Система подачи топлива в горелку

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 9) 2,2 7805 К 5/О 1)5 РЕТЕНИ ПИ А ИЗО СВИДЕТЕЛЬ ого ма Петра ш ими зов, Г,о СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Конструкторское бюрошин остроения(56) Авторское свидетельстМ 706651, кл. Р 23 К 5/04,(54) СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ГОРЕЛКУ(57) Использование: в энергетическом машиностроении с целью повышения надежности, и экономичности работы горелки с камерой.горения, имеющей охлаждаемую рубашку,Полость охлаждающей рубашки 7 горелки8 подключена к области подогревателя 4.при помощи заполненного минеральныммаслом дополнительного циркуляционногоконтура 5, снабженного циркуляционным насосом 6. 1 ил.Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к конструкции систем подачи топлива в мазутныеи газомазутные горелки, и может быть использовано в различных областях техники, 5Основным параметром, влияющим наработу топливной форсунки мазутной горелки и, следовательно, на качество процессов распыла, испарения и горения жидкоготоплива, является его вязкость. Поэтому для 10улучшения процесса распыла мазута топливной форсункой перед подачей мазута впоследнюю его сцелью снижения вязкостиразогревают до определенной температуры, зависящей от марки мазута и типа форсунки,Форсунки, используемые в современных мазутных горелках, можно разделитьпо конструктивному признаку на форсункис механическим приводом (ротационные) и 20гидравлические форсунки (например, струйные, центробекные), Ротационные форсунки.в силу особенностей своей конструкцииобеспечивают качественный распыл мазутапри значении его вязкости больше, чем требуемое для качественной работы гидравлических форсунок, и требуют, следовательно,небольших значений температуры распыливаемого мазута, Например, минимально допускаемое значение температуры мазута 30марки М 100 ГОСТ 10585-75 на входе в ротационную форсунку составляет бОС, а навходе в гидревлическую - 120 С,Вместе с тем, недостатками ротационной форсунки являются конструктивная 35сложность, большие габариты и вес, каличие вращающегося ротора, что требует затрат энергии на его привод, низкаянадежность. Указанные недостатки ротационной форсунки при применении ее в саставе горелочного устройства существенноусложняют компоновку, эксплуатацию итехническое обслуживание последнего.Гидравлические форсунки лишены недостатков, присущих ротационным, но требуют меньшей вязкости и, следовательно,большей температуры распыливаемого мазута,Известна агрегатированная мазутнаягорелка, в составе системы подачи топлива 50которой применен подогреватель мазута,представляющий собой участок трубопровода с размещенным внутри него трубчатымэлектронагревателем (ТЗНом), скоммутированным через силовой выключатель с алектрической сетью. Поступая на входподогревателя, мазут контактируе с горячей поверхностью ТЭНа и нагревается дотемпературы, обеспечивающей качествен- .ный распыл его форсункой. Системы подачи такого типа широко распространены и применяются в составе агрегатированных мазутных и газомазутных горелок фирм"Ойлон" (Финляндия) и "Вайсхаупт" (ФРГ),Недостатком такой системы подачи топлива в горелку является необходимость использования электроэнергии дляфункционирования источника тепла (ТЗНа)подогревателя мазута. Это повышает токопотребление котельной установки, наличиекоксообразования на поверхности ТЗНа,что обусловлено относительно небольшойплощадью поверхности теплообмена ТЭНас мазутом и высокой температурой ТЭНа,Наиболее близкой к изобретению является система подачи мазута в топку, содержащая мазутопровод с подкачивающимнасосом, запорной арматурой и подогревателем мазута, Указанная система позволяетподдерживать стабильное значение температуры мазута на входе в горелки вне зависимости от расхода последнего черезподкачивающий насос. Система по прототипу имеет следующие недостатки: во-первых,подогреватель мазута использует для нагрева топлива электроэнергию, что снижаетэкономичность системы, и, во-вторых, наличие контакта мазута с элементами, служащими для его нагрева при относительнонебольшой площади поверхности этого контакта, ведет к температурному разложениюмазута и коксообразованию на элементахподогревателя мазута, что ухудшаеттеплоотвод от конструкции подогревателя к мазуту, снижает по мере наработки ресурсасистемы подачи температуру мазута на выходе из подогревателч, что также снижаетнадежность системы подачи и горелки.Цель изобретения - повышение надежности и экономичности работы горелки скамерой горения, имеющей охлаждающуюрубашку,Поставленная цель достигается путемподключения полости охлаждающей рубашки к полости подогревателя при помощи заполненного минеральным масломдополнительного циркуляционного контура, снабженного циркуляционным насосом,В предлагаемой системе подачи топлива в горелку рабочим телом подогревателямазута служит минеральное масло, передающее мазуту часть тепла продуктов сгора-ния топлива, в результате чего снижаетсятокопотребление системы (потребляемаяэлектрическая мощность электрическогоподогревателя мазута системы подачи топлива в горелку тепловой мощностью 1,1 МВтравна 12 кВт, в то время, как потребляемаяэлектрическая мощность заявляемой системы равна потребляемой электрической1747805мощности циркуляционного насоса и со- На чертеже представлена схема представляет не более 500 Вт). Размеры охлак- лагаемойсистемы подачитоплива в горелку.дающей рубашки горелки, служащей для Система подачи включает в себя мазунагрева теплоносителя(минерального мас- топравод 1 с подкачивающим насосом 2 сла), поверхности теплообмена между тепло приводом от электромотора 3, подогреваносителем и мазутом, а также расход тель 4 мазута, циркуляционный конт р 5иуц ркулирующего минерального масла вц-снабженный циркуляционным насосом б сбираются такими, чтобы обеспечить требуе- приводом от электромотора 3, при помо иму о температуру мазута на выходе из которого полость рубашки 7 горелки 8 падподогревателя при температуре его контак ключенз к полости подогревателя 4.тируащей с мазутом стенки, меньшей тем- При работе системы подается напряжепературы коксообразования мазута. ние на электромотор 3, а для обеспеченияТемпература минерального масла при этом разжига горелки 8 в мазутопровод подаетсяможет существенно превышать температу- дизельное топливо, не требующее подогревару коксообразования мазута и достигать 15 для его качественного распыла форсункай.значения 300 - 350 С, что в данном случае не Подкачивающий насос 2 подает дизельноеприводит к снижению надежности как сис- топливо в гоРелку 8, где оно поджигается итемы подачи, так и горелки, так как мине- продукты сгорания начинаютпередаватьтепральное масло имеет очень высокое лачерез рубашку 7 в минеральное масло,значение температуры коксообразования, 20 которым заполнен циркуляционны ко, 5,Нап ии нтурапример, минеральное масло ИЛСГОСТ В это время приводимый электромотором 3174794-, 89;87 имеет температуру коксообразо- циркуляционный насос б обеспечивает икуляцию по контуру 5 минерального масла.Таким образом, в предложенной систе- При прогреве минерального масла да необхоме подогрев мазута происходит посредст димой температуры прекращается подачадивом использования тепла, запасенного зельногатаплива и нзчийается подача мазутатеплоносителем (минеральным маслом), в мазутоправод 1,нагревающимся в рубашке горелки проктПредлагаемая конструкция системду ами сгорания, и поступающим в подо- подачи топлива в горелку разработана наыгреватель, где про 1 сходит передача тепла 30 предприятии-заявителе при разработкетехиз теплоносителя в мазут, и далее подавае- нического предложения на газомаэ тн юмым по средством циркуляционного насоса . автоматизированную агрегатированнуа госнова в рубашку горелки, При этом за счет релку тепловой мощности 1,1 МВт.использования части тепловой энергии про- Благодаря использованию тепла про кду сгорания топлива для подогрева ма тов сгорания топлива для подогрева мазутадукзутз температура продуктов сгорания на при помощи теплоносителя (минеральноговыходе из горелки несколько снижается по масла) снижается токопотребление системы10отношению к прототипу(приблизительно на подачи топлива в горелку и уменьшз сет яуроС), что улучшает состав продуктов сгора- вень вредных выбросов горелки.ния и экологические характеристики горелки из-за снижения содержания в продуктах Ф о р и у л а и 3 о б р е т е н и ясгорания токсичных окислов азота. Кроме Системз подачи топлива в горелку, сотого, такое снижение температуры продук- держащая мззутопровод с подкачивающимтов сгорания не приводит к существенному насосом, запорной арматурой и подотреваухудшению теплоэнергетических показзте телем мазута, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,лейорелки, работающейсовместносзаяв- с целью повышения нздежности и эконоляемой системой подачи. При этом мичностиработцпривыполнениигорелкисктав г нискусственное снижение температуры про- камерой горения и охлаждающей р б шду с араниятопливзявляетсявйастоя- полость последней подключена к полостищее время самым эффективным и широко 50 подогревателя при помощи запоЛненногораспространенным способом улучшения минеральным маслом дополнительногоэкологических показателей теплоэнергети- циркуляционного контура,: снабженногоческого оборудования циркуляционным насосом.