Горелка для сжигания газообразного и жидкого топлива



Горелка для сжигания газообразного и жидкого топлива
Горелка для сжигания газообразного и жидкого топлива

 


Владельцы патента RU 2526409:

Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр энергетического оборудования" (RU)

Изобретение относится к устройствам для сжигания газообразного и/или жидкого топлива, как раздельно, так и совместно, в любых соотношениях в печах нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промышленностей. Горелка для сжигания газообразного и/или жидкого топлива содержит полый цилиндрический корпус 3, соединенный с ним воздуховод 6 с регулятором подачи воздуха и размещенные в них стволы 1 для подачи газа и/или форсунку 2 для подачи жидкого топлива. В воздуховоде 6 установлены распределительные пластины 10 разной длины параллельно оси корпуса 3 и друг другу таким образом, что высота пластин 10 уменьшается в направлении к регулятору подачи воздуха - многосекционного шибера 7, одни края пластин 10 разделяют входное отверстие корпуса 3 на части, а другие края пластин 10 отогнуты в сторону шибера 7. Повышается эффективность регулирования расхода воздуха, поступающего на горение, уменьшается его сопротивление при движении и увеличивается его равномерное распределение по всему объему факела, обеспечивая тем самым стабильное и надежное горение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для сжигания газообразного и жидкого топлива как раздельно, так и совместно в любых соотношениях в печах нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой промышленностей.

Известна горелка для сжигания газообразного и жидкого топлива, содержащая жидкостную форсунку, расположенную в воздуховоде, газовый коллектор (см. SU 1086303 A, опубл. 1984).

Недостатком известной горелки является высокое внутреннее сопротивление потоку воздуха из-за необходимости поворота потока на 90 градусов в канале подачи воздуха. Это приводит к необходимости увеличивать диаметр горелки, чтобы обеспечить необходимый расход воздуха.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является горелка для сжигания газообразного и/или жидкого топлива, содержащая полый цилиндрический корпус, соединенные с ним воздуховоды и размещенные в них стволы для подачи газа и/или форсунку для подачи жидкого топлива (см. патент RU 2432530 C1, опубл. 27.10.2011).

Недостатком ближайшего аналога также является неравномерное распределение воздуха и подвода его к корню факела, связанное с тем, что поток воздуха при поступлении из воздуховода в корпус поворачивает на 90 градусов, что приводит к увеличению размеров горелки и ее высокой материалоемкости.

Задача, на решение которой направлена предлагаемое изобретение, заключается в снижении материалоемкости горелки.

Поставленная задача решается тем, что горелка для сжигания газообразного и/или жидкого топлива содержит полый цилиндрический корпус, соединенный с ним воздуховод с регулятором подачи воздуха и размещенные в них стволы для подачи газа и/или форсунку для подачи жидкого топлива, при этом в отличие от ближайшего аналога в воздуховоде установлены распределительные пластины разной длины параллельно оси корпуса и друг другу таким образом, что одни края пластин разделяют входное отверстие корпуса на части, а другие края пластин отогнуты в сторону регулятора подачи воздуха, причем высота пластин от входного отверстия корпуса до отогнутых краев пластин уменьшается в направлении к регулятору подачи воздуха.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в снижении внутреннего сопротивления горелки потоку воздуха путем обеспечения равномерного распределения потока воздуха по сечению корпуса. Наличие распределительных вертикальных пластин уменьшает сопротивление воздуху, идущему на горение, а также равномерно распределяет его по всему объему факела, обеспечивая тем самым стабильное и надежное горение.

В предпочтительном варианте выполнения регулятор подачи воздуха выполнен в виде многосекционного шибера, включающего поворотные заслонки, которые в открытом состоянии параллельны друг другу и отогнутым краям распределительных пластин.

Наличие многосекционного, например четырехсекционного воздушного шибера, секции которого параллельны входным отверстиям между распределительными пластинами, дополнительно обеспечивает равномерную подачу воздуха по сечению воздуховода, а также позволяет более эффективно регулировать расход воздуха, поступающий на горение. Величина "полезного хода" ручки шибера, по сравнению с односекционным шибером увеличивается в 4 раза.

