Мазутная горелка – Мазутные печи и горелки: принципы работы и ремонт

Мазутные печи и горелки: принципы работы и ремонт

Существуют некоторые виды систем воздушного отопления, в которых воздух подогревается мазутными горелками. Комнатный термостат системы воздушного отопления выставляется на определенную температуру, и он активирует горелку. В горелочном приборе есть реле, которое связывает его с тепловым датчиком в газоходе.

Также есть датчики, реагирующие на свет исходящий от работающей горелки в топке. При срабатывании датчика сигнал поступает на реле, которое включает вентилятор нагнетающий воздух в теплообменник и короба, распределяя его по всем помещениям дома.

Схема стандартной мазутной печи

Из чего состоит типичная мазутная печь (схема):

  • воздушный фильтр;
  • двигатель для вентилятора;
  • теплообменник;
  • топка;
  • блок управления;
  • зона нагнетания воздуха;
  • точка подключения газохода;
  • люк для доступа к фильтру и вентилятору;
  • газоход;
  • крышка для доступа к горелке;
  • глазок для наблюдения за факелом;
  • кнопка аварийного выключения;
  • трансформатор для системы зажигания горелки;
  • мазутная горелка;
  • топливный насос.

Принцип работы мазутной горелки

Блок мазутной горелки для подогрева бойлера или воздуха обычно устанавливают на болтах вне печи. Когда помещение нуждается в тепле, нагнетательный вентилятор (воздуходувка) начинает подавать воздух сквозь воздушную трубу и лопасти на змеевик под большим давлением.

В это же время из топливного бака мазут начинает подаваться насосом в сопло, где распыляется в туман. В этом месте образуется так называемая горючая смесь, т.е. пары топлива смешанные с воздухом. Высоковольтное устройство, соединенное с трансформатором зажигания производит искру между своими электродами и поджигает горючую смесь.

Схема мазутной горелки и принцип ее работы. Основные элементы:

  • электродвигатель;
  • трансформатор зажигания;
  • электроды;
  • воздушная трубка с зажиганием и соплом;
  • засос воздуха;
  • горелочная воздуходувка;
  • дефлектор;
  • запорный вентиль для управления подачей топлива;
  • линия подачи топлива от бака;
  • топливный фильтр;
  • насос;
  • внутренняя часть воздуходувки;
  • линия подачи мазута к соплу.

Существует два типа горелок: горелки, которые работают под давлением и испарительные горелки. Горелки, работающие под давлением, разделяют на горелки с высоким и низким давлением.

Горелки высокого давления

В горелках с высоким давлением топливо поступает из бака, проходя через фильтр и клапан регулирующий давление горелки. Как только давление достигает отметки 100 фунтов на квадратный дюйм, клапан открывает топливу путь к соплу, в котором оно распыляется и смешивается с воздухом, образуя горючую смесь.

Между специальными электродами проскакивает электрическая искра, и смесь поджигается в топке, высвобождая огромное количество тепловой энергии.

Жидотопливная мазутная горелка Lamborghini Calor из модельного семейства PNZ.

Топливный насос прекращает работу, как только получает сигнал от комнатного термостата. Такой сигнал подается, если термостат фиксирует достижение заданной температуры в помещении. Насос перестает подавать топливо в сопло и факел угасает.

В случае если в начале работы горючая смесь не зажглась, топливный насос отключается реле в газоходе.

После такой остановки включение реле нужно произвести вручную. Повторное включение вручную нужно делать всего один раз. Если насос отключается во второй раз, нужно вызвать мастера.

Горелки низкого давления

Горелка низкого давления работает практически по такому же принципу, как и горелка высокого давления. Единственным отличием является то, что распыленное топливо смешивается с воздухом внутри сопла, а в топку поступает уже готовая горючая смесь.

Двухступенчатая мазутная горелка Riello PRESS.

Испарительная горелка работает по следующему принципу: лужица топлива поджигается электрической дугой и под воздействием высокой температуры топливо начинает испаряться. Воздух нагнетается к месту сгорания топлива.

