Способ сжигания газообразного топлива и горелка для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК F23C11/00 F23D14/48 

2, Горелка для сжигания газообразного топлива, содержащая смеситель с топливо- и воздухоподающиыи патрубками и турбулизатором потока,, сообщенный выходным участком с диффузорным входным участком основной камеры сгорания, автоматическое устройство импульсного изменения расхода газа и воздуха в смеситель, а также камеру предварительного сжигания с запальником, подключенную

выходными соплами к основной камере сгорания,,, отличающаяся тем, что,, с целью повышения полноты сгорания и улучшения условий стабиг лизации, камера предварительного сжигания выполнена в виде кольцевого коллектора,- расположенного по периферий смесителя, а ее выходные сопла расположены в зоне диффузорного входного участка основной камеры сгорания или в зоне выходного участка смесителя.

1. Способ сжигания газообразного топлива в термической печи путем одновременной подачи в акел газовоз душной смеси COL IfO и продуктов предварительного сжигания вспомогательной топливовоздушной смеси ,0, отличающийся тем, что, с целью повы иения эффективности и надежности путем повышения полноты сгорания и :улучшения условий стабилизации, подачу газовоздушной смеси с о 1,0 осуществляют импульсами путем чередования с дополнительно подаваемой в факел газовоздушной смесью стехиометрического состава, при предварительном сжигании Х вспомогательной сме- ig си ограничивают пределами 0,65-0,85, (Л причем продукты сжигания последней и газовоздушную смесь с Л 1,0 подают в факел в количествах, .состав-, ляющих соответственно 1-3% 6 суммарного объема смесей с (t 1,0 и стехиометрического состава.ел 00 со ;о

Изобретение относится к способам сжигания топлива в нагревательных печах, в частности в печах для термической обработки металла, в газовых шахтных и камерных печах с выдвижным подом для крупногабаритных изделий, например сосудов реакторов, валов, генераторов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ сжигания газообразного топлива в термической печи путем одновременной подачи в факел газовоздушной смеси с ОС 1,0и продуктов предварительного сжигания вспомогательной топливовбздушной смеси с oi 1,0

Известна горелка для сжигания газообразного топлива, содержащая . смеситель с топливо- и воздухоподающими патрубками и турбулизатором потока, сообщенный выходным участком с диффузорным входным участком основной камеры сгорания, автоматическое устройство импульсного измерения расхода газа и воздуха в смеситель, а также камеру предварительного сжигания с запальником подключенную выходными соплами к основ ной камере сгорания 2 .

Недостатком известных способа и устройства являются невысокие полнота сгорания и надежность из-за плохой стабилизации воспламенения.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу подачу газовоздушной смеси с с(. 1,0 осуществляют импульсами путем чередования с- дополнительно подаваемой в факел газовоздушной смесью стехиометрического состава, при предварительном сжигании 01. вспомогательной смеси ограничивгиот пределами 0,65-0,85, причем продукты сжигания последней и гааовоздушную смесь с сС 1,0 подают в факел в количествах, составляющих соответственно 1-3% от суммарного объема смесей с а 1,О и стехиометрического состава. А в пред

.ложенной горелке камера предварительного сжигания выполнена в виде кольцевого коллектора, расположенного по периферии смесителя, а ее выходные сопла расположены в -зоне диффузорного входного участка основной камеры сгорания или в зоне выходного j acTKa смесителя.

На фиг. 1 изображена горелка с расположением сопл камеры предварительного сжигания в зоне входного участка основной камеры сгорания; на фиг. 2 - горелка с расположением сопл камеры предварительного сжигания в зоне выходного участка смесителя.

Горелка топлива содержит смеситель 1 с топливо- и воздухоподающиии патрубками 2 и 3 и турбулизатором потока 4, сообщенный выходным участком 5 с диффузорным входным участком б основной камеры сгорания 7, автомс1тическое устройство импуль ного изменения расхода газа и воздуха (на чертежах не показано) в смеситель 1,, а также камеру предварительного сжигания 8 с запальником 9 подключенную выходными соплами 10 к камере сгорания 7. Камера предварительного сжигания 8 выполнена в виде кольцевого коллектора, расположенного по периферии смесителя 1, а ее выходные сопла 10 расположены в зоне y iacTKa б камеры сгорания 7 или в зоне выходного участка 5 смесителя 1 „

При работе горелки включают запальник 9 и в камеру предварительного сжигания 8 подают вспомогательную газовоздушную смесь, состав которой соответствует коэффициенту избытка воздуха (и 0,65-0,85. После воспламенения и устойчивого горения ::меси запальник переключают на режи ионизационного датчика, горения. Затем в камеру сгорания 7 подается газовозд линая смесь из смесителя 1, состав которой соответствует козф{)ициенту избытка воздуха ос 1,15.,35. После воспламенения и устойчивого горения этой смеси ее цодачу начинают чередовать с газовоздушной смесью стехиометрического состава с помощью автоматического устройства импульсного изменения расхода газа и воздуха с частотой, задаваемой в каждом конкретном случае в зависимости от нужного режима. Причем расход вспомогательной смеси с ot . 1,0 и газовоздушной смеси с o 1,0 поддерживают таким, чтобы их количество составляло соответственно 1-3% от суммарного объема смесей с сс 1,0 и стехиометрического состава.

Пример 1. В камеру пред-: варительного сжигания 8 подается 0,25 (0,8%) вспомогательной газовоздушной смеси с коэффициентом избытка воздуха « 0,8. После воспламенения и устойчивого горения смеси в камеру сгорания 7 подается 0,25 газовоздушной смеси с Dt t 1,2. После воспламенения и устойчивого горения этой смеси подается 30 газовоздушной смеси стехиометрического состава. Далее автоматически с требуемой частотой ocyw .ществляется чередование подач в основную камеру сгорания газовоздушной смеси стехиометрического состава и газовоздушной смеси с осс 1,2 jp. количестве 0,25 м/ч. При этом полнота сгорания газоззоздуганой смеси составила 79%, а пределы ее горения ос. в 0,59-1,96, Срок работы горелочных блоков составляет 1500 ч.

Пример2. В камеру предварительного сжигания 8 подаете} 0,62 MV вспомогательной газовоз душной смеси с коэффициентом избытка воздуха Л 0,8, что соответствует 2% от суммарного объема смесей с ,0 и стехиометрического состава. После воспламенения и устойчивого горения : смеси :в основную камеру сгорания 7 подается 0,62 MV газо;воздушной смеси с,Л « 1,2. После воопламенения и устойчивого горения .зтой смеси подается 30 газовоздушной смеси стехиометрического состава. Далее автоматически с требуемой частотой осуществляется чередование подач в камеру сгорания 7 газовоздушной смеси стехиометрического состава и газовоздушной смеси с tf 1,2 в количестве 0,62 При этом полнота сгорания газовоздушной смеси составила 98%, а пределы ее горения сС ь 0,3-4,0. Срок работы го0релочных блоков составляет 5000 ч.

ПримерЗ. В камеру предварительного сжигания 8 подается . 1,26 м /ч вспомогательной газовоз-., душной смеси с коэффициентом избыт5 ка воздуха pt 0,8, что составляет 4% от суммарного объема .смесей с « 1,0 и стехиометрического состава. -После воспламенения иустойчивого горения смеси в камеру сгорани 7 подается 1,26 газовоздушной сме

0 си с об 1,2. После воспламенения и устойчивого горения этой смеси подается 30 газовоздушной смеси стехиометрического состава-. Далее автоматически с требуемой частотой

5 осуществляется чередование подач в камеру сгорания 7 газовоздушной смеси стехиометрического состава и газовоздушной смеси с сС 1,2 в количестве 1,26 . При этом полнота

0 сгорания газоврздушйой смеси составила 84%, а пределы ее сгораниЛ к « 0,56-1,98. Срок работы горелочных блоков составляет 2dOO ч.

Подача продуктов сжигания вспо5 могательной газовоздушной смеси с 06« 0, в количестве соответственно 1-3% от суммарного объема смесей с ОС :; 1,0 и стехиометрическо:го состава обеспечит улучшение ус0Ловий стабилизации воспламенения; более, чем в 2 раза по сравнению с известным способом за счет .расшире ния пределов сгорания, обеспечит повЕдаение полноты сгорания за счет увеличения тепловыделения на 15-20%

5 и повысит долговечность горелочных блоков в 2-3 раза.