Область техники
Настоящее изобретение относится к технической области сокращения энергопотребления и выбросов загрязняющих веществ в угольных шахтах, в частности к горелке, используемой для полного сгорания газа с низкой концентрацией.
Уровень техники
Для разумного решения проблемы безопасности в шахтах, как правило, используется метод извлечения газа, позволяющий снизить концентрацию газа, выбрасываемого из вентиляционной системы, до безопасного уровня менее 1%. Однако в процессе извлечения газа из угольных шахт в Китае, в связи с единственной формой извлечения газа, смешанного с большим количеством воздуха, объем извлечения колеблется, в результате чего большая часть извлеченного газа представляет собой газ с низкой концентрацией менее 30%, в том числе извлеченный газ с концентрацией менее 8% составляет более 70% от общего объема извлечения, и эта часть газа находится в диапазоне взрывной концентрации, и использование обычных способов сжигания затрудняет его стабильное сжигание с высокой эффективностью использования и выбрасывается в атмосферную среду.
Основным компонентом газа является метан, парниковый эффект которого в 24,6 раза больше, чем у CO2, а его способность разрушать озоновый слой атмосферы в 7 раз больше, чем у CO2. Ежегодно большое количество газа с низкой концентрацией выбрасывается без использования, что не только приводит к серьезной потере ограниченных невозобновляемых ресурсов, но и усугубляет загрязнение атмосферы и парниковый эффект.
Сущность изобретения
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить горелку, используемую для полного сгорания газа с низкой концентрацией для реализации безопасного использования газа с низкой концентрацией.
Для достижения вышеуказанной цели настоящее изобретение обеспечивает следующее решение:
Настоящее изобретение раскрывает горелку, используемую для полного сгорания газа с низкой концентрацией, включающую в себя:
горелку прямого сгорания, причем горелка прямого сгорания включает в себя корпус камеры прямого сгорания и регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания; регулирующая заслонка для камеры прямого сгорания установлена на входе корпуса камеры прямого сгорания;
регенеративную горелку с пористой средой, причем регенеративная горелка с пористой средой включает в себя корпус камеры регенеративного термического окисления, регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления и теплоизоляционный слой, и регулирующая заслонка для камеры регенеративного термического окисления установлена на входе корпуса камеры регенеративного термического окисления; корпус камеры регенеративного термического окисления установлен снаружи корпуса камеры прямого сгорания для поглощения тепла, выделяемого при прямом сгорании газа; теплоизоляционный слой расположен снаружи корпуса камеры регенеративного термического окисления, так что температура внутри корпуса камеры регенеративного термического окисления поддерживается выше температуры окисления газа;
устройство распределения газа, причем устройство распределения газа используется для подачи газа на вход корпуса камеры прямого сгорания и на вход корпуса камеры регенеративного термического окисления;
устройство контроля концентрации газа, причем устройство контроля концентрации газа используется для контроля концентрации газа, подаваемого устройством распределения газа;
привод регулирующей заслонки, причем привод регулирующей заслонки соединяется с регулирующей заслонкой для камеры прямого сгорания и регулирующей заслонкой для камеры регенеративного термического окисления соответственно, чтобы управлять открытием и закрытием регулирующей заслонки для камеры прямого сгорания и регулирующей заслонки для камеры регенеративного термического окисления;
систему зажигания, причем система зажигания используется для завершения операции с зажиганием в корпусе камеры прямого сгорания;
систему контроля пламени, причем система контроля пламени используется для контроля процесса сгорания в корпусе камеры прямого сгорания;
систему контроля температуры, причем система контроля температуры используется для контроля процесса регенеративного термического окисления в корпусе камеры регенеративного термического окисления;
систему управления, причем система управления электрически соединена с устройством контроля концентрации газа, приводом регулирующей заслонки, системой зажигания и системой контроля пламени, соответственно, для управления действием привода регулирующей заслонки в соответствии с данными от устройства контроля концентрации газа, и для управления действием системы зажигания в соответствии с данными от системы контроля пламени.
Предпочтительно, горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией, дополнительно включает в себя устройство прямого сгорания для стабилизации пламени, причем устройство прямого сгорания для стабилизации пламени расположено в корпусе камеры прямого сгорания и на стороне системы зажигания рядом с регулирующей заслонкой для камеры прямого сгорания для блокировки возвратного движения газа.
