Способ сжигания топлива (варианты)

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 953372 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)M. Кл. (22)Заявлено 04,02.81 (21) 3244527/24-06

F 23 О 15/00 с присоединением заявки ¹

9кударотеаевй конатвт

СССР во аваак изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.08 82 Бюллетень № 31 (53) УДК 662. Э51. .2(088.8) Дата опубликования описания 25.08.82 (72) Авторы изобретения

T È. Алексеева, Л.И. Новиков и А.А. Фалин

Всесоюзный научно-исследовательский ийститут использования газа в народном хозяйстве и подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженного газа (71) Заявитель (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА (ВАРИАНТЫ) 1

Изобретение относится к технике йнигания топлив в горелочных устройствах, в частности газообразного, и может быть использовано в различных тепловых агрегатах: котлах, печах, в частности термических, и т.д.

Известны способы сжигания топлива, реализованные в горелочных устройствах, в которых подача вторичного воздуха на горение осуществляется по периферии Фоны сгорания, а топливо-воздушная смесь поступает по центру горелочного устройства 1.1).

Недостаток этого способа состоит в том, что вторичный воздух поступает, как правило, из торца горе-. лочного насадка, примыкающего к зо. не сгорания, в застойные вихревые зоны, образующиеся при внезапном расширении камеры сгорания, где он принимает участие в процессе горения топлива, не обеспечивая защиты стенок камеры сгорания от воздейст2 вия высокой температуры. Кроме того, при импульсной подаче компонентов горения вторичный воздух сначала резко охлаждает раскаленные в процессе горения предыдущего цикла стенки камеры сгорания, после чего они постепенно прогреваются от факела, что приводит к быстрому растрескиванию стенок камеры сгорания. о

Известен. также способ сжигания топлива путем подачи в зону горения топливо-воздушной смеси в виде периферийного потока и подачи вторичного воздуха в виде центрального аксиального потоке 2 .

Однако в горелках при осуществлении способа поддерживают высокое значение коэффициента избытка первичного воздуха с(.<, при котором не обеспечивается достаточное снижение температуры продуктов сгорания вблизи стенки камеры сгорания, суммарный коэффициент избытка воздуха при этом составляетй ;=1,15-3,25. А

3372 о !

20.

Для осуществления второго варианта вторичный воздух в зону сгорания подают в виде радиальных струй при

25 оптимальном соотношении скоростей истечения топливо-воздушной смеси и вторичного воздуха, равном 0,1-0,5.

При этом радиальные сопла для выпуска воздуха целесообразно располагать от входного участка камеры сгорания на расстоянии !, составляющем (0,350,75)L.к, Опыты подтвердили снижение температуры стенки камеры сгорания при удалении места ввода вторичного воз35 духа от входного участка внутрь ка меры сгорания.

При работе горелки в непрерывном режиме предпочтительна подача вторичного воздуха радиальными струями

40 (второй вариант). Однако при работе горелки в импульсном режиме целесообразно осуществлять подачу вторичнога воздуха одиночной аксиальной струей (первый вариант), чтобы избежать опасности оплавления центральной трубы от излучения раскаленными стенками камеры сгорания в периоды времени, когда горелка выключена.

Изобретение позволяет обеспечить

5S

3 95 при уменьшении aL„ < 0,85 увеличиваются потери тепла с химическим недожогом и снижается эффективность использования топлива.

Целью изобретения является повышение надежности работы камеры сгорания при обеспечении полноты выгорания топлива.

Поставленная цель достигается тем, что согласно первому варианту соотношение скоростей истечения .то-. пливо-воздушной смеси и вторичного воздуха поддерживается равным 0,51,0, и тем, что согласно .второму варианту подача вторичного воз-.. духа в зону сгорания осуществляется в виде радиальных струй при соотношении скоростей истечения топливо-воздушной смеси и вторичного воздуха, равном

0,1-0,5.

Кроме того, по первому и второму вариантам топливо и воздух могут подаваться импульсами.

На фиг. 1 представлена горелка с двухстадийной подачей воздуха на горение. продольный разрез; на фиг. 2узел I на фиг. l.(ïåðâûé вариант); на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1 (второй вариант).

Горелка, осуществляющая предлагаемый способ сжигания топлива, содер-, жит корпус 1, газовую трубку 2, центральнуо воздушную трубу 3, завихритель 4 потока первичного воздуха камеру 5 сгорания, пилотную горелку 6, снабженную запально-защитным устройством 7. Труба .3 заканчивается в камере 5 сгорания соплом 8 с центральным отверстием.для сжигания топлива (первый вариант), а также может иметь заглушенный торец с радиальными отверстиями 9 для создания ряда радиальных воздушных струй (второй вариант), Газ истекает из трубы

2 через отверстия 10, которые могут выполняться радиальными или аксиальными.

Способ реализуется следующим образом.

Первичный воздух поступает в корпус 1, топливо подается в трубу 2 . и далее через отверстия 10 проходит в поток первичного воздуха, образуя богатую топливо-воздушную смесь, которая истекает в камеру 5 сгорания.

Вторичный воздух для горения поступает в виде центрального аксиального потока по трубе 3 и далее попадает в камеру 5 сгорания через соп4 ло 8 (первый вариант) или ряд отверстий 9 (второй вариант) в виде радиальных струй.

Для розжига горючей смеси в камере сгорания подают газ и воздух s пилотную горелку 6, поджигают полученную в ней горючую смесь с помощью запально-защитного устройства 7.

Для осуществления первого варианта сжигания топлива оптимальным соотношением скорости истечения топливо-воздушной смеси и вторичного воздуха является 0,5-1,0. При этом следует выбирать расстояние от входного участка камеры сгорания до среза сопла !. не превышающим 0,4 L<, где Lt - длина камеры сгорания, что способствует получению минимальных значений химического недожога при, суммарном коэффициенте избытка воздуха., близком к единице. полноту выгорания топлива и надежную работу камеры сгорания и может эффективно использоваться в различных тепловых агрегатах. формула изобретения

1. Способ сжигания топлива путем подачи в зону сгорания топливо-во:5 953372 цушной смеси в виде периферийного потока и подачи вторичного воздуха в видЕ центрального аксиального потока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при обеспечении полноты выгорания топлива, соотношение скоростей истечения топливо-воздушной смеси и вторичного воздуха поддерживают равным 0,5- 1,0.

2. Способ сжигания топлива путем подачи в зону сгорания топливо-воздушной смеси в виде периферийного потока и подачи вторичного воздуха в виде центрального аксиального потока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при Ьбеспечении полноты выгорания топлива, воздух в зону сгорания выпускают в виде радиальных струй при соотношении скоростей истечения

5 топливо-воздушной смеси и вторичного воздуха, равном 0,1-0,5.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что подачу топлива и воздуха осуществляют импульсами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Реферативный сборник "Использование газа в народном хозяйстве".

ВНИИЭгазпром, 1978, Ю 5 с. 22.

2. Авторское свидетельство СССР 723299, кл. F 23 0 15/00, 1980. пер1ичний

Волил йзУуи д р

Тираж 59 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель И. Зубков

Ре акто В. Данко Техред Ж.Кастелевич Корректор А. Гриценко