Способ сжигания газообразного топлива и горелка для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Т СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСН ор термических пече импульсных газовых ИИТМАШ. М. 1978, с иссле.елок,7-78. даютляющимарнстех АЗООБРАЗНОГО ЕГО ОСУЩЕСТГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ,И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗО(71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения (СССР)и Италимпианти Сочиета Итали ,ана Ймпианти Пер Ациони (Италия) (53) 662951.2 (088.8)(56) 1.Лункин В.Н.Распределение и сжигание газа. Саратов, 1978, Р 4, с. 9-13.2,Выб й дование гор Отчет ЦН 7(54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА И ГОРЕЛКА ДЛ ВЛЕНИЯ. ЯО 1058391 А(57) 1. Способ сжигания газообразного топлива в термической печи путем одновременной подачи в факел газо- воздушной смеси с о1,0 и продуктов предварительного сжигания вспомогательной топливовоздушной смеси с К с 1,0, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности путем повышения полноты сгорания и улучшения условий стабилизации, пода чу газовоздушной смеси с М ) 1,0 осуществляют импульсами путем чередо вания с дополнительно подаваемой в факел газовоздушной смесью стехиомет рического состава, при предварительном сжигании м( вспомогательной сме- щй си ограничивают пределами 0,65-0,85, причем продукты сжигания последней и газовоздушную смесь с Ю )1,0 по"в факел в количествах, .состав-: Сх соответственно 1-3 от сумого объема смесей с Ж1,0 ииометрического состава.Фаей1058391 2, Горелка для сжигания газообразного топлива, содержащая смеси- тель с топливо- и воздухоподающими патрубками и турбулизатором потока сообщенный выходным участком с диффузорным входным участком основной камеры сгорания, автоматическое устройство импульсного изменения расхода газа и воздуха в смеситель, а также камеру предварительного сжи гания с запальником, подключенную Изобретение относится к способам сжигания топлива в нагревательных печах, в частности в печах для термической обработки металла, в газовых шахтных и камерных печах с вы движным подом для крупногабаритных иэделий, например сосудов реакторов, валов, генераторов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ 10 сжигания газообразного топлива в термической печи путем одновременной подачи в Факел гаэовоэдушной смеси с с ) 3,0 и продуктов предварительного сжигания вспомогательной топли- .5 вовбэдушной смеси с М с 1,0 1 .Известна горелка для сжигания газообразного топлива, содержащая смеситель с топливо- и воздухоподающими патрубками и турбулизатором потока, сообщенный выходным участ О ком с диффуэорным входным участком основной камеры сгорания, автоматическое устройство импульсного измерения расхода газа и воздуха в смеситель, а также камеру предвари тельного сжигания с запальником, подключенную выходными соплами к основ ной камере сгорания 2 .Недостатком известных способа и устройства являются невысокие полно та сгорания и надежность из"за плохой стабилизации воспламенения.Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.Цель достигается тем, что по предлагаемому способу подачу газо- воздушной смеси с К ) 1,0 осуществляют импульсами путем чередования с дополнительно подаваемой в факел гаэовоздушной смесью стехиометричес 40 кого состава, при предварнтельном сжигании а вспомогательной смеси ограничивают пределами 0,65-0,85, причем продукты сжигания последней и газовоэдушную смесь с с ) 1,0 подают в факел в количествах, состав ляющих соответственно 1-3 от суммарного объема смесей с к ) 1,0 и стехиометрического состава. А в пред выходными соплами к основной камересгорания о т л и ч а ю щ а я с ятем, что с целью повышения полнотысгорания и улучшения условий стаби-.лизации, камера предварительногосжигания выполнена в виде кольцевогоколлектора, расположенного по периФерии смесителя, а ее выходные сопла расположены в зоне диффузорного входного участка основной камеры сгоранияили в зоне выходного участка смесителя.,ложенной горелке камера предварительного сжигания выполнена в виде кольцевого коллектора, расположенного по периферии смесителя, а ее выходные сопла расположены в зоне диффузорного входного участка основ. ной камеры сгорания или в зоне вы-ф ходного участка смесителя.На Фиг. 1 изображена горелка с расположением сопл камеры предварительного сжигания в зоне входного участка основной камеры сгорания; на фиг. 2 - горелКа с расположением сопл камеры предварительного сжигания в зоне выходного участка смесителя.