Предпочтительно, диаметр входа собственного корпуса камеры прямого сгорания составляет D3, диаметр входа корпуса камеры регенеративного термического окисления составляет D2, и корпус камеры прямого сгорания и корпус камеры регенеративного термического окисления являются коаксиальными; устройство распределения газа имеет коническую форму, диаметр первого конца устройства распределения газа составляет D1, а диаметр второго конца устройства распределения газа составляет D2, D1<D2, и второй конец устройства распределения газа состыковывается с входом собственного корпуса камеры регенеративного термического окисления.
Предпочтительно, угол конуса устройства распределения газа менее 45 градусов, D2>D1>D3, 1.2D1<D2<2D1.
Предпочтительно, корпус камеры прямого сгорания включает в себя входную секцию и выходную секцию, причем диаметр входной секции составляет D3, а диаметр выходной секции составляет D4, D3 > D4.
Предпочтительно, когда концентрация газа, контролируемая устройством контроля концентрации газа, составляет менее 4,5%, система управления управляет приводом регулирующей заслонки, чтобы открыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления и закрыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания;
когда концентрация газа, контролируемая устройством контроля концентрации газа, составляет менее 8% и не менее 4,5%, система управления управляет приводом регулирующей заслонки, чтобы закрыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления и открыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания.
Предпочтительно, горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией, дополнительно включает в себя ответвление подачи газа, клапан на ответвлении и вентилятор, причем ответвление подачи газа соединено с устройством распределения газа, клапан на ответвлении и вентилятор установлены на ответвлении подачи газа, и клапан на ответвлении и вентилятор электрически соединены с системой управления;
когда концентрация газа, контролируемая устройством контроля концентрации газа, составляет не менее 8%, система управления управляет приводом регулирующей заслонки, чтобы закрыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления и открыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания, клапан на ответвлении и вентилятор.
Предпочтительно, система контроля пламени включает в себя один или более из ионного детектора пламени с зондом, инфракрасного детектора пламени и ультрафиолетового детектора пламени.
По сравнению с предшествующим уровнем техники настоящее изобретение достигает следующих технических эффектов:
При прохождении газа через устройство распределения газа, устройство контроля концентрации газа передает информацию о концентрации газа в систему управления.
Когда концентрация газа находится в диапазоне концентрации прямого сгорания, предварительно заданном системой управления, система управления управляет приводом регулирующей заслонки, чтобы открыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания и закрыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления. Далее система управления управляет включением системы зажигания после того, как система контроля пламени контролирует сигнал пламени в корпусе камеры прямого сгорания. Тепло, генерируемое сгоранием газа в корпусе камеры прямого сгорания, нагревает корпус камеры регенеративного термического окисления, так что температура корпуса камеры регенеративного термического окисления достигает температуры, позволяющей регенеративного термического окисления газа.
Когда концентрация газа находится в диапазоне концентрации регенеративного термического окисления, предварительно заданном системой управления, система управления управляет приводом регулирующей заслонки, чтобы закрыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания и открыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления. Газ окисляется в корпусе камеры регенеративного термического окисления, а система контроля температуры контролирует температуру в корпусе камеры регенеративного термического окисления.
Следовательно, горелка по настоящему изобретению может гибко регулировать способ использования газа в соответствии с фактической концентрацией газа, что не только улучшает коэффициент использования газа, но и повышает безопасность процесса использования газа.
Описание чертежей
Для более наглядной иллюстрации технических решений в вариантах осуществления или технике настоящего изобретения, ниже будут кратко представлены прилагаемые чертежи, которые будут использоваться при описании вариантов осуществления, и очевидно, что следующие прилагаемые чертежи только являются некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, и для специалиста в данной области другие прилагаемые чертежи могут быть получены в соответствии с этими чертежами без приложения творческого труда.
