Система подачи топлива в горелку

 

Использование: в энергетическом машиностроении с целью повышения надежности и экономичности работы горелки с камерой. горения, имеющей охлаждаемую рубашку, Полость охлаждающей рубашки 7 горелки 8 подключена к области подогревателя 4 при помощи заполненного минеральным маслом дополнительного циркуляционного контура 5, снабженного циркуляционным насосом б. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (s1)s F 23 К 5/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 11092

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4813738/06 (22) 11.04.90 (46) 15.07,92. Бюл. М 26 (71) Конструкторское бюро химического машиностроения (72) Н.Ф. Бойченко, В.И. Морозов, Г,M. Петраш и Ю.А. Протопопов (53) 662,951.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 706651, кл. F 23 К 5/04, 1978. (54) СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ГОРЕЛКУ (57) Использование: в энергетическом машиностроении с целью повышения надежности, и экономичности работы горелки с камерой. горения, имеющей охлаждаемую рубашку, Полость охлаждающей рубашки 7 горелки8 подключена к области подогревателя 4 .при помощи заполненного минеральным маслом дополнительного циркуляционного контура 5, снабженного циркуляционным насосом 6. 1 ил.

1747805

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к конструкции систем подачи топлива в мазутные и газомазутные горелки, и может быть использовано в различных областях техники, 5

Основным параметром, влияющим на работу топливной форсунки мазутной горелки и, следовательно, на качество процессов распыла, испарения и горения жидкого топлива, является его вязкость. Поэтому для 10 улучшения процесса распыла мазута топливной форсункой перед подачей мазута в последнюю его с целью снижения вязкости разогревают до определенной температуры, зависящей от марки мазута и типа фор- 15 сунки.

Форсунки, используемые в современных мазутных горелках, можно разделить по конструктивному признаку на форсунки с механическим приводом (ротационные) и 20 гидравлические форсунки (например, струйные, центробе>кные), Ротационные форсунки. в силу особенностей своей конструкции обеспечивают качественный распыл мазута при значении его вязкости больше, чем тре- 25 буемое для качественной работы гидравлических форсунок, и требуют, следовательно, небольших значений температуры распыливаемого мазута, Например, минимально допускаемое значение температуры мазута 30 марки М100 ГОСТ 10585-75 на входе в ротационную форсунку составляет 60 С, а на входе в гидравлическую — 120 С, Вместе с тем, недостатками ротационной форсунки являются конструктивная 35 сложность, большие габариты и вес, каличие вращающегося ротора, что требует затрат энергии на его привод, низкая надежность. Указанные недостатки ротационной форсунки при применении ее в саста- 40 ве горелочного устройства существенно усложняют компоновку, эксплуатацию и техническое обслуживание последнего.

Гидравлические форсунки лишены недостатков, присущих ротационным, но тре- 45 буют меньшей вязкости и, следовательно, большей температуры распыливаемого мазута.

Известна агрегатированная мазутная горелка, в составе системы подачи топлива 50 которой применен подогреватель мазута, представляющий собой участок трубопровода с размещенным внутри него трубчатым электронагревателем (ТЗНом), скоммутированным через силовой выключатель с алек- 55 трической сетью. Поступая на вход подогревателя, мазут контактируе с горячей поверхностью ТЭНа и нагревается до температуры, обеспечивающей качественный распыл его форсункой. Системы подачи такого типа широко распространены и применяются в составе агрегатированных мазутных и газомазутных горелок фирм

"Ойлон" (Финляндия) и "Вайсхаупт" (ФРГ), Недостатком такой системы подачи топлива в горелку является необходимость использования электроэнергии для функционирования источника тепла (ТЭНа) подогревателя мазута. Это повышает токопотребление котельной установки, наличие коксообразования на поверхности ТЭНа, что обусловлено относительно небольшой площадью поверхности теплообмена ТЭНа с мазутом и высокой температурой ТЭНа, Наиболее близкой к изобретению является система подачи мазута в топку, содержащая мазутопровод с подкачивающим насосом, запорной арматурой и подогревателем мазута. Указанная система позволяет поддерживать стабильное значение температуры мазута на входе в горелки вне зависимости от расхода последнего через подкачивающий насос. Система по прототипу имеет следующие недостатки: во-первых, подогреватель мазута использует для нагрева топлива электроэнергию, что снижает экономичность системы, и, во-вторых, наличие контакта мазута с элементами, служащими для его нагрева при относительно небольшой площади поверхности этого контакта, ведет к температурному разложению мазута и коксообразованию на элементах подогревателя мазута, что ухудшает теплоотвод от конструкции подогревателя к мазуту, снижает по мере наработки ресурса системы подачи температуру мазута на выходе из подогревателч, что также снижает надежность системы подачи и горелки.