Горелка топлива содержит смеси- тель 1 с топливо- и воэдухоподающими патрубками 2 и 3 и турбулизатором потока 4, сообщенный выходным участком 5 с диффузорным входным участком 6 основной камеры сгорания 7, автоматическое устройство импулвс ного изменения расхода газа и воздуха (на чертежах не показано) в смеситель 1 а также камеру предварительного сжигания 8 с запальником 9, подключенную выходными соплами 10 к камере сгорания 7. Камера предварительного сжигания 8 выполнена в виде кольцевого коллектора, расположенного по периферии смесителя 1, а ее выходные сопла 10 расположены в зоне участка 6 камеры сгорания 7 или в зоне выходного участка 5 смесителя 1При работе горелки включают запальник 9 и в камеру предварительного сжигания 8 подают вспомогательную газовоэдушную смесь, состав которой соответствует коэффициенту избытка воздуха0,65-0,85. После воспламенения и устойчивого горения эмеси запальник переключают на режим яонизационного датчика горения. Загем в камеру сгорания 7 подается гаэовоздушная смесь из смесителя 1, :остав которой соответствует коэффициенту избытка воздуха ос 1,15- .,35. После воспламенения и устойчивого горения этой смеси ее подачу начинают чередовать с газовоздушной смесью стехиометрического состава с помощью автоматического устройства импульсного изменения расхода газа и воздуха с частотой, задаваемой в каждом конкретном случае в эависи- ф мости от нужного режима. Причем расход вспомогательной смеси с К1,0 и газовоздушной смеси с Ю1,0 поддерживают таким, чтобы их количество составляло соответственно 1-3 от суммарного объема смесей с К1,0 и стехиометрического состава.П р и м е р 1. В камеру пред-; варительного сжигания 8 подается 0,25 м /ч (0,8) вспомогательной газовоздушной смеси с коэффициентом избытка воздуха М 0,8. После воспламенения и устойчивого горения смеси в камеру. сгорания 7 подается 0,25 м /ч газовоздушной смеси с К ф 1,2. После воспламенения и устойчивого горения этой смеси подает. ся 30 м/ч газовоздушной смеси стехиометрического состава, Далее автоматически с требуемой частотой осум ществляется чередование подач в основную камеру сгорания газовоздушной смеси стехиометрического соста ва и газовоздушной смеси с Ж, 1,2 н количестве 0,25 м/ч. При этом полнота сгорания газовоэдушной смеси составила 79, а пределы ее горе. Иия 6. в 0,59-1,96. Срок работы горелочных блоков составляет 1500 ч.П р и м е р 2. В камеру пред- " варительного сжигания 8 подается 0,62 м/ч вспомогательной газовоз,душной смеси с коэффициентом избытка воздуха А0,8, что соответству" ет 2 от суммарного объема смесей с К = 1,0 и стехиометрического сос тава. После воспламенения и устойчивого горения,.смеси.в основную камеру сгорания 7 подается 0,62 мф/ч газо-. воздушной смеси с,К а 1,2. После воопламенения и устойчивого горения ятой смеси подается 30 м /ч газовоздушной смеси стехиометрнческого состава. Далее автоматически с требуемой частотой осуществляется чередование подач в камеру сгорания 7 газовоздушной смеси стехиометрическогосостава и гаэовоздушной смеси с1,2 в количестве 0,62 м/ч. Приэтом полнота сгорания гаэовоэдушнойсмеси составила 98, а пределы еегорения К ь 0,3-4,0, Срок работы го релочных блоков составляет 5000 ч.П р и м е р 3. В камеру предварительного сжигания 8 подается1,26 м/ч вспомогательной гаэовоз-,душной смеси с коэффициентом избытка воздуха Ф0,8, что составляет4 от суммарного объема .смеоей с1,0 и стехиометрического состава-После воспламенения и устойчивогогорения смеси в камеру сгорания 7 О подается 1,26 м/ч газовоздушной смеси с М1,2. После воспламенения иустойчивого горения этой смеси подается 30 м/ч газовоздушной смесистехиометрического состава; Далееавтоматически с требуемой частотойосуществляется чередование подач вкамеру сгорания 7 газовоздушной смеси стехиометрического состава и гаэовоздушной смеси с К = 1,2 в количестве 1,26 мз/ч. При этом полнота Зо сгорания газовоэдушйой смеси составила 84, а пределы ее сгоранияв0,56-1,98. Срок работы горелочных блоков составляет 2000 ч.Подача продуктов сжигания вспо могательной газовоздушной смеси сж 0,65-0;85 в количестве соответственно 1-3 от суммарного объемасмесей с Ы г 1,0 и стехиометрическо,го состава обеспечит улучшение ус О ловий стабилизации воспламененияболее, чем в 2 раза по сравнению сизвестным способом за счет,расшире 1 ния пределов сИЬрания, обеспечитповышение полноты сгорания за счет 45 увеличения тепловыделения на 15-20и повысит долговечность горелочныхблоков в 2-3 раза.Ф1058391 Составитель М.ЗубковЛ,утехина Техред Т.Фанта Корректор Л.Пилипенк едак 41/2ВНИИП сно акаэ 5е Филиал ППП Патент, г.Ужгород,Проектная,4 Тираж 531И Государственного по делам иэобретений 35, Москва, Ж, Ра Подомитета СССРоткрытийсная наб., д.