Горелочное устройство Советский патент 1991 года по МПК F23D17/00 F23D1/00 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания газового, жидкого, твердого топлив (совместно или порознь) с малыми выбросами вредных окислов с продуктами сгорания в окружающую атмосферу в энергетических установках электростанций и котельных, а также в металлургической промышленности.

Цель изобретения - расширение области применения горелки.

На фиг. 1 изображено горелочное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Горелочное устройство содержит возду- хоподводящий цилиндрический корпус 1 с периферийным топливным коллектором 2 с выходными радиальными соплами 3, шнеко- вый завихритель 4 с лопастями 5, центральной топливной трубой 6 и радиальными выходными соплами 7.

Между топливной трубой 6 и корпусом 1 дополнительно установлен патрубок 8

подачи аэросмеси или воздуха, образующий с ними кольцевые каналы.

Горелочное устройство дополнительно содержит также водяной коллектор 9, установленный снаружи корпуса 1 и имеющий радиальные выходные сопла 10, размещенные перед завихрителем 4 по ходу воздуха, и водяную форсунку 11, установленную по оси топливной трубы 6 с возможностью продольного перемещения.

Горелочное устройство работает следующим образом.

При работе на-жидком топливе врздух поступает о корпус 1 и равномерно распределяется в каналах между лопастями 5 за- вихрителя 4, через выходные сопла 3 топливного коллектора 2, размещенные перед завихрителем 4, по ходу потока воздуха подаются равные количества топлива в каналы между лопастями 5 завихрителя 4, топливные струи взаимодействуют с набегающим потоком воздуха и наружной поверхностью патрубка 8, а далее с периферийной струей вторичного воздуха.

(Л

С

о

00

со

о

Ј

to

Для подавления образования вредных экислов в продуктах сгорания можно осуществлять раздельно или совместно впрыск воды через выдвижную форсунку 11 в ядро факела и подмешивание дымовых газов во вторичный воздух (или воды через выходные сопла 10).

При работе на угольной пыли совместно С жидким топливом (например, при сжигании зольных углей) через патрубок 8 поступает возду.и. угольная пыль, а в корпус 1 подается вторичный воздух, в который перед завихрителем 4 по ходу воздуха впрыскивается жидкое топливо через выходные сопла 3.

Таким образом осуществляется повышение эффективности сжигания угольной пыли за счет переферийной подсветки жидким топливом (например, мазутом).

Для подавления образования вредных окислов в продуктах сгорания в этом случае впрыскивается вода через выходные сопла 10 и форсунку 11.

При работе наугольной пыли совместно с газовым топливом через патрубок 8 поступает воздух и угольная пыль через сопла 7 вводится газовое топливо, а через корпус 1

-вторичный воздух; таким образом, достигается повышение эффективности сжигания угольной пыли за счет ее интенсивного перемешивания с газовым топливом.

Для подавления образования вредных окислов в продуктах сгорания целесообразны впрыск воды через форсунку 11 и подмешивание рециркуляционных дымовых газов во вторичный воздух,

При одновременной работе на угольной пыли, жидком и газовом топливе в корпусе 1 поступает вторичный воздух, в патрубок 8

-аэросмесь, через выходные сопла 3 - жидкое топливо, через выходные сопла 7 - газовое топливо.

Для подавления образования токсичных окислов в продуктах сгорания впрыскивается вода через форсунку 11 и выходные сопла 10, вдоль завихрителя 4 топливо взаимодействует с завихренным воздушным потоком; на срезе из корпуса 1 образуется

циклонно-истекающая струя равномерно перемешанной смеси воздуха с мелкодисперсными каплями топлива,

Для уменьшения концентрации вредных окислов в продуктах сгорания при сжигании жидкого топлива, во-первых, через выходные радиальные сопла 10 коллектора воды 9 впрыскивается вода на вход завихрителя 4. Вода на выходе из корпуса 1 в виде

мелкодисперсных капель равномерно перемешивается с рабочей смесью (топливо-воздух) и снижает температуру горения в факеле; во-вторых, можно отдельно или в сочетании с вышеуказанным впрыском воды через патрубок 8 обеспечить рециркуляцию дымовых газов, которые, проходя через завихритель, будут интенсивно подмешиваться в факел горения и тем самым снижать температуру горения.

При работе на газовом топливе (например, природный газ) воздух поступает в патрубок 8 и равномерно распределяется в каналах между лопастями 5 завихрителя 4, перед завихрителем 4 по ходу потока через

выходные сопла 7 топливной трубы б подаются равные количества топлива в каждый из нижних межлопастных каналов завихрителя 4; на выходе из горелочного устройства образуется циклонно-истекающая струя однородно перемешанной смеси воздуха и газового топлива.

Для подавления образования вредных окислов в продуктах сгорания, во-первых, через форсунку 11 впрыскивается вода; вовторых, можно отдельно или совместно с впрыском воды осуществить рециркуляцию дымовых газов через корпус 1 и далее через завихритель 4 с целью снижения температуры горения.

При работе на твердом топливе (угольная пыль) воздух совместно с угольной пылью поступает в патрубок 8 и далее в межлопастные каналы завихрителя 4; одновременно в корпус 1 подается вторичный

воздух; на выходе из горелочного устройства происходит перемешивание внутренней пылеугольной закрученной струи и вторичного воздуха.

L

It

/

A-A

Фиг. 2

Редактор А. Долинич

Составитель Л. Бабичева

Техред М.МоргенталКорректор А. Осауленко

11

8

A

Фиг.7