Файл: Иссерлин А.С. Газовые горелки.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.06.2024

Просмотров: 121

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

водились на крекинг-газе

( Q H = 13 ООО ккал/м3 )

и мазуте.

При

на­

греве воздуха до 200° С

факел укорачивается

примерно

на 0,5

м.

Горелки зажигаются запальником, вводимым через окно шибера. Для наблюдения за факелом на шибере имеются два смотровых окна.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом металлур­ гической теплотехники (ВНИИМТ) разработана нормаль надлиннопламенные горелки для печных агрегатов, состоящая из 10 ти-

I

Рис. 58. Горелка типа ВНИИМТ-Р с регулируемой длиной факела.

поразмеров (табл. 48). Работа горелок (рис. 57) характеризуется большой дальнобойностью и малым углом раскрытия факела. При избытке воздуха а = 1 , 0 5 горение завершается на длине 16—18 ка­ либров. Горелки имеют малое сопротивление по газовому и воз­ душному тракту, устойчиво работают в диапазоне нагрузок 10—• 150% от номинальной.

В этом же институте разработана нормаль на горелки с регу­ лируемой длиной факела, состоящая из 10 типоразмеров (табл.49). Конструкция горелок (рис. 58) позволяет в широких пределах из­ менять характеристики факела за счет улучшения или ухудшения смешения. В кольцевом проходе для воздуха расположены пово­ ротные лопатки, с помощью которых изменяется крутка воздуш­ ного потока. При отсутствии закручивания (ср — 0°) горелки дают

8 А. С. Иссерлин

и з

 

 

 

Горелка с регулируемой длиной факела ВНИИМТ-Р

(рис. 58)

 

 

Таблица 49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типоразмер

 

 

 

 

 

Показатели

 

 

 

 

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

!

 

!

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальная

тепловая

нагрузка

850

 

1090

1700

2180

3400

4360

6800

8720

13600

19125

(/Зг = 30

мм вод. ст.), тыс. ккал/ч . .

 

Расход

газа (QH = 8500 ккал/м3 ), м3

100

 

140

200

280

400

560

800

1120

1600

2250

Расход

воздуха

при р в = 100 мм вод.

1000

 

1400

2000

2800

4000

5600

8000

11200

16000

22500

ст. (а =1,05),

м3

 

 

Размеры, мм:

 

 

232

 

283

335

408

482

542

612

800

996

1096

1>і

 

 

 

lh

 

 

 

69

 

81

94

113

137

158

207

233

275

310

Ih

 

 

 

93

 

207

260

309

359

408

512

612

700

802

и

 

 

 

70

 

80

95

115

135

135

135

135

135

135

H

 

 

 

121

 

147

173

210

246

275

320

400

495

550

 

 

 

 

840

 

1010

1140

1375

1540

1750

2020

2430

2660

2830

П р и м е ч а н и е . При нагреве воздуха до 300° С его номинальное давление повышается до 200 мм вод. ст.


такой же факел, как и длиннопламенные. При максимальном повороте закручивающих лопаток (ф = 60°) процесс горения закан­ чивается практически на длине 3—5 калибров горелки.

Подробные исследования двух описанных" выше конструкций горелок, а также инжекционной Стальпроекта и двухпроводной ГНП были проведены во ВНИИМТ под руководством А. В. Арсеева. В процессе исследований изучались аэродинамические и теплообменные характеристики горелок, а также снимались эксплуа­ тационные показатели (табл. 50).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 50

Характеристика

различных горелок

производительностью

200 м3

 

 

 

 

 

 

J

 

Горелки

 

 

 

Показатели

 

 

 

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В-205

ГНП-8

 

Д-8

Р-3

Необходимое

давление,

мм вод. ст.:

 

 

 

 

 

 

 

 

газа

 

 

 

 

9000

400

 

 

30

30

воздуха

 

 

 

 

 

0

400

 

 

20

100

Коэффициент

избытка воздуха . . .

1,03

1,05

 

 

1,1

 

1,1

Средняя

скорость выхода

газовоз­

 

 

 

 

 

 

 

душной

смеси, м/сек:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из

горелки

 

 

 

20,7

51,2

 

 

7,1

 

7,1

из

туннеля

 

 

 

 

25

98

 

 

15

2,2

Длина факела (<7з=0,01 % ) , м . . .

 

0,8

1,6

 

 

4,2

 

4,0

Тепловое

напряжение

камеры, тыс.

 

 

 

 

 

 

 

ккал/м3

 

 

 

 

 

24300

1800

 

 

230

240

Теплоотдача

.от факела

на

длине

 

 

 

 

 

 

 

 

L = 5

м, %

 

 

 

 

75

41

 

 

60

18,5

Температура

в конце камеры,

°С . .

 

1290

1550

 

1430

1445

Уровень громкости шума, дб . . .

 

100

90

 

 

 

Низ кий

Размеры, мм:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметр

 

 

 

 

205

130

 

 

335

335

длина

 

 

 

 

2130

440

 

1200

1140

Масса, кг

 

 

 

 

 

312

47

 

 

123

136

 

ГОРЕЛОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

КОТЛОВ

Горелочные устройства крупных котлов обычно

выполняются

как комбинированные, т. е. рассчитываются на сжигание

двух ви­

дов топлива. Наибольшее распространение получили

газомазут­

ные и пылегазовые горелки. Однако имеются горелки,

работающие

на всех трех видах топлива, т. е. твердом, жидком и газовом.

Для

сжигания природного

газа

и жидкого

топлива

в ЦКТИ

им. И. И. Ползунова

разработана

газомазутная

горелка

большой

производительности

 

(рис. 59). В качестве

аппарата

 

для

закручи-

8*

115


Рис. 39. Газомазутная горелка ЦКТИ.

вания воздушного потока применен регистр осевого типа с пла­ стинчатыми плавно изогнутыми воздухонаправляющими лопат­ ками. Угол поворота лопаток регистра 50° относительно оси го­ релки. Воздушный тракт горелки, включая ее воздухозакручивающий аппарат, разделен на две зоны, которые в области регистра делят его на два концентрических канала: центральный и перифе­ рийный. Это дает возможность раздельного регулирования рас­ хода воздуха для настройки оптимального режима горения при­ менительно к тому или другому виду топлива. Наличие плавных переходов по воздушному тракту горелки способствует снижению ее аэродинамического сопротивления. Коэффициент сопротивления воздушного тракта горелок при включении обеих секций воздухозакручивающего аппарата | в == 3,6.

Газовыпускная камера горелки размещена внутри корпуса и в торцевой части корпуса отделена от обмуровки кольцевым бур­ тиком. С одной стороны к газовой камере приварена обойма,слу­

жащая для установки

регистра, а с другой — конический

козырек

с

цилиндрической обечайкой,

оформляющие

пережим

амбразуры.

В

горелке применена

система

периферийной

выдачи

газа

в глу­

бине амбразуры через согнутую из трубы круглую газораспреде­

лительную

камеру с

насверленными

на ее

лобовой

поверхности

в два ряда

газовыпускными отверстиями.

 

 

Для обеспечения

равномерного

выхода

газа по

окружности

газораспределительной камеры и снижения потерь напора по га­ зовому тракту горелки проходные сечения камеры и двух газоподводящих патрубков выполнены в 1,5 раза превышающими сум­ марную площадь всех ее газовыпускных отверстий.

Длительные испытания ряда типоразмеров данной горелки на котлах различной производительности показали высокую надеж­ ность и экономичность работы горелок. В табл. 51 приведены ос­ новные технические характеристики испытанных горелок. При работе горелок на газе была получена минимальная величина из­

бытка

воздуха за

пароперегревателем апп = 1,02-И ,05 при

отсут­

ствии

неполноты

сгорания топлива. При сжигании мазута

а п п =

= 1,05^1,1.

 

 

Газомазутная горелка Таганрогского котельного завода в от­ личие от вышерассмотренной имеет центральную раздачу газа, что упрощает ее изготовление. Однако газовыпускные насадки при этом иногда подвержены перегреву и обгоранию. Центральная раз­ дача газа осуществлена посредством двухстенной газоподводящей трубы, неподвижно установленной по оси амбразуры, через на­ сверленные на конце этой трубы отверстия различного диаметра. Весь воздух, поступающий в горелку, закручивается с помощью лопаточного регистра тангенциального типа с плоскими лопат­ ками, неподвижно установленными под углом 55° к радиусу. От­ сутствует деление воздушного тракта на отдельные регулируемые зоны. Амбразура горелки имеет пережим, а затем расширяется по направлению к топке под углом 20° на сторону.

117


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 51

 

 

 

 

Газомазутные

горелки ЦКТИ (рис. 59)

 

 

 

 

Показатели

 

 

 

 

Типоразмер

горелки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

! 11

III

IV

V

Производительность

горелки:

 

 

 

 

 

 

 

 

по газу, м3

 

 

 

 

550

1650

3100

4600

7500

 

по

мазуту, т/ч

 

 

 

 

0,50

1,45

2,70

4,00

6,50

Давление

перед горелкой, мм

вод. ст.:

 

 

 

 

 

 

газа

 

 

 

 

 

400

600

1200

2000

7000

 

воздуха

 

 

 

 

 

75

65

80

50

ПО

Размеры, мм:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметр

обода

регистра

dx .

.

400

750

880

1100

1100

 

диаметр

пережима

амбразуры

350

640

800

1050

1050

 

d*

 

 

 

 

 

 

 

диаметр

устья

амбразуры

dy

550

750

1250

1400

1400

 

число лопаток

регистра

z .

.

18

18

18

18

18

 

диаметр

газовыпускных

отвер­

 

 

 

 

 

стий

d r

 

 

 

 

 

 

6/6

12/6

7/7

11/8

8/8

Количество газовыпускных

отверстий

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

90

30/54

180

41/82

164

Длина

выступающей

части

горелки

 

 

 

 

 

L , мм

 

 

 

 

 

 

870

1155

1300

1520

1520

Производительность единичной горелки колеблется от 1300 до 1900 кг/ч по мазуту и от 1500 до 2200 м3 /ч по газу. Горелки по­ ставляются комплектно к газомазутным котлам ТКЗ. Факел, создаваемый этими горелками, имеет большую протяженность, чем у горелок с периферийной раздачей газа.

На рис. 60 показана газомазутная горелка Оргмонтажэнергогаза (ОЭН), применяемая для паровых котлов производитель­ ностью до 40 т/ч. Горелка сконструирована на базе мазутной фор­ сунки воздушного распыливания системы Оргэнергонефти. Газовая часть горелки выполнена в виде кольцевой цилиндрической ка­ меры, заканчивающейся выходной головкой, в которой располо­ жены газовыпускные отверстия в один ряд под углом 45° к оси закрученного потока воздуха. Закрутка первичного воздуха осу­ ществляется в завихрителе с профилирующими лопатками, кото­ рый при работе на мазуте служит для турбулизации распыливающего воздуха. Кроме того, при работе на мазуте в горелку по­ дается вторичный воздух, получающий закрутку в особом ре­ гистре. Давление первичного воздуха должно быть не менее 180 мм вод. ст., а количество его должно составлять 60—70% от

118