ПОДОВАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 2003 года по МПК F23D14/22 

Изобретение относится к подовым (горизонтально-щелевым) однотрубным горелкам с принудительным дутьем для сжигания газообразного топлива и может быть использовано в отопительных секционных котлах, сушилах и др. тепловых агрегатах, для которых резервным топливом служит уголь.

Известна подовая горелка, содержащая горелочный туннель с боковым входным воздушным патрубком и размещенным над ним поперечным газовым коллектором, причем в туннеле в зоне входного воздушного патрубка дополнительно установлена клиновидная вставка, направленная острием клина в сторону патрубка и размещенная с возможностью перемещения поперек туннеля и изменения утла раскрыли клина. (А.С. 1550280, F 23 D14/20, опубл. Бюл. 10, 15.03.90).

Недостатком подовой горелки является повышенный нагрев коллектора, уменьшение размера газовыпускных отверстий, потеря их формы в период эксплуатации за счет образования и отложения пироуглерода, невозможность обеспечения организованной подачи и регулирования воздуха за счет естественной тяги, неравномерность распределения тепловых нагрузок, сложность конструкции.

Известна подовая горелка, содержащая газовый коллектор с двумя рядами отверстий, выполненных под утлом друг к другу, размещенный в нижней части туннеля, причем диаметры отверстий и расстояние между вертикальной осью сечения коллектора. , и центром этих отверстий выполнены изменяющимися от фронта в глубну котла, для каждого ряда отверстий, по всей длине коллектора отношение Δ/d=const. А/С. 1606809, F 23 D 14/20, опубл. Бюл. 42, 15.11.90).

Недостатком подовой горелки является повышенный нагрев коллектора, уменьшение размера газовыпускных отверстий, потеря их формы в период эксплуатации за счет образования и отложения пироуглерода, невозможность обеспечения организованной подачи и регулирования воздуха за счет естественной тяги, неравномерность распределения тепловых нагрузок, сложность конструкции.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является подовая горелка, содержащая туннель из огнеупорного материала (шамотного кирпича класса А), размещенный в нем газовый коллектор с двумя рядами отверстий, расположенных в шахматном порядке, и воздухоподводящий канал, соединенный с вентилятором (А.С. Иосерлин. Газовые горелки. Л., Недра,, 1973 г., с. 65).

Недостатком известной горелки является неравномерность распределения температyp по длине топки, коэффициент избытка воздуха α=1,25-1,75,химический недожог, образующееся в процессе горения пламя касается поверхностей нагрева, что приводит к быстрому износу оборудования. Недостатком горелки является также сложность монтажа и ремонтных работ.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение неравномерности тепловой нагрузки по длине топки, повышение эффективности и качества сжигания газа, улучшение смесеобразования, уменьшение длины пламени, повышение надежности работы, упрощение монтажа горелок и ремонтных работ.

Сущность изобретения заключается в том, что подовая горелка включает туннель, образованный блоками из огнеупорного материала, размещенный в нем газовый коллектор с двумя рядами отверстий, расположенных в шахматном порядке, и воздухоподводящий канал, причем воздухопродводящий канал выполнен в виде воздуховода прямоугольного сечения клиновидной формы с щелью, расположенной в его клиновидной части под отверстиями газового коллектора, а блоки и газовый коллектор прикреплены к воздуховоду.

Использование воздуховода прямоугольного сечения клиновидной формы с щелью, расположенной в его клиновидной части под отверстиями газового коллектора, приводит к равномерному полю скоростей воздуха по всей длине щели, следовательно, позволяет улучшить смесеобразование газа с воздухом и улучшает качество сгорания газа
Соединение воздуховода с блоками из огнеупорного материала и газовым коллектором позволяет получить простое в эксплуатации устройство. Горелочный блок легко устанавливается и демонтируется в топке при ремонтных работах.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая конструкция подовой горелки с принудительным дутьем; на фиг. 2 - разрез по А-А; на фиг. 3 - поперечнoe сечение газового коллектора; на фиг. 4 - воздуховод (вид сверху).

Подовая горелка содержит газовый коллектор 1, подключенный к источнику газа и снабженный поперечными отверстиями постоянного диаметра 2, воздуховод 3, вентилятор 4, блоки из жаропрочного бетона 5, образующие туннель, газовый коллектор 1 и воздуховод 3 соединены хомутом 6, блоки и воздуховод соединены скобами 7.

Подовая горелка работает следующим образом.

Газ низкого давления подается в газовый коллектор 1 и выходит через два ряда отверстий 2 в туннель, в который подается воздух при помощи вентилятора 4 через щель воздуховода 3 и омывает газовый коллектор 1 , расположенный непосредственно над щелью воздуховода 3. В туннеле происходит перемешивание струек газа с потоком воздуха и начинается горение. Горелка зажигается запальником. Пламя мгновенно "пробегает" вдоль всего коллектора и устойчиво горит у всех отверстий. Туннель, состоящий из жаропрочного бетона, раскаляется и обеспечивает надежную стабилизацию факела на всех режимах работы горелки. По всей длине туннеля образуется общий факел, который передает внутренним поверхностям нагрева секций котла часть тепла за счет излучения.

Подовая горелка обеспечивает равномерность распределения температур по длине топки, улучшение смесеобразования, повышение эффективности и качества сжигания газа (коэффициент избытка воздуха α=1,05-1,2, невысокий выброс оксидов азота 90-120 мг/м³), уменьшение длины пламени, простоту в эксплуатации, оснащение автоматикой регулирования и безопасности.

Изобретение относится к подовым (горизонтально-щелевым) однотрубным горелкам с принудительным дутьем для сжигания газообразного топлива и может быть использовано в отопительных секционных котлах, сушилах и др. тепловых агрегатах, для которых резервным топливом служит уголь. Подовая горелка включает туннель, образованный блоками из огнеупорного материала, размещенный в нем газовый коллектор с двумя рядами отверстий, расположенных в шахматном порядке, и воздухоподводящий канал, причем воздухоподводящий канал выполнен в виде воздуховода прямоугольного сечения клиновидной формы с щелью, расположенной в его клиновидной части под отверстиями газового коллектора, а блоки из огнеупорного материала и газовый коллектор прикреплены к воздуховоду. Изобретение позволяет осуществить равномерность распределения температур по длине топки, улучшение смесеобразования, повышение эффективности и качества сжигания газа (коэффициент избытка воздуха α=1,05-1,2, невысокий выброс оксидов азота 90-120 мг/м³), уменьшение длины пламени, простота в эксплуатации, возможность оснащения автоматикой регулирования и безопасности. 4 ил.

Подовая горелка, включающая туннель, образованный блоками из огнеупорного материала, размещенный в нем газовый коллектор с двумя рядами отверстий, расположенных в шахматном порядке, и воздухоподводящий канал, отличающаяся тем, что воздухоподводящий канал выполнен в виде воздуховода прямоугольного сечения клиновидной формы с щелью, расположенной в его клиновидной части под отверстиями газового коллектора, а блоки из огнеупорного материала и газовый коллектор прикреплены к воздуховоду.