Горелка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 13 14/2 51) САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРР 244541, кл, Р 23 Р 13/00, 1968.(57) Изобретение относится к областиэнергетики, в частности к горелкам.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и снижение выбросов окислов азота путем повышениятеплоотдачи излучением. Центральнаягазовая труба 1 горелки с аксиальнымвыходным соплом 3 и двумя рядами 4 и 5 радиальных отверстий 6 на ее боковой поверхности установлена в воздухоподающем корпусе 2, к которому примыкает горелочный туннель (ГТ) 7 с возможностью продольного перемещения. Второй ряд 5 отверстий 6 снабжен патрубками 9, скрепленными с лопатками завихрителя 8, укрепленного на трубе 1. Торцы патрубков 9 размещены вокруг завихритепя 8. Сопло 3 снабжено цилиндрическим насадком 1, внутренний диаметр которого составляет 0,015-0, 11 диаметра ГТ 7, а торец его расположен от выходного среза ГТ на расстоянии, составляющем 0,1-0,5 диаметра ГТ, В корпусе 2 воздух делится на два потока (П). Между обечайкой 12 и стенкой корпуса - низкоскоростной ламинарный П, а за завихрителем 8 - закрученный. Газ, поступающий в трубу 1, делится на три П: один П попадает через патрубки 9 в 11 1471280271низкоскоростной П воздуха, второй че- тического факела 14, вершина которорез отверстия 6 поступает в закручен- го расположена внутри ГТ 7. Внутри ный П, а третий выходит через наса- факела 14 образуется диффузионный док 11. Образуются три П газовоэдуш- факел 15, обеспечивающий за счет инной смеси (ГВС). Низкоскоростной тенсификации теплопередачи излучением поток ГВС сгорает в виде устойчивого увеличение КПД теплоагрегата. Изменекольцевидного факела 13, который явля- ние величины тепловой нагрузки гоется постоянно действующим дополни- релки достигается изменением длины тельным запальным устройством основ- участка образования ГВС путем переменого факела. Закрученный поток ГВС щения трубы 1 и завихрителя вдоль сгорает в виде конусообразного кине- корпуса 2. 1 з.п. Ф-лы, 3 ил.1Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сжигании в топках котлов, печей и других теплоагрегатов.Цель изобретения - повышение экс 5 плуатационной надежности и снижение выбросов окислов азота путем повышения теплоотдачи излучением.На фиг. 1 изображена предлагаемая горелка, продольный разрез; на фиг.2 - 1 О вид по стрелке Афиг. 1; на фиг.3 вид по стрелке Б фиг.2.Горелка содержит центральную газовую трубу 1, установленную в воздухоподающем корпусе 2, Труба 1 имеет 15 аксиальное выходное сопло 3 и два ряда 4 и 5 радиальных выпускных отверстий 6 на боковой стенке,К ксрпусу 2 примыкает цилиндричес кий горелочный туннель 7, а на трубе 1 укреплен лопаточный завихри-. тель 8. Отверстия 6 второго ряда снабжены патрубками 9, скрепленными25 с лопатками 10 завихрителя 8. Выходное сопло 3 газовой трубы 1 снабжено цилиндрическим насадком 11 с внутренним диаметром, составляющим 0,015- О, 11 Р, а выходной торец насадка 11 расположен от выходного среза тунне- З 0 ля 7 на расстоянии, сос-.авляющем О, 1- 0,5 Э, где Р - диаметр туннеля 7.Газовая труба 1 установлена с возможностью продольного перемещения, а выходные торцы патрубков 9 размеще ны вокруг завихрителя 8. Завихритель 8 образован лопатками 10, наклоненными к оси трубы 1 под углом 15 - 60 , и обечайкой 12. Горелка работает следующим образом.Воздух поступает в корпус 2, гдеделится на два потока: между обечайкой 12 и стенкой корпуса 2 движетсянизкоскоростной ламинарный поток,а за завихрителем 8 создается закрученный поток,Газ поступает в трубу 1, где делится на три потока: один поток газа попадает через патрубки 9 в низкоскоростной поток воздуха, второй поток через радиальные отверстия 6 подачи газа поступает в закрученныйпоток воздуха, а третий поток выходитчерез насадок 11,Между обечайкой 12 и стенкой корпуса 2 образуется низкоскоростной .ламинарный поток газовоздушной смеси,За завихрителем 8 образуется закру-.ченный поток гаэовоздушной смеси.Третий поток газа смешивается своздухом до соотношения, превышающего верхний предел воспламеняемости газовоздушной смеси. Розжиг горелки осуществляют из- . вестным способом.