ГОРЕЛКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО И ЖИДКОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для сжигания газообразного и жидкого топлива в трубчатых печах.
Известна горелка для сжигания газообразного и жидкого топлива, содержащая жидкостную форсунку, расположенную в воздуховоде, газовый коллектор (см. SU 1086303 А, опубл. 1984, F 23 D 17/00).
Недостатком известной горелки является низкая эксплуатационная надежность и низкая полнота сгорания топлива и ограничение возможности регулирования.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является горелка для сжигания газообразного и жидкого топлива, содержащая жидкостную форсунку, расположенную в центральном воздуховоде, газовый коллектор, соединенный с газовыми стволами, расположенными в кольцевом воздуховоде, образованном обечайкой центрального воздуховода и наружным корпусом с регулируемыми отверстиями для прохождения инжекционного воздуха (см. RU 21233 U1, опубл. 2001 г. F 23 D 17/00. Данная горелка имеет высокую тепловую эффективность за счет интенсификации процесса смесеобразования.
Недостатком ближайшего аналога является невозможность оперативного съема газовых стволов для прочистки и промывки газовыпускных отверстий от загрязнения. Другим недостатком является высокий уровень шума при эксплуатации.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможность прочистки элементов газовой части горелки без прекращения работы жидкостной ее части при сохранении высокой тепловой эффективности работы горелки.
Технический результат достигается тем, что в горелке для сжигания газообразного и жидкого топлива, содержащей жидкостную форсунку,
расположенную в центральном воздуховоде, газовый коллектор, соединенный с газовыми стволами, расположенными в кольцевом воздуховоде, образованном обечайкой центрального воздуховода и наружным корпусом с регулируемыми отверстиями для прохождения инжекционного воздуха, газовые стволы выполнены выносными с возможностью их отсоединения от газового коллектора, а именно, газовый ствол имеет с газовым коллектором быстроразъемное соединение, например, через ниппель, расположенный в нижней части газового ствола под углом к его продольной оси, который прижат с помощью накидной гайки к штуцеру для выхода газа газового коллектора.
В месте соединения штуцера и ниппеля расположена уплотнительная паронитовая прокладка. Газовый ствол также имеет быстросъемное соединение с нижней частью наружного корпуса с помощью накидной гайки-центратора.
Съемным является и сам газовый коллектор и патрубок через который в него подается газ. Газовый коллектор установлен на нижней выступающей из наружного корпуса части центровочной трубы, внутри которой размещена жидкостная форсунка, при этом газовый коллектор может быть прижат к нижней части наружного корпуса с помощью накидной гайки, навинчиваемой на центровочную трубу.
Для снижения уровня шума наружный корпус имеет изоляцию, например, из каолиновых матов, которые прижаты к корпусу металлической сеткой или перфорированным листом. Предпочтительно корпус имеет коробчатую форму и выполнен из сваренных между собой листов. Такая конструкция корпуса снижает звуковое давление, а также обеспечивает безопасность обслуживающего персонала в рабочей зоне в момент розжига основной горелки. Кроме того, форма корпуса позволяет равномерно подать воздух к корню факела, через регулируемые отверстия для подачи воздуха в горелку. В каждом отверстии установлены поворотные шиберы, которые с помощью системы рычагов связаны с рукояткой регулятора воздуха. На рукоятке может быть
размещена пластина с пружиной, благодаря которой осуществляется фиксация шибера в нужном положении.
Для предохранения верхней части обечайки центрального воздуховода внутри нее установлена защитная горелочная амбразура с внутренней конической поверхностью, охватывающая выходную часть жидкостной форсунки. В нижней части обечайки выполнены отверстия для прохода инжекционного воздуха.
На фиг.1 представлена горелка парового распыления для сжигания газообразного и жидкого топлива, а - вид спереди, 6 - вид сбоку. На фиг.2 - газовый коллектор с газовыми стволами. На фиг.3 - газовый ствол.
Горелка содержит жидкостную форсунку 1, расположенную в центральном воздуховоде 2, газовый коллектор 3, соединенный с газовыми стволами 4, расположенными в кольцевом воздуховоде 5, образованном обечайкой 6 центрального воздуховода 2 и наружным коробчатым корпусом 7 с изоляцией 8 и с двумя прямоугольными регулируемыми отверстиями 9 для прохождения инжекционного воздуха, перекрываемые шиберами 10. Внутри верхней части обечайки 6 центрального воздуховода 2 установлена защитная горелочная амбразура 11 с внутренней конической поверхностью, охватывающая выходную часть жидкостной форсунки 1, а в нижней части обечайки 6 выполнены отверстия 12 для прохода инжекционного воздуха.
