ГАЗОВАЯ ИНЖЕКЦИОННАЯ ГОРЕЛКА

Газовая инжекционная горелка
Предложение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использована для сжигания газообразного топлива в трубчатых печах.
Известна газовая инжекционная горелка, содержащая центральный газовый ствол, установленный в центральном воздуховоде, кольцевой газовый коллектор, соединенный соплами (SU 1288446 А1. 07.02.1987. F24D 14/02).
Недостатком известной горелки является низкая надежность и экономичность.
Техническим результатом предложенной горелки является повышение надежности и экономичности путем равномерного распределения газа и улучшение смесеобразования топливных компонентов.
Технический результат достигается тем, что газовая инжекционная горелка содержит центральный газовый ствол, установленный в центральном воздуховоде, кольцевой газовый коллектор, соединенный с соплами, соосно с которыми размещены периферийные газовые инжекционные стволы, охваченные цилиндрический обечайкой, нижняя часть которой выполнена подвижной в осевом направлении с возможностью образования зазора в зоне выходных отверстий сопел и входных отверстий периферийных газовых стволов и с возможностью перекрытия на требуемую величину окон верхней неподвижной ее части. Горелка снабжена дисковым регулятором воздуха, установленным с возможностью перекрытия нижнего открытого торца центрального воздуховода и регулирования образуемого между ними зазора.
На чертеже представлена газовая горелка.
Горелка содержит центральный воздуховод 1, к нижней части которого приварен газовый кольцевой коллектор 2, состоящий из двух дисков и обечайки, сваренных герметичными сварными швами. К обечайке приварен патрубок 3 с фланцем для подачи топливного газа. На верхний диск приварены шесть бабинок, на которые по резьбе установлены сопла 4, через которые подается газ из кольцевого коллектора 2 в инжекторы 5, установленных соосно с соплами. Верхняя часть инжектора сужена для целей выравнивания поля скоростей газовоздушной смеси. Нижняя часть инжектора расширена для снижения сопротивления потока воздуха при входе в зону смешения газа. Все инжекторы нижней частью установлены в отверстия кольцевой перегородки 6, которая совместно с верхней крышкой газового коллектора 2 создает камеру всасывания для инжектируемого потока воздуха. Количество инжектируемого воздуха регулируется цилиндрическим регулятором 8. К регулятору приварена пластина 20,
имеющая в средней части прорезь, в которой расположен фиксатор с гайкой. Камера всасывания разделена радиально шестью металлическим пластинами с образованием для каждого инжектора автономной секции всасывания. Вокруг инжекторов установлена внешняя цилиндрическая обечайка 7. Крепление горелки к подовому листу печи осуществляется при помощи скоб 9. На внешней обечайке 7 имеются окна 17 прямоугольной формы для подсоса вторичного воздуха в кольцевой зазор между инжекторами. Количество воздуха регулируется в зависимости от тепловой мощности горелки и величины разряжения в топке при помощи цилиндрического регулятора 8. Внутри воздуховода 1 располагается центровочная труба, которая крепится к воздуховоду пластинами 12. В нижней части центровочной трубы 11 размещен дисковый регулятор 13, установленный с возможностью перемещения, при открытии которого в обечайку попадает за счет разряжения в топке воздух. На диске регулятора приварены четыре пластины, выполняющие роль стабилизатора ветрового напора. В центровочную трубу устанавливается центральный газовый ствол 10 для подачи в горелку сбросного газа. На выходной части ствола имеется сопло с двенадцатью отверстиями. В печной амбразуре 14 установлена запальная горелка 16 непрерывного действия. Имеется окно 15 для прибора контроля пламени.
Работа горелки осуществляется следующим образом. При сжигании газового топлива его подача производится через патрубок 3 в газовый кольцевой коллектор 2, а из него газ истекает через шесть сопел 4 в инжектора, в которых происходит образование газовоздушной смеси. Для предотвращения проскока пламени через инжекторы на сопла система рассчитана так, что при любом расходе газа в пределах допустимых тепловых нагрузок количество инжектируемого воздуха должно соответствовать коэффициенту избытка воздуха а 0,53. На выходе из инжекторов к газовоздушной смеси добавляется вторичный воздух, который поступает через окна 17. После выхода из горелки газовоздушная смесь поступает в печную амбразуру 14 из огнеупорного материала, где воспламеняется и образует ядро факела. Окончательное сжигание газа происходит в топке печи или догревателя с коэффициентом избытка воздуха а0бщ 1,1+1,15.
Если для полного сжигания газа при повышенных тепловых мощностях количество воздуха недостаточно вследствие малого разрежения в топке, то открывается дисковый регулятор воздуха 13. Независимо от количества сжигаемого газа количество подаваемого воздуха должно быть достаточно для обеспечения коэффициента воздуха а  1,1 ч-1,15.
При подаче в центральный газовый ствол 10 сбросного газа его выход в зону горения осуществляется через колпачок с двенадцатью отверстиями. Угол расхождения газовых струй 120°, что обеспечивает хорошее смешение газа с воздухом и необходимую стабилизацию факела при прекращении подачи топливного газа. Совместное сжигание топливного и сбросного газа можно осуществить в любых соотношениях, однако, при их сжигании суммарная тепловая мощность не должна превышать 2,0 МВт.