Низкоскоростной поток гаэовоздушной смеси сгорает. в виде устойчивого кольцевидного факела 13, устойчивость горения которого обеспечивается низкой скоростью движения незакрученного потока газовоздушной смеси, а кольцевидная форма - структурой этого потока. Кольцевидный факел является постоянно действующим дополнительным запальным устройством основного факела, обеспечивающим повыше 1280271ние устойчивости горения. Повышение устойчивости горения обусловлено и тем, что кольцевидный факел создает замкнутую по периферии зону, которая снижает вероятность прохождения через 5 нее продуктов неполного сгорания и, как следствие, уменьшает недожо: в продуктах сгорания.Закрученный поток газовоздушной смеси, имеющей коэффициент избытка 10 воздуха больше единицы, сгорает в виде конусообразного кинетического факела 14, вершина которого расположена внутри туннеля 7.Кольцевидный 13 и конусообразный 15 ,(кинетический) 14 факелы характеризуются повышенным избытком воздуха,что приводит к пониженному содержанию окислов азота в продуктах сгорания. 20Выполнение насадка 11 на торце трубы 1 подачи газа обеспечивает раздачу третьего потока газа в вершину конусообразного кинетического факела 14, что при розжиге образует внут ри последнего диффузионный факел 15 с недостатком воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Диффузионный факел 15 характеризуется повышенной светимостью, обеспечивая за счет 30 интенсификации теплопередачи излучением увеличение КПД теплоагрегата.Выполнение внутреннего диаметра насадка 11 менее 0,0150 приводит к ликвидации третьей зоны горения, что обусловливает повышение содержания окислов азота в продуктах сгорания газа.Выполнение внутреннего диаметра 40 насадка 11 более 0,110. способствует значительному увеличению зоны факела 15 с недостатком воздуха, что приводит наряду со значительным снижением окислов азота к появлению не дожога в продуктах сгорания величинойболее и =0,47.Величину интервала, регламентирующего длину насадка 11, определяют из условий сохранения рециркуляцион ных токов (верхний предел) и ее перегрева вследствие излучения (нижний предел) .Стадийное сжигание газа в горелке обеспечивается по мере смешения тоетьего потока с избыточным воздухом конусообразного 14 и кольцевидного 13 факелов.Органиэация кольцевидного факела 13 создает дополнительную зону стабилизации, что позволяет значительно расширить пределы устойчивого и, следовательно, рабочего регулирования.Изменение величины тепловой нагрузки горелки с сохранением устойчивости ее работы достигается изменением длины участка образования газовоздушной смеси. Это достигается выполнением трубы 1 подачи газа и завихрителя 8 с возможностью их перемещения вдоль воздухоподающего корпуса 2,Для обеспечения движения потока газа по патрубкам 9 их торцы размещены вокруг завихрителя 8.Формула изобретеиия1. Горелка, содержащая установленную с кольцевым зазором в воздухоподающем корпусе центральную газовую трубу с аксиальным выходным соплом и рядом радиальных выпускных отверстий на боковой стенке и примыкающий к корпусу цилиндрический горелочный туннель, а также лопаточный завихритель, укрепленный на газовой трубе, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и снижения выбросов окислов азота путем повышения теплоотдачи излучением, в боковой стенке газовой трубы выполнен второй ряд радиальных выпускных отверстий, снабженных патрубками, скрепленными с лопатками завихрителя, а выходное сопло газовой трубы снабжено цилиндрическим насадком с внутренним диаметром, составляющим 0,015 - О, 11 О, причем выходной торец насадка расположен от выходного среза туннеля на расстоянии, составляющем 0,1-0,5 Р, где 0 - диаметр туннеля.2. Горелка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что газовая труба установлена с возможностью продольного перемещения, а выходные торцы патрубков размещены вокруг завихрителя.1280271 яР юг 2 Составитель М.ЗубкТехред Л. Олейник орректор А.Обруча едактор А.Ог Заказ 7044 д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,7 Тираж 514 ВНИИПИ Государпо делам изо 113035, Москва Подписное енного комитета СС етений и открытий -35, Раушская наб.