На фиг. 1 представлена схема горелки, используемой для полного сгорания газа с низкой концентрацией согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Описание маркировки в чертежах: 1 - устройство распределения газа; 2 - регулирующая заслонка для камеры прямого сгорания; 3 - регулирующая заслонка для камеры регенеративного термического окисления; 4 - привод регулирующей заслонки; 5 - устройство прямого сгорания для стабилизации пламени; 6 - система зажигания; 7 - камера прямого сгорания; 8 - корпус камеры регенеративного термического окисления; 9 - изоляционный слой; 10 - система контроля пламени; 11 - система контроля температуры.
Примеры осуществления изобретения
Ниже приводится более ясное и полное описание технических решений вариантов осуществления настоящего изобретения в сочетании с приложенными чертежами, которые представляют варианты осуществления настоящей заявки. Разумеется, описанные варианты осуществления только являются частью вариантов осуществления настоящей заявки, а не всеми вариантами осуществления. Все прочие варианты осуществления, полученные обычными специалистами в данной области на основании приведенных в настоящем изобретении вариантов осуществления, не прибегая к творческой работе, входят в объем защиты настоящего изобретения.
Ссылаясь на фиг. 1, вариант осуществления настоящей заявки обеспечивает горелку, используемую для полного сгорания газа с низкой концентрацией, которая включает в себя горелку прямого сгорания, регенеративную горелку с пористой средой, устройство распределения газа 1, устройство контроля концентрации газа, привод регулирующей заслонки 4, систему зажигания 6, систему контроля пламени 10, систему контроля температуры 11 и систему управления.
Горелка прямого сгорания включает в себя корпус камеры прямого сгорания 7 и регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания 2; регулирующая заслонка для камеры прямого сгорания 2 установлена на входе корпуса камеры прямого сгорания 7. Регенеративная горелка с пористой средой включает в себя корпус камеры регенеративного термического окисления 8, регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления 3 и теплоизоляционный слой 9. Регулирующая заслонка для камеры регенеративного термического окисления 3 установлена на входе корпуса камеры прямого сгорания 8. Корпус камеры регенеративного термического окисления 8 установлен снаружи корпуса камеры прямого сгорания 7 для поглощения тепла, выделяемого при прямом сгорании газа. Теплоизоляционный слой 9 расположен снаружи корпуса камеры регенеративного термического окисления 8, так что температура внутри корпуса камеры регенеративного термического окисления 8 поддерживается выше температуры окисления газа. Устройство распределения газа 1 используется для подачи газа на вход собственного корпуса камеры прямого сгорания 7 и на вход корпуса камеры регенеративного термического окисления 8. Устройство контроля концентрации газа используется для контроля концентрации газа, подаваемого устройством распределения газа 1. Привод регулирующей заслонки 4 соединяется с регулирующей заслонкой для камеры прямого сгорания 2 и регулирующей заслонкой для камеры регенеративного термического окисления 3 соответственно, чтобы управлять открытием и закрытием регулирующей заслонки для камеры прямого сгорания 2 и регулирующей заслонки для камеры регенеративного термического окисления 3. Система зажигания используется для завершения операции с зажиганием в собственном корпусе камеры прямого сгорания 7. Система контроля пламени 10 используется для контроля процесса сгорания в собственном корпусе камеры прямого сгорания 7. Система контроля температуры 11 используется для контроля процесса регенеративного термического окисления в собственном корпусе камеры регенеративного термического окисления 8. Система управления электрически соединена с устройством контроля концентрации газа, приводом регулирующей заслонки 4, системой зажигания 6 и системой контроля пламени 10, соответственно, для управления действием привода регулирующей заслонки 4 в соответствии с данными от устройства контроля концентрации газа, и для управления действием системы зажигания 6 в соответствии с данными от системы контроля пламени 10.
Принцип работы горелки, используемой для полного сгорания газа с низкой концентрацией согласно варианту осуществления выглядит следующим образом:
При прохождении газа через устройство распределения газа 1, устройство контроля концентрации газа передает информацию о концентрации газа в систему управления.
Когда концентрация газа находится в диапазоне концентрации прямого сгорания, предварительно заданном системой управления, система управления управляет приводом регулирующей заслонки 4, чтобы открыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания 2 и закрыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления 3. Далее система управления управляет включением системы зажигания 6, после того, как система контроля пламени 10 контролирует сигнал пламени в корпусе камеры прямого сгорания 7, система управления управляет выключением системы зажигания 6. Тепло, генерируемое сгоранием газа в собственном корпусе камеры прямого сгорания 7, нагревает корпус камеры регенеративного термического окисления 8, так что температура собственного корпуса камеры регенеративного термического окисления 8 достигает температуры, позволяющей регенеративного термического окисления газа.
