RU214581U1 - Горелка - Google Patents
Горелка Download PDFInfo
- Publication number
- RU214581U1 RU214581U1 RU2022115878U RU2022115878U RU214581U1 RU 214581 U1 RU214581 U1 RU 214581U1 RU 2022115878 U RU2022115878 U RU 2022115878U RU 2022115878 U RU2022115878 U RU 2022115878U RU 214581 U1 RU214581 U1 RU 214581U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- burner
- nozzles
- gas
- gaseous fuel
- supplying
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 26
- 229910002089 NOx Inorganic materials 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide Substances O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052813 nitrogen oxide Inorganic materials 0.000 description 19
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 7
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 7
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- 102220431762 UQCC1 F23D Human genes 0.000 description 3
- 102200067283 MSR1 F23C Human genes 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 210000003128 Head Anatomy 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к топливосжигающим установкам. Горелка содержит корпус основной горелки, в котором установлены устройство для подачи газообразного топлива, устройство для подачи жидкого топлива, пилотная горелка, имеются центральный и периферийный каналы для подачи воздуха, устройство для подачи газообразного топлива выполнено в виде газораздающих трубок, расположенных в периферийном канале для подачи воздуха параллельно оси корпуса основной горелки. Газораздающие трубки на выходе снабжены удлиняющими газовыми трубками с выпускными соплами, которые заведены в топку, при этом часть сопел расположена на краю амбразуры, а часть сопел расположена за пределами воздушного потока, подаваемого из горелки. Сопла снабжены смесителями для смешения газообразного топлива и эжектируемых дымовых газов. Полезная модель позволяет снизить выбросы NOx. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к топливосжигающим установкам и может быть использована для снижения выбросов оксидов азота (NOx).
Известно горелочное устройство с пилотной горелкой (RU 2518759 C, МПК F23D 17/00, МПК F23С 1/08, МПК F23Q 9/00, опубликован 10.06.2014), которое, при обеспечении качества сжигания топлива и надежности контроля горения, не обеспечивает низкие выбросы NOx. Горелка, содержащая корпус основной горелки, в котором установлены устройство для подачи газообразного топлива, устройство для подачи жидкого топлива, пилотная горелка, имеются центральный и периферийный каналы для подачи воздуха, устройство для подачи газообразного топлива выполнено в виде газораздающих трубок, расположенных в периферийном канале для подачи воздуха параллельно оси корпуса основной горелки.
Недостатком горелки является низкая экологическая эффективность сжигания топлива из-за конструктивных недостатков горелки в способе организации процесса сжигания, при котором всё газообразное топливо подается в воздушную среду.
Одним из эффективных способов снижения выбросов NOx являются использование принудительной рециркуляции дымовых газов, что обеспечивает снижение температуры факела и снижение концентрации реагирующих веществ, определяющих образование NOx. При этом наиболее эффективным является способ подачи дымовых газов в каналы горелки (SU 1 101 622 A1, МПК F23D 17/00, опубликовано 07.07.1984). Этот способ реализован в горелке котла ТГМП-204, состоящей из двух каналов подачи воздуха (центрального и периферийного), снабжённых тангенциальными регистрам, по периферии расположен канал ввода дымовых газов рециркуляции, в центре грелки установлена мазутная форсунка. Газовая часть горелки состоит из кольцевого газового коллектора, газораздающей насадки в виде конуса с отверстиями и газоподводящей трубы. Внутренняя труба газового коллектора является направляющей трубой паромеханической форсунки (Сторожук Я.П. Испытания котла ТГМП-204 блока 800 МВТ после реконструкции ввода дымовых газов рециркуляции в топку / Я.П. Сторожук, Д.Р. Носулько // Теплоэнергетика. – 1984. – № .5 – С. 13-15). Эта горелка не смогла достичь хорошего результата по снижению выбросов NOx из-за конструктивных недостатков в способе организации процесса сжигания.
