Горелка предварительного смешивания

Авторы патента:

ЖЕНЭН Франклин Мари (CH)

ПАЙКЕРТ Беттина (CH)

РИКЕР Марсель (CH)

F23D17/00 - Горелки для сжигания совместно или попеременно газообразного, жидкого или пылевидного топлива

Владельцы патента RU 2550565:

АЛЬСТОМ ТЕКНОЛОДЖИ ЛТД (CH)

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.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Горелки предварительного смешивания вышеуказанного общего типа известны из многих публикаций, например ЕР 704657, ЕР 780629.

Горелки предварительного смешивания этого типа основаны на общем принципе действия нагнетания воздуха для горения и газообразного и/или жидкого топлива в конически выполненный вихревой генератор, смешивания в нем и генерирования закрученного потока смеси топлива/воздуха, причем вихревой генератор обеспечен по меньшей мере двумя коническими полуоболочками, собранными с взаимным перекрытием для образования тангенциальных впускных щелей для топлива и воздуха. Ниже по потоку от вихревого генератора расположена область смешивания для однородного смешивания топлива и воздуха перед возникновением воспламенения. Воспламенение и сгорание смеси происходят внутри камеры сгорания с пламенем предварительно перемешанной смеси. В связи с прерывистым переходом из горелки в камеру сгорания на выпуске горелки закрученный поток становится нестабильным и в конце концов распадается на кольцевой поток с центральной областью рециркуляции, в передней области которой формируется пламя предварительно перемешанной смеси. Пространственное положение пламени предварительно перемешанной смеси определяется аэродинамической характеристикой закрученного потока на выпуске области смешивания.

Поток от вихревого генератора направлен в область смешивания через переходной элемент.

Переходные элементы были раскрыты в ЕР 1714081 или в WO 2006094939. Фиг.2 является точной копией фиг.7 из ЕР 1714081. Сегменты 4 конической оболочки вихревого генератора 1 расположены относительно оси А горелки, продолжающейся центрально через горелку предварительного смешивания. Конические оболочки 4 разграничивают вихревую область коническим расширением в направлении потока. В каждом случае два сегмента 4 оболочки, расположенные рядом друг с другом, образуют воздушную впускную щель 5, через которую воздушный поток проникает в вихревую область. Каждый отдельный сегмент 4 конической оболочки имеет магистраль 6 подачи топлива для подмешивания топлива во входящий воздушный поток, проходящий через воздушные впускные щели 5. Отдельные сегменты 4 конической оболочки раскрываются с их нижнего по потоку конца на внутреннюю стенку 7 переходного элемента 2. Вдоль линии 8 пересечения отдельные конические оболочки 4 соединены с внутренней стенкой 7 переходного элемента 2. Эта стенка 7 может содержать часть усеченного конуса, сужающуюся конически в направлении вниз по потоку.

Часть проблемы современных переходных элементов заключается в том, что острые края должны быть невыступающими для направления закручивающегося потока от углового сечения нагнетания к круговому сечению. Ранее было установлено, что основным фактором риска этих переходных элементов был обратный удар пламени, обусловленный полосой низкой скорости или ранним самовоспламенением, посредством создания локальных областей рециркуляции. Форма и характеристики конечной области завихрителя являются важным параметром для общей надежности горелки.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на оптимизацию переходного элемента между вихревым генератором и областью смешивания для устранения вышеуказанных недостатков известных переходных элементов. Задачей данного изобретения является обеспечение плавного перехода ограничивающего поток контура от вихревого генератора в область смешивания. Эта и другие задачи изобретения решаются посредством предмета независимых пунктов формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Изобретение основано на главной концепции, чтобы заменить нижний по потоку конец вихревого генератора, который продолжается выступающими задними краями оболочки в область смешивания, используя острые края переходного элемента (см., например, ЕР 1714081, фиг.5) посредством увеличения диаметра завихрителя и добавления радиального переходного участка, причем радиальный переходной участок добавляется для обеспечения радиального компонента скорости для поступающего потока у нижнего по потоку конца щелей и обеспечения плавного перехода к внутренней стенке смесительной трубки.

