ГАЗОМАЗУТНАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 1999 года по МПК F23D17/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к конструкции газомазутной горелки, внутреннего смешения газа с воздухом и принудительной подачей воздуха, используемой в технологических целях и устанавливаемой на паровых и водогрейных котлах.

Известна газовая горелка с принудительной подачей воздуха среднего давления (П. Б.Майзельс, Д.Я.Вигдорчик "Газогорелочные устройства. М., Стройиздат, 1964, с. 233 - 234, рис. 152), предназначенная для сжигания газа в вагранках, переводимых с твердого топлива на газовое. Хорошее смещение газа с воздухом достигается в этой горелке делением газового потока на несколько струй и направлением их под углом к потоку воздуха смесителем соответствующей длины. Для удобства монтажа и эксплуатации горелка - угловая. Она устанавливается в сочетании с керамическими тоннелями. Для наблюдения за процессом горения в ней предусмотрен глазок, изготовленный из жаростойкого стекла.

К недостаткам газовой горелки с принудительной подачей воздуха следует отнести ее узкую специфику, угловую конфигурацию, малую тепловую нагрузку 127500 ккал/час, эксплуатацию горелки с высоконапорным дутьевым вентилятором и давлением воздуха в пределах 600 - 1000 мм вод.ст. и давлением газа 3000 мм вод.ст., значительный коэффициент избытка воздуха α = 1,1 (см. таблицу 70 стр. 235), а также малую турбулизацию (смешение) потока воздуха в зоне газораспределительного устройства (смесителя) с потоком газа, вводимого в центральную часть движущегося потока воздуха.

Наиболее близким техническим решением является комбинированная газомазутная горелка (П.Б.Майзельс, Д.Я.Вигдорчик. "Газогорелочные устройства. М., Стройиздат, 1964 г., с. 275 - 277, рис. 181), предназначенная для установки на вертикальных водотрубных радиационных котлах типа ПГВМ-50-1 с тепловой производительностью ≈ 50 • 10⁶ ккал/час.

Прототип, относясь к газомазутным горелкам внешнего смешивания, имеет следующие недостатки.

Смешение газа с воздухом осуществляется в конце прямолинейного участка горелки и топке котла, т.е. смешение газа с воздухом происходит не полностью в корпусе горелки, а лишь частично; требуется наличие тепловой изоляции не только газового коллектора, но и обоих прямолинейных участков горелки; кольцевой газовый коллектор прямоугольного сечения перфорирован односторонне, только внутрь корпуса горелки и составляет единое целое со стенкой последнего (второго) прямолинейного участка, горелка рассчитана только на эксплуатацию со средним давлением газа и обладает незначительной тепловой мощностью.

Целью предлагаемого изобретения является улучшение смешения газа с воздухом внутри горелки и уменьшение коэффициента избытка воздуха, а также возможность создания горелки повышенной тепловой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в газомазутной горелке, содержащей корпус в виде трубного тора с прямолинейным участком, фланцы, с одной стороны соединяющие корпус горелки с фронтом котла, с другой - соединяющие с патрубком подачи воздуха, газоподающее устройство с выпускными отверстиями, и форсунку для жидкого топлива, корпус горелки выполнен цельным и прикреплен фланцем к фронту котла частью тора, газоподающее устройство установлено в пространстве прямолинейного участка корпуса, расположенного ниже трубного тора горелки, не касаясь его стенок, над фланцем, соединенным с воздушным патрубком, при этом форсунка для жидкого топлива выполнена съемной.

В вариантах исполнения, кроме того, газоподающее устройство выполнено в виде кольцевого газового коллектора, выпускные отверстия которого выполнены на его внешней и внутренней образующей.

- горелка дополнительно содержит лопастной вентилятор, расположенный выше газоподающего устройства;
- имеет больший или меньший диаметр трубы на прямолинейном участке относительно диаметра торовой части трубы;
- газоподающее устройство выполнено в виде полой спирали, а выходные отверстия выполнены с двух сторон по боковым образующим;
- горелка выполнена с расширением торовой части трубы, соединенной крепежным фланцем с котлом, и направляющими лопатками, установленными на выходе газовоздушной смеси из горелки;
- имеет стабилизатор горения в виде футерованной амбразуры фронта котла;
- на выходе из горелки установлен керамический насадок;
- над газоподающим устройством установлены перегородки;
- над газоподающим устройством установлена торовая шайба с отверстиями;
- над газоподающим устройством установлена сетка;
- над газоподающим устройством установлены направляющие лопатки;
- над газоподающим устройством внутри корпуса установлено сопло;
- газоподающих устройств выполнено более, чем одно;
- горелка изготовлена из температуростойкого антикоррозионного материала;
- горелка защищена слоем антикоррозионного покрытия;
- горелка снаружи имеет изоляционное покрытие;
- канал для установки форсунки служит дополнительной гляделкой.