Сущность изобретения поясняется с помощью графических материалов.

На фиг.1 изображено продольное сечение предлагаемой горелки, а на фиг.2 - вид на горелку сверху.

Горелка для сжигания газообразного и/или жидкого топлива содержит стволы 1 для подачи газа и форсунку 2 для подачи жидкого топлива. Корпус 3 горелки включает две коаксиальные цилиндрические обечайки 4 и 5. Корпус 3 соединен с воздуховодом 6, в котором размещен регулятор подачи воздуха в виде многосекционного шибера 7. На обечайке 4 закреплена внутренняя горелочная амбразура 8 из жаростойкого бетона для улучшения процесса сжигания мазута. Внутри горелочной амбразуры 8 расположена форсунка 2, соединенная с системой подачи паромазутной смеси. Между обечайками 4 и 5 и в воздуховоде 6 расположены стволы 1, соединенные с системой подачи газа. Для равномерного распределения воздуха по сечению горелки при повороте воздуха на 90 градусов в канале подачи воздуха установлены распределительные пластины 9 различной высоты параллельно оси корпуса 3 и друг другу таким образом, что высота пластин от сечения входного отверстия корпуса 3 до отогнутых краев пластин 9 уменьшается в направлении к шиберу 7. Верхние края пластин 9 разделяют входное отверстие корпуса 3 на части, а нижние края пластин 9 отогнуты в сторону шибера 7.

Распределительные пластины 9 делят сечение воздуховода 6 и входного отверстия корпуса 3 по ширине и делят подаваемый в корпус 3 воздух на порции. Таким образом, распределительные пластины 9 препятствуют неравномерному распределению воздуха по сечению корпуса 3 за счет центробежной силы при повороте на 90 градусов.

Многосекционный шибер 7 состоит из нескольких секций, например из четырех. Поворотные заслонки шибера 7 в открытом состоянии параллельны друг другу и отогнутым краям распределительных пластин 9. Шибер 7 способствует равномерному распределению воздуха по сечению воздуховода 6, поступающего к распределительным пластинам 10.

Внутренняя обечайка 5 через распределительные пластины 9 приварена к наружной обечайке 4 и к верхней крышке воздуховода 6. Нижняя и боковые стенки воздуховода 6 футерованы изоляцией из каолиновых матов 10. Такая конструкция корпуса 3 обусловлена требованиями снижения звукового давления, а также обеспечением безопасности персонала в рабочей зоне при обслуживании основной горелки. Наружная обечайка 4 имеет опорное кольцо 11 для присоединения горелки к горелочной амбразуре 12 печи. Крепление горелки осуществляется шпильками 13, которые привариваются к внутренней поверхности подового листа печи. На шпильки 13 при помощи гаек крепятся лапки 14, удерживающие опорное кольцо 11 горелки.

Работа горелки происходит следующим образом.

При сжигании жидкого топлива парожидкостная эмульсия, состоящая из мазута и пара, поступает через форсунку 2 в горелочную амбразуру 8, а при сжигании газового топлива его подача осуществляется через стволы 1. В объеме горелочной амбразуры 8 топливо смешивается с воздухом, поступающим через воздуховод 3 в зону горения. Количество дутьевого воздуха, поступающего в горелку, регулируется перекрытием многосекционного шибера 7, обеспечивающего более полную систему подвода и равномерное распределение воздуха к корню факела. После прохождения шибера 7 воздух поворачивается на 90 градусов в зоне расположения распределительных пластин 9, которые обеспечивают улучшенную систему распределения воздуха и подвода его к корню факела, что позволяет при прежних конструкционных размерах пропустить большее количество воздуха через горелку, обеспечив тем самым большие мощности. Таким образом воздух, поворачивая на 90 градусов на выходе из воздуховода 3, оказывается равномерно распределенным по сечению канала корпуса 3 без дополнительного сопротивления, что позволяет уменьшить габариты горелки и ее материалоемкость.

