Горелка - заявка 2016138969 на патент на изобретение в РФ

1. Горелка, в которой происходит умеренное горение, содержащая систему всасывания рециркулирующихся дымовых газов непосредственно из камеры сгорания при помощи инжектора, в который подается поддерживающее горение вещество; систему теплообмена, выполненную с возможностью теплообмена между рециркулирующимися дымовыми газами и поддерживающим горение веществом; системы впрыска топлива непосредственно в рециркулирующиеся дымовые газы, содержащие или не содержащие поддерживающее горение вещество, с образованием смеси топливо-рециркулирующиеся дымовые газы - поддерживающее горение вещество в зоне вокруг выпускного отверстия инжектора поддерживающего горение вещества и последующего введения смеси в указанную камеру сгорания.
2. Горелка по п. 1, содержащая кольцевой канал 12, который представляет собой всасывающую система для рециклирующихся дымовых газов, транзитную камеру 2, системы 5 и 8 впрыска топлива, инжектор 1 поддерживающего горение вещества, образующийся из труб 1а, которые параллельны в своих выходных частях, а также выпускной конус 11 горелки.
3. Горелка по п. 2, содержащая кольцевой канал 12, систему теплообмена, выполненную с возможностью теплообмена между рециркулирующимися дымовыми газами и поддерживающим горение веществом, располагающиеся соосно с кольцевым каналом 12 системы впрыска топлива для подачи топлива непосредственно в рециркулирющиеся дымовые газы, указанные системы устанавливаются как внутри, так и снаружи транзитной камеры 2 и соосны выпускным частям труб 1а, образующих инжектор 1, с формированием в зоне вокруг передних секций выпускных частей труб 1а, образующих инжектор 1, смеси топливо-рециклирующиеся дымовые газы - поддерживающее горение вещество с последующим введением смеси в камеру сгорания.
4. Горелка по любому из пп. 1-3, в которой кольцевой канал, система теплообмена между дымовыми газами и поддерживающим горение веществом и транзитная камера соосны по отношению к продольной оси горелки.
5. Горелка по п. 4, содержащая всасывающие впуски 7 для всасывания рециркулирующихся дымовых газов, уже содержащих топливо, когда система 5 впрыска также используется.
6. Горелка по п. 5, в которой топливо подается системой 5 впрыска.
7. Горелка по п. 6, в которой подающееся топливо является жидким топливом.
8. Горелка по любому из пп. 5-7, в которой выпускной конус 11, всасывающие впуски 7, кольцевой канал 12 и кольцевая распределительная камера 13 поддерживающего горение вещества располагаются кругообразно и продольно вокруг оси горелки.
9. Горелка по любому из пп. 5-8, в которой транзитная камера 2 и инжектор 1 располагаются вдоль продольной оси горелки.
10. Горелка по любому из пп. 5-9, в которой трубы 1а инжектора 1 содержат входы, соединенные с кольцевой распределительной камерой 13 поддерживающего горение вещества и располагающиеся радиально к ней, а выходные части указанных труб параллельны продольной оси горелки со своими выходами, направленными в сторону выпускного конуса 11; указанные выходные части труб 1а располагаются в осевом направлении и кругообразно относительно продольной оси горелки.
11. Горелка по любому из пп. 5-10, в которой система 8 впрыска располагается кругообразно вокруг продольной оси горелки и помещается в конце труб параллельно оси горелки, от задней стенки горелки пересекая транзитную камеру 2 и выходную переднюю секцию инжектора 1.
12. Горелка по любому из предшествующих пунктов 5-11, в которой система 5 впрыска находится на задней стенке корпуса 20 горелки и распологается на продольной оси горелки кругообразно к ней.
13. Горелка по любому из пп. 5-11, в которой корпус 20 имеет огнеупорную или керамическую подкладку в его внутренней части.
14. Горелка по любому из пп. 5-12, содержащая приводной фланец 3, кольцевой барабан 4 подачи поддерживающего горение вещества, приводные фланцы 6 подачи топлива к системе 5 впрыска.