Цель изобретения — повышение надежности и экономичности работы горелки с камерой горения, имеющей охлаждающую рубашку, Поставленная цель достигается путем подключения полости охлаждающей рубашки к полости подогревателя при помощи заполненного минеральным маслом дополнительного циркуляционного контура, снабженного циркуляционным насосом.

В предлагаемой системе подачи топлива в горелку рабочим телом подогревателя мазута служит минеральное масло, передающее мазуту часть тепла продуктов сгора- ния топлива, в результате чего снижается токопотребление системы (потребляемая электрическая мощность электрического подогревателя мазута системы подачи топлива в горелкутепловой мощностью 1,1 МВт равна 12 кВт, в то время, как потребляемая электрическая мощность заявляемой системы равна потребляемой электрической

1747805 мощности циркуляционного насоса и со- На чертеже предсгавлена схема представляет не более 500 Вт). Размеры охла>к- лагаемойсистемы подачитоплива в горелку. дающей рубашки горелки, служащей для Система подачи включает в себя мазунагрева теплоносителя(минерального мас- топровод 1 с подкачивающим насосом 2 с ла), поверхности теплообмена между тепло- 5 приводом от электромотора 3, подогреваносителем и мазутом, а также расход тель 4 мазута, циркуляционный конт р 5 и у ц ркулирующего минерального масла вы- снабженный циркуляционным насосом 6 с бираются такими, чтобы обеспечить требуе- приводом от электромотора 3, при помо и м у о температуру мазута на выходе из которого полость рубашки 7 горелки 8 подподогревателя при температуре его контак- 10 ключена к полости подогревателя 4. тирующей с мазутом стенки, меньшей тем- При работе системы подается напряжепературы коксообразования мазута. ние на электромотор 3, а для обеспечения

Температура минерального масла при этом разжига горелки 8 в мазутопровод подается может существенно превышать температу- дизельное топливо, не требующее подогрева ру коксообразования мазута и достигать 15 для его качественного распыла форсункой. значения 300 — 350 С, что в данном случае не Подкачивающий насос 2 подает дизельное приводит к снижению надежности как сис- топливо в горелку 8, где оно поджигается и темы подачи, так и горелки, так как мине- продукты сгорания начинаютпередаватьтепральное масло имеет очень высокое ло через рубашку 7 в минеральное масло, значение температуры коксообразования, 20 которым заполнен циркуляционны ко . 5, Нап и и нтур апример, минеральное масло ИЛС-5 ГОСТ В это время приводимый электромотором 3

174794-, 8

9;87 имеет температуру коксообразо- циркуляционный насос 6 обеспечивает икуляцию по контуру 5 минерального масла.

Таким образом, в предложенной систе- При прогреве минерального масла до необхоме подогрев мазута происходит посредст- 25 димой температуры прекращается подачадивом использования тепла, запасенного зельноготоплива и начийается подача мазута теплоносителем (минеральным маслом), в мазутопровод 1. нагревающимся в рубашке горелки прокт

Предлагаемая конструкция систем ду ами сгорания, и поступающим в подо- подачи топлива в горелку разработана на

ы греватель, где про 1сходит передача тепла 30 предприятии-заявителе при разработкетехиз теплоносителя в мазут, и далее подавае- нического предложения на газомаз тн ю мым по средством циркуляционного насоса . автоматизированную агрегатированную госнова в рубашку горелки. При этом за счет релку тепловой мощности 1,1 МВт. использования части тепловой энергии про- Благодаря использованию тепла про кду сгорания топлива для подогрева ма- 35 тов сгорания топлива для подогрева мазута дукзута температура продуктов сгорания на при помощи теплоносителя (минерального выходе из горелки несколько снижается по " масла) снижается токопотребление системы

10О отношению к прототипу(приблизительно на подачи топлива s горелку и уменьша с ет яуроС), что улучшает состав продуктов сгора- вень вредных выбросов горелки. ния и экологические характеристики горел- 40 ки из-за снижения содержания в продуктах . Ф о рмул а из об р ете н ия сгорания токсичных окислов азота. Кроме Система подачи топлива в горелку, сотого, такое снижение температуры продук- держащая мазутопровод с подкачивающим тов сгорания не приводит к существенному насосом, запорной арматурой и подотреваухудшению теплоэнергетических показате- 45 телем мазута, отличающаяся тем, что, лей орелки, работающейсовместносзаяв- с целью повышения надежности и эконоляемой системой подачи. При этом мичностиработыпривыполнениигорелкис ктов t. н искусственное снижение температуры про- камерой горения и охлаждающей р б ш ду с ораниятопливаявляетсявйастоя- полость последней подключена к полости щее время самым эффективным и широко 50 подогревателя при помощи запоЛненного распространенным способом улучшения минеральным маслом дополнительного экологических показателей теплоэнергети- циркуляциониого контура,: снабженного ческого оборудования, . циркуляционным насосом.