На фиг. 1 изображена газомазутная горелка, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - лопастной вентилятор; на фиг. 4 - газоподающее устройство в виде полой спирали.

Горелка содержит корпус в виде полой гнутой в четверть кольца трубы 1, имеющей снизу прямолинейный участок (см.фиг. 1). Труба 1 одним концом соединена снизу с патрубком 2 подачи воздуха от дутьевого вентилятора (на фиг. 1 не показан), другим концом с щитом 3 крепления горелки к фронту котла. На входе воздуха в прямолинейный участок трубы 1 горелки, выше технологического соединения 4, установлено газоподающее устройство 5, представляющее собой трубное кольцо с соплами 6 (отверстиями), которые расположены по внешней и внутренней образующей газоподающего устройства 5. К газоподающему устройству 5 подведена труба 7 газовой разводки с запорной арматурой 8. Газоподающее устройство 5 с двумя трубными кольцами иллюстрирует фиг. 2. Газомазутная горелка имеет устройство 9 крепления мазутной форсунки, а давление подаваемого на горелку воздуха регулируется направляющими дутьевого вентилятора 10.

Газомазутная горелка работает следующим образом.

Включаются тяго-дутьевые аппараты котельной установки, после вентиляции топки котла 11 включается запально-защитное устройство, автоматически открывается запорная газовая арматура 8 (газовые клапаны) и газ из газоподающего устройства 5 выходит струйками из сопел 6 в перпендикулярно движущийся поток воздуха, как с внешней, так и внутренней стороны газоподающего устройства 5 (трубного кольца), при этом образовавшаяся газовоздушная смесь воспламеняется от ЭЗУ и начинается рабочий процесс сгорания топлива.

Изобретение относится к теплоэнергетике и представляет конструкцию газомазутной горелки с принудительной подачей воздуха, смешение которого с газом происходит внутри горелки, при этом форсунка выполнена съемной. Конструкция трубной горелки состоит из цельного корпуса торической формы и прямолинейного участка, внутри которого расположен кольцевой газовый коллектор, перфорированный двусторонне по боковым образующим. Тором горелка крепится с помощью фланца к фронту котла, а прямолинейным участком - к воздухоподающему патрубку, при этом горелка может быть использована в технологических целях или установлена на паровых и водогрейных котлах и обеспечивает улучшение смешения газа с воздухом. 17 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Газомазутная горелка, содержащая корпус в виде трубного тора с прямолинейным участком, фланцы, с одной стороны соединяющие корпус горелки с фронтом котла, с другой - соединяющие с патрубком подачи воздуха, газоподающее устройство с выпускными отверстиями и форсунку для жидкого топлива, отличающаяся тем, что корпус горелки выполнен цельным и прикреплен фланцем к фронту котла частью тора, газоподающее устройство установлено в пространстве прямолинейного участка, расположенного ниже трубного тора горелки, не касаясь его стенок, над фланцем, соединенным с воздушным патрубком, при этом форсунка для жидкого топлива выполнена съемной. 2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что газоподающее устройство выполнено в виде кольцевого газового коллектора, выпускные отверстия которого выполнены на его внешней и внутренней образующих. 3. Горелка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит лопастной вентилятор, расположенный выше газоподающего устройства. 4. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что имеет больший или меньший диаметр трубы на прямолинейном участке относительно диаметра торовой части трубы. 5. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что газоподающее устройство выполнено в виде полой спирали, а выходные отверстия выполнены с двух сторон по боковым образующим. 6. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с расширением торовой части трубы, соединенной крепежным фланцем с котлом, и направляющими лопатками, установленными на выходе газовоздушной смеси из горелки. 7. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что имеет стабилизатор горения в виде футерованной амбразуры фронта котла. 8. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что на выходе из горелки установлен керамический насадок. 9. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что над газоподающим устройством установлены перегородки. 10. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что над газоподающим устройством установлена торовая шайба с отверстиями. 11. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что над газоподающим устройством установлена сетка. 12. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что над газоподающим устройством установлены направляющие лопатки. 13. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что над газоподающим устройством внутри корпуса установлено сопло. 14. Горелка по пп.1 - 13, отличающаяся тем, что газоподающих устройств выполнено более чем одно. 15. Горелка по пп. 1 - 14, отличающаяся тем, что она изготовлена из температуростойкого антикоррозионного материала. 16. Горелка по пп.1 - 14, отличающаяся тем, что она защищена слоем антикоррозионного покрытия. 17. Горелка по пп.1 - 15, отличающаяся тем, что снаружи имеет изоляционное покрытие. 18. Горелка по пп.1 - 17, отличающаяся тем, что канал для установки форсунки служит дополнительной гляделкой.