ГОРЕЛКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО И ЖИДКОГО ТОПЛИВА И ЖИДКОСТНАЯ ФОРСУНКА

Горелка для сжигания газообразного и жидкого топлива и жидкостная форсунка
Предложение 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, 15.04.1984, F23D 17/00).
Недостатком известной горелки является низкая эксплуатационная надежность и низкая полнота сгорания топлива и ограничение возможности регулирования.
Техническим результатом от использования предложенной горелки является повышение эксплуатационной надежности, высокая полнота сгорания топлива и повышение возможности регулирования.
Известна жидкостная форсунка для горелки, содержащая ствол и трубы для подачи мазута и пара (SU 1160178 A, F23D 11/10, 07.06.1985).
Недостатком известной форсунки является низкая тепловая эффективность.
Техническим результатом от использования предложенной форсунки является интенсификация процесса смесеобразования и высокая тепловая эффективность.
Технический результат достигается тем. что горелка для сжигания газообразного и жидкого топлива содержит жидкостную форсунку, расположенную в центральном воздуховоде, регулятор подачи воздуха в центральный воздуховод, кольцевой газовый коллектор, соединенный с газовыми стволами, расположенными в кольцевом воздуховоде, образованном обечайкой центрального воздуховода и наружной цилиндрической стенкой, выполненной с возможностью образования в ней отверстий и изменения их величины для регулирования количества инжекционного воздуха. Часть наружной цилиндрической стенки может быть выполнена подвижной в осевом направлении с возможностью образования отверстия в виде кольцевого зазора, либо наружная стенка может быть выполнена в виде двух концентричных цилиндрических обечаек с совпадающими по размеру и расположению окнами с возможностью образования отверстий и их частичного или полного перекрытия при повороте одной из обечаек вокруг оси. Горелка может быть снабжена кольцевой горелочной амбразурой с внутренней конической поверхностью, размещенной внутри центрального воздуховода и охватывающей выходную часть жидкостной форсунки.
F23D 11/10
Горелка также снабжена фильтрами, установленными на паропроводе и мазутопроводе. соединенными с жидкостной форсункой Центральный и кольцевой воздуховоды могут быть соединены с системой принудительной подачи первичного воздуха, включающей регулятор подачи воздуха. В другом варианте регулятор подачи воздуха выполнен в
виде диска, установленного с возможностью перекрытия торца центрального воздуховода или образования и изменения величины зазора между ними. Дисковый регулятор выполнен с радиальными пластинами на стороне, обращенной к центральному воздуховоду, для стабилизации ветрового напора. Жидкостная форсунка имеет быстроразъемное соединение, выполненное в виде корпуса с радиальными каналами для подвода пара и мазута в форсунку, поджатого посредством крепежного элемента к распределительной плите с отверстиями, к которым подсоединены паропровод и мазутопровод и которые совмещены с входами указанных каналов, а ствол жидкостной форсунки размещен внутри центровочной трубы, жестко связанной с распределительной плитой.
Технический результат достигается также тем, что жидкостная форсунка для горелки содержит ствол, включающий внутреннюю трубку для подачи мазута и наружную трубку для подачи пара, корпус с радиальными каналами для подачи пара и мазута, закрепленный на входном конце ствола, распределительную плиту с отверстиями для крепления паропровода и мазутопровода, крепежный элемент для прижатия корпуса к распределительной плите с совмещением соответствующих каналов и отверстий.
На фиг.1 представлена горелка парового распыления для сжигания газообразного топлива и жидкого топлива. На фиг.2 - жидкостная форсунка. На фиг.З. фиг.4, фиг.5 и фиг 6 - горелки для сжигания топлива с различным исполнением регуляторов воздуха и с горелочной амбразурой.
Горелка содержит жидкостную форсунку 1, расположенную в центральном воздуховоде 2, регулятор 3 подачи воздуха в центральный воздуховод 2, кольцевой газовый коллектор 4, соединенный с газовыми стволами 5, расположенными в кольцевом воздуховоде 6, образованном обечайкой 7 центрального воздуховода 2 и наружной цилиндрической стенкой, выполненной с возможностью образования в ней отверстий и изменения их величины для регулирования количества инжекционного воздуха. Наружная стенка может быть выполнена в виде двух концентричных цилиндрических обечаек 8 и 9 с совпадающими по размеру и расположению окнами 11 с возможностью образования отверстий и их частичного или полного перекрытия при повороте одной из обечаек вокруг оси (фиг.З). Часть наружной цилиндрической стенки
ЧиЯШз
10 может быть выполнена подвижной в осевом направлении с возможностью образования отверстий в виде кольцевого зазора (фиг.1 и фиг.4).
Горелка снабжена кольцевой горелочной амбразурой 12 с внутренней конической поверхностью, размещенной внутри центрального воздуховода 2 и охватывающей выходную часть жидкостной форсунки 1 (фиг.5. фиг.6, фиг.З). Горелка снабжена фильтрами 13, установленными на паропроводе 14 и мазутопроводе 15. Воздуховоды 2 и 6 соединены с системой принудительной подачи первичного воздуха, включающей регулятор 3 подачи воздуха (фиг.1). Регулятор 3 подачи воздуха может быть выполнен в виде диска 16, установленного с возможностью перекрытия торца центрального воздуховода 2 или образования и изменения величины зазора между ними (фиг.1, фиг.З, фиг.4). Регулятор может быть выполнен с радиальными пластинами
17на стороне, обращенной к центральному воздуховоду 2, для стабилизации ветрового напора.
Жидкостная форсунка 1 имеет быстроразъемное соединение, выполнено в виде корпуса 18 с радиальными каналами 19 и 20 для подвода соответственно пара и мазута в форсунку, поджатого посредством крепежного элемента 21 к распределительной плите 22 с отверстиями 23, к которым подсоединен паропровод 14 и мазутопровод 15 и которые совмещены с входами указанных каналов. Ствол 27 жидкостной форсунки размещен внутри центровочной трубы 24, жестко связанной с распределительной плитой 22 и закрепленной на кольцевом газовом коллекторе 4. Ствол включает внутреннюю трубу 25 для подачи мазута и наружную трубу 26 для подачи пара. Корпус
18с радиальными каналами 19 и 20 закреплен на входном конце ствола 27.
Форсунка содержит жиклер 28, эмульсатор 29, на который навинчивается колпачок 30 до упора с наружной трубой 26, по которой поступает пар. Быстроразъемное соединение создает возможность быстро вынуть форсунку для прочистки и промывки внутренней ее части и деталей форсунки.
Работа горелки на жидком топливе осуществляется следующим образом. Жидкое топливо (мазут) подводится от общего коллектора по мазутопроводу 15, далее через фильтр 13 поступает в быстроразъемное соединение, куда подводится и пар через свой фильтр по паропроводу 14. Мазут поступает во внутреннюю трубу 25, а пар в межтрубное пространство форсунки между внутренней и наружной трубами. Из внутренней трубы 25 мазут через отверстие жиклера 28 поступает на внутренние стенки эмульсатора 29, 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 30. распыляется, смешиваясь с воздухом, воспламеняется и сгорает.
Вихревая камера эмульсатора 29 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 31 (фиг.1) в газовый коллектор 4, а отсюда через шесть газовых стволов 5 истекает в объем печной амбразуры, где смешивается с воздухом, поступающим через воздуховод 2 в зону горения. Количество дутьевого воздуха, поступающего в горелку, регулируется перекрытием шибера регулятора 3. 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 32, которая должна поджигаться на 10-15 минут раньше. Запальная горелка должна подсоединяться к отдельной линии подачи газа.