1. Горелка для сжигания газообразного и/или жидкого топлива, содержащая полый цилиндрический корпус, соединенный с ним воздуховод с регулятором подачи воздуха и размещенные в них стволы для подачи газа и/или форсунку для подачи жидкого топлива, отличающаяся тем, что в воздуховоде установлены распределительные пластины разной длины параллельно оси корпуса и друг другу таким образом, что одни края пластин разделяют входное отверстие корпуса на части, а другие края пластин отогнуты в сторону регулятора подачи воздуха, причем высота пластин от входного отверстия корпуса до отогнутых краев пластин уменьшается в направлении к регулятору подачи воздуха.

2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что регулятор подачи воздуха выполнен в виде многосекционного шибера, включающего поворотные заслонки, которые в открытом состоянии параллельны друг другу и отогнутым краям распределительных пластин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики. Устройство (20) горелки для топочной установки для сжигания текучих сред топлива и/или инертных материалов, в частности жидкого топлива и/или топочного газа, причем для каждого вида топлива и/или инертного вещества предусмотрено, по меньшей мере, одно средство (1, 2, 8, 9, 12, 13, 16) подвода среды, средство (3, 4) подвода воздуха и средство для смешивания среды с воздухом, выполненное в виде неподвижной создающей завихрение лопатки (6, 7), которые образованы в стенках связного металлического корпуса горелки, причем, по меньшей мере, одно средство (9, 13, 16) подвода среды отделено от прилегающих к нему зон корпуса горелки вдоль соответствующей отделяющей стенки с помощью, по меньшей мере, одной выполненной в виде выемки промежуточной полости (33, 43), так что в зонах, выполненных в виде выемки промежуточных полостей (33, 43), уменьшен теплообмен между примыкающими зонами корпуса горелки, в частности между соседними средствами (9, 13, 16) подвода среды.

Изобретение относится к области энергетики, а именно для сжигания газообразного топлива. Способ сжигания топлива включает подачу потока воздуха, подачу потока топлива первого типа по первому каналу, розжиг потока топлива первого типа с получением первого пламени, а также подачу потока топлива второго типа по расположенному практически соосно с первым второму кольцевому каналу, имеющему множество боковых струйных выходов в выходной части для получения второго пламени.

Изобретение относится к энергетике, а именно к газомазутной вихревой горелке с принудительной подачей воздуха. Горелка для сжигания газообразного и/или жидкого топлива применяется в паровых и водогрейных котлах.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к комбинированным пылеугольным горелкам, и может быть использовано в энергетическом машиностроении на пылеугольных котлах с подачей в горелки угольной пыли высокой концентрации (УПВК) по трубам под давлением.

Изобретение относится к объектам энергетического машиностроения. Изобретение направлено на создание экономичных котельных, использующих горелки без электропотребления от внешних источников.

Изобретение относится к области энергетики. .

Горелка // 2488041
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на котлах тепловых электростанций, сжигающих жидкое топливо, в том числе водоугольные суспензии, мазут, дизельное топливо.

Изобретение относится к области энергетики. .

