Комбинированная горелка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 О. О 17/ КНТ СС ЕНИЯ САН СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ АВТОРСКОМУ СИИ,ЦЕТЕЛЬСТВ(71) Московский энергетический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 966415, кл, Г 23 О 1700, 1980.Авторское свидетельство СССРМ 1101622, кл. Г 23 О 17100, 1982,Авторское свидетельство СССРМ 900072, кл, Г 23 О 17/00, 1976.(57) Изобретение относится к технике сжигания газообразного и жидкого топлив и может быть использовано на тепловых. электростанциях. Цель изобретения - снижение содержания оксидов азота в продуктах сгорания. Комбинированная горелкасодержит воздухоподающий корпус (К) 1 с .соосно установленными центральной мазутной форсункой 2, ольцевым коллектором (КК) 3 горючего газа и кольцевымпатрубком (П) 4 подачи газов реаиркуляции; Изобретение относится к технике сжигания газообразного и жидкого топлив иможет быть использовано на тепловых электростанциях,Известны комбинированные горелки,содержащие воздухоподающий корпусвнутри которого соосно установлены центральная мазутная форсунка и кольцевой,коллектор горючего газа, снабженный выпускными соплами, наклоненными к оси корпуса под острым углом,КК 3 выполнен расширяющимся в сторону выходного среза К 1 и снабжен выпускными соплами (С), наклоненными к оси К 1 под острым углом. С размещены по периметру тыльной стенки 9 КК 3 чередующимися группами. Горючий газ и мазут сжигают раздельно. При сжигании газа. выходящие из С газовые струйки присоединяют ксебе газы рециркуляции и смешиваются с ними. За тыльной стенкой 9 КК 3 образуются чередующиеся по периметруучастки возвратного течения с большими и меньшими значениями скоростей и концентрацией газов рециркуляции, Выравнивание этих неравномерностей интенсифицирует смешение горючего газа с газами рециркуляции, В результате вся масса горючего газа оказывается обработанной газами рециркуляции на короткой длине, что способствует подавлению генерации оксидов азота в топочном обьеме. При сжигании мазута снижение содержания оксидов азота в продуктах сгорания достигается благодаря последовательному поступлению формируемых КК 3 кольцевых потоков газов рециркуляции в ближнгою и дальн.ою зоны факела. 2 ил. Эти горелки не обеспечивают качестО венного смешения топлйва (газа) с окислителем в обьеме факела и характеризуются ф высоким уровнем выбросов оксидов азота как при сжигании газа, так и мазута, что обусловлено высоким пирометрическим уровнем процесса горения.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является комбинированная гррелка, содержащая воздухоподающий корпус, внутри которого еоосноустановл 8 ны центральная мазутная фо)сунка и кольцевой коллектор орючего газа, выполненный расширяющимся в сторонувыходного среза корпуса и снабженныл выпускными соплами, размсщенными по периметру тыльной стенки коллектора подострым улом к оси корпуса, причем одна" часть этих сопел направлена к периферии,, а другая часть - к центоу корпуса,В такой горелке обеспечивается болеекачественное смешение газа с воздухом вобъеме факела, Однако из-за отсутствиявнешнего подвода в факел газов рециркудяции этой горелке также присущ вьсокийуровень содержания оксидов азота в продуктах сгорания,Целью изобретения Являетсч снижениесодержания оксидов азота в продуктах сгорания.В комбинированной горелке, содержащей воздухоподающий корпус, внутри которого соосно установлены центральнаямазутная форсунка и кольцевой коллекторгорочего газа, выполненный расвиряющимися в сторону выходнОГО среза корпуса исн:бженный выпускными соплами, размещенными по периметру тыльной стенки коллектора под острым углом к оси корпуса,. причем одна часть этих сопел направлена кпериферии, а другаячасть - к центру корпуса, поставленная цель достиГается тем, чтовнутри корпуса дополнительно установленсООсный кольЦевОЙ патрубок подачи Газоврециркуляции, а коЛекпзр горочего газа свыпускными соплами расположен в светууказанного патрубкана его выходе, приэтом сопла по периметру тыльной стенкиколлектора размещены чередуОщимисягруппами, Объединяющими сопла, направденные либо к периферии, либо к центрукорпуса,На фиг, 1 изображена комбинированная горелка, продольный разрез, на фиг. 2 -вид А на фиг, 1,Комбинированная горелка содержитвоздухоподающий корпус 1, внутри которого соосно установлены центральная мазутная форсунка 2., кольцевой коллектор 3горючего газа и кольцевой патрубок 4 под.ачи газов рециркуляции, разделяОщий полость корпуса 1 на центральный 5 ипериферийный 6 каналы. Коллектор 3 горючего газа выполнен расширяющимся в сто.