Для успешного подавления NOx необходимо, чтобы дымовые газы рециркуляции не балластировали в прикорневой области горелки, а достигали активной зоны горения, в которой происходит основное образование NOx. Основным недостатком такого способа организации горения остается необходимость наличия системы принудительной подачи дымовых газов рециркуляции с дымососом рециркуляции.
Близким к полезной модели является способ снижения выбросов NOx, описанный в изобретениях: RU 2689654 C2 опубликовано 2019-05-28, SU 1588987A1 опубликовано 1990-08-03, SU 1695040A1 опубликовано 1991-11-30 , KR 101254928B1 опубликовано 2013-04-19, EP 0893651A1 опубликовано 1999-01-27, US 2012/0186265A1 опубликовано 2012-07-26, WO 01|07833A1 опубликовано 2001-02-01, US 2005/0239005A1 опубликовано 2005-10-27, US 4380429 опубликовано 1998-12-07, EP 2479491A1 опубликовано 2012-07-25, KR 20120070201A опубликовано 2012-06-29, KR 20120074868A опубликовано 2012-07-06, KR 20120082647A опубликовано 2012-07-24, KR 20130061167A опубликовано 2013-06-10, US 5350293 опубликовано 1994-09-27. В некоторых случаях эти изобретения разрабатывались с целью стабилизации режима горения за счет подсоса раскаленных продуктов горения из топки. В этих изобретениях рециркуляция дымовых газов организовывается самими горелками без дополнительных систем подачи дымовых газов, включающих систему дымоходов и дымосос рециркуляции. Дымовые газы эжектируются в зону горения, что обеспечивает сжигание разбавленного топлива и снижение образование NOx. Недостатком способа, используемого в этих изобретениях, является: сложность и дороговизна конструкции горелок, незначительное количество подсасываемых дымовых газов из топки. Дымовые газы эжектируются топливом или воздушным потоком в устье горелки внутри основного воздушного потока, горение происходит в среде воздуха, что в общей сложности снижает эффективность подавления NOx. Рассмотренные изобретения невозможно применить для действующих, установленных в топливосжигающей установке горелок.
Более близкой к полезной модели является группа изобретений, в которых используют принцип внутритопочной рециркуляции за счет впрыска газообразного топлива не в воздушный поток, а за пределами воздушного потока, снаружи устья горелки: US 5542840A опубликовано 1996-08-06, US 6773256B2 опубликовано 2004-08-10, RU 2426030C2 опубликовано 2011-08-10, US 5275552A опубликовано 1994-01-04, US 20080096146A1 опубликовано 2008-04-24, US 6007325A опубликовано 1999-12-28, US 7670135В1 опубликовано 2010-03-02, US 9593847В1 опубликовано 2017-03-14, US 9593848А1 опубликовано 2015-12-10, US 20150285491A1 опубликовано 2015-10-08, US 6875008 В1 опубликовано 2005-04-05, KR 101213883B1 опубликовано 2012-12-18, WO2014162074A1 опубликовано 2014-10-09, US6773256 опубликовано 2004-08-10, WO2008104158A3 2008-09-04. В этих изобретениях запатентованы технические решения, при которых газообразное топливо и/или воздух разбавляются дымовыми газами перед тем, как они смешиваются и вступают в реакцию. Основным условием надежного сжигания газообразного топлива при применении этой технологии является поддержание температуры в топке топливосжигающей установки выше температуры воспламенения топлива и использование устойчивого стабилизатора пламени, при этом воспламенение и стабилизация горения обеспечивается специальными амбразурами или общей температурой топки. Недостатками этих изобретений является сложность конструкции, необходимость применения специальной амбразуры из жаропрочного бетона и невозможность их применения для действующих, установленных в топливосжигающей установке горелок.
