Patent RU-170609-U1 (RU)
Title: Горелка для сжигания газа и мазута
IPC: F23D17/00
Filed: 2016-08-31
Granted: 2017-05-02
Abstract: Полезная модель относится к области теплоэнергетики в частности к устройствам для сжигания газообразного и жидкого топлива в топках котлов и в печах. Для этих целей применяют комбинированные газомазутные горелки, в которых можно, в зависимости от практической потребности, раздельно сжигать газ или мазут.Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является снижение образований и выбросов в атмосферу вредных оксидов азота.Технический результат достигается путем понижения температуры в объеме факела при сжигании газа и путем локального понижения температуры в ядре факела при сжигании мазута.Воздух поступает от дутьевого вентилятора через общий воздухоподающий короб на смесеобразование с топливом через тангенциальные регистры, в которых с помощью лопаток происходит его закручивание. Закрученные с различной степенью крутки потоки воздуха по каналам подаются на смешивание с топливом. При подаче газа в горелку его давление на порядок выше по сравнению с давлением воздуха, подаваемого в горелку. Первичный воздух из-за большой скорости газа на выходе из газоподающих труб подсасывается к струе газа.Газообразное топливо поступает через газоподающие трубы для смешивания с первым и вторым потоками первичного воздуха каналов и после смешения воспламеняется. При первом пуске горелки воспламенение осуществляется от постороннего запальника с помощью искры или открытого пламени. При дальнейшей работе воспламенение происходит за счет высокой температуры самого фронта пламени.Так как диаметры газоподающих труб различны, то диаметры струй газа, выходящих из труб, также различны, и у тонких газовых струй смесеобразование и горение происходят интенсивнее. Концы газоподающих труб отогнуты к периферии, а каналы подачи первичного воздуха различной длины, то степени крутки первого и второго потоков первичного воздуха различны. В совокупности эти конструктивные аэродинамические приемы обеспечивают увеличение скорости турбулентного распространения пламени и рост поверхности фронта пламени. За счет выделяющейся теплоты при сгорании смеси первичного воздуха и части газа нагревается основная масса вторичного воздуха, поступающего в горелку по наружному каналу, и происходит дальнейшее горение основной массы газа.При использовании форсунки мазут дробится на мелкие капли за счет высокого давления и подвод первичного воздуха по каналам, что способствует опережающему воспламенению капель мазута и образованию начального фронта пламени с выделением теплоты для прогрева остальной массы горючей смеси.В соответствии с тепловой нагрузкой котла по компьютерной программе с помощью электродвигателей с сервоприводами происходит поворот воздухозакручивающих лопаток тангенциальных регистров на оптимальные заданные углы для первого и второго каналов потоков первичного воздуха и вторичного воздуха для канала.Продольное перемещение с помощью электродвигателей с сервоприводами выходных отверстий газоподающих труб и форсунки с помощью электродвигателя с сервоприводом в оптимальное положение, при котором достигается максимальная степень турбулентности распространения пламени, соответствующая заданной тепловой нагрузке котла, осуществляется по компьютерной программе в соответствии с производительностью дымососа, дутьевого вентилятора, калорийностью топлива, разрежения в топке, месторасположения и геометрии факела по высоте, ширине и глубине топки и величины температуры факела.Отогнутые концы газоподающих труб позволяют смещать фронт пламени в поперечном к оси горелки направлении с помощью электродвигателей с сервоприводами на большее расстояние и повышать степень турбулентности распространения пламени, то есть добиваться протекания реакции горения в кинетической области, при которой интенсивность реакции горения велика, и происходит молекулярное перемешивание топлива с воздухом.При сжигании газа при повышении выбросов оксидов азота на выходе из котла по измерениям газоанализатора с передачей электрического сигнала на компьютеризированный блок управления котла компьютерная программа вырабатывает команду для включения дымососа рециркуляции дымовых газов, которые подаются в сопла, и температура факела понижается, что снижает интенсивность протекания химических реакций образования оксидов азота. При сжигании мазута при повышении выбросов оксидов азота на выходе из котла по измерениям газоанализатора содержания оксидов азота дополнительно по команде компьютерной программы включается нагнетатель, который подает водяной пар в форсунки, и температура факела также понижается, что снижает интенсивность протекания химических реакций образования оксидов азота.После снижения температуры факела подача газов рециркуляции и впрыск водяного пара при сжигании