Важный аспект изобретения относится к горелке предварительного смешивания для теплового генератора, по существу содержащей:

- вихревой генератор, содержащий по меньшей мере две оболочки горелки, которые ответны друг другу для образования аксиально конически расширяющейся вихревой области и которые взаимно образуют в аксиальном коническом продольном направлении тангенциальные щели, через которые воздух для горения подается в вихревую область, и

средство для подачи топлива в поток воздуха для горения, расположенное по меньшей мере на участках вдоль тангенциальных щелей,

- смесительную трубку ниже по потоку от вихревого генератора для однородного смешивания топлива и воздуха для горения перед поступлением топливно-воздушной смеси в камеру сгорания, где происходит воспламенение,

- переходной элемент между вихревым генератором и смесительной трубкой для передачи потока воздуха для горения и топлива из вихревого генератора в смесительную трубку, причем 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 на впускном участке указанный внутренний контур изогнут радиально внутрь к внутреннему диаметру смесительной трубки, а на выпуске внутренний контур расположен на одном уровне с внутренней стенкой смесительной трубки.

Другой аспект изобретения относится к переходному элементу для горелки предварительного смешивания, по существу содержащей:

- вихревой генератор, содержащий по меньшей мере две оболочки горелки, которые ответны друг другу для образования аксиально конически расширяющейся вихревой области и которые взаимно образуют, в аксиальном коническом продольном направлении, тангенциальные щели, через которые воздух для горения поступает в вихревую область, и

средство для подачи топлива в поток воздуха для горения, расположенное по меньшей мере на участках вдоль тангенциальных щелей, при этом

переходной элемент выполнен с возможностью соединения с выпуском вихревого генератора указанной горелки предварительного смешивания,

- причем указанный переходной элемент по меньшей мере содержит корпус с внутренним каналом, впуск, выпуск и ограничивающий непрерывный поток внутренний контур между указанным впуском и указанным выпуском, и

- по меньшей мере на впускном участке указанный внутренний контур изогнут радиально внутрь.

Изогнутый радиально внутрь впускной участок переходного элемента начинается от переднего края щелей на нижнем по потоку конце вихревого генератора.

Посредством этого радиальная составляющая скорости накладывается на входящий поток воздуха для горения и топлива.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения внутренний контур на входе переходного элемента выполнен с вогнутой формой.

В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления изобретения внутренний контур на входе переходного элемента выполнен с профилем дуги окружности.

Преимуществом этой меры является упрощенная конструкция.

Согласно одному аспекту изобретения изогнутый радиально внутрь участок ограничивающего поток внутреннего контура продолжается вплоть до выпуска переходного элемента, будучи на одном уровне с впускным диаметром смесительной трубки.

В соответствии с другим аспектом изобретения изогнутый радиально внутрь участок внутреннего контура заканчивается на участке выше по потоку от выпуска, и от указанного верхнего по потоку участка внутренний контур продолжается с постоянным диаметром до выпуска.

Настоящее изобретение направлено на улучшение работы горелки для предотвращения местных рециркуляций и областей низкой скорости в протоке, тем самым снижения риска обратного удара пламени. Это существенный факт, что проход внутреннего контура в переходной элемент не имеет точки резкого перегиба, что позволяет избежать риска срыва потока. Это важное преимущество, в частности, при работе горелки со средне- или высокореакционно-способными топливами.

Раскрытая конфигурация перехода создает увеличение аксиального распределения скоростей по направлению к центру смесительной трубки таким образом, что риск преждевременного зажигания сводится к минимуму.

Настоящее изобретение применимо к любому типу "конической горелки", независимо от номинального диаметра или угла конусности. Горелки диаметром менее 180 мм и углом конусности меньше 20°, как правило, рассматриваются в данном изобретении, хотя настоящее изобретение не ограничивает размер горелки.