Так же близким к предлагаемой полезной модели является группа изобретений, в которых вся головка горелки (газораздающее устройство с воздушным каналом) выступает в топку: KR 101569455B1 опубликовано 2015-11-16, EP 1980788A1 опубликовано 2008-10-15, US 6071115А опубликовано 2000-06-06, KR 1020170138042 опубликовано 2017-12-14, KR 101822997B1 опубликовано 2018-02-01, JP 6595089B2 опубликовано 2019-10-23, KR 102115576B1 опубликовано 2020-05-27, KR 102143032B1 опубликовано 2020-08-11. В этой группе изобретений эжекция дымовых газов организована газовыми соплами с цилиндрическими насадками, расположенными в топке по наружному периметру воздушного канала горелки. Недостатками этих изобретений является сложность конструкции, необходимость применения специальных жаропрочных сплавов части горелки, выступающей в топку, и невозможность их применения для снижения выбросов NOx на действующих, установленных в топливосжигающей установке горелок.
Прототипом для полезной модели является горелочное устройство с пилотной горелкой (RU 2518759 C, МПК F23D 17/00, МПК F23С 1/08, МПК F23Q 9/00, опубликован 10.06.2014), которое, при обеспечении качество сжигания топлива и надежности контроля горения, не обеспечивает низкие выбросы NOx.
Техническим результатом полезной модели является снижение выбросов NOx при сжигании газообразного топлива за счет малозатратного дополнения горелок без изменения элементов топки топливосжигающей установки.
Технический результат достигается за счет горелки, содержащей корпус основной горелки, в котором установлены устройство для подачи газообразного топлива, устройство для подачи жидкого топлива, пилотная горелка, имеются центральный и периферийный каналы для подачи воздуха, устройство для подачи газообразного топлива выполнено в виде газораздающих трубок, расположенных в периферийном канале для подачи воздуха параллельно оси корпуса основной горелки. Газораздающие трубки на выходе снабжены удлиняющими газовыми трубками с выпускными соплами, которые заведены в топку, при этом часть сопел расположена на краю амбразуры, а часть сопел расположена за пределами воздушного потока, подаваемого из горелки. Сопла снабжены смесителями для смешения газообразного топлива и эжектируемых дымовых газов.
Газораздающие трубки горелки удлиняют и выводят сопла в топку. В результате такого дополнения, в случае, когда сопла расположены на краю амбразуры, часть струи газообразного топлива находится в воздухе, часть струи находится в дымовых газах. При расположении сопел в топке за пределами воздушного потока, подаваемого из горелки, струи газообразного топлива полностью находится в дымовых газах. На газовых соплах могут быть установлены смесители для организации контролируемого качества эжекции. Струями газообразного топлива, вытекающего из сопел, эжектируют дымовые газы, газообразное топливо разбавляется дымовыми газами перед воспламенением. За счет организации внутритопочной рециркуляции дымовых газов, путём эжекции дымовых газов непосредственно из топки струями газообразного топлива, происходит снижения температуры факела и концентрации реагирующих веществ, что приводит к снижению образования NOx.
На фиг. 1 изображена горелка 1, у которой часть удлиняющих газовых трубок 2 выводят сопла 3 в топку за пределы воздушного потока, подаваемого из горелки, часть удлиняющих газовых трубок 6 выводят сопла в топку на край амбразуры. Диаметр 7, на котором устанавливаются сопла, определяется аэродинамическими характеристиками воздушного потока, давлением газообразного топлива и размером амбразуры.
На фиг. 2 изображен продольный разрез горелки с удлиняющими газовыми трубками, для примера показаны только две удлиняющие газовые трубки, по одному варианту удлиняющие газовые трубки 2 выводят сопло 3 в топку за пределы воздушного потока, подаваемого из горелки и располагают по периметру амбразуры, по другому варианту удлиняющие газовые трубки 6 выводит сопла на край амбразуры.
Горелка состоит из воздушного короба 8, внешней воздушной обечайки 9 и внутренней воздушной обечайки 10, которые формируют центральный и периферийный каналы для подачи воздуха, центральной трубы 11 для установки форсунки, которая формирует устройство для подачи жидкого топлива, пилотной горелки 12, устройство для подачи газообразного топлива выполнено в виде газораздающих трубок 13, расположенных в периферийном канале для подачи воздуха параллельно оси корпуса основной горелки, аксиальный завихритель 14, тангенциальный завихритель 15. К газораздающим трубкам 13 присоединены удлиняющие газовые трубки 2 или 6, на конце удлиняющих газовых трубок установлены сопла 3, сопла 3 заведены в топку, удлиняющие газовые трубки 2 выводят сопла за пределы воздушного потока, подаваемого из горелки 16, удлиняющие газовые трубки 6 выводят сопла на край амбразуры.
Процесс горения в модернизированной горелка происходит следующим образом: при варианте, когда удлиняющие газовые трубки 2 выводят сопла 3 в топку за пределы воздушного потока, подаваемого из горелки 16, таким образом, что сопла 3 полностью находятся в дымовых газах, вытекающие из сопел 3 струи газообразного топлива 17 эжектирует дымовые газы 18, разбавляются ими, новое подготовленное топливо 19 достигает воздушный поток, подаваемого из горелки 16 и процесс горения происходит с меньшими температурами и концентрациями реагирующих веществ, что обеспечивает снижение образования NOx. На сопло газообразного топлива, может быть установлен смеситель 5, который обеспечивает смешение эжектируемых дымовых газов и газообразного топлива и формирование струи разбавленного топлива. При варианте, когда удлиняющие газовые трубки 6 выводят сопла 3 на край амбразуры в топку, газовые сопла 3 располагаются таким образом, что часть струи газообразного топлива 17 находится в воздухе, часть струи газообразного топлива находится в дымовых газах. Вытекающие из сопел 3 струи газообразного топлива 18 эжектируют дымовые газы 19, частично разбавляются дымовыми газами, и процесс горения происходит с меньшими температурами и концентрациями реагирующих веществ, что обеспечивает снижение образования NOx.
Розжиг горелки происходит на пилотной горелке, в основной канал газообразное топливо подается после набора мощности топливосжигающей установки и разогрева топки до достаточных температур для стабильного воспламенения.
Использование модернизированной горелки для снижения выбросов NOx обеспечивает, снижение содержания NOx в дымовых газах на 40-70% без снижения технико-экономических характеристик работы топливосжигающей установки и строительства внешней системы подачи дымовых газов.
Claims (2)
1. Горелка, содержащая корпус основной горелки, в котором установлены устройство для подачи газообразного топлива, устройство для подачи жидкого топлива, пилотная горелка, имеются центральный и периферийный каналы для подачи воздуха, устройство для подачи газообразного топлива выполнено в виде газораздающих трубок, расположенных в периферийном канале для подачи воздуха параллельно оси корпуса основной горелки, отличающаяся тем, что газораздающие трубки на выходе снабжены удлиняющими газовыми трубками с выпускными соплами, которые заведены в топку, при этом часть сопел расположена на краю амбразуры, а часть сопел расположена за пределами воздушного потока, подаваемого из горелки.
2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что сопла снабжены смесителями для смешения газообразного топлива и эжектируемых дымовых газов.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214581U1 true RU214581U1 (ru) | 2022-11-03 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218594U1 (ru) * | 2023-04-14 | 2023-06-01 | Дмитрий Рюрикович Григорьев | Модернизированная однопоточная горелка |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6773256B2 (en) * | 2002-02-05 | 2004-08-10 | Air Products And Chemicals, Inc. | Ultra low NOx burner for process heating |
RU61010U1 (ru) * | 2006-06-30 | 2007-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "ЭНЕРГОМАШ-инжиниринг" | Горелка для сжигания жидкого и газообразного топлива и система подачи топлива и воздуха |
RU2485398C1 (ru) * | 2011-10-20 | 2013-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энерго Эстейт" | Устройство для сжигания топлива и способ сжигания топлива |
RU2518759C1 (ru) * | 2013-01-23 | 2014-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Энерго Эстейт" | Газомазутная горелка |
JP6595089B2 (ja) * | 2017-02-23 | 2019-10-23 | ソクク、コーポレイション | バーナー |
WO2020226206A1 (ko) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | 주식회사 수국 | 타공판형 연소헤드를 가지는 저녹스 버너 |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6773256B2 (en) * | 2002-02-05 | 2004-08-10 | Air Products And Chemicals, Inc. | Ultra low NOx burner for process heating |
RU61010U1 (ru) * | 2006-06-30 | 2007-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "ЭНЕРГОМАШ-инжиниринг" | Горелка для сжигания жидкого и газообразного топлива и система подачи топлива и воздуха |
RU2485398C1 (ru) * | 2011-10-20 | 2013-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энерго Эстейт" | Устройство для сжигания топлива и способ сжигания топлива |
RU2518759C1 (ru) * | 2013-01-23 | 2014-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Энерго Эстейт" | Газомазутная горелка |
JP6595089B2 (ja) * | 2017-02-23 | 2019-10-23 | ソクク、コーポレイション | バーナー |
WO2020226206A1 (ko) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | 주식회사 수국 | 타공판형 연소헤드를 가지는 저녹스 버너 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218594U1 (ru) * | 2023-04-14 | 2023-06-01 | Дмитрий Рюрикович Григорьев | Модернизированная однопоточная горелка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6703626B2 (ja) | 超低窒素酸化物燃焼装置 | |
CN200955738Y (zh) | 一种用于硫磺回收的燃烧器 | |
RU214581U1 (ru) | Горелка | |
RU2791359C1 (ru) | Способ для снижения выбросов оксидов азота и горелка для его осуществления | |
RU216775U1 (ru) | Модернизированная прямоточно-вихревая горелка | |
RU215171U1 (ru) | Устройство для модернизации горелки с целью снижения выбросов оксидов азота | |
RU216635U1 (ru) | Модернизированная двухпоточная горелка | |
RU222725U1 (ru) | Горелка водогрейного котла | |
RU2777164C1 (ru) | Способ снижения выбросов оксидов азота и преобразования горелки в низкотоксичную, устройство для его реализации | |
RU2797080C1 (ru) | Способ снижения выбросов оксидов азота и двухпоточная горелка для его осуществления | |
RU222802U1 (ru) | Горелка с двухканальным газовым коллектором | |
CN112204307A (zh) | 配备冲孔板型燃烧头的低氮氧化物燃烧器 | |
CN215411868U (zh) | 旋流烟气再循环燃气燃烧器 | |
RU218594U1 (ru) | Модернизированная однопоточная горелка | |
JP2590278B2 (ja) | 低NOxボイラおよびボイラ用バーナ | |
KR102317704B1 (ko) | 재순환 포트를 포함하는 초저질소산화물 연소장치 | |
CN210179628U (zh) | 一种用于低热值燃气的超低氮燃烧*** | |
KR102261150B1 (ko) | 버너 구조의 개선을 통한 벤츄리 효과를 이용하여 배가스의 내부 재순환이 가능한 저질소산화물 연소장치 | |
CN210069874U (zh) | 烟气加热*** | |
RU226508U1 (ru) | Насадка для модернизации газовой горелки | |
RU222726U1 (ru) | Устройство для модернизации газовой горелки | |
CN111076170A (zh) | 一种低氮燃气燃烧器及工作方法 | |
CN220931113U (zh) | 一种烟气内循环低氮燃烧头 | |
RU215037U1 (ru) | Газомазутная горелка с нарезными каналами для интенсификации перемешивания | |
CN215675185U (zh) | 稳定燃烧的低氮氢气燃烧器 |