Инновационное горелочное устройство для котлов малой и средней мощности

Номер документа 4620150019

РУБРИКА:
10. Инженерное обеспечение объектов

РУБРИКА ГРНТИ:
44.31.35. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Теплоэнергетика, жилищно-коммунальная
Тепловая энергия: Теплопроизводство
Электрическая энергия: -
Виды топлива: Газообразное
Водные ресурсы: -

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Описание
Номер:
Автор (принявший орган): ЗАО "Ресурсосберегающие и экологические системы". 305008, г.Курс,ул.Серёгина, 21, оф.27, Тел/факс (4712) 38-26-82. E-mail:rres58@mail.ru, Худокормов Н.Н., директор, к.т.н.
Дата: 08.04.2015
Регион: Курская область
Источник информации: НПК ЗАО "Ресурсосберегающие и экологические системы". 305018, г.Курск, ул.Серёгина, 21, оф.27.

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

   Главные составляющие при производстве тепловой энергии - это надёжность, эффективность, экономичность и экологичность. Все эти направления требуется решать комплексно, с учётом снижения себестоимости производства тепловой энергии.

     Опыт показывает, что устойчивому сжиганию природного газа вредит срыв факела горения и следующие за этим взрыв в топке и разрушение топливосжигающего устройства.  Это возможно предотвратить за счёт повышения устойчивости горения, которое обеспечивается при помощи подогрева воздуха, идущего на горение, а также за счёт турбулизации факела, конструкции топок и горелок.

   Для создания турбулизации факела газообразного (жидкого) топлива эффективным будет наложение акустических колебаний на процес подготовки и сжигания природного газа (жидкого топлива).

     Предложено горелочное устройство, содержащее три соосно расположенные трубы, предназначенные для подачи (соответственно) газообразного агента, жидкого топлива и распылителя. Трубы образуют кольцевые каналы и заканчиваются съёмными кольцевыми соплами, внутри одного из них закреплён сегментный участок полого стержня с резонатором. Во внутренней полости в осевом направлении свободно перемещается полый стержень дополнительного резонатора большего диаметра. На торце корпуса устройства выполнено углубление в виде пароболоида.

     Горелочное устройство работает следующим образом: жидкое топливо подаётся по трубе и за счёт распыливающего агента приобретает на срезе сопел высокую скорость. Одновременно с внутренней стороны сопла подаётся углеводородный газ. Скорость потока жидкости, насыщенной газом, увеличивается по мере приближения к резонатору. Здесь происходит резкое повышение давления и углеводородный газ частично растворяется в жидкости, а нерастворившиеся пузырьки газа значительно уменьшаются в объёме. При этом в резонаторах происходит возбуждение высокочастотных акустических колебаний давления, которые последовательно накладываются на движущийся поток, а в углублении - на поперечные высокочастотные колебания осевого направления.

     Для улучшения качества газожидкостной эмульсии  и повышения КПД предлагаемого устройства предусмотрена подача газообразного агента под давлением выше атмосферного (но не выше давления жидкого топлива). Благодаря этому на участке за соплом создаётся давление выше атмосферного, скорость истечения газа увеличивается и, соответственно, увеличивается частота колебаний, создаваемая резонатором. Это способствует улучшению дисперсности и гомогенности газожидкостной топливной эмульсии.

     Так, при работе на природном газе котёл типа ДЕ 16-14 ГМ с горелкой ГМ-10 был оборудован акустическим генератором на базе акустической форсунки, смонтированой на месте штатной мазутной форсунки. В качестве генерирующей среды использовался сухой насыщенный пар с небольшим добавлением химически очищенной воды. Повышение КПД котла при работе на природном газе в сравнении с работой в штатном режиме и при работе с использованием акустического генератора составило 3,5%.

     Обеспечены снижение себестоимости производства тепловой энергии, энергобезопасность на производстве, надёжность работы оборудования объектов тепловой энергетики.