Газомазутная горелка

 

Использование: в области энергетики, в частности для сжигания жидкого и/или газообразного топлива в теплотехнических устройствах различного назначения. Сущность изобретения: сопла расположены коаксиально оси горелки, смесители закреплены непосредственно на соплах, причем отношение диаметра условной окружности, через которую проходят оси сопл, к патрубку горелки равно 0,7...0,8. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для сжигания жидкого и/или газообразного топлива, и может быть использовано в теплотехнических устройствах различного назначения.

Известна горелка типа ГП-2 для сжигания газообразного или жидкого топлива (или того и другого одновременно), содержащая корпус, коллектор с двумя рядами отверстий, газоподводящую трубу, воздуховод, форсунки [1] Недостатком данной конструкции является отсутствие предварительного смешения компонентов топлива, что приводит к недожогу и его потерям.

Известна газомазутная горелка, содержащая корпус с патрубком для подвода воздуха, имеющий пережим на воздушном тракте, образованный вставкой, периферийный кольцевой коллектор с газораздающими отверстиями, расположенными в зоне пережима, и смесительную камеру, причем вставка установлена с возможностью поворота и выполнена гофрированной с образованием выступов, количество которых равно количеству газораздающих отверстий [2] Недостатком данной конструкции является ее сложность и трудность регулирования потоков топлива и воздуха, а также повышенное содержание окислов азота в продуктах сгорания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является газомазутная горелка, содержащая воздушный короб с центральной форсункой, баланс-камеру, дисковый регулятор расхода воздуха и кольцевой газовый коллектор с соплами, установленный перед смесителями, причем короб выполнен в форме усеченного конуса и образован последовательно размещенными на одной оси конфузорами с углом раскрытия 15-20'', скрепленными между собой дополнительной перемычкой с отверстиями, при этом смесители установлены в этих отверстиях вдоль образующей второго по ходу воздуха конфузора и снабжены на выходе аксиальными патрубками, имеющими длину 0,38-0,5 внутреннего диаметра смесителя, а баланс-камера выполнена из пластин трапецеидальной формы, закрепленных на дисковом регуляторе расхода воздуха [3] Недостатком данной конструкции является то, что патрубки расположены по отношению к смесителям под углом, что отрицательно сказывается на формировании газового факела. Кроме того, газовоздушная смесь подается в периферийную зону факела с коэффициентом избытка воздуха не более 0,6, а остальной воздух, необходимый для полного дожигания газа, поступает через центральный воздушный короб вместе с воздухом для горения мазута, что приводит к химическому недожогу.

Другими недостатками известной конструкции являются сложность изготовления, сборки и монтажа горелок, что приводит к их удорожанию.

Технической задачей изобретения является улучшение качества сжигания топлива и снижение образования окислов азота в продуктах сгорания, упрощение конструкции горелки.

Это решается тем что в газомазутной горелке, содержащей воздушный короб с центральной форсункой, регулятор расхода воздуха и кольцевой газовый коллектор с соплами, сопла расположены коаксиально оси горелки, смесители закреплены непосредственно на соплах, причем отношение диаметра окружности, через которую проходят оси сопл, к калибру горелки составляет 0,7-0,8.

Изобретение может быть многократно использовано при сжигании жидкого и/или газообразного топлива с получением технического результата, заключающегося в улучшении качества сжигания топлива и снижении образования окислов азота в продуктах сгорания за счет закрепления смесителей непосредственно на соплах, расположенных коаксиально оси горелки, причем отношение диаметра окружности, через которую проходят оси сопл, к калибру горелки составляет 0,7-0,8. При этом значительно упрощается и удешевляется конструкция горелки, она проста в изготовлении, сборке и монтаже, имеет меньшую металлоемкость.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

Горелка содержит воздушный короб (корпус) 1, патрубок для подвода воздуха 2, имеющий шибер 3 и лопатки 4. По оси воздушного патрубка установлена центральная форсунка 5. Горелка снабжена кольцевым газовым коллектором 6 с соплами 7, смесителями 8, имеющими радиальные отверстия 9 и устройство 10 регулирования расхода воздуха.

Горелка работает следующим образом: мазут распыливается паром при помощи форсунки 5, воздух на горение мазута может поступать в воздушный патрубок 2 из атмосферы как за счет инжекции истекающей паромазутной струи и разрежения в топке, так и от вентилятора. Расход воздуха регулируется шибером 3. На выходе из патрубка 2 воздух закручивается лопатками 4. Газ под давлением поступает в кольцевой коллектор 6 и истекает через сопла 7. Непосредственно на соплах установлены смесители 8, в которых происходит предварительное смешение газа с воздухом, поступающим через радиальные отверстия 9.

Благодаря подвижному соединению сопл и смесителей можно изменить живое сечение отверстий 9 и регулировать коэффициент избытка первичного воздуха, независимо от воздуха, подаваемого через короб. Воздух, как первичный, так и вторичный для горения газа поступает за счет разрежения в топке и регулируется устройством 10. Установка смесителей 8 с регулировкой коэффициента избытка первичного воздуха от 0 до 0,6 позволяет достигать оптимальной длины газового факела и интенсифицировать процесс нагрева и испарения паромазутной эмульсии и тем самым обеспечить полное сжигание мазута при минимальных значениях коэффициента избытка воздуха. Коаксиальное расположение сопл со смесителями относительно оси горелки способствует снижению образования окислов азота в продуктах сгорания мазута потому, что компоненты реакции окисления жидкого топлива частично смешиваются с продуктами сгорания газового топлива. Для достижения оптимального взаимодействия газовых факелов с мазутным факелом отношение диаметра окружности, через которую проходят оси сопл, к калибру горелки составляет 0,7-0,8.

Таким образом, предлагаемая новая газомазутная горелка позволяет: улучшить качество сжигания топлива и снизить образование окислов азота за счет нового технического решения, заключающегося в закреплении смесителей непосредственно на соплах, расположенных коаксиально оси горелки, что позволяет снизить коэффициент избытка первичного воздуха и интенсифицировать процесс горения топлив; улучшить взаимодействие газового и мазутного факелов за счет создания новой конструкции горелки с отношением диаметра окружности, через которую проходят оси сопл, к калибру горелки 0,7-0,8; упростить конструкцию горелки.

Формула изобретения

ГАЗОМАЗУТНАЯ ГОРЕЛКА, содержащая воздушный короб с центральной форсункой, регулятор расхода топлива, кольцевой газовый коллектор с соплами, смесителями, отличающаяся тем, что сопла расположены коаксиально оси горелки, смесители закреплены непосредственно на соплах, причем отношение диаметра условной окружности, через которую проходят оси сопл, к калибру горелки равно 0,7 0,8.

РИСУНКИ

Рисунок 1