Топливная трубка для горелки, в частности для горелки газовой турбины, содержит конец, который имеет поверхность под форсунки, а также, по меньшей мере, две топливные форсунки. Поверхность под форсунки снабжена шлицами между топливными форсунками и выполнена в виде конической кольцевой поверхности. Шлицы проходят через нее перпендикулярно окружному направлению кольцевой поверхности. Конец выполнен в виде усеченного конуса. Боковая поверхность усеченного конуса образует поверхность под форсунки. Изобретение направлено на увеличение срока службы форсунки. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Система горелки для сжигания топлива в виде текучей среды имеет ступицу, по меньшей мере один подводящий воздух канал и для каждого вида топлива по меньшей мере один подводящий топливо канал (9, 12, 13, 16), при этом по меньшей мере один подводящий топливо канал (9, 12, 13, 16) выполнен, по меньшей мере, частично в ступице горелки. По меньшей мере в одном подводящем топливо канале (12) предусмотрен разделитель (40) потока, который расположен на расстоянии от стенки (21) подводящего топливо канала (12), так что между стенкой (21) подводящего топливо канала (12) и разделителем (40) потока образовано промежуточное пространство (38), относящееся к пути прохождения протекающего через подводящий топливо канал (12) топлива. Изобретение позволяет снизить тепловые напряжения в ступице. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Модуль (10) горелки для сталелитейных установок содержит зону (18) смешивания, несколько каналов (32) подачи топлива для подачи горючего топлива в зону (18) смешивания, и несколько каналов (34) подачи воздуха для подачи воздуха для горения в зону (18) смешивания, первичную горелку (42) с кольцевым устройством (30) подачи, содержащим каналы (32) подачи топлива и каналы (34) подачи воздуха, центральный канал (44) через кольцевое устройство (30) подачи, при этом центральный канал (44) является соосным с кольцевым устройством (30) подачи, и вторичную горелку (46), расположенную в центральном канале (44) модуля (10) горелки, модуль (10) горелки содержит вспомогательные каналы (64, 66) подачи для подачи горючего топлива и/или воздуха для горения в зону (18) смешивания, при этом вспомогательные каналы (64, 66) подачи имеют меньшее поперечное сечение, чем поперечное сечение каналов (32) подачи топлива или каналов (34) подачи воздуха, и каналы (32) подачи топлива и каналы (34) подачи воздуха первичной горелки (42) предусмотрены в чередующемся по окружности порядке, при этом кольцевое устройство (30) подачи образовано кольцевым каналом, содержащим в себе несколько внутренних каналов, при этом внутренние каналы разделяют кольцевой канал на чередующиеся по окружности каналы (32) подачи топлива и каналы (34) подачи воздуха, при этом кольцевой канал подключен для транспортировки одного из типов горючего топлива или воздуха для горения, при этом внутренние каналы используются для транспортировки другого типа горючего топлива или воздуха для горения. Изобретение позволяет создать улучшенный модуль горелки. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Направляющая лопатка выполнена с одним первым устройством для подачи газа через насадку и одним дополнительным вторым устройством для подачи газа через насадку. В первые сопла топливо подается от первого распределительного трубопровода, а во вторые сопла - от второго распределительного трубопровода. Распределительный трубопровод интегрирован в направляющую лопатку. Направляющая лопатка между первым распределительным трубопроводом и вторым распределительным трубопроводом поделена на две половины. Кроме того, изобретение касается горелки и газовой турбины. Изобретение направлено на повышение прочности и увеличение срока службы горелки. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Горелка выполнена с центральной компоновкой подачи топлива, а также с охватывающим центральную компоновку подачи топлива кольцевым воздушным каналом для подачи топочного воздуха и с расположенными в кольцевом воздушном канале вихревыми лопатками. Вихревые лопатки имеют первые топливные форсунки для впрыскивания, по существу, газообразного топлива в топочный воздух и вторые топливные форсунки для впрыскивания, по существу, газообразного топлива в топочный воздух. Первые топливные форсунки питаются от топливораспределительного подвода в компоновке подачи топлива. Вторые топливные форсунки питаются от газораспределительного канала в компоновке подачи топлива. Горелка при эксплуатации имеет одно направление потока топлива. Топливораспределительный подвод содержит множество подающих труб. Каждая подающая труба соединена вниз по потоку с первыми топливными форсунками соответствующей вихревой лопатки, а вверх по потоку - с кольцевой насадкой. Кольцевая насадка предвключена, если смотреть в направлении потока, к топливораспределительному каналу и насажена на компоновку подачи топлива так, что пространственное разъединение между кольцевой насадкой и топливораспределительным каналом приводит к более низким напряжениям в компоновке подачи топлива. Изобретение направлено на увеличение длительности эксплуатации горелки и на усовершенствование газовой турбины. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для сжигания газообразного и/или жидкого топлива как раздельно, так и совместно. Горелка содержит трубопровод с центральным и множеством боковых отверстий в выходной его части, из корпуса трубопровода и съемной насадки, и практически соосно расположенную в трубопроводе вставку с центральным каналом, выделяющую в трубопроводе кольцевой канал. Горелка выполнена с возможностью регулируемой подачи в центральный канал жидкого или газообразного топлива, а в кольцевой канал - газа. По внешнему краю торца вставки выполнены хотя бы четыре сквозных рассеивающих отверстия, а горелка дополнительно содержит комбинированную двухкомпонентную форсунку, включающую первую камеру завихрения для топлива центрального канала и вторую камеру завихрения для газа кольцевого канала, ограниченные торцом вставки, первым и вторым завихрителями и торцом насадки. Камеры предназначены для закручивания центрального и кольцевого потоков в одном направлении. Камеры расположены практически соосно с каналами горелки, входы камер являются входами форсунки, а выходы обеих камер практически примыкают к центральному отверстию трубопровода и образуют выход форсунки. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к горелке предварительного смешивания для работы теплового генератора, по меньшей мере, содержащей вихревой генератор, смесительную секцию ниже по потоку от вихревого генератора и переходной элемент для передачи закрученного потока от вихревого генератора в смесительную секцию. Изобретение дополнительно относится к переходному элементу для такой горелки предварительного смешивания. Переходной элемент содержит впуск, соединенный с вихревым генератором, выпуск, соединенный со смесительной трубкой, и ограничивающий непрерывный поток внутренний контур между указанным впуском и указанным выпуском, при этом, по меньшей мере, впускной участок указанного внутреннего контура изогнут радиально внутрь к внутреннему диаметру смесительной трубки, причем на выпуске внутренний контур расположен на одном уровне с внутренним ограничивающим поток контуром смесительной трубки. Изобретение направлено на обеспечение плавного перехода ограничивающего поток контура от вихревого генератора в область смешивания. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к энергетике. Горелочное устройство для сжигания газообразного и жидкого топлива, содержащее корпус с патрубком, образующий воздушную камеру, пластинчатый завихритель, соосно расположенный на головной части газораспределительного коллектора с патрубком и радиальными отверстиями для подачи газа в закрученный воздушный поток, выходящий из завихрителя, центральный воздуховод для прохождения первичного воздуха, трубопровод с форсункой для подачи жидкого топлива, причем пластинчатый завихритель выполнен в виде чередующихся между собой конфузоров и диффузоров, формирующих сужающие и расширяющие потоки воздуха, при этом пластины завихрителя закреплены попарно непосредственно на газораспределительном коллекторе или на съемной с коллектора втулке. Изобретение позволяет повысить эффективность сжигания газообразного и жидкого топлива путем активизации горения топлива с обеспечением экологической безопасности. 6 ил.

Горелка // 2560968
Настоящее изобретение относится к горелочным устройствам с регулируемыми параметрами факела и может быть использовано для сжигания газообразного или жидкого топлива, предварительно переведенного в газообразное состояние, в различных агрегатах. Горелка содержит корпус с расширяющимся участком, топливопровод с расположенным на конце жиклером, сопло, установленное над расширяющимся участком корпуса, и спираль. Корпус состоит из трех камер: первой смесительной камеры, турбулентной камеры и второй смесительной камеры. В первой смесительной камере выполнены по меньшей мере два воздухопроводных отверстия. Суммарная площадь сечений этих воздухопроводных отверстий должна быть не менее площади сечения корпуса. В турбулентной камере закреплена спираль. Спираль изготовлена из жаростойкого сплава. Во второй смесительной камере выполнены по меньшей мере два воздухопроводных отверстия. Сумма площадей сечений вышеуказанных воздухопроводных отверстий и площади сечения нерасширяющегося участка корпуса должна быть равна площади сечения сопла. Техническим результатом является получение экологически чистых продуктов сгорания, надежная и постоянная стабилизация пламени, широкий предел регулирования струи пламени, полное сгорание топлива, надежность конструкции горелки, уменьшение энергозатрат на горение. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Горелка предварительного смешивания многоконусного типа для газовой турбины содержит множество кожухов, расположенных вокруг центральной оси горелки и являющихся частями виртуального аксиально продолжающегося общего конуса , открытого в направлении вниз по потоку. Указанные части смещены перпендикулярно оси горелки для образования тангенциальной щели между каждой парой смежных кожухов. Виртуальный общий конус имеет угол конусности, изменяющийся в осевом направлении. Изобретение направлено на повышение стабильности горения. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх