Горелка Советский патент 1986 года по МПК F23D14/24 

низкоскоростной П воздуха, второй через отверстия 6 поступает в закрученный П, а третий выходит через насадок 11. Образуются три П газовоздушной смеси (ГВС). Низкоскоростной поток ГВС сгорает в виде устойчивого кольцевидного факела 13, который является постоянно действующим дополнительным запальным устройством основного факела. Закрученный поток ГВС сгорает в виде конусообразного кине. 1

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сжигании в топках котлов, печей и других теплоагрегатов.

Цель изобретения - повышение экс- плуатационной надежности и снижение выбросов окислов азота путем повышения теплоотдачи излучением.

На фиг. 1 изображена предлагаемая горелка, продольный разрез; нафиг.2вид по стрелке А фиг. 1; на фиг.З - вид по стрелке Б фиг.2.

Горелка содержит центральную газовую трубу 1, установленную в воздухо- подающем корпусе 2. Труба 1 имеет аксиальное выходное сопло 3 и два ряда 4 и 5 радиальных выпускных отверстий 6 на боковой стенке.

К корпусу 2 примыкает цилиндричес- кий горелочньш туннель 7, а на трубе 1 укреплен лопаточньш завихри- тель 8. Отверстия 6 второго ряда снабжены патрубками 9, скрепленными с лопатками 10 завихрителя 8. Выходное сопло 3 газовой трубы 1 снабжено цилиндрическим насадком 11 с внутренним диаметром, составляющим 0,015- 0,11 D, а выходной торец насадка 11 расположен от выходного среза тунне- ля 7 на расстоянии, сос авляющем 0,1- 0,5 D, где D - диаметр туннеля 7.

Газовая труба 1 установлена с возможностью продольного перемещения, а выходные торцы патрубков 9 размещены вокруг завихрителя 8. Завихритель 8 образован лопатками 10, наклоненными к оси трубы 1 под углом 15 - 60, и обечайкой 12.

тического факела 14, вершина которого расположена внутри ГТ 7. Внутри факела 14 образуется диффузионный факел 15, обеспечивающий за счет интенсификации теплопередачи излучением увеличение КПД теплоагрегата. Изменение величины тепловой нагрузки горелки достигается изменением длины участка образования ГВС путем перемещения трубы 1 и завихрителя вдоль корпуса 2. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Горелка работает следующим образом.

Воздух поступает в корпус 2, где делится на два потока: между обечайкой 12 и стенкой корпуса 2 движется низкоскоростной ламинарный поток, а за завихрителем 8 со,здается закру- ченньй поток.

Газ поступает в трубу 1, где делится на три потока: один поток газа попадает через патрубки 9 в низкоскоростной поток воздуха, второй поток через радиальные отверстия 6 подачи газа поступает в закрученный поток воздуха, а третий поток выходи через насадок 11.

Между обечайкой 12 и стенкой корпуса 2 образуется низкоскоростной .ламинарный поток ,газовоздушной смеси. За завихрителем 8 образуется закру- ченный поток газовоздушной смеси. Третий поток газа смешивается с воздухом до соотношения, превышающего верхний предел воспламеняемости газовоздушной смеси.

Розжиг горелки осуществляют из-, вестным способом.

Низкоскоростной поток газовоздушной смеси сгорает в виде устойчивого кольцевидного факела 13, устойчивость горения которого обеспечивается низкой скоростью движения незакру ченного потока газовоздушной смеси, а-кольцевидная,форма - структурой этого потока. Кольцевидный факел является постоянно действующим дополнительным запальным устройством основного факела, обеспечивающим повышение устойчивости горения. Повышение устойчивости горения обусловлено и тем, что кольцевидный факел создает замкнутую по периферии зону, которая снижает вероятность прохождения через 5 нее продуктов неполного сгорания и, как следствие, .уменьшает недожог в продуктах сгорания,

Закрученньш поток газовоздушной смеси, имеющей коэффициент избытка 0 воздуха больше единицы, сгорает в виде конусообразного кинетического факела 14, вершина которого расположена внутри туннеля 7.

Кольцевидный 13 и конусообразный 5 (кинетический) 14 факелы характеризуются повьшенным избытком воздуха, что приводит к пониженному содержанию окислов азота в продуктах сгорания .20

Выполнение насадка 11 на торце - трубы 1 подачи газа обеспечивает раздачу третьего потока газа в вершину конусообразного кинетического факела 14, что при розжиге образует внут- 25 ри последнего диффузионный факел 15 с недостатком воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Диффузионный факел 15 характеризуется повьпиен- ной светимостью, обеспечивая за счет 30 интенсификации теплопередачи излучением увеличение КПД теплоагрегата.

45 .

Выполнение внутреннего диаметра насадка 11 менее 0,015D приводит к ликвидации третьей зоны горения, что обусловливает повышение содержания окислов азота в продуктах сгорания газа.

Выполнение внутреннего диаметра насадка 11 более 0,11D. способствует значительному увеличению зоны факела 15 с недостатком воздуха, что приводит наряду со значительным снижением окислов азота к появлению недожога в продуктах сгорания величино более ,4%.

Величину интервала, регламентирующего длину насадка 11, определяют из условий сохранения рециркуляцион- ных токов (верхний предел) и ее перегрева вследствие излучения (нижний предел).

Стадийное сжигание газа в горелке

обеспечивается по мере смешения треть-55 теля.

его потока с избыточным воздухом конусообразного 14 и кольцевидного 13 факелов.

Организация кольцевидного факела 13 создает дополнительную зону стабилизации, что позволяет значительно расширить пределы устойчивого и, следовательно, рабочего регулирования .

Изменение величины тепловой нагрузки горелки с сохранением устойчивости ее работы достигается изменением длины участка образования газовоздушной смеси. Это достигается выполнением трубы 1 подачи газа и за- вихрителя 8 с возможностью их перемещения вдоль воздухоподающего корпуса 2.

Для обеспечения движения потока газа по патрубкам 9 их торцы размещены вокруг завихрителя 8.

Формула изобретения

1. Горелка, содержащая установленную с кольцевым зазором в воздухо- подающем корпусе центральную газовую трубу с аксиальным выходным соплом и рядом радиальных выпускных отверстий на боковой стенке и примыкающий к корпусу цилиндрический горелочный туннель, а также лопаточный завихри- тель, укрепленный на газовой трубе, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и снижения выбросов окислов азота путем повышения теплоотдачи излучением, в боковой стенке газовой трубы выполнен второй ряд радиальных выпускных отверстий, снабженных патрубками, скрепленными с лопатками завихрителя, а выходное сопло газовой трубы снабжено цилиндрическим насадком с внутренним диаметром, составляющим 0,015 - 0,11 D, причем выходной торец насадка расположен от выходного среза туннеля на рассто- янии, составляющем 0,1-0,5 D, где D - диаметр туннеля.

2. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что газовая труба установлена с возможностью продольного перемещения, а выходные торцы патрубков размещены вокруг завихридиМ

ЬиЗб

15-6f

f(/a.J

Изобретение относится к области энергетики, в частности к горелкам. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и снижение выбросов окислов азота путем повышения теплоотдачи излучением. Центральная газовая труба 1 горелки с аксиальным выходным соплом 3 и двумя рядами 4 и 5 радиальных отверстий 6 на ее боковой поверхности установлена в воз- духоподающем корпусе 2, к которому примыкает горелочный туннель (ГТ) 7 с возможностью продольного перемещения. Второй ряд 5 отверстий 6 снабжен патрубками 9, скрепленными с лопатками завихрителя 8, укрепленного на трубе 1. Торцы патрубков 9 размещены вокруг завихрителя 8. Сопло 3 снабжено цилиндрическим насадком , 1, внутренний диаметр которого составляет 0,015-0,11 диаметра ГТ 7, а торец его расположен от выходного среза ГТ на расстоянии, составляющем 0,1-0,5 диаметра ГТ. В корпусе 2 воздух делится на два потока (П). Между обечайкой 12 и стенкой корпуса - низкоскоростной ламинарный П, а за завих- рителем 8 - закрученньш. Газ, поступающий в трубу 1, делится на три П: один П попадает через патрубки 9 в i , П ., 7 J I 7 LL « - jv--/ / S (Л ю Х5 S Ч

Редактор А.Огар

Составитель М.Зубков

Техред Л.Олейник Корректор А.Обручар

Заказ 7044/37 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4