СПОСОБ СЖИГАНИЯ ГАЗА Советский патент 1972 года по МПК F23D14/20 F23D14/60 

Изобретение касается техники факельного сжигания газа, широко применяемого в различных отраслях промышленности и, в частности, в металлургической промышленности при нагреве металла в пламенных печах перед прокаткой и термической обработкой.

В подавляюш.ем большинстве важнейшим технологическим требованием к нагреву является обеспечение равномерности подвода тепла к нагреваемым изделиям. Для проходных .печей наиболее сложной задачей является обеспечение равномерности нагрева по ширине печи. В последние годы возникла необходимость в сооружении нагревательных и термических -печей с шириной рабочего пространства до 12 JKi, что создает особые трудности для равномерного нагрева, причем необходимо сохранение равномерности нагрева при неизбежных в процессе эксплуатации резких сокращениях подачи топлива, связанных с замедлением движения нагреваемого металла, задержками при выдаче нагретого металла. Одним из способов поддержания равномерности нагрева изделий является регулирование длины факела горелок.

метрию факела путем изменения степени крутки факела. Крутку факела осуш,ествляют путем придания вращательного движения газовому либо воздушному потоку, либо обоим потокам. В некоторых случаях комбинируют двухступенчатую подачу компонента горения с использованием крутки.

При всех упомянутых способах регулирования длины факела необходимым элементом является подвижная деталь. Это не только усложняет конструкцию горелки и делает ее менее надежной в работе, но и в значительной мере уменьшает возможность автоматического управления длиной факела.

Способом факельного сжигания топлива, наиболее отвечаюшим поставленным требованиям, является такой способ, который позволяет получить максимально длинный факел с

возможно более равномерными характеристиками тепловыделения по длине факела, причем желательна такая организация процесса горения, при которой длина факела слабо зависит от нагрузки (расхода топлива). Естественно, что в этой связи горение должно протекать в диффузионном режиме, должна быть исключена предварительная подготовка горючей смеси, необходимо отказаться от использования закрученных потоков, вызываюших

лообменных характеристик по длине факела,, чем в случае прямоточных факелов.

По предложенному способу сжигания газа весь воздух, необходимый для сжигания, подают в горелку принудительно коаксиальными потоками по двум каналам: периферийному и внутреннему.

По периферийному каналу (узкая кольцевая щель) воздух поступает в горелку в количестве, необходимом для сжигания минимального количества газа, подаваемого в печь при снижении темпа ее работы. Для получения длинного факела при минимальной нагрузке газ и воздух выводят коаксиальными потоками, причем выходное сечение периферийного канала выбирают таким, чтобы динамические напоры лотоков газа и воздуха были -примерно равными. Длина факела при прочих равных условиях максимальна. Количество воздуха, поступающего по периферийному каналу, постоянно и не изменяется при регулировании подачи топлива в печь.

При увеличении нагрузки по внутреннему каналу в горелку подается основной объем воздуха, которого в сумме с воздухом, поступающим по периферийному каналу, хватает для сжигания заданного количества газа. При этом выходное сечение основного воздущного канала выбирают таким, чтобы динамические напоры основного воздущного и газового потоков были примерно равны при максимальной нагрузке. В этих условиях длины факелов при минимальной и максимальной нагрузках будут близки. Количество воздуха, поступающего по центральному каналу, изменяют в соответствии с регулированием подачи топлива в печь.

Таким образом, по предложенному способу сжигания газа в случае высокой нагрузки в горелку подают полное количество воздуха по обоим каналам. При сокращении подачи топлива в печь сокращают подачу воздуха по центральному каналу, вплоть до полного его

перекрытия, и воздух поступает через периферийную кольцевую щель. В результате возможно во всем диапазоне расходов сохранить факел в той области, где его длииа мало зависит от нагрузки. В то же время указанный

выбор соотнощения выпускных каналов и значительный определяющий наружный диаметр воздущного потока обеспечивают необходимую максимальную длину факела. Предложенный способ допускает возможность полной автоматизации управления тепловым режимом печи.

Предмет изобретения

Способ сжигания газа путем подачи коаксиально газовому потоку периферийной кольцевой струи воздуха, отличающийся тем, что, с целью регулирования длины факела, поддерживают соотнощение аэродинамических напоров газа и воздуха при минимальном расходе газа одинаковым, а при увеличении расхода газа дополнительное количество воздуха подают к корню факела.