Форсунка для ввода жидкого топлива в фурменный прибор доменной печи Советский патент 1980 года по МПК C21B7/16 

(54) ФОРСУНКА ДЛЯ ВВОДА ЖИДКОГО ТОПЛИВА В ФУРМЕННЫЙ ПРИБОР ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к технике вдувания жидких ±оплив, преимущественно мазута, в полость фурмы и сопла легкосъемными форсунками.

В изобретении по авт. ев, 587298 описана конструкция форсуйки, состоящая из сопла Лаваля, которое устанавливается в выхлопную трубу, оканчивающуюся съемной распределительной головкой. Для ввода мазута в сверхзвуковой поток распылителя в расширяющейся насадке сопла выполнены отверстия, а с наружной стороны на корпусе сопла, напротив отверстий, выполнена проточка, которая с внутренней поверхностью выхлопной трубы образует топливную камеру. Мазут в нее подводится через патрубок.

Данная форсунка при температуре дутьЯ| 1000°С и скорости до 200 м/с Обеспечит расходы мазута до 100120 кг/т чугуна. Однако, в свяди с всевозрастающим дефицитом кокса, ростом производства и снижения стоимости кислорода, стоит задача достижения удельных расходов мазута до 150 кг/т чугуна.

Известно, что для достижения высоких удельных расходов мазута необходимо повысить качество распределения и распыливания мазута в .дутье. Известная форсунка за счет изменения количества и диаметра отверстий обеспечивает улучшение распределения мазута в потоке дутья. Некоторое улучшение распыливания .

10 мазута происходит при увеличении расхода распылителя. Однако,улучшению распыливания препятствует то, что при движении эмульгированного мазута в выхлопной трубе, некото15рая часть мазута движется по стенке трубы в виде тонкой пленки и на выходе срывается отдельными крупными каплями.

Кроме того, увеличение теютера20туры и скорости дутья ведет к ухудшению полноты газификации мазута в пределах фурменной зоны. Таким образом, применение этой форсунки в доменных печах с высокими парамет25рами дутья приведет к ограничению вдувания максимально возможного количества мазута и к сокращению экономии кокса из-за роста количест ва сажи.

30

Для достижения максимального выго1 ания мазута в рассмотренных случаях необходимо вводить в мазут присадки, повышать расход распылителя, применять высокий подогрев мазута, что снижает экономичность его вдувания.

Целью данного изобретения является обеспечение более полной газификции жидкого топлива при работе доменных печей с высокими параметра дутья за счет повышения качества распыливания топлива.

Это достигается тем, что форсунка снабжена срывным кольцом, установленным на внутренней стенке выхлопной трубы на расстоянии If5 калибров от выпускаемых отверстий распределительной головки, а сопло Лаваля выполнено с жиклерами,соединяющими полость насадки сопла Лаваля со стороны высокого давления с топливной камерой.

При установке срывного кольца движущаяся вдоль стенки Tpy&j тонкая пленка мазута отрывается от стенки и на острой кромке кольца разрывается и распиливается на капли движущимся, со скоростью до 100 м/с потоком воздухомазутной эмульсии.Острая кромка кольца напралена в сторону оси форсунки и обеспечивает нёустййчивое состояние мазутной пленки и легкое ее дробление. Высота кольца от острой кромки до внутренней поверхности распределительной головки не превышает 3 мм. Установка кольца на расстоянии 1г5 калибров от выпускных отверстий распределительной головки предотвращает выпадение капель мазута на внутренние форсунки, что установлено эксперименташьно.

Установка жиклеров обеспечивает предварительное смешение топлива с распылителем, грубое дробление топлива, в результате чего топливо вводится в сверхзвуковой поток не в виде струй, а разобщенными саплями, что обеспечивает более эффективное его распыливание.

На чертеже схематично изображена предлагаемая форсунка для ввода жидкого топлива в фурменный прибор доменной печи.

Форсунка состоит из сопла Лаваля 1, которое установлено в выхлопную трубу 2 и жестко закрепл.ено в най накидной гайкой 3. Выхлопная труба оканчивается съемной распределительной головкой 4 с отверстиями 5, на расстояние If5 калибров от которых установлено срывное кольцо 6, В расширяющейся насадке сопла 1 выдолнены отверстия 7 для ввода предварительно раздробленного топлива из топливной камеры 8, образованной выточкой на наружной поверхности сопла, выполненной напротив отверстий 7, и внутренней стенкой выхлопной трубы 2. Топливная камера 8 соединена с сужающимся насадком сопла 1 жиклерами 9. Жидкое топливо подводится в камеру 8 с помощью патрубка 10.

Форсунка работает следующим образом.

. Распылитель подают в сопло Лаваля, где он приобретает сверхзвуковую скорость. Жидкое топливо через патрубок 10 вводится в топливную камеру 8. Туда же жиклерами 9 подводится незначительная часть (1-10% распылителя, который, перемещаясь с топливом, образует газовую эмульсию. Через отверстия 7 в корпусе сопла эмульсия вводится в поток распылителя, где под действием сверхзвуковой скорости, а также за счет ударной волны скачков уплотнения происходит мелкое дробление топлива.

Далее, распыленное топливо транспортируется по выхлопной трубе 2. Движущаяся по стенке тонкая пленка топлива на срывном кольце 6 дробится потоком распыленного топлива и все топливо через отверстия 5 распределительной головки 4 внедряется в дутьевой поток.

Предложенная конструкция форсунки обеспечивает более полную газификацию жидкого топлива при работе доменных печей с высокими параметрами дутья за счет уменьшения образования сажистого углерода вследствие повышения качества распыления топлива.

Формула изобретения

Форсунка для ввода жидкого топлива в фурменный прибор доменной печи по авторскому свидетельству 587298, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения образования сажистого углерода за счет повьаиения качества распыления жидкого топлива при вдувании его в доменные печи с высокими параметрами дутья, она снабжена срывным кольцом установленным на внутренней поверхности выхлопной трубы, на расстоянии 1г5 калибров от выпускных отверстий распределительной головки, а сопло Лаваля выполнено с жиклерами, соединяющими полость насадки сопла Лаваля со стороны высокого давления с топливной камерой..

РйСпи/iume/ib