиальные отверстия 8 рас" положены на расстоянии (0,1-0,6) В от выходного среза лопаточного завихрителя 5, где 6 — длина лопаточного с завихрителя 5. Отверстия 4 выполнены

1322О12 группами с разными диаметрами в каждой из них, причем число групп равно числу секций лопаточного эанихрителя 5. Кроме того, отверстия 4 могут быть размещены в несколько рядов с одинаковым диаметром в каждом иэ них и с разным — в смежных, Воздух (В) из корпуса 1 поступает н лопаточный эавихритель 5, где эа счет выполнения лопаток под различным углом наклона в каждой иэ секций приобретает различную интенсивность крутки, При этом

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сжигании газа в топках котлов, печей и других теплоагрегатон.

Цель изобретения — повышение надежности и экономичности путем снижения выбросов вредных веществ, На фиг.1 изображена горелка, продольный разрез; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг„3 — вид Б на фиг.1; на фиг,4 — горелка, вариант выполнения.

Горелка содержит ноэдухоподающий корпус 1 и размещенную в нем с кольцевым зазором 2 газовую трубу 3 с радиальными выпускными отверстиями 4, вокруг которой установлен лопаточный завихритель 5, разделенный на секции

6 посредством коаксиальных обечаек 7, в стенках которых выполнены радиальные отверстия 8, размещенные между лопатками 9 эанихрителя 5, а выпускные отверстия 4 газовой трубы 3 размещены равномерно по окружности.

Отверстия 8, выполненные в обечайках 6 занихрителя 5, расположены на расстоянии (0,1-0,6) Ь î- его выходного среза, где Ь вЂ” длина завихрителя. Выпускные отверстия 4 газовой трубы 3 выполнены группами с разными диаметрами в каждой из них, причем число групп равно числу секций завихрителя 5. Кроме того, выпускные отверстия 4 газовой трубы 3 могут быть размещены н несколько рядов с одинаковым диаметром н каждом из них и с разным и смежных„

Горелка работает следующим образом. часть воздушного потока перетекает через радиальные отверстия 8 из эоны высокого давления в зону низкого давления смежных секций лопаточного завихрителя 5. Это приводит к выравниванию давлений в пограничной зоне потоков В, закрученных в соответствующих секциях лопаточного завихрителя 5. Далее В смешивается с газом, поступающим иэ отверстий 4 трубы 3.

Образующаяся смесь сгорает н топочном устройстве. 3 э.п. A-лы, 4 ил.

Воздух поступает в корпус 1, попадает н завихритель 5, где за счет выполнения лопаток 9 под различным углом наклона в каждой из секций 6 эавихрителя 5 приобретает различную интенсивность крутки. После приобре1 тения вращательного движения часть воздушного потока перетекает через отверстия 8 из зон высокого н зону низкого давления смежных секций 6, что приводит к выравниванию давлений н пограничной зоне потоков воздуха, закрученных в соответствующих секциях завихрителя 5. Выранненный поток воздуха смешивается с газом, поступающим иэ отверстий 4 трубы 3 на образование газовоэдушной смеси, которая сгорает в топочном устройстве.

Розжиг горелки осуществляется известным способом.

Выполнение отверстий 8, размещенных на обечайках 7 смежных секций завихрителя 5 между его лопатками 9, на расстоянии более чем 0,6 В от вы25 ходного среза завихрителя, где В его длина, приводит к резкому снижению перетока части воздуха из области высокого н область низкого давления.

ЗО

Выполнение отверстий 8 на расстоянии меньшем, чем О, 1 В, приводит к тому, что перетекание части воздушного потока иэ области высокого в об35 ласть низкого давления не оказывает существенного воздействия на сформированный воздушный поток различной степени крутки, вследствие чего зоны неорганизованных токов воздуха сохра3 13220 няются, что вызывает неустойчивую работу горелки.

Выполнение в обечайках 7, разделяющих секции 6 секционного завихрителя 5 воздуха, отверстий 8, например сквозных каналов, приводит к выравниванию давлений в пограничных зонах потоков воздуха, закрученных с различной интенсивностью крутки в соответствующих секциях 6 завихрителя 5 t0 воздуха.

Выравненный поток воздуха исключает возникновение в нем неорганизованных потоков, что обеспечивает устойчивость работы горелки. 15

Выполнение газовыдающих сопел в виде разнокалиберных отверстий 8 обеспечивает равномерное насыщение газом потоков воздуха (за счет различной глубины проникновения газовых струй), 20 формируемых в соответствующих секциях

6 секционного завихрителя 5 воздуха.

Равномерное распределение газовых струй в воздушном потоке позволяет эксплуатировать горелку предлагаемой Z5 конструкции без недожога с низким коэффициентом избытка воздуха, Наряду с этим, существование в факеле потоков с различным вектором движения интенсифицирует процесс теплоотвода 30 от факела (благодаря колебательному режиму работы факелов в целом). В результате коэффициент использования топлива повышается.

Стабильная устойчивость горения за счет существования дополнительных рециркуляционных зон, надежность тока которых обеспечивается выполнением отверстий 8 в обечайках 7 завихри- 10 теля 5, позволяет эксплуатировать горелку с низким коэффициентом избытка воздуха в широком диапазоне режимных параметров.

Повышение устойчивости пламени по- t5 лучено благодаря организации дополнительных очагов стабилизации — рециркуляционных зон другими секциями 6 эавихрителя 5 (с отверстиями 8 в обечайках 7),причем в периферийной зоне 50 факела, т.е ° в областях интенсивного горения, но ослабленной устойчивости из-за низкой интенсивности крутки по12 4 токов. Это позволила обеспечить повы щенную производительность горелки. В известной горелке имело место разрушение этих зон в результате действия противоположно направленных потоков повышенного давления, образующихся в пограничных областях секций 6 завихрителя 5.

Снижение окислов азота в продуктах сгорания объясняется появлением устойчивых рециркуляционных зон в периферийной области активного горения факела, повышением теплоотдачи от факела, общим падением интенсивности крутки,а также возможностью эксплуатации горелки при пониженных коэффициентах избытка воздуха.

Формула и э обретения

1. Горелка, содержащая воздухоподающий корпус и размещенную в нем с кольцевым зазором газовую трубу с радиальными выпускными отверстиями, вокруг которой установлен лопаточный завихритель, разделенный на секции посредством коаксиальных обечаек, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности путем снижения выбросов вредных веществ, в стенках обечаек завихрителя выполнены радиальные отверстия, размещенные между его лопатками, а выпускные отверстия газовой трубы размещены равномерно по окружности.

2. Горелка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отверстия, выполненные в обечайках эавихрителя, расположены на расстоянии (0 1 0,6) Ь от его выходного среза, где Ь вЂ” длина завихрителя.

3. Горелка по п.l, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что выпускные отверстия газовой трубы выполнены группами с разными диаметрами в каждой из них, причем число групп равно числу секций завихрителя.

4. Горелка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что выпускные отверстия газовой трубы размещены в несколько рядов и в каждом из них имеют одинаковый диаметр, а и смежных рядах разный.

132201?

1322012

Составитель М.Зубков

Техред И.Попович Корректор Л. Патай

Редактор Л.Гратилло

Заказ 2745/32

Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфические предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4