Горелка

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания газа в топочных устройствах различного назначения. Горелка содержит центральный и периферийный воздушные каналы, аксиальный завихритель, установленный в центральном канале, газовые трубки, расположенные вокруг завихрителя симметрично продольной оси горелки и имеющие на выходе распределители газа с выпускными отверстиями. При этом площадь проходного сечения аксиального завихрителя составляет 10 - 60 % от площади проходного сечения периферийного канала. Изобретение позволяет снизить содержание оксидов азота в продуктах сгорания с одновременным повышением качества сжигания газа и эксплуатационной надежности. 6 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания газа в топочных устройствах различного назначения.

Известна горелка, содержащая центральный и периферийный воздушные каналы, расположенные в корпусе, аксиальный завихритель, установленный в центральном канале, газовые трубки, расположенные вокруг завихрителя симметрично продольной оси горелки и имеющие на выходе распределители, предназначенные для подачи газа по меньшей мере двумя потоками, один из которых направлен параллельно продольной оси горелки, а другой - под углом к указанной оси в направлении по ходу движения потока, и форсунку (см. патент РФ N 2027101, Кл. F 23 C 11/00, 1995).

Недостатком известной горелки является невысокое снижение оксидов азота (NO_x).

Задача предложенного изобретения - снижение содержания оксидов азота в продуктах сгорания с одновременным повышением качества сжигания газа и эксплуатационной надежности.

Указанная задача решается тем, что площадь проходного сечения аксиального завихрителя составляет 10...60% от площади проходного сечения периферийного канала. Изобретение позволяет улучшить воспламенение топлива путем улучшения смешения газа, поступающего из наклонных распределителей, с воздухом в зоне обратных токов.

На фиг.1 изображена горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг. 3 - первый вариант горелки, продольный разрез; на фиг. 4 - второй вариант горелки; на фиг. 5 - блок горелок; на фиг. 6 - график зависимости выхода NO_х от отношения площадей продольных сечений аксиального завихрителя и периферийного канала (F_з/F_к).

Горелка содержит цилиндрический корпус 1, центральный и периферийный воздушные каналы 2 и 3, расположенные в корпусе 1, аксиальный завихритель 4, установленный в центральном канале 2, газовые трубки 5, расположенные вокруг завихрители 4, симметрично продольной оси 6 горелки и имеющие на выходе распределители, предназначенные для подачи газа по меньшей мере двумя потоками, один из которых направлен параллельно продольной оси 6 горелки, а другой - под углом к указанной оси 6 в направлении по ходу движения потока. Распределители газа имеют выпускные отверстия 7. Горелка также содержит центральную форсунку 8 для подачи жидкого топлива, расположенную вдоль продольной оси 6 корпуса горелки. При этом площадь F_з проходного сечения аксиального завихрителя 4 составляет 10...60% от площади F_к проходного сечения периферийного канала 3.

Распределители газа могут быть выполнены (см. фиг.1) в виде двух плоских пересекающихся пластин 9 и 10, линии пересечения которых расположены симметрично продольной оси 6, одна из пластин 9 расположена перпендикулярно к указанной продольной оси 6 и на радиальном расстоянии большем от нее, чем вторая пластина 10, которая размещена под наклоном к продольной оси 6 горелки в направлении, противоположном движению потока. В периферийном канале 3 может был установлен закручивающий аппарат 11 (см. фиг.3).

Газовые трубки 5 могут быть выполнены в виде групп (см. фиг.4), при этом пластины 12 первой группы трубок наклонены к продольной оси горелки в направлении, противоположном движению потока, а плоскость расположения пластин 13 второй группы размещена перпендикулярно продольной оси горелки. Трубки первой и второй групп расположены вокруг аксиального завихрителя 4 по окружности с зазором одна относительно другой в чередующемся порядке.

Распределители газа могут быть выполнены в виде криволинейной поверхности.

Горелка работает следующим образом.

Воздух поступает в центральный и периферийный каналы 2 и 3. В центральном канале 2 воздух закручивается аксиальным завихрителем 4, образуя центральный закрученный поток, который подается в зону смесеобразования с газом, поступающим через газовые трубки 5 (или с жидким топливом, подаваемым через форсунку 8).

Экологический и экономический эффект достигается подавлением "быстрых" оксидов азота за счет поддержания требуемой температуры и условий смешения в зоне смесеобразования путем установленного соотношения сечений F_з и F_к.

Формула изобретения

Горелка, содержащая центральный и периферийный воздушные каналы, расположенные в корпусе, аксиальный завихритель, установленный в центральном канале, газовые трубки, расположенные вокруг завихрителя симметрично продольной оси горелки и имеющие на выходе распределители газа, предназначенные для подачи газа по меньшей мере двумя потоками, один из которых направлен параллельно продольной оси горелки, а другой - под углдом к указанной оси в направлении по ходу движения потока, форсунку, отличающаяся тем, что площадь проходного сечения аксиального завихрителя составляет 10 - 60% от площади проходного сечения периферийного канала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6