SU1142700A1 - Способ сжигани газообразного топлива и горелочное устройство - Google Patents

Abstract

1. Способ сжигани  газообразного топлива путем подачи в пространство горени  атмосферного воздуха и смеси дымовых газов с кислородом спутными вихревыми потоками и газообразного топлива радиальными расход щимис  стру ми, отличающийс  тем, что, с целью расширени  пределов регулировани  температуры факела и снижени  содержани  вредных примеЬей.в продуктах сгорани , атмосферный воздух подают в осевую зону пространства горени , а смесь дымовых газов с кислородом в периферийную зону, при этом газовое топливо дополнительно ввод т радиальными сход щимис  стру ми в (Л осевой поток атмосферного воздуха.

Description

2. Горелочное устройство, содержащее корпус, коаксиальный кольцевой газовьщающий коллектор с наружными радиальными газовыпускными соплами, установленный в корпусе с образованием центрального и периферийного каналов подвода- окислител , разме- ценные в упом нутых каналах завихрители и центрально установленный запальник, отличающеес  тем, что, с целью расширени  пределов регулировани  температуры а700

кела и снижени  содержани  вредных примесей в продуктах сгорани , в центральном канале подвода окислител  установлена обечайка с торцевой перфорированной перегородкой на входе , газовьдающий коллектор дополнительно снабжен внутренними газовыпускными соплами, в плоскости кото . рых расположен выходной срез обечайки , а- запальник выполнен в виде газовой горелки, заведенной своим выходным участком внутрь обечайки.

Изобретение относитс  к энергетике и может быть использовано в различных отрасл х промышленности дл  сжигани  высококалорийного газа с использованием отработанных продуктов сгорани . Известен способ сжигани  газообразного топлива путем подачи в топочный объем газа, воздуха и продуктов сгорани , причем подачу продуктов сгорани  осуществл ют в т объемы топочного пространства, в которых это непосредственно не вли ет на устойчивость горени  til. При использовании в качестве окис лител  предварительно подготовленной смеси воздуха и продуктов горени  состав в конце факела при прочих рав ных услови х смешени  получаетс  более однородным по сравнению с раздельной подачей воздуха и балласта в горелку. Это делает перспективным предварительное балластирование воздуха , однако в этом случае невозможно организовать устойчивое горение, если содержание кислорода в смеси менее 15%, а температура ее подогрева 200-400с. Известен также способ сжигани  газообразного топлива путем подачи в пространство горени  атмосферного воздуха и смеси дымовых газов с кислородом спутными вихревыми потока и газового топлива радиальными расход щимис  стру ми Г21. Известно также горелочное устройство , содержащее корпус, коаксиальный кольцевой газовьщающий кол лектор с наружными радиальными газовыпускными соплами, установленный в корпусе с образованием центрального и периферийного каналов подвода окислител , размещенные в упом нутых каналах завихрители и центрально установленный запальник 2. Недостатком известных способа и устройства  вл етс  узка  область регулировани  температуры факела и высокое содержание вредных примесей в продуктах сгорани . Цель изобретени  - расширение пределов регулировани  температуры факела и снижение содержани  вредных примесей в продуктах сгорани . Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу сжигани  газообразного топлива путем иодачи в пространство сгорани  атмосферного воздуха и смеси дымовых газов с кислородом спутными вихревыми потоками и газового топлива радиальными расход щимис  стру ми, атмосферньй воздух подают в осевую зону пространства горени , а смесь дымовых газов с кислородом - в периферийную зону,при этом газовое топливо дополнительно ввод т радиальными сход щимис  стру ми в осевой поток атмосферного воздуха . .. В горелочном устройстве, содержащем корпус, коаксиальный кольцевой газовьщак ций коллектор с наружными газовыпускными радиальными соплами, установленный s корпусе с образованием центрального и периферийного каналов подвода окислител , размещенные в упом нутых каналах завихритепи и центрально установленный запальник , в центральном канале подвода окислител  установлена обечайка с торцевой перфорированной перегородкой на входе, газовьщающий коллектор дополнительно снабжен внутренними газовыпускными соплами, в плоскости которых распол.ржей выходной срез обечайки, а запальник выполнен в виде газовой горелки,заведенной своим выходным участком внутрь обечайки.

На чертеже предста;влено горелочное устройство, продольный разрез.

Устройство содержит корпус 1, коаксиальный кольцевой газовьздаюлщй коллектор 2 с наружными радиальными газовыпускными соплами 3, установленный в корпусе 1 с образованием центрального и периферийного каналов 4 и 5 соответственно подвода окислител , размещенные в упом нутых каналах 4 и 5 завихрители 6 и 7 и центрально установленный запальник. В центральном канале 4 тодвода окислител  установлена обечайка 8 с торцевой перфорированной перегородкой 9 на входе, газовьдающий коллектор 2 дополнительно снабжен внутренними газ.овыпускными соплами 10, в плоскости которых расположен выходной срез обечайки 8, а запальник 11 вьшолнен в виде газовой горелки, заведенной своим выходным участком внутрь обечайки 8.

о Способ в горелочном устройстве

реализуетс  следующим образом.

Атмосферный воздух с содержанием кислорода около 2% подают через центральный канал 4 в осевую часть пространства горени . Часть этого воздуха поступает во внутреннюю полость запальника 11, в которое подаетс  газ. Образовавшуюс  смесь воспламен ют и подают в прострз-нство горени  в виде осевого запального факела.

Оставшзтас  часть воздуха через завихритель 6 в виде вихревой струи с углом раскрыти  90-120° нагнетают в пространство горени  вокруг осевого запального факела. В эту вихревую струю через сопла 10 коллектора 2 подают 10-20% топлива. Образовавша с  смесь с коэффициентом расхода воздуха 0,6-1,5 воспламен етс 

от пламени запального факела и формирует стабилизирующее плам , которое своей высокотемпературной об- i ластью проникает в периферийные 5 зоны пространства горени .

Поток, смеси воздуха и продуктов сгорани  через канал 5 с завихрителем 7 подают в периферийное пространство горени  в виде закрученного

0 потока, в который через сопла 3 расход щимис  стру ми нагнетают оставшуюс  часть газа из коллектора 2. Образовавша с  смесь из топлива, воздуха и продуктов сжигани  при истечении в пространство горени  контактирует со стабилизирующим пламенем и воспламен етс . При этом за счет интенсивного вихреобразовани  при движении смеси через завихритель

0 7 вокруг коллектора 2 образуетс  зона разрежени , в К01торую подсасываетс  стабилизирзющее плам , что повышает надежность воспламенени  периферийного потока.

Таким образом, при реализации

способа в пространстве горени  образуютс  три взаимосв занных очага воспламенени . В«центральной зоне развиваетс  аксиальный запальный факел, в котором сжигаетс  от 2 до 5% общего расхода топлива при коэффициенте расхода воздуха 0,4-0,9. Этот запальный факел горит в окружении вихревого стабилизирующего факела, в котором сжигаетс  от 10 до 20% топлива при коэффициенте расхода 0,6-1,5. В периферийной зоне развиваетс  основной факел, горение в котором происходит при

низких концентраци х кислорода.

Иртенсивное перемешивание потоков в пространстве горени  позвол ет

практически полностью расходовать кислород, подводимьй с воздухом по каналу 4 и подводиЙый .со смесьюпо каналу 5. Устойчивость горени  ббес печиваетс  высокотемпературным вихревым стабилизирующим факелом, который сам дополнительно стабилизирован осевым запальным пламенем.

Таким образом, то, что атмосферный воздух подают в осевую зону пространства горени , а смесь дымовых газов с кислородом - в периферийную зону, при этом газовое топливо дополнительно ввод т радиальными сход щи511427006

мис  стру ми в осевой notoK атмос- факела и снизить содержание вредферного воздуха, позвол ет расширить ных примесей в продуктах сгорапределы регулировани  температуры ни .

Claims (1)

1. Способ сжигания газообразного топлива путем подачи в пространство горения атмосферного воздуха и смеси дымовых газов с кислородом спутными вихревыми потоками и газообразного топлива радиальными расходящимися струями, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов регулирования температуры факела и снижения содержания вредных примеЬей.в продуктах сгорания, атмосферный воздух подают в осевую зону пространства горения, а смесь дымовых газов с кислородом -* в периферийную зону, при этом газовое топливо дополнительно вводят радиальными сходящимися струями в осевой поток атмосферного воздуха.