Видео испытаний горелки нового типа

Эта чудо-горелка, показанная на видео, может работать на практически любых горючих жидкостях, от нефти до мазута и даже масла. Заказать такую горелку можно, перейдя по ссылке на само видео, где в описании указаны необходимые координаты.

Обслуживание мазутной горелки

Признаком правильно работающей горелки является конусообразный факел пламени желтого цвета с оранжевой каймой исходящий из ее сопла.

Мазутная горелка Weishaupt MS RMS 30-70.

При установке горелочного оборудования большинство компаний предлагает заключить контракт на сервисное обслуживание вашей покупки, и было бы глупо отказываться от услуг специалистов, так как большинство регулировочных и ремонтных работ в горелке самостоятельно вы не сможете осуществить. Хотя время от времени достаточно общие профилактические работы все же можно и нужно проводить самостоятельно.

Регулярная чистка

С периодичностью раз в один-два месяца занимайтесь чисткой вентиляторов, двигателей, заборных отверстий и измерительной аппаратуры.

Ротационная мазутная горелка РМГ-1 для котельной.

Поскольку разные конструкции горелок значительно отличаются между собой, перед началом работы ознакомьтесь с руководством по эксплуатации фирмы-производителя и выясните, как получить доступ к нуждающимся в очистке устройствам. Во время очистки используйте мягкую кисть и пылесос.

Работайте щеткой только в тех местах, где не нанесете повреждения. Если нужно почистить устройства, подключенные к электрической сети, сначала отключите их.

Как можно очистить мазутную горелку. Основные элементы:

  • пружинные контакты электродов;
  • крышка кожуха для воздуходувки;
  • для удаления пыли используйте кисточку;
  • воздуходувка;
  • электроды зажигания;
  • труба подачи топлива;
  • трансформатор системы зажигания;
  • забор воздуха;
  • фильтр грубой очистки для топливного насоса.

Если в двигателе вашей горелки есть точки, нуждающиеся в смазке, их нужно смазывать не более чем двумя каплями масла 20W. Масло должно быть лишено детергентных присадок.

Не реже чем раз в год нужно снять и почистить сопло и устройство зажигания. Поскольку в разных моделях горелочных устройств разные способы демонтажа и чистки таких элементов, перед тем как приступить к процессу их очистки выясните все подробности у производителя. А вообще лучше для такой работы пригласить специалиста. Такую чистку желательно проводить перед первым запуском системы вначале отопительного сезона осенью.

Схема зажигательного прибора горелки:

  • кабели от трансформатора зажигания и от линии подачи топлива;
  • дефлектор;
  • электроды зажигания;
  • сопло;
  • воздушная труба.

Замена топливного фильтра в горелке

Исходя из рекомендаций фирмы-изготовителя, периодически меняйте топливный фильтр тонкой очистки. Перед тем как приступить к замене перекройте подачу топлива при помощи вентиля и отключите все устройство от электрической сети. Чтобы снять старый фильтр, заведите под него емкость и, открутив верхний болт, снимите крышку с фильтра.

Отсоедините корпус фильтра от крышки, потянув его вниз. Если прокладка залипла, попробуйте осторожно отделить ее. Во время работы постарайтесь не повредить и не деформировать арматуру топливоподачи. Крышку и внутреннюю поверхность корпуса нужно почистить. Также если вы устанавливаете новый фильтр, рекомендуется поменять прокладку.

Замена фильтра тонкой очистки системы подачи топлива. Элементы фильтра:

  • крышка;
  • крышка зафиксированная болтом;
  • топливный провод;
  • фильтрующий элемент;
  • прокладка монтируется внутри крышки;
  • крепежный болт;
  • корпус топливного фильтра.

Если в насосе вашей горелки есть фильтр грубой очистки, его также нужно почистить. Для этого нужно снять болты, которые удерживают крышку, и вынуть сетку с прокладкой. Но перед этим подставьте емкость, куда будет стекать топливо.