Когда концентрация газа находится в диапазоне концентрации регенеративного термического окисления, предварительно заданном системой управления, система управления управляет приводом регулирующей заслонки 4, чтобы закрыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания 2 и открыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления 3. Газ окисляется в собственном корпусе камеры регенеративного термического окисления 8, а система контроля температуры 11 контролирует температуру в корпусе камеры регенеративного термического окисления 8.
Перед подачей газа специалистам в данной области техники могут заранее предварительно нагревать собственный корпус камеры регенеративного термического окисления 8 с помощью внешнего нагревательного устройства, чтобы начальная температура корпуса камеры регенеративного термического окисления 8 достигла температуры, обеспечивающей регенеративное термическое окисление газа.
Горелка согласно варианту осуществления может гибко регулировать способ использования газа в соответствии с фактической концентрацией газа, что не только улучшает коэффициент использования газа, но и повышает безопасность процесса использования газа.
В качестве возможного примера, в этом варианте осуществления, горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией, дополнительно включает в себя устройство прямого сгорания для стабилизации пламени 5, причем устройство прямого сгорания для стабилизации пламени 5 расположено в собственном корпусе камеры прямого сгорания 7 и на стороне системы зажигания 6 рядом с регулирующей заслонкой для камеры прямого сгорания 2 для блокировки возвратного движения газа. Под действием устройства прямого сгорания для стабилизации пламени 5 газ стабильно сгорает в корпусе камеры прямого сгорания 7, уменьшая воздействие газового потока на передние компоненты.
В качестве возможного примера, в этом варианте осуществления, диаметр входа корпуса камеры прямого сгорания 7 составляет D3, диаметр входа корпуса камеры регенеративного термического окисления 8 составляет D2, и корпус камеры прямого сгорания 7 и корпус камеры регенеративного термического окисления 8 являются коаксиальными. Устройство распределения газа 1 имеет коническую форму, диаметр первого конца устройства распределения газа 1 составляет D1, а диаметр второго конца устройства распределения газа 1 составляет D2, D1<D2, и второй конец устройства распределения газа 1 состыковывается с входом собственного корпуса камеры регенеративного термического окисления 8.
Когда концентрация газа находится в диапазоне концентрации прямого сгорания, предварительно заданном системой управления, поскольку собственный корпус камеры прямого сгорания 7 находится в центральном положении, газ непосредственно поступает в камеру прямого сгорания после открытия регулирующей заслонки для камеры прямого сгорания 2. Когда концентрация газа находится в диапазоне концентрации регенеративного термического окисления, предварительно заданном системой управления, поскольку корпус камеры прямого сгорания 7 находится в центральном положении и регулирующая заслонка для камеры прямого сгорания 2 находится в закрытом состоянии, газовый поток сначала попадает в регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания 2, затем на вход окружающей камеры регенеративного термического окисления. В этом процессе регулирующая заслонка для камеры прямого сгорания 2 играть роль прерывания газового потока для улучшения однородности газа.
В качестве возможного примера, в этом варианте осуществления, угол конуса A устройства распределения газа 1 менее 45° для увеличения длины устройства распределения газа 1 в собственном осевом направлении при определении D1 и D2, чтобы формировать большое внутреннее пространство. Когда концентрация газа находится в диапазоне концентрации регенеративного термического окисления, предварительно заданном системой управления, регулирующая заслонка для камеры прямого сгорания 2 закрывается, и это внутреннее пространство может обеспечить буферную зону для лучшего перераспределения газового потока. Конкретно, в этом варианте осуществления, соотношение между вышеупомянутыми размерами: D2>D1>D3, 1.2D1<D2<2D1.
В качестве возможного примера, в этом варианте осуществления, собственный корпус камеры прямого сгорания 7 включает в себя входную секцию и выходную секцию, причем входная секция и выходная секция являются коаксиальными. Диаметр входной секции составляет D3, а диаметр выходной секции составляет D4, D3 > D4. Диаметр выходной секции является относительно большим, что обеспечивает большое пространство для сгорания. Диаметр выходной секции является относительно небольшим, что облегчает стыковое соединение последующих трубопроводов.
В качестве возможного примера, в этом варианте осуществления, диапазон концентрации регенеративного термического окисления, предварительно заданный системой управления: концентрация газа составляет более 0 и менее 4,5%, а диапазон концентрации прямого сгорания, предварительно заданный системой управления: концентрация газа составляет не менее 4,5% и менее 8%.
То есть, когда концентрация газа, контролируемая устройством контроля концентрации газа, составляет менее 4,5%, система управления управляет приводом регулирующей заслонки 4, чтобы открыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления 3 и закрыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания 2.
Когда концентрация газа, контролируемая устройством контроля концентрации газа, составляет менее 8% и не менее 4,5%, система управления управляет приводом регулирующей заслонки 4, чтобы закрыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления 3 и открыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания 2.
В зависимости от различных фактических потребностей специалистам в данной области техники могут также регулировать вышеуказанные параметры диапазона концентрации, если он способен выбрать соответствующий способ использования газа в зависимости от различной концентрации.
Когда концентрация газа относительно высока, для улучшения коэффициента использования газа, в настоящем варианте осуществления также подается воздух в газ через ответвление подачи газа для дополнительной подачи кислорода.
Конкретно, в этом варианте осуществления, горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией, дополнительно включает в себя ответвление подачи газа, клапан на ответвлении и вентилятор (ответвление подачи газа, клапан на ответвлении и вентилятор не показаны на фиг.1). Ответвление подачи газа соединено с устройством распределения газа 1; клапан на ответвлении и вентилятор установлены на ответвлении подачи газа, и клапан на ответвлении и вентилятор электрически соединены с системой управления.
Когда концентрация газа, контролируемая устройством контроля концентрации газа, составляет не менее 8%, система управления управляет приводом регулирующей заслонки 4, чтобы закрыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления 3, а также открыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания 2 и клапан на ответвлении, и включить вентилятор, далее внешний дополнительный воздух поступает в устройство распределения газа 1 через ответвление подачи газа, смешивается с газом, после чего поступает в собственный корпус камеры прямого сгорания 7.
В качестве возможного примера, в этом варианте осуществления, когда система контроля пламени 10 выполняет контроль пламени либо путем контроля температуры, либо путем контроля освещенности. Конкретно, система контроля пламени 10 включает в себя один или более из ионного детектора пламени с зондом, инфракрасного детектора пламени и ультрафиолетового детектора пламени.
В описании проведено описание принципа и вариантов осуществления настоящего изобретения. Вышеприведенные варианты осуществления используются только для облегчения понимания настоящего изобретения и его основных идеей; в то же время технического персонала в данной области, основываясь на идеях настоящего изобретения, в конкретный вариант осуществления настоящего изобретения и область применения будут вноситься изменения. В целом, содержание данного описания не должно быть истолковано как ограничение настоящего изобретения.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1991 |
|
RU2082915C1 |
Горелочное устройство установки промысловой паровой передвижной | 2020 |
|
RU2737991C1 |
РЕГЕНЕРАТИВНАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ | 1993 |
|
RU2107667C1 |
СПОСОБ И РЕГУЛИРУЮЩАЯ ГАЗОВАЯ АРМАТУРА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАЖИГАНИЯ ГАЗОВОГО УСТРОЙСТВА | 2009 |
|
RU2507450C2 |
СОПЛО С НИЗКИМИ ВЫБРОСАМИ, КАМЕРА СГОРАНИЯ ДЛЯ ДВУХКОМПОНЕНТНОГО ГОРЮЧЕГО С НИЗКИМИ ВЫБРОСАМИ И ГАЗОТУРБОГЕНЕРАТОРНЫЙ АГРЕГАТ | 2022 |
|
RU2818739C2 |
ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, РАБОТАЮЩИЙ НА ОБЕДНЕННОЙ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ | 2011 |
|
RU2521179C2 |
СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ПОДАЧИ И СЖИГАНИЯ ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА В СТЕКЛОПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ И ГОРЕЛКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМЕ | 2004 |
|
RU2376526C2 |
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ С СЖИГАНИЕМ ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА В СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ | 2003 |
|
RU2355650C2 |
СЖИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ | 2020 |
|
RU2751828C1 |
СПОСОБ РАБОТЫ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ И РЕГЕНЕРАТИВНАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ | 1993 |
|
RU2111180C1 |