Газовый коллектор 3 (фиг.2) установлен с возможностью его съема на нижней выступающей из наружного корпуса части центровочной трубы (не показана), внутри которой размещена жидкостная форсунка и прижат к нижней части наружного корпуса 7 с помощью накидной гайки 13, навинчиваемой на центровочную трубу. Газовый коллектор 3 набжен быстросъемным патрубком 14 для подачи газа.
Газовый ствол 4 (фиг.3) состоит из патрубка 15, в верхней части которого установлен колпачок 16 с отверстиями, а в нижней части установлен ниппель 17, который прижат через прокладку 18 с помощью накидной гайки 19 к штуцеру для выхода газа газового коллектора. С
помощью накидной гайки-центратора 20 ствол присоединяется к нижней части наружного корпуса 7.
Работа горелки на жидком топливе осуществляется следующим образом. Жидкое топливо (мазут) подводится от общего коллектора по мазутопроводу 21, далее через фильтр 22 поступает в быстроразъемное соединение, куда подводится и пар через свой фильтр по паропроводу 23. Мазут поступает во внутреннюю трубу, а пар в межтрубное пространство форсунки 1 между внутренней и наружной трубами. Из внутренней трубы мазут через отверстие жиклера поступает на внутренние стенки эмульсатора, куда через три тангенциальных отверстия входит пар. Паровые струи, входя со скоростью 120-200 м/сек, образуют вихрь, дробят мазутную пленку с образованием парожидкостной эмульсии, которая, истекая из отверстия колпачка, распыляется, смешиваясь с воздухом, воспламеняется и сгорает. Вихревая камера эмульсатора создает наилучший контакт пара и мазута, а также создает ультразвуковое колебание, поэтому энергия пара используется рационально, в результате чего удельный расход пара при расчетной номинальной тепловой мощности не превышает 0,2 кг/кг. Образовавшаяся парожидкостная эмульсия поступает через отверстие в колпачке в огнеупорную амбразуру, где и сгорает.
Работа горелки на газовом топливе осуществляется следующим образом. При сжигании газового топлива его подача осуществляется через газоподводящий патрубок 14 (фиг.2) в газовый коллектор 3, а отсюда через шесть газовых стволов 4 истекает в объем печной амбразуры, где смешивается с воздухом, поступающим через воздуховод 5 в зону горения. Количество дутьевого воздуха, поступающего в горелку, регулируется перекрытием шибера 10 регулятора. Количество подаваемого воздуха должно быть таким, чтобы коэффициент избытка воздуха был равен при сжигании газа 1,1, а при сжигании мазута - 1,2.
Розжиг основной горелки производится переносной или стационарной запальной горелкой 24, которая должна поджигаться на 10-15 минут раньше.
Запальная горелка должна подсоединяться к отдельной линии подачи газа.
2
Если нефтезаводской газ имеет в своем составе диеновые углеводороды, то в процессе эксплуатации может происходить их полимеризация с образованием смол в газовыпускных отверстиях колпачков 16. В таких случаях стволы 4 нужно периодически снимать для прочистки и промывки в керосине. В случае необходимости стволы можно снять при работающей жидкостной форсунке 1. Для этого нужно отключить краном газ на нужную горелку, установить на фланец газоподводящего патрубка 14 металлическую заглушку, ослабить центраторы 20 (фиг.2) и отсоединить накидные гайки 19 от штуцеров, вваренных в газовый коллектор 3. Снять паронитовые прокладки 18 с ниппелей 17 и вытянуть ствол 4 из корпуса. После снятия всех шести стволов горелки их нужно погрузить в емкость, наполненную керосином, и через определенное время вынуть их, просмотреть газовыпускные отверстия и, если в отверстиях есть отложения кокса, прочистить их и ствол водяным паром или сжатым воздухом давлением не менее 3 кгс/см.
При сборке стволов 4 с газовой камерой 3 необходимо после установки паронитовых прокладок 18 проверить чтобы уплотнительные плоскости ниппелей 17 и штуцеров газовой камеры 3 плотно прижимались. Если ствол стоит правильно, нужно затянуть накидную гайку 19 и установить гайку-центратор 20 минимум на 2-3 витка, чтобы зажать ствол для исключения самопроизвольной разгерметизации в соединительном узле. После снятия заглушки с подводящего патрубка 14 и подачи газа в горелку нужно методом обмыливания узла накидной гайки 19 проверить герметичность узла соединения и, если требуется, дополнительно затянуть накидную гайку. Если имеется пропуск газа, нужно снова отключит горелку от газовой линии и повторить весь процесс установки ствола до достижения полной герметизации в узле соединения под накидной гайкой.