Чтобы обезжирить сетку, замочите ее в растворителе. Если после этой процедуры она не очистилась достаточно, освободите ее ячейки от грязи при помощи мягкой щетки. Если сетка окажется поврежденной, ее обязательно следует заменить. Во время сборки также необходимо заменить прокладку. Ознакомьтесь подробнее с руководством по эксплуатации и попробуйте найти в нем рекомендации по очистке насосного фильтра.

Замена фильтра грубой очистки топлива. Элементы:

  • заборное устройство для подачи воздуха;
  • насос;
  • фильтр для грубой очистки.

Если вы пригласили техника, для каких-либо работ с горелкой, заодно попросите его проверить регулятор тяги. Это нужно для того чтобы проверить температуру и плотность дыма в трубе и кроме того узнать содержание двуокиси углерода. Мастер отрегулирует этот регулятор так, чтобы работа устройства была наиболее эффективной. Современные модели горелочных устройств намного эффективнее, чем старые.

rem-ont.com

Что нужно знать при покупке мазутной горелки для котла

Мазутная горелка — одна из наиболее экономичных и практичных жидкотопливных горелок, которой оснащаются котлы, теплогенераторы и другое оборудование. Чаще всего мазутные горелки устанавливаются для промышленных целей.

Почему стоит купить мазутную горелку?

Мазутные горелки отлично подойдут Вам, если нет возможности использовать, например, газ. Топливом для них является мазут М40 и М100, более дешевый, чем дизельное топливо, что делает работу мазутных горелок экономичнее дизельных. Горелки на мазуте характеризуются надежностью конструкции и экономичным расходом топлива. Они бесшумно работают, не выделяют дым и запахи. Для поддержания нормальной деятельности оборудования достаточно проводить плановое обслуживание один раз в год. Заказать мазутную горелку по низкой цене можно у нас.

Как работает мазутная горелка?

Принцип действия мазутной горелки заключается в следующем: топливо, закачиваемое насосом из топливного бака, смешивается с воздухом. Полученная смесь поступает на форсунку, где сжигается. Но с учетом того, что мазут представляет собой достаточно тяжелое и вязкое вещество, плохо сгорающее при обычных условиях, мазутные горелки имеют ряд конструктивных особенностей. Между насосом и форсункой установлен подогреватель, доводящий температуру топлива до необходимой для его распыления. Расход топлива контролируется специальным регулятором.

Какие существуют виды мазутных горелок?

Горелки на мазуте различаются по способу регулировки мощности.

Одноступенчатые горелки

 - работают на одной, предварительно настроенной мощности, из диапазона, возможного для данной горелки. Одноступенчатые мазутные горелки используют в котлах, печах и агрегатах малой мощности. Принцип работы - включение и выключение горелки котла или теплогенератора для поддержания заданного уровня температуры в системе.

Двухступенчатые горелки -  имеют 2 режима работы - на 100% и на 50% всей мощности. Переход с одного режима работы на другой производится автоматической системой. Указанные уровни мощности также могут быть настроены из возможного диапазона для данной горелки.

Плавно-двухступенчатые мазутные горелки - также имеют 2 режима работы, но переход из одного режима в другой осуществляется плавно. Большинство таких горелок могут быть переведены в модулируемые с помощью установки специального блока автоматики.

Трехступенчатые горелки – могут работать в трех режимах мощности.

Модулируемые горелки на мазуте - позволяют плавно менять мощность по температуре или давлению в котле отопления или паровом котле, теплогенераторе, печи, сушильном барабане в зависимости от использованного датчика.

 

Различные мазутные горелки имеют разный способ распыления топлива в форсунках.

  • Бывают горелки с механическим распылением: мазут под давлением подается на рассекатель, с помощью которого создается закрученный поток перед выходом из сопла. Воздух с помощью вентилятора подается к основанию факела и к месту горения. Полученная топливно-воздушная смесь под напором попадает в топку, где и происходит распыление.
  • В горелках с ротационным распылением топливо подается на вращающуюся чашу, где распыляется до микроскопических частиц, смешивается с воздухом, после чего топливо-воздушный поток закручивается и сбрасывается в топочную камеру.
  • Еще выделяют паромеханические или паромазутные горелки – в них распыление топлива происходит под воздействием пара или сжатого воздуха. Такие горелки используются совместно с котлами большой.

