Парогенератор



Парогенератор
Парогенератор
Парогенератор

 


Владельцы патента RU 2614311:

Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" (RU)

Изобретение относится к энергетическим установкам, производящим пар высоких параметров, получаемый за счет энергии, выделяемой при сгорании водорода или природного газа (ПГ) в кислороде. Парогенератор содержит запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и воды на завесное охлаждение, камеру сгорания с каналами тракта охлаждения, камеру смешения. В камере сгорания возле смесительной головки выполнена дополнительная огневая стенка длиной 3÷4 выходных диаметра форсунки, закрепленная с помощью пайки с внутренней стенкой камеры сгорания, и косыми каналами тракта охлаждения, которые соединены с каналами тракта охлаждения внутренней стенки через отверстия. Изобретение направлено на устойчивое охлаждение внутренней стенки камеры сгорания и увеличение срока службы парогенератора. 3 ил.

 

Изобретение относится к энергетическим установкам, производящим пар высоких параметров, получаемый за счет энергии, выделяемой при сгорании водорода или природного газа (ПГ) в кислороде.

Известна конструкция смесительной головки водородно-кислородного парогенератора (патент RU 2379590, F23D 14/62, F02K 9/44, 2008) и конструкция смесительной головки метано-кислородного парогенератора (патент RU 2555598, F23D 14/62, 2014), в которых для обеспечения охлаждения внутренней стенки камеры сгорания парогенератора в огневом днище смесительной головки у огневой стенки выполнены отверстия для подачи воды на пленочное охлаждение.

Недостатком данной конструкции является то, что обратные токи с температурой порядка 700÷800 K у смесительной головки, которые реализуются в результате сгорания компонентов топлива, защищая огневое днище от более высоких температур (3500÷3600 K) одновременно частично размывают водяную завесу, которая поступает из отверстий, расположенных в огневом днище смесительной головки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является конструкция водородно-кислородного парогенератора для получения водяного пара (патент RU 2309325, F22B 1/26, 2005, прототип), в состав которого входит смесительная головка с триплетными смесительными элементами, представляющими собой комбинацию из трех струйных форсунок - одной форсунки окислителя (кислорода) и двух форсунок горючего (водорода), оси которых пересекаются в одной точке. На огневом днище смесительной головки расположены отверстия для подачи воды на пленочное охлаждение камеры сгорания.

Недостатком данной конструкции так же является возможность размыва обратными токами у смесительной головки водяной завесы, которая из отверстий в огневом днище поступает на внутреннюю стенку камеры сгорания. В результате размыва водяной завесы повышается температура внутренней стенки камеры сгорания, что может привести к образованию пиролизов и даже прогару, что снижает ресурс работы парогенератора.

Данное изобретение решает техническую задачу повышения эффективности работы пленочного охлаждения, увеличивает ресурс работы парогенератора, устраняет указанные недостатки прототипа.

Поставленная техническая задача решается тем, что в парогенераторе, содержащем запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и воды на завесное охлаждение, камеру сгорания с каналами тракта охлаждения, камеру смешения, согласно изобретению в камере сгорания возле смесительной головки выполнена дополнительная (вторая) огневая стенка длиной 3÷4 выходных диаметра форсунки, закрепленная с помощью пайки с внутренней стенкой камеры сгорания, и косыми каналами тракта охлаждения, которые соединены с каналами тракта охлаждения внутренней стенки через отверстия.

Такое выполнение конструкции парогенератора позволяет реализовать следующие процессы:

1) В камере сгорания происходит сгорание компонентов топлива при температуре 3500÷3600 K с образованием обратных токов температурой 700+800 K, которые защищают огневое днище.

2) Водяная завеса также поступает из дополнительной огневой стенки, минуя зону обратных токов на расстоянии 3÷4 выходных диаметра форсунки, что обеспечивает надежное охлаждение внутренней стенки камеры сгорания. При расстоянии меньше 3 и больше 4 выходных диаметра форсунки будет происходить размыв водяной завесы обратными токами.

Оптимальное расстояние составляет 4 выходных диаметра форсунки.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемами, показанными на фиг. 1, 2, 3.

Парогенератор (фиг. 1) включает в себя запальное устройство 1 с электросвечой 2, смесительную головку 3 с магистралями подвода окислителя 4, горючего 5 и воды 6 на завесное охлаждение, камеру сгорания 7 с магистралью подвода воды на охлаждение 8, каналами тракта охлаждения 9 и дополнительную огневую стенку 10, камеру смешения 11.

На фиг. 2 показано место соединения дополнительной огневой стенки 10 с трактом охлаждения 9 с помощью отверстий 12.

На фиг. 3 показаны каналы тракта охлаждения 13 дополнительной огневой стенки 10, расположенные под углом α к оси Х-Х камеры сгорания 7.

Парогенератор работает следующим образом.

Небольшой расход компонентов топлива поступает в запальное устройство 1, где происходит их воспламенение с помощью электросвечи 2, и запальный факел поступает в камеру сгорания 7. Основной расход компонентов топлива поступает в смесительную головку 3, а затем из форсунок в камеру сгорания 7, где происходит их воспламенение от запального факела. Одновременно с подачей основного расхода компонентов топлива и воды 6 на завесное охлаждение в смесительную головку 3 начинает поступать вода в каналы тракта охлаждения 9 камеры сгорания 7. При этом небольшой расход воды через отверстия 12 начинает поступать в дополнительную огневую стенку 10, оптимальная длина которой составляет 4 выходных диаметра форсунки D0.

Предложенное техническое решение обеспечивает более надежное охлаждение внутренней стенки камеры сгорания и долгий срок работы парогенератора.

Парогенератор, содержащий запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя, горючего и завесного охладителя, камеру сгорания с каналами тракта охлаждения, камеру смешения, отличающийся тем, что в камере сгорания возле смесительной головки установлена дополнительная огневая стенка длиной 3÷4 выходных диаметра форсунки, закрепленная с внутренней стенкой камеры сгорания, и с выполненными косыми каналами тракта охлаждения, которые соединены с каналами тракта охлаждения внутренней стенки через отверстия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для утилизации тепла продувочной воды в форсунках для распыливания вязких горючих жидкостей в паровых котлах, работающих на жидких топливах.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в парогенераторах для управления переменными температурами барабана. Заявленный способ включает в себя этапы, на которых создают временный градиент давления при запуске системы испарителя, при этом система испарителя содержит испаритель, барабан и насос, причем испаритель, барабан и насос находятся в сообщении по текучей среды друг с другом, осуществляют посредством насоса транспортировку текучей среды из испарителя в барабан перед тем, как текучая среда достигнет заданной температуры, и осуществляют циркуляцию текучей среды через систему испарителя посредством естественной циркуляции после того, как текучая среда достигнет точки кипения в испарителе.

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано для конденсации отработанного пара без использования хладоагента. В кожухотрубном капиллярном конденсаторе под верхней крышкой размещена трубная решетка, в отверстия которой вставлены вертикальные перфорированные трубы, заглушенные снизу заглушками, образующие паровые камеры, межтрубное пространство между которыми образует камеру остаточной конденсации, сообщающуюся с полостью нижней крышки, образующей камеру сбора конденсата, причем вертикальные перфорированные трубы паровых камер покрыты снаружи слоем гидрофильного материала или изготовлены из него, перфорация в них выполнена в виде горизонтальных конических капилляров, расположенных таким образом, что большие отверстия конических капилляров обращены в сторону паровой камеры, а малые отверстия в полость камеры остаточной конденсации, при этом гидрофильное покрытие наружной поверхности труб выполнено игольчатым, шаг между иголками равен среднему диаметру капилляров, а по периметру наружной гидрофильной поверхности по всей высоте труб устроены вертикальные транспортные канавки.

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано при конструировании поверхностей нагрева в теплоэнергетике. Конвективный пакет газохода котла представляет собой единую объемную конструкцию поверхности нагрева.

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано при конструировании барабанных котлов. .

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменных аппаратах энергетических установок. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при усовершенствовании котельных установок. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для сжигания топлива для выработки насыщенного, перегретого пара или горячей воды за счет сжигания измельченных растительных отходов, и позволяет обеспечить более полное и стабильное сгорание частиц топлива за счет передачи тепла нагретых газов теплоносителю.

Изобретение относится к энергетике, в частности, к устройствам петлевых ширмовых поверхностей нагрева, размещаемых в газоходах парогенераторов (котлов). .

Изобретение относится к теплоэнергетике, системам теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых помещений и промышленных предприятий, в частности к подсистеме питания генератора пара.

Изобретение относится к парогенераторам для АЭС с ВВЭР. Заявлен парогенератор с горизонтальным пучком теплообменных труб, содержащий сварной цилиндрический корпус, выполненный из стальных обечаек, снабженный, по меньшей мере, патрубком подвода питательной воды и патрубком отвода пара, а также двумя эллиптическими днищами, внутрикорпусными устройствами, входным и выходным коллекторами, соединенными с пучком теплообменных труб, образующим теплообменную поверхность парогенератора, причем внутренний диаметр корпуса парогенератора выбран из заявленного соотношения.

Группа изобретений относится к области энергетики, углеперерабатывающей, химической, металлургической промышленности и предназначена для получения высокотемпературного водяного пара (до 1500°C).

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к парогенераторной установке, содержащей корпус для размещения воды, подлежащей нагреву. .

Изобретение относится к парогенератору на отходящем тепле, который содержит котел-утилизатор, эксплуатируемый посредством отходящего газа газовой турбины. .

Изобретение относится к созданию учебных пособий, наглядно поясняющих явления природы. .

Изобретение относится к области теплотехники и касается вопросов создания устройств для генерации насыщенного или перегретого пара, которые могут быть использованы в ядерной энергетике для создания тепловыделяющих сборок реакторов, в теплоэнергетике для электрокотлов, а также в технологических аппаратах, предназначенных, например, для очистки различных поверхностей струей пара или стерилизации грунта в теплицах.
Изобретение относится к способу уменьшения температуры газа, содержащего водород и монооксид углерода, в результате введения газа в контакт с образуемой металлическим сплавом поверхностью, имеющей более низкую температуру по сравнению с температурой газа.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах регулирования прямоточных паровых котлов для поддержания заданного значения энтальпии пара в промежуточном сечении парового участка пароводяного тракта перед первым по ходу пара регулируемым впрыском охлаждающей воды.

Изобретение относится к области процессов тепломассопереноса, в частности к способам работы парогенерирующих устройств, и может быть использовано в работе конденсационно-испарительного устройства, циркуляционной системы охлаждения, дроссельно-испарительного устройства, холодильника и абсорбционного холодильника.
Наверх