рону выходного среза корпуса 1, спродолНым сечением, имеющим формутрапеции, и снабжен выпускными соплами7, 8 наклоненными к оси корпуса 1 подострым углом и размещенными по периметру тыльной стенки 9 чередуюЦимися группами, каждая иэ которых Объединяет либо направленные к периферии корпуса 1 сопла 7, либо направленные к центру корпуса 1 сопла 8, Коллектор 3 с соплами 7, 8 распОложен в свету патрубка 4 подачи Газов реЦиркуляции на его выходе, В коллекторе 3 между крайними соплами 7 и 8 соседних групп установлен ы ради ал ьн ые перегородОл 10, разделяющие полость коллектора наОтсеки 11, Отсеки 11 с соплами 7 и 8 ГОдклОчсны соответственно к истоникам ГорОчегогаза 12 и 13. Централь ый 5 и периферийный 6 канады корпуса 1 подключены к лсточникам воздуха 4, 15. На входе периферийного канала 6 установлен регистр 16 тангенциальных лопаток, Центральный канал 5 снабжен аксиальным завихрителем 17.Комбинированная горелка работает ГорОчий газ и мазут сжигаОт раздельно.20 На номинальной и близких к ней нагрузках воздух подают в канады 5, 6, топливо -ГорОчий Газ или мазут - сООтветственно ч 8"рез сопга 7, 8 или форсунку 2. Одновременно через патрубок 4 подают газы25 рециркуяции, кОторые, Обтекая коллектор3, сходят с его наружной и внут ренней боковьх стенок двумя кольцевыми потоками,Один из которых направлен к периферии, адругой - к центру корпуса, Непосредствен 30 но за тыльной стенкой 9 коллектора 3 образуется зона возвратного течения, в которуов пеовую очередь попадают газь рециркуляции, в основной своей массе еще не успевшие смешаться с воздухом,35 При работе горелки на газе, выходящиеиз сопсл 7, 8 струйки ГорОчего Газа присоединяют к себе газы рециркуляции и смешиваотся с нь ми, Благодаря тому, чтонаклоненные в разные стороны сопла 7 и 840 размещены чередуощимися группами, затыльной стенкал 9 коллектора 3 образуютсячередующиеся по периметру этой стенкиучастки возвратного течения с большими именьшими значениями скоростей и концен 45 траций газов рециркуляции, Выравниваниеэтих неравномерностей сопровождаетсяинтенсивным перемешиванием горючегогаза с газами рециркуляции, В результатевся масса горючего газа Оказывается обра 50 бОтаьной газами р 8 ЦиркулЯЦии на короткойдлине, чтО спосОбствует тормОжению процесса генерации Оксидов азота в топочномобьеме,Оложительный эффект по снижению55 содержания Оксидов азота в продуктах сгорания при сжиГании мазута достиГаетсяблагодаря последовательному поступлениюформируемых коллектором 3 кольцевых потоков газов рециркуляции в ближнюю идальнюю зоны факела.При уменьшении нагрузки до 70 Р номинальной и ниже оптимальное соотношение скоростей горючего газа. (мазута) и воздуха в гореле можно поддерживать, отключая подачу горючего газа от одного из источников 12, 13 и прекращая подачу воздуха через каналы 5 или 6, Надежность коллектора 3 при работе горелки в таких режимах обеспечена за счет омывания его газами рециркуляции,Дополнительная установка внутри корпуса патрубка подачи газов рециркуляции снижает температурный уровень процесса горения газа и мазута и тем самым способствует снижению выхода оксидов азота, Расположение коллектора горючего газа с выпускными соплами в свету и на выходе патрубка подачи газов рециркуляции, а также размещение сопел чередующимися группами позволяет интенсифицировать обработку горючего газа газами рециркуляции до момента смешения горючего газа с воздухом, что оказывает дополнительное тормозящее воздействие на выход оксидов азота, По сравнению с горелкой-прототипом общее снижение выбросов оксидовазота составляет не менее 40-45 О присжигании газа и" 20 - 25 О при сжигании5 мазута.Формула изобретенияКомбинированная горелка, содержащая корпус с коаксиально установленнымицентральной форсункой, расширяющимся к10 выходной амбразуре кольцевым коллектором с соплами наегб торце. направленнымикак к оси горелки, так и к ее периферии,кольцевой обечайкой, разделяющей корпусна центральный и периферийный каналы, и15 средствами для закрутки воздуха в каналах,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюснижения содержания оксидов азота в продуктах сгоранйя, кольцевая обечайка установлена с образованием канала для20 рециркуляционных газов, газовый.коллектор размещен коаксиально обечайке на еевыходе, а газовые сопла сгруппированы понаправлению и размещены по коллекторучередующимися группами,25174779 Я Заказ 2488 Тираж ПОДПИСИ ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр 313035, Москва, Ж, Рауиская наб., 4/5ивм при ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент"г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Составитель В,Чернлев едактор Н.Каменская Техред М.Моргентал Корректор О,Кундрик