Купить мазутную горелку с любым из способов распыления можно в интернет-магазине отопительного оборудования «Энеромир».

Мы предлагаем большой ассортимент мазутных горелок от ведущих производителей. Продажа мазутных горелок Olympia, IL-KA, Cib UNIGAS по привлекательной стоимости.

Также у нас Вы можете выбрать газовую горелку, горелку на пеллетах.

Как подобрать мазутную горелку ?

Основные параметры при выборе мазутной горелки - её мощность и количество ступеней. Они определяются параметрами агрегата и технологического процесса (режима), в котором должна работать горелка. Мощность горелки на мазуте должна быть не меньше топочной мощности агрегата (или полной его мощности) с учетом сопротивления топки выхлопным газам (противодавления). Для учета этих параметров используется диаграмма мощности горелки.

На вертикальной оси мы видим противодаление топки, которое измеряется в миллибарах (мбар). 1 мбар = 0,1 кПа. На горизонтальной - мощность в киловаттах (кВт). Возьмите точку, где пересекаются эти 2 параметра. Если она находится внутри рабочей области горелки, эта мазутная горелка Вам подходит. Если точка правее и выше - необходимо подобрать горелку большей мощности. Если левее, то нужно выбрать мазутную горелку меньшей мощности.

Если устанавливаемый агрегат находится в горах или морском побережье, то необходимо корректировать расчеты с учетом атмосферного давления. Если это необходимо, специалисты компании «Энергомир» помогут сделать расчеты.

После определения мощности и режима работы (количества ступеней), нужно учесть толщину передней стенки, или дверки, котла, теплогенератора, печи, чтобы подобрать необходимую длину сопла мазутной горелки, а также размеры топочной камеры.

Длина огневой головы должна быть больше толщины стенки агрегата, но не более, чем на 100 мм. Когда толщина стенки слишком мала, чтобы подобрать подходящую горелку, пользуются специальными проставками, изготавливаемыми на заказ.

Размеры камеры сгорания определяют возможный диапазон размера факела горелки. Неподходящий по размерам факел может привести, в лучшем случае, к неоптимальным параметрам работы агрегата, а в худшем – к расплавлению его стенок или самой горелки.

Ещё одним важным параметром является диаметр отверстия под горелку. Не получится установить выбранную модель, если диаметр её сопла больше диаметра отверстия. Чаще всего горелка устанавливается на специальную плиту, которую можно заменить, но это доступно не всегда.

Специалисты нашей компании помогут сделать все расчеты и учесть нюансы. Просто позвоните или напишите в интернет-магазин горелок и котлов «Энергомир».

energomir.su

Мазутные горелки

Мазутные горелки были запущены в производство производителями разных стран мира, в том числе Советского Союза еще в первой половине прошлого века и несмотря на ряд реальных и декларативных конструктивных новаций принцип работы мазутных горелок с того времени практически не изменился. На текущий момент условно выделяют монотопливные мазутные горелки и двухтопливные (комбинированные — см. этот материал) газомазутные горелки, хотя по факту мультитопливные горелки ведущих производителей мира сегодня могут работать на дизельном, печном топливе, отработанных маслах и мазутах без сколь значимого изменения эффективности воздухонагревателя или водогрейного котла.

Важно: Здесь речь идет об эффективности сжигания разных видов жидкого топлива, а не о КПД воздухонагревателя или водогрейного котла, который определяется рядом факторов (см. более детально здесь), в том числе теплотворной способностью сжигаемого топлива, а также степенью черноты факела в топочной камере, напрямую влияющей на теплообмен излучением. В целом наличие на рынке разных конструкций газомазутных горелок объясняется не столько стремлением сэкономить природный газ, сколько фактом, что при добавках мазута от 20 до 40% степень черноты факела горения газомазутной смеси увеличивается почти в два раза и соответственно растет теплопередача излучением и КПД газомазутных котлов.

