Горелочное устройство

Горелочное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в теплогенераторах и газотурбинных установках . Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и снижение содержания оксидов азота в продуктах сгорания . В горелочном устройстве уголковые стабилизаторы 6 выполнены расширяющимися в направлении к выходному торцу устройства и сообщены с каналом 5 для подвода охлаждающей воды и кольцевым коллектором 2, внутренняя стенка стабилизаторов 6 снабжена радиальными рядами отверстий 7,8 различного диаметра и отбойными козырьками 9, установленными над отверстиями 8 минимального диаметра, которые распределены равномерно по всей длине стабилизаторов 6, а отверстия большего диаметра 7 размещены в шахматном порядке .между отверстиями 8 минимального диаметра и выполнены с диаметром,увеличивающимся в направлении выходного торца устройства. Повышение эксплуатационной надежности достигается за счет повышения эффективности охлаждения стабилизаторов 6 горелочного устройства путем создания заградительной пелены, возникающей при истечении парожидкостной пленки из щели, образованной отбойными козырьками 9 и внутренней стенкой стабилизаторов 6. Снижение содержания оксидов азота в продуктах, сгорания достигается путем впрыска воды /водяного пара/ в ядро факела через отверстия большего диаметра. Причем для обеспечения различной дальнобойности струй отверстия выполнены с диаметром, увеличивающимся в направлении выходного торца устройства. Для уменьшения размывания струй, истекающих через отверстия большего диаметра /без отбойных козырьков/, защитной пеленой , образующейся при истечении из щели между отбойными козырьками и внутренней стенкой стабилизаторов, отверстия большего диаметра размещены в шахматном порядке между отверстиями минимального диаметра. 3 ил. (Л С ю ч 00 х«

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4785547/06 (22) 23.01.90 (46) 15.03.92. Бюл. ¹ 10 (71) Среднеазиатский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института использования газа в народном хозяйстве и подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженного газа (72) Е.С.ибрагимов, Е.В.Вахнина и И.P.Èøмаков (53) 662,951.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1020696, кл. F 23 D 11/10, 1983.

Иссерлин А.С. Газовые горелки. — М„

Недра, 1966, с.189, рис,80, (54) ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в теплогенераторах и газотурбинных установках. Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности и снижение содержания оксидов азота в продуктах сгорания. В горелочном устройстве уголковые стабилизаторы 6 выполнены расширяющимися в направлении к выходному торцу устройства и сообщены с каналом 5 для подвода охлаждающей воды и кольцевым коллектором 2, внутренняя стенка стабилизаторов. 6 снабжена радиальными рядами отверстий 7,8 различного диаметра и отбойными козырьками 9, установленными над

Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в теплогенераторах, предназначенных для отопления административных зданий и

„„БЫ„„1719787 À1 отверстиями 8 минимального диаметра, которые распределены равномерно по всей длине стабилизаторов 6, а отверстия большего диаметра 7 размещены в шахматном порядке. между отверстиями 8 минимального диаметра и выполнены с диаметром, увеличивающимся в направлении выходного торца устройства. Повышение эксплуатационной надежности достигается за счет повышения эффективности охлаждения стабилизаторов 6 горелочного .устройства путем создания заградительной пелены, возникающей при истечении парожидкостной пленки из щели, образованной отбойными козырьками 9 и внутренней стенкой стабилизаторов 6. Снижение содержания оксидов азота в продуктах сгорания достигается путем впрыска воды /водяного пара/ в ядро факела через отверстия большего диаметра. Причем для обеспечения различной дальнобойности струй отверстия выполнены с диаметром, увеличивающимся в направлении выходного торца устройства.

Для уменьшения размывания струй, истекающих через отверстия большего диаметра

/без отбойных козырьков/, защитной пеленой, образующейся при истечении из щели между отбойными козырьками и внутренней стенкой стабилизаторов, отверстия Ц большего диаметра размещены в шахматном порядке между отверстиями минимального диаметра. 3 ил. сельскохозяйственных сооружений, а также в газотурбинных установках.

Известна горелка, содержащая воздухопроводящий корпус с кольцевым. топлив1719787

10

40

55 ным коллектором, имеющим радиальное выходное отверстие и Ч-образные стабилизаторы с радиально размещенной входной кромкой, причем каждый стабилизатор выполнен расширяющимся от оси корпуса к периферии и его грани установлены с возможностью взаимного углового перемещения, Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность охлаждения угол ковых стабилизаторов. Недостаточная эффективность охлаждения стабилизирующего устройства известной горелки связана с тем, что охлаждение происходит за счет кон векти в ного теплообмена с воздухом, протекающим через щели меж- 1 ду уголковыми стабилизаторами. Поэтому при сжигании топлива с относительно низкими избытками воздуха (a = 1,0 — 1,05), когда температура факела достигает максимально возможных значений, количество воздуха, подаваемого в горелку, является минимальным, что и снижает эффективность охлаждения стабилизирующего устройства. Предварительный подогрев воздуха, поступающего в горелку, также приьодит к повышению рабочей температуры стабилизирующего устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является горелочное устройство, содержащее воздухонаправляющий кожух, на выходном конце боковой поверхности которого закреплен кольцевой коллектор для отвода охлаждающей воды, установленный на выходе в горелочное устройство смеситель, коаксиально установленные центральную и 3 периферийную кольцевые газовые трубы с радиальными выходными отверстиями, установленную между ними кольцевую трубу. образующую канал подвода охлаждающей воды, сообщающийся с полостью коллектора через внутренний объем закрепленных на кольцевой трубе полых V-образных стабилизаторов, выполненных расширяющимися от оси устройства к периферии.

Это устройство обладает недостаточной эффективностью охлаждения уголковых стабилизаторов и недостаточно экологически чистым сжиганием топлива, Недостаточная эффективность охлаждения стабилизаторов связана с тем, что охлаждение уголковых стабилизаторов происходит путем конвективного теплообмена между воздухом, поступающим вгорелку,,и внешней поверхностью стабилизаторов, а также между охлаждающей водой и внутренней поверхностью стабилизаторов. При режимах работы горелки, характеризующихся низкими значениями избытка воздуха

/a =1,02 - 1,05/, температура факела достигает максимальных значений, тогда как количество воздуха, поступающего в горелку и охлаждающего стабилизаторы, является минимально возможным.

Основным способом теплоотвода от стабилизаторов при этом режиме работы является конвективный теплообмен между охлаждающей водой и внутренней поверхностью стабилизаторов. Последнее приводит к необходимости обеспечения достаточно высокого расхода охлаждающей стабилизаторы воды. Недостаточно экологически чистое сжигание топлива в известном горелочном устройстве (при коэффициенте избытка воздуха, равном 3,. неполнота сгорания топлива составляет 2 (,) обусловлено отсутствием дополнительных конструктивных мероприятий, направленных на уменьшение образования окислов азота и угарного газа в продуктах сгорания.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и снижение содержания оКсидов азота в продуктах сгорания.

Указанная цель достигается тем, что в известном горелочном устройстве, содержащем воздухоподводящий корпус с кольцевым коллектором отвода охлаждающей воды в выходном его участке, трубы, коаксиально размещенные в корпусе с образованием центрального и периферийного кольцевых газовых каналов с сопловыми отверстиями и промежуточного канала для подвода охлаждающей воды, а также полые уголковые стабилизаторы, выполненные расширяющимися в направлении к выходному торцу устройства и сообщенные с каналом для подвода охлаждающей воды и кольцевым коллектором, внутренняя стенка стабилизаторов снабжена радиальными рядами отверстий различного диаметра и отбойными козырьками, установленными над отверстиями минимального диаметра, которые распределены равномерно по всей длине стабилизаторов, а отверстия большего диаметра размещены в шахматном порядке между отверстиями минимального диаметра и выполнены с диаметром, увеличивающимся в направлении выходного торца устройства.

На фиг.1 представлено горелочное устройство, продольный разрез; на фиг.2 — узел

I на фиг.1; на фиг.3 — стабилизатор, продольный разрез (А — А на фиг.2), Горелочное устройство содержит воздухоподводящий корпус 1 с кольцевым коллектором 2 отвода охлаждающей воды в выходном его участке, трубы, коаксиально размещенные в корпусе с.образованием .центрального 3 и периферийного 4 кольце1719787

1б вых газовых каналов с сопловыми отверстиями и промежуточного канала 5 для подвода охлаждающей воды. На выходе из горелочного устройства установлены голые уголковые стабилизаторы 6, выполненные 5 расширяющимися в направлении к выход-. ному торцу устройства и сообщенные с каналом 5 для подвода охлаждающей воды и кольцевым коллектором 2. Внутренняя стенка стабилизаторов 6 снабжена радиаль- 10 ными рядами отверстий 7,8 различного диаметра и отбойными козырьками 9, установленными над отверстиями 8 минимального диаметра, которые распределены равномерно по всей длине стабилизаторов 15

6, Отверстия большего диаметра 7 размещены в шахматном порядке между отверстиями 8 минимального диаметра и выполнены с диаметром, увеличивающимся в направлении выходного торца устройства. 20

На входе в горелочное устройство последовательно установлены три перфорированные пластины 10, выполняющие роль смесителя.

Центры каждого из сопловых отверстий 25 кольцевого газового канала 3 находятся в одной плоскости с входной кромкой стабилизаторов 6 и осью горелочного устройства.

Внутрь горелочного устройства вставлен запальник 11. На кольцевом коллекторе 2 ус- 30 тановлен штуцер для отвода воды 12.

Крепление горелочного устройства к стенке камеры сгорания осуществляется при помощи фланца 13. На торце горелочного устройства со стороны фланца 3 закреплены штуцеры 14. 15. 16, служащие для подачи газа в периферийный и центральный кольцевые газовые каналы 4,3, а также для подачи воды в кольцевой канал 5 соответственно.

Формула изобретения

Горелочное устройство, содержащее воздухоподводящий корпус с кольцевым коллектором отвода охлаждающей воды в выходном его участке, трубы, коаксиально размещенные в корпусе с образованием центрального и периферийного кольцевых газовых: каналов с сопловыми отверстиями и промежуточного канала для подвода охлаждающей воды, а также полые уголковые стабилизаторы, выполненные расширяющимися в направлении к выходному торцу устройства и сообщенные с каналом для подвода охлаждающей воды и кольцевым коллектором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и снижения содержания оксидов азота в продуктах сгорания, внутренняя стенка. стабилизаторов снабжена радиальными рядами отверстий различного диаметра и отбойными козырьками, установленными над отверстиями минимального диаметра, которые распределены по всей длине стабилизаторов, а отверстия большего диаметра размещены в шахматном порядке между отверстиями минимального диаметра и BblfloliHBHbl с диаметром, увеличивающемся в: направлении выходного торца. устройства.

1719787

Составитель Е.Ибрагимов

Редактор M,Âàñèëüåâà Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 759 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина. 101