Для специалиста в данной области "коническая горелка" является общим техническим термином. Конические горелки раскрыты, например, в ЕР 321809, в ЕР 704657 или ЕР 780629.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В порядке примера, вариант осуществления настоящего изобретения описан ниже более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

На фиг.1 изображен общий вид сбоку в разрезе типовой горелки предварительного смешивания;

На фиг.2 изображен общий вид переходного элемента из уровня техники;

На фиг.3 изображен общий вид переходного элемента по изобретению;

На фиг.4а, b изображены на сечении виды сбоку двух примеров вариантов осуществления переходного элемента по изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения теперь будут описаны с обращением к чертежам, везде на которых одинаковые ссылочные позиции используются для ссылки на одинаковые элементы. В следующем описании, для целей пояснения, многие конкретные подробности изложены, чтобы предусмотреть полное понимание изобретения. Однако настоящее изобретение может быть осуществлено без этих конкретных подробностей и не ограничиваться примером варианта осуществления, описанным здесь.

На фиг.1 и 2 схематично изображен принцип конструкции типовой горелки предварительного смешивания для теплового генератора. Областью применения таких горелок являются стационарные газовые турбины. Указанная горелка состоит из конического вихревого генератора 1 с по меньшей мере двумя полыми коническими оболочками 4, которые вложены друг в друга для образования конически расширяющейся внутренней вихревой области 9 и выполнения продольных щелей 5, через которые воздух для горения тангенциально вводится внутрь вихревой области 9. В начальной части вихревой области 9 расположена центральная топливная трубка 10, предпочтительно для впрыскивания жидкого топлива. Расположенные вдоль тангенциальные воздушные впускные щели 5 конических секционных оболочек 4 каждая имеет топливную магистраль 6 с отверстиями для введения предпочтительно газообразного топлива в воздух для горения, проходящий через них. Воздух для горения и топливо, тангенциально входящие в вихревую область 9, образуют закручивающийся поток в нем. Закручивающийся поток от вихревого генератора 1 направлен в смесительную трубку 3. Это делается посредством переходного элемента 2, который передает поток в примыкающую сечением смесительную трубку 3. Плавное введение потока без потерь между вихревым генератором 1 и смесительной трубкой 3 предотвращает прямое образование области обратного течения.

Детали конструкции ограничивающего поток внутреннего контура внутри переходного участка, характеризующие плавный переход от вихревого генератора 1 в смесительную трубку 3, показаны на фиг.3 и 4. Переходной элемент 2 обеспечивает ограничивающий непрерывный поток внутренний контур 12 между впуском и выпуском без каких-либо резких перегибов. Переходной участок 2 начинается на передних краях оболочек 4 на нижнем по потоку конце щелей 5 в вихревом генераторе 1. Здесь ограничивающий поток контур 12 входит радиально внутрь изогнутого участка. Нижние по потоку концы конических оболочек 4 примыкают к внутреннему контуру 12 на этом изогнутом радиально внутрь участке. Максимальный уклон 13 изогнутого участка расположен в начальной точке. В направлении вниз по потоку уклон 13 равномерно снижается. Когда уклон 13 приближается к нулю, средний диаметр 16 смесительной трубки 3 будет достигнут.

Одним вариантом для изогнутого радиально внутрь прохода внутреннего контура 12 является профиль дуги окружности. Преимуществом такого профиля является его легкая конструкция.

В предпочтительном варианте осуществления указанный изогнутый радиально внутрь участок ограничивающего поток внутреннего контура 12 продолжается до выпуска 15 переходного участка 2.

Согласно другому варианту осуществления изогнутый радиально внутрь участок внутреннего контура 12 заканчивается на участке выше по потоку от выпуска, и от этого верхнего по потоку участка внутренний контур 12 продолжается с постоянным диаметром до выпуска 15.

В любом случае, на его выпуске внутренний контур 12 переходного элемента 2 расположен на одном уровне с внутренним контуром 16 смесительной трубки 3, т.е. переходит без острой кромки или скачка сечения.

Список ссылочных позиций

1 - Вихревой генератор

2 - Переходной элемент

3 - Смесительная трубка

4 - Сегмент конической оболочки

5 - Щель

6 - Магистраль подачи топлива

7 - Внутренняя стенка переходного элемента

8 - Линия пересечения

9 - Внутренняя область

10 - Топливная трубка

11 - Топливо

12 - Внутренний контур переходного элемента

13 - Уклон

14 - Впуск переходного элемента

15 - Выпуск переходного элемента

16 - Внутренний контур/средний диаметр смесительной трубки

1. Горелка предварительного смешивания для теплового генератора, по существу содержащая:
вихревой генератор (1), содержащий по меньшей мере две оболочки (4) горелки, которые ответны друг другу для образования аксиально конически расширяющейся вихревой области (9) и которые взаимно образуют в аксиальном коническом продольном направлении тангенциальные щели (5), через которые воздух для горения поступает в вихревую область (9),
и средство (6) для подачи топлива в поток воздуха для горения, расположенное по меньшей мере на участках вдоль тангенциальных щелей (5),
смесительную трубку (3) ниже по потоку от вихревого генератора (1) для однородного смешивания топлива и воздуха для горения перед введением топливно-воздушной смеси в камеру сгорания, где происходит воспламенение,
переходной элемент (2) между вихревым генератором (1) и смесительной трубкой (3) для передачи потока воздуха для горения и топлива из вихревого генератора (1) в смесительную трубку (3),
отличающаяся тем, что переходной элемент (2) содержит впуск (14), соединенный с вихревым генератором (1), выпуск (15), соединенный со смесительной трубкой (3), и ограничивающий непрерывный поток внутренний контур (12) между указанным впуском (14) и указанным выпуском (15), при этом по меньшей мере на впускном участке указанный внутренний контур (12) изогнут радиально внутрь к внутреннему диаметру смесительной трубки (3), а выпуск (15) внутреннего контура (12) расположен на одном уровне с внутренним ограничивающим поток контуром смесительной трубки (3).

2. Горелка предварительного смешивания по п.1, в которой указанный изогнутый радиально внутрь внутренний контур (12) переходного элемента (2) начинается на нижнем по потоку конце вихревого генератора (1) от переднего края щелей (5).

3. Горелка предварительного смешивания по п.1 или 2, в которой внутренний контур (12) на впускном участке переходного элемента (2) выполнен с вогнутой формой.

4. Горелка предварительного смешивания по п.1, в которой изогнутый радиально внутрь контур (12) имеет уклон (13), уменьшающийся в направлении вниз по потоку.

5. Горелка предварительного смешивания по п.4, в которой внутренний контур (12) на впускном участке переходного элемента (2) выполнен с профилем дуги окружности.

6. Горелка предварительного смешивания по п.5, в которой указанный участок профиля дуги окружности включает в себя центральный угол (µ), причем µ ≤ 90°.

7. Горелка предварительного смешивания по п.6, в которой µ ≤ 45°.

8. Горелка предварительного смешивания по п.1, в которой указанный изогнутый радиально внутрь участок внутреннего контура (12) продолжается от впуска (14) переходного элемента (2) до его выпуска (15).

9. Горелка предварительного смешивания по п.1, в которой изогнутый радиально внутрь участок внутреннего контура (12) заканчивается выше по потоку от выпуска (15).

10. Горелка предварительного смешивания по п.9, в которой переходной элемент (2) содержит внутренний ограничивающий поток контур (12) с изогнутым радиально внутрь впускным участком и цилиндрическим выпускным участком.

11. Горелка предварительного смешивания по п.10, в которой цилиндрический выпускной участок расположен на одном уровне с внутренним контуром смесительной трубки (3).

12. Горелка предварительного смешивания по п.1, в которой переходной элемент (2) является интегральной частью вихревого генератора (1).

13. Переходной элемент для горелки предварительного смешивания, по существу содержащей:
вихревой генератор (1), содержащий по меньшей мере две оболочки (4) горелки, которые ответны друг другу для образования аксиально конически расширяющейся вихревой области (9) и которые взаимно образуют в аксиальном коническом продольном направлении тангенциальные щели (5), через которые воздух для горения поступает в вихревую область (9),
и средство (6) для подачи топлива в поток воздуха для горения, расположенное по меньшей мере на участках вдоль тангенциальных щелей (5),
при этом переходной элемент (2) выполнен с возможностью соединения с выпуском вихревого генератора (1) указанной горелки предварительного смешивания,
отличающийся тем, что переходной элемент (2) по меньшей мере содержит корпус с внутренним каналом, впуск (14), выпуск (15) и ограничивающий непрерывный поток внутренний контур (12) между указанным впуском (14) и указанным выпуском (15), причем по меньшей мере на впускном участке указанный внутренний контур (12) изогнут радиально внутрь.

14. Переходной элемент по п.13, в котором по меньшей мере на впускном участке внутренний контур (12) выполнен с вогнутой формой.

15. Переходной элемент по п.13 или 14, в котором изогнутый радиально внутрь контур (12) имеет уклон (13), уменьшающийся в направлении вниз по потоку.

16. Переходной элемент по п.15, в котором по меньшей мере на впускном участке внутренний контур (12) выполнен с профилем дуги окружности.

17. Переходной элемент по п.16, в котором указанный профиль дуги окружности включает в себя центральный угол (µ), причем µ ≤ 90°.

18. Переходной элемент по п.17, в котором µ ≤ 45°.

19. Переходной элемент по п.13, в котором изогнутый радиально внутрь впускной участок продолжается от его впуска (14) до его выпуска (15).

20. Переходной элемент по п.13, в котором внутренний контур (12) содержит изогнутый радиально внутрь впускной участок и цилиндрический выпускной участок.

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, в частности, для газовых турбин // 2536465

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.

Направляющая лопатка, горелка и газовая турбина // 2535433

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.

Модуль горелки для сталелитейных установок // 2533269

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.

Система горелки для установки для сжигания топлива в виде текучей среды и способ работы такой системы горелки // 2531714

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.

Топливная трубка для горелки // 2529970

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.

Горелка для сжигания газообразного и жидкого топлива // 2526409

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.

Устройство горелки для текучего топлива и способ изготовления устройства горелки // 2523517

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.

Способ сжигания топлива и горелка универсальная // 2522341

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.

Газомазутная горелка // 2518759

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.

Горелочное устройство для сжигания газообразного и жидкого топлива // 2551439

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 многоконусного типа предварительного смешивания для газовой турбины // 2561767

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.

Форсунка двухтопливная "газ плюс жидкое топливо" // 2578785

Изобретение относится к устройствам с непосредственным впрыскиванием жидкого углеводородного топлива нормальной или повышенной вязкости в капельном состоянии или газообразного углеводородного топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя и подготовкой топливовоздушной смеси для сжигания в зоне горения с помощью воздуха. Двухтопливная форсунка содержит корпус 1 с каналами подвода жидкого и газообразного топлива, а также кожух 2, который одновременно является газораздающим насадком с сопловым и газораздающими отверстиями, и завихрителем воздушного потока. По оси форсунки концентрично каналам подачи топлива выполнен центральный канал подачи воздуха, а канал подачи жидкого топлива дополнительно оборудован распылителем 4, который связан с центральным каналом подачи воздуха и выполнен с возможностью центробежной закрутки топлива. В теле кожуха выполнены косые пазы 7, создающие зону завихрения в сопловой полости кожуха. Газораздающие отверстия выполнены с возможностью подавать газообразное топливо в зону завихрения, а также в зону горения, минуя зону завихрения и сопловое отверстие. Изобретение позволяет достигнуть полноты сгорания и стабилизации факела горения на всех режимах работы газотурбинных приводов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Газовая дутьевая горелка // 2581350

Изобретение относится к области энергетики. Газовая дутьевая горелка содержит цилиндрический корпус, состоящий из двух обечаек, воздушный короб, каналы для подачи первичного и вторичного воздуха, установленную по оси корпуса направляющую трубу для монтажа паромазутной горелки, газовый коллектор с газоводами и трубу для установки пилотной горелки, в упомянутом воздушном коробе выполнен карман для выравнивания потока воздуха по сечению горелки. Упомянутый карман выполнен в виде воздухозаборника, ограниченного внутренней обечайкой, металлической пластиной, разделяющей поперечное сечение воздушного короба, и пластиной, ограничивающей половину кольцевого зазора вторичного воздушного контура со стороны подвода воздуха. В корпусе горелки предусмотрены узлы независимого контроля факелов основной и пилотной горелок для установки оптических датчиков. Изобретение позволяет повысить качество сжигания топлива, безопасность и надежность работы горелки. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Комбинированное горелочное устройство // 2588981

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов. Устройство содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, горелку, расположенную на оси обечайки и представляющую собой полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой, установленной в выходной части корпуса, несколько трубок, установленных снаружи корпуса с одинаковым угловым шагом и соединенных с внутренней полостью корпуса, при этом на концах трубок установлены форсунки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Комбинированное горелочное устройство // 2590909

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного и раздельного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов. Устройство содержит обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, дежурную горелку, расположенную внутри обечайки, смесительную головку, расположенную на оси обечайки и включающую в себя блок подачи газовых сбросов, блок подачи жидкостных сбросов, представляющие собой два кольцевых коллектора, установленные соосно и соединенные между собой радиальными патрубками, форсунки, связывающие между собой блок подачи газовых сбросов и блок подачи жидкостных сбросов, состоящие из наконечника в виде полого цилиндра, соединенного с блоком подачи газовых сбросов, причем в его выходной части выполнено устройство для закрутки потока, предпочтительно в виде многозаходной спирали, втулку с цилиндрической внутренней поверхностью, соединенную с блоком подачи жидкостных сбросов и охватывающую с зазором наконечник, при этом на торце втулки закреплено сопло, трубопровод подачи газовых сбросов, трубопровод подачи жидкостных сбросов, соединенные со смесительной головкой. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Комбинированное горелочное устройство // 2592292

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного и раздельного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Техническим результатом является повышение эффективности и полноты процесса сжигания газовых и жидкостных сбросов. Комбинированное горелочное устройство содержит, как минимум, раму, смесительную головку, закрепленную на раме и состоящую из блока подачи газовых сбросов, блока подачи жидкостных сбросов, представляющие собой два кольцевых коллектора, установленные соосно и соединенные между собой двумя глухими патрубками, форсунок, расположенных по концентрическим окружностям и связывающих между собой блок подачи газовых сбросов и блок подачи жидкостных сбросов, состоящих из наконечника в виде полого цилиндра, соединенного с блоком подачи газовых сбросов. Причем в его выходной части выполнено устройство для закрутки потока, предпочтительно в виде многозаходной спирали, втулки с цилиндрической внутренней поверхностью, охватывающей с зазором наконечник и соединенной с блоком подачи жидкостных сбросов, дежурную горелку, расположенную на оси смесительной головки и закрепленную на раме, коллектор подачи газовых сбросов и коллектор подачи жидкостных сбросов, соединенные со смесительной головкой. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Комбинированная горелка // 2594831

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для совместного сжигания газовых и жидкостных сбросов. Комбинированная горелка содержит, как минимум, полый цилиндрический корпус, соединенный с трубопроводом подачи газовых сбросов, трубу, соосно установленную внутри корпуса и соединяющую трубопровод подачи жидкостных сбросов с пневматической форсункой, установленной в выходной части корпуса, несколько трубок, установленных снаружи корпуса с одинаковым угловым шагом и соединенных с внутренней полостью корпуса, при этом на концах трубок установлены форсунки, в варианте исполнения в выходной части трубок расположены патрубки. Изобретение позволяет повысить полноту сжигания газовых и жидкостных сбросов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Топливная форсунка для двух видов топлива // 2610979

Изобретение относится к энергетике. Топливная форсунка 2 для двух видов топлива с внутренней трубой 5 с радиально ориентированными выходными отверстиями для первого вида топлива и с окружающей внутреннюю трубу внешней трубой 6 с ориентированными по оси выходными отверстиями 10 для второго вида топлива. При этом канавка, проходящая по оси на наружной поверхности внутренней трубы, и выступ внешней трубы, входящий в качестве предохранителя от проворачивания в зацепление с канавкой, расположены между двумя осевыми выходными отверстиями 10. Также представлены горелка и газовая турбина. Изобретение позволяет улучшить конструкцию и работу газовой турбины. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 17 ил.