Большая вязкость мазутов определяет основной принцип работы мазутных горелок — эффективное мелкодисперсное распыление топлива, которое может осуществляться механически, с помощью ротационных устройств или подачей в форсуночный блок сжатого воздуха или пара.


Ваш браузер не поддерживает наш видео плеер.

К наиболее простым и финансово доступным относят мазутные горелки с механическим распылением топлива. В них мазут под давлением подается на рассекатель специальной конструкции, который разбивает поток на несколько струй и закручивает их перед выходом из сопла. Первичный воздух из вентилятора или компрессора подается к корню факела, вторичный воздух закручивается и направляется к месту горения. Сопла для подачи воздуха обычно располагают по периферии механической форсунки под разным углом друг к другу, а поток воздуха направляется на завихрители разной конструкции, обеспечивающие поступательно-винтообразное движение потока.


Ваш браузер не поддерживает наш видео плеер.

Управление давлением подаваемого на распылитель мазута может осуществляться ступенчато (одно, двух и трехступенчатые мазутные горелки), или сбрасыванием излишков мазута из форсуночного блока по обратному трубопроводу.


Ваш браузер не поддерживает наш видео плеер.

Ряд производителей мазутных горелок промышленного назначения большой мощности для распыления мазута использует ротационные устройства, иногда стаканы/чаши, но чаще — вращаемые диски с тангенциальными каналами, что не только распыляет поток мазута, но и закручивает его, что определяет более эффективное смешивание с воздухом и более полное сгорание топлива.


Ваш браузер не поддерживает наш видео плеер.

Наиболее часто используемые сегодня мазутные горелки — паромазутные или компрессорные. Паромазутные горелки в основном ориентированы на промышленное использование, имеют большую мощность и устанавливаются в котлоагрегатах котельных централизованного теплоснабжения.


Ваш браузер не поддерживает наш видео плеер.

Компрессорные, вернее компрессорно-вентиляторные мазутные горелки по конструкции аналогичны типовым мультитопливным горелкам и горелкам на отработанных маслах.

Мазутные и газомазутные горелки выпускают в России (ротационные РМГ, механические ГМГм, паромазутные/паромеханические ГМП, пневматические (компрессорные) НГМГ), Германии (WeishauptGmbH), Италии (Baltur, LAMBORGHINI), Финляндии (Oilon), США и т. д. Газомазутные горелки, как правило, могут работать на газе и мазуте раздельно или на газомазутных смесях, количественный состав которых определяется производителем.

Компания «БиКомс Холдинг» предлагает актуальную на текущий момент альтернативу монотопливным мазутным и двухтопливным газомазутным горелкам — монотопливные горелки на отработанном масле и мультитопливные горелки, которые могут работать на разных типах дизельного топлива, печном топливе, отработке и мазуте. Специалисты «БиКомс Холдинг» помогут выбрать котел, воздухонагреватель или горелку для модернизируемого котла и выполнят полное техническое обслуживание котельного оборудования, как в гарантийный, так и постгарантийный период по краткосрочным и долгосрочным договорам.