15. Горелка по любому из пп. 5-12, в которой корпус 20 образуется из муфельной печи 9 и рубашки 10; причем муфельная печь 9 и кольцевой подающий барабан 4 являются круговыми и продольно расположенными вокруг оси горелки; всасывающие впуски 7 ограничиваются внешне муфельной печью 9; приводные фланцы 6 располагаются снаружи относительно задней стенки корпуса 20 горелки, фланец 3 обеспечивает впуск поддерживающего горение вещества в кольцевой подающий барабан 4, соединенный с кольцевой камерой 13 топлива через радиальные каналы 14.
16. Горелка по любому из пп. 1-15, в которой поддерживающее горение вещество выбирается из атмосферного воздуха, обогащенного воздуха, кислорода и технического кислорода.
17. Горелка по любому из пп. 1-16, в которой использующееся топливо является жидким и/или газообразным, или твердым топливом, приведенным в жидкое или газообразное состояние по условиям эксплуатации горелки.
18. Способ эксплуатации горелки по любому из пп. 1-17, содержащий следующие этапы: всасывание рециркулирующихся дымовых газов непосредственно из камеры сгорания с помощью инжектора, в который подается поддерживающее горение вещество; нагревание поддерживающего горение вещества путем теплообмена с рециркулирующимися дымовыми газами; непосредственное впрыскивание топлива в рециклирующиеся дымовые газы с помощью одной или нескольких систем впрыска; формирование смеси топливо-рециркулирующиеся дымовые газы-поддерживающее горение вещество; введение смеси в камеру сгорания.
19. Способ по п. 18, содержащий следующие этапы:
a) рециркулирующиеся дымовые газы всасываются из камеры сгорания с помощью инжектора 1, в который подается поддерживающее горение вещество,
b) проводится теплообмен между рециркулирующимися дымовыми газами и поддерживающим горение веществом,
c) проводится впрыск топлива с помощью системы 5 и/или 8 впрыска в дымовые газы внутри и/или снаружи транзитной камеры 2, соосной с системой подачи поддерживающего горение вещества,
d) образуется смесь топливо-рециркулирующиеся дымовые газы - поддерживающее горение вещество, при этом поддерживающее горение вещество впрыскивается в горелку с помощью инжектора 1,
e) впуск смеси в камеру сгорания.
20. Способ по любому из пп. 18-19, в котором рециркулирующиеся дымовые газы поступают в горелку через всасывающие впуски 7, всасывающиеся за счет разрежения, создаваемого потоком поддерживающего горение вещества, выходящего из инжектора 1; они протекают через кольцевой канал 12 и нагревают за счет теплообмена поддерживающее горение вещество, которое поступает из радиальных каналов 14 и течет в противотоке по отношению к рециркулирующимся дымовым газам в кольцевую распределительную камеру 13 поддерживающего горение вещества; затем они входят в транзитную камеру 2 и установленный ниже по течению инжектор 1, и они смешиваются с поддерживающим горение веществом; топливо впрыскивается непосредственно в рециркулирующиеся дымовые газы системой 5 впрыска и/или системой 8 впрыска.
21. Способ по любому из пп. 18-20, в котором система 5 впрыска и/или система 8 впрыска используется при подаче газообразного топлива в горелку.
22. Способ по любому из пп. 18-20, в котором система 5 впрыска и дополнительно система 8 впрыска используются при подаче жидкого топлива в горелку.
23. Способ по любому из пп. 18-20, в котором система 5 впрыска используется для жидкого топлива, а система 8 впрыска для газообразного топлива, когда жидкое топливо и газообразное топливо одновременно подаются в горелку.
24. Способ по любому из пп. 18-23, в котором количество кислорода в дымовых газах (% по объему при сухом газе) равно или менее 1,2% при использовании жидкого топлива и ниже 0,4%, при использовании газообразного топлива.
25. Способ по любому из пп. 18-24, в котором отношение расхода потоков рециркулирующихся дымовых газов/поддерживающего горение вещества, выраженное в процентах по объему, составляет от 30% до примерно 60%.
26. Способ по любому из пп. 18-25, в котором в начале работы горелки топливо впрыскивается системой 8 впрыска, а когда горелка работает в стационарном режиме, используется система 5 впрыска и/или система 8 впрыска.
27. Применение горелки в соответствии с пп. 1-17 для действующих промышленных парогенераторов для производства технологического пара или электрической энергии с использованием способа по любому из пп. 18-26.
Наверх