Изобретение относится к области энергетики. Горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией, включает в себя: горелку прямого сгорания, причем горелка прямого сгорания включает в себя корпус камеры прямого сгорания и регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания; регулирующая заслонка для камеры прямого сгорания установлена на входе корпуса камеры прямого сгорания; регенеративную горелку с пористой средой, причем регенеративная горелка с пористой средой включает в себя корпус камеры регенеративного термического окисления, регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления и теплоизоляционный слой, и регулирующая заслонка для камеры регенеративного термического окисления установлена на входе корпуса камеры регенеративного термического окисления; корпус камеры регенеративного термического окисления установлен снаружи корпуса камеры прямого сгорания для поглощения тепла, выделяемого при прямом сгорании газа; теплоизоляционный слой расположен снаружи собственного корпуса камеры регенеративного термического окисления, так что температура внутри собственного корпуса камеры регенеративного термического окисления поддерживается выше температуры окисления газа; устройство распределения газа, причем устройство распределения газа выполнено с возможностью подачи газа на вход корпуса камеры прямого сгорания и на вход корпуса камеры регенеративного термического окисления; устройство контроля концентрации газа, причем устройство контроля концентрации газа выполнено с возможностью контроля концентрации газа, подаваемого устройством распределения газа; привод регулирующей заслонки, причем привод регулирующей заслонки соединен с регулирующей заслонкой для камеры прямого сгорания и регулирующей заслонкой для камеры регенеративного термического окисления соответственно с возможностью управления открытием и закрытием регулирующей заслонки для камеры прямого сгорания и регулирующей заслонки для камеры регенеративного термического окисления; систему зажигания, причем система зажигания выполнена с возможностью завершения операции с зажиганием в корпусе камеры прямого сгорания; систему контроля пламени, причем система контроля пламени выполнена с возможностью контроля процесса сгорания в корпусе камеры прямого сгорания; систему контроля температуры, причем система контроля температуры выполнена с возможностью контроля процесса регенеративного термического окисления в корпусе камеры регенеративного термического окисления; систему управления, причем система управления электрически соединена с устройством контроля концентрации газа, приводом регулирующей заслонки, системой зажигания и системой контроля пламени, соответственно, для управления действием привода регулирующей заслонки в соответствии с данными от устройства контроля концентрации газа и для управления действием системы зажигания в соответствии с данными от системы контроля пламени. Изобретение позволяет обеспечить полное сгорание газа с низкой концентрацией для реализации безопасного использования газа с низкой концентрацией. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.
1. Горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией, отличающаяся тем, что она включает в себя:
горелку прямого сгорания, причем горелка прямого сгорания включает в себя корпус камеры прямого сгорания и регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания; регулирующая заслонка для камеры прямого сгорания установлена на входе корпуса камеры прямого сгорания;
регенеративную горелку с пористой средой, причем регенеративная горелка с пористой средой включает в себя корпус камеры регенеративного термического окисления, регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления и теплоизоляционный слой и регулирующая заслонка для камеры регенеративного термического окисления установлена на входе корпуса камеры регенеративного термического окисления; корпус камеры регенеративного термического окисления установлен снаружи корпуса камеры прямого сгорания для поглощения тепла, выделяемого при прямом сгорании газа; теплоизоляционный слой расположен снаружи собственного корпуса камеры регенеративного термического окисления, так что температура внутри собственного корпуса камеры регенеративного термического окисления поддерживается выше температуры окисления газа;
устройство распределения газа, причем устройство распределения газа выполнено с возможностью подачи газа на вход корпуса камеры прямого сгорания и на вход корпуса камеры регенеративного термического окисления;
устройство контроля концентрации газа, причем устройство контроля концентрации газа выполнено с возможностью контроля концентрации газа, подаваемого устройством распределения газа;
привод регулирующей заслонки, причем привод регулирующей заслонки соединен с регулирующей заслонкой для камеры прямого сгорания и регулирующей заслонкой для камеры регенеративного термического окисления соответственно с возможностью управления открытием и закрытием регулирующей заслонки для камеры прямого сгорания и регулирующей заслонки для камеры регенеративного термического окисления;
систему зажигания, причем система зажигания выполнена с возможностью завершения операции с зажиганием в корпусе камеры прямого сгорания;
систему контроля пламени, причем система контроля пламени выполнена с возможностью контроля процесса сгорания в корпусе камеры прямого сгорания;
систему контроля температуры, причем система контроля температуры выполнена с возможностью контроля процесса регенеративного термического окисления в корпусе камеры регенеративного термического окисления;
систему управления, причем система управления электрически соединена с устройством контроля концентрации газа, приводом регулирующей заслонки, системой зажигания и системой контроля пламени, соответственно, для управления действием привода регулирующей заслонки в соответствии с данными от устройства контроля концентрации газа и для управления действием системы зажигания в соответствии с данными от системы контроля пламени.
2. Горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией по п. 1, отличающаяся тем, что горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией, дополнительно включает в себя устройство прямого сгорания для стабилизации пламени, причем устройство прямого сгорания для стабилизации пламени расположено в собственном корпусе камеры прямого сгорания и на стороне системы зажигания рядом с регулирующей заслонкой для камеры прямого сгорания для блокировки возвратного движения газа.
3. Горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр входа собственного корпуса камеры прямого сгорания составляет D3, диаметр входа собственного корпуса камеры регенеративного термического окисления составляет D2 и собственный корпус камеры прямого сгорания и собственный корпус камеры регенеративного термического окисления являются коаксиальными; устройство распределения газа имеет коническую форму, диаметр первого конца устройства распределения газа составляет D1, а диаметр второго конца устройства распределения газа составляет D2, D1<D2, и второй конец устройства распределения газа состыкован с входом собственного корпуса камеры регенеративного термического окисления.
4. Горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией по п. 3, отличающаяся тем, что угол конуса устройства распределения газа менее 45 градусов, D2>D1>D3, 1,2D1<D2<2D1.
5. Горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией по п. 3, отличающаяся тем, что собственный корпус камеры прямого сгорания включает в себя входную секцию и выходную секцию, причем диаметр входной секции составляет D3, а диаметр выходной секции составляет D4, D3>D4.
6. Горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией по п. 1, отличающаяся тем, что при установлении концентрации газа, контролируемой устройством контроля концентрации газа, менее 4,5% система управления выполнена с возможностью управления приводом регулирующей заслонки, чтобы открыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления и закрыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания;
при установлении концентрации газа, контролируемой устройством контроля концентрации газа, менее 8% и не менее 4,5% система управления выполнена с возможностью управления приводом регулирующей заслонки, чтобы закрыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления и открыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания.
7. Горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией по п. 6, отличающаяся тем, что горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией, дополнительно включает в себя ответвление подачи газа, клапан на ответвлении и вентилятор, причем ответвление подачи газа соединено с устройством распределения газа, клапан на ответвлении и вентилятор установлены на ответвлении подачи газа и клапан на ответвлении и вентилятор электрически соединены с системой управления;
когда концентрация газа, контролируемая устройством контроля концентрации газа, составляет не менее 8%, система управления управляет приводом регулирующей заслонки, чтобы закрыть регулирующую заслонку для камеры регенеративного термического окисления и открыть регулирующую заслонку для камеры прямого сгорания, клапан на ответвлении и вентилятор.
8. Горелка, используемая для полного сгорания газа с низкой концентрацией по п. 1, отличающаяся тем, что система контроля пламени включает в себя один или более из ионного детектора пламени с зондом, инфракрасного детектора пламени и ультрафиолетового детектора пламени.
US 7074034 B2, 11.07.2006 | |||
CN 102080824 B, 01.08.2012 | |||
Способ изготовления электродов для электрических печей | 1936 |
|
SU51966A1 |
РЕГЕНЕРАТИВНОЕ ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО | 2009 |
|
RU2384792C1 |
ПРИБОР ДЛЯ ТРЮМНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ | 1928 |
|
SU29760A1 |
Авторы
Даты
2025-03-03—Публикация
2024-09-12—Подача