www.ecoheat.ru

Перевод мазутной горелки на отработку | Termoportal.ru

зима подходит к концу и я готов оставить отзывы о том оборудовании , которое собрал и опубликовал видео и фото материал на форуме.
отопительный сезон начался 15.10.2017. в октябре и ноябре у нас ( г. Краснодар) была плюсовая температура , соответственно и температура масла была примерно +15 . Расходная емкость стоит в котельной, в которой теплее чем на улице. Проточный нагреватель масла справлялся, но с понижением температуры на улице пришлось изменить конструкцию проточного нагревателя. Теперь это не просто брусок алюминия со сквозным отверстием для медной трубки, теперь это брусок алюминия со змеевиком внутри. Таким образом его эффективность увеличилась без изменения его габаритов. Сопловой тэн , одетый на брусок, остался таким же- 160 ватт.
Вторая проблема ,которая преследовала меня до самого января это вязкость перед топливным насосом. Грамотно ее решить я не смог. Но стабильной работы я добился. На топливный насос я накрутил силиконовый нагреватель в виде шнура мощностью 40 ватт. он греет насос постоянно. температура насоса примерно 45гр. соответственно и температура масла в нем. При таком условии температура масла постоянная ,а значит и вязкость. Если вязкость постоянная , то и количество масла , подаваемого на форсунку, тоже постоянное.

В целом своим детищем более чем доволен. весь январь и пол февраля к ней не подходил. Даже не приезжал туда где она работает. То есть оборудование стоит у родителей, а я живу в другом месте. Но раз в 2 недели надо снять горелку и почистить жаровую трубу и стабилизатор горения. На ней образуются отложения, но уже месяц работает. Я знаю, что надо почистить , но ехать далеко . И тем не менее еще пока работает.

Экономия в сезон составила 60 000р.
Чуть позже планирую сделать полное видео о работе горелки и о ее конструктивных изменениях.
___
Еще немало важный вопрос- это отключение тэна при остановке горелки. Пока тэн работал непрерывно , проточных теплообменник (брусок) постоянно засорялся гарью. Пришлось обмануть мозги котла Китурами (ctx 1500) . Таким образом я добился полной автоматизации. А именно: -горелка не запуститься. пока не нагреется тэн ; - при остановке горелки , тэн доводит теплообменник до заданной температуры , отключается и больше не включается. Включится он только тогда, когда вновь от блока управления поступит сигнал на включение. Но блок управления опять получит ложный сигнал о том , что вода уже горячая и станет в режим ожидания до тех пор , пока тэн не нагреется. только после того ,как тэн нагреется, обманка отключается и работа горелки возобновляется.

Я сейчас собираю вторую такую же горелку , но уже на базе обычного менеджера горения LOA21. Там не нужно никаких обманок. два реле решают вопрос автоматизации.

Нажмите, чтобы раскрыть...

termoportal.ru

мазутная горелка - патент РФ 2443942

Изобретение относится к конструкции мазутных и газомазутных горелок, систем сжигания жидкого топлива, и может быть использовано в различных областях техники. Горелка состоит из цилиндрического корпуса и цилиндрической вставки, в полости которой, на продольной оси, размещена выполненная с возможностью подогрева мазутная форсунка. Концентрично охватывая мазутную форсунку выполнен канал подвода первичного воздуха, причем на выходном сечении канала первичного воздуха размещен его завихритель. Канал подвода вторичного воздуха выполнен концентрично каналу первичного воздуха. Горелка снабжена дутьевым вентилятором, выполненным с возможностью подачи воздуха в каналы подвода первичного и вторичного воздуха, подогревателем мазута и топливным насосом выполненным с возможностью подачи мазута из подогревателя в мазутную форсунку. В качестве подогревателя использован паровой подогреватель мазута, установленный над парогенератором, в котором осуществляется генерирование пара при кипении воды электрическими нагревательными элементами. Кроме того, канал подвода первичного воздуха связан с топочным пространством посредством рециркуляционных газопроводов, при этом в канале подвода первичного воздуха на участках его сопряжения с рециркуляционными газопроводами размещена эжектирующая кольцевая насадка, после которой установлены радиальные ламинирующие лопатки. Мазутная форсунка, каналы подвода первичного и вторичного воздуха выполнены в виде единого блока, выполненного в виде цилиндрической вставки разъемно закрепленного между диффузором вентилятора подвода воздуха и амбразурой горелки. При этом суммарная площадь поперечного сечения рециркуляционных газопроводов составляет 15-20% от площади поперечного сечения канала подвода первичного воздуха. Рециркуляционные газопроводы снабжены регуляторами расхода, например, газовыми регулирующими клапанами. Горелка снабжена пусковой форсункой, в которую через трубопровод подачи пускового топлива, использующий газ или дизельное топливо, запуск осуществляется от электрозапала. Также для подогрева ствола форсунки используются подающий и обратный трубопроводы подачи мазута. Рециркуляционным каналам на участке пересечения им канала подвода вторичного воздуха придана обтекаемая форма. В корпусе дутьевого вентилятора установлен фотоэлемент, который контролирует наличие и обрыв факела. Технический результат: повышение надежности системы подогрева мазута до рабочей температуры, обеспечение процесса интенсивного испарения распыленного мазута на выходе из форсунки и стабилизация аэродинамики факела на выходе из выходного патрубка горелки. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к конструкции мазутных и газомазутных горелок, систем сжигания жидкого топлива, и может быть использовано в различных областях техники.

Как известно, мазут, применяющийся в качестве жидкого топлива для горелочных устройств котельных и теплоэнергетических установок, наряду с рядом положительных свойств (низкая стоимость, высокая теплота сгорания) имеет такие недостатки, как широкий разброс химического состава и значительная вязкость. Это приводит к тому, что однородный и мелкодисперсный распыл мазута, осуществляемый при помощи топливных форсунок мазутных горелок, вызывает значительные трудности, заключающиеся в необходимости создания высокого перепада давлений на топливной форсунке для обеспечения мелкодисперсного распыла мазута. Естественно, это приводит к увеличению габаритов форсунки и запорно-регулирующей арматуры горелочных устройств, а также к увеличению потребной механической мощности на валу топливного насоса, нагнетающего мазут в форсунку. Другой путь, приводящий к снижению вязкости распыливаемого мазута и, следовательно, к уменьшению среднестатистического размера капель последнего - это нагрев мазута до высоких температур. Конкретное значение температуры мазута, обусловливающее его вязкость, достаточную для удовлетворительного качества распыла, зависит от марки мазута и типа форсунки, осуществляющей распыл последнего. Например, для мазута марки M100 ГОСТ 10585-75, распыляемого гидравлической форсункой, эта температура составляет приблизительно 140°C.

Однако если увеличением давления и температуры перед топливной форсункой можно добиться определенного снижения среднестатистического диаметра капель распыленного мазута, то ликвидировать широкий разброс размеров капель относительно среднестатистического и обеспечить равномерное распределение их по всему объему зоны горения указанными способами не представляется возможным. К тому же, горение капель мазута в среде воздуха, как и любое гетерогенное горение, характеризуется ограниченными площадями соприкосновения горючего (в данном случае - мазута) и окислителя (воздуха), что способствует неполному сгоранию топлива в зоне горения. Применительно к известным в настоящее время конструкциям мазутных горелочных устройств и осуществляемым в них процессам сжигания мазута, следует отметить, что, обладая определенной неполнотой сгорания топлива, они имеют относительно низкую экономичность и экологические показатели (неполное сгорание мазута приводит к наличию в продуктах сгорания, выбрасываемых в атмосферу, угарного газа, углеводородных соединений) (см. RU № 2013694. F23D 11/44, 1991).

Известна также мазутная горелка включающая корпус в полости которого, на продольной оси размещена, выполненная с возможностью подогрева мазутная форсунка, концентрично охватывая которую выполнен канал подвода первичного воздуха, при этом канал подвода вторичного воздуха выполнен концентрично каналу первичного воздуха, причем на выходном сечении канала первичного воздуха размещен его завихритель, кроме того, горелка снабжена дутьевым вентилятором, выполненным с возможностью подачи воздуха в каналы подвода первичного и вторичного воздуха, кроме того, горелка снабжена подогревателем мазута и снабжена топливным насосом выполненным с возможностью подачи мазута из подогревателя в мазутную форсунку (см. ОЛИМПИЯ КО., ЛТД, - Korea.: «Olympia». 2006 г. (ст.13)).

Недостатком данного типа горелок является использование в качестве подогревателя мазута до рабочей температуры штатного подогревателя мазута с поверхностными электронагревательными элементами, что обуславливает низкую надежность их работы, при разогреве тяжелых мазутов, ввиду интенсивного закоксовывания поверхности греющих электротенов.

Дутьевой воздух в горелке, подаваемый в зону распыла мазута, при смесеобразовании и воспламенении мазутного факела имеет низкую температуру, принимаемую по нормам 30°C, что снижает интенсивность испарения капель распыленного и нагретого до рабочей температуры мазута и охлаждает конус распыленного мазута.

Кроме того, наличие единого нестабилизированного потока воздуха в корпусе горелки, снижает эффективность смесеобразования при разделении его на первичный и вторичный потоки в дисковом радиальном завихрителе первичного воздуха, что приводит к нестабилизированному истечению факела из выходного патрубка горелки.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение качественного выгорания мазута и уменьшение светящейся длины факела.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении надежности системы подогрева мазута до рабочей температуры, обеспечении процесса интенсивного испарения распыленного мазута на выходе из форсунки и стабилизация аэродинамики факела на выходе из выходного патрубка горелки.

Поставленная задача решается тем, что мазутная горелка, включающая корпус в полости которого, на продольной оси размещена, выполненная с возможностью подогрева мазутная форсунка, концентрично охватывая которую выполнен канал подвода первичного воздуха, при этом канал подвода вторичного воздуха выполнен концентрично каналу первичного воздуха, причем на выходном сечении канала первичного воздуха размещен его завихритель, кроме того, горелка снабжена дутьевым вентилятором, выполненным с возможностью подачи воздуха в каналы подвода первичного и вторичного воздуха, кроме того, горелка снабжена подогревателем мазута и снабжена топливным насосом, выполненным с возможностью подачи мазута из подогревателя в мазутную форсунку, отличающаяся тем, что использован паровой подогреватель мазута, пар для которого генерируется в пароводяном испарителе с электротеном, кроме того, канал подвода первичного воздуха связан с топочным пространством посредством рециркуляционных газопроводов, при этом в канале подвода первичного воздуха на участках его сопряжения с рециркуляционными газопроводами размещена эжектирующая кольцевая вставка, после которой установлены радиальные ламинирующие лопатки. Кроме того, мазутная форсунка, каналы подвода первичного и вторичного воздуха выполнены в виде единого блока, выполненного в виде цилиндрической вставки разъемно закрепленного между диффузором вентилятора подвода воздуха и амбразурой горелки.

Кроме того, суммарная площадь поперечного сечения рециркуляционных газопроводов составляет 15-20% от площади поперечного сечения канала подвода первичного воздуха. Кроме того, горелка снабжена пусковой форсункой. Кроме того, рециркуляционные газопроводы снабжены регуляторами расхода, например, газовыми регулирующими клапанами. Кроме того, рециркуляционному каналу, на участке пересечения им канала подвода вторичного воздуха придана обтекаемая форма.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявленного решения с существенными признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

При этом совокупность отличительных признаков формулы изобретения решает следующие функциональные задачи.

Признак « использован паровой подогреватель мазута, пар для которого генерируется в пароводяном испарителе с электротеном » обеспечивает надежность работы подогревателей и возможность разогрева тяжелых мазутов.

Признаки « канал подвода первичного воздуха связан с топочным пространством посредством рециркуляционных газопроводов » позволяет подмешивать в поток первичного воздуха рециркулируемые горячие дымовые газы из топки котла, обеспечивая, тем самым, повышение температуры первичного воздуха в зоне распыла топлива на выходе из форсунки.

Признаки « в канале подвода первичного воздуха, на участках его сопряжения с рециркуляционными газопроводами, размещена эжектирующая кольцевая вставка, после которой установлены радиальные ламинирующие лопатки » направлены на организацию движения рециркулируемого газа, что дополнительно обеспечит более интенсивное возвратное движение топочных газов в топке котла к устью горелки, обуславливая устойчивое воспламенение и прогрев факела в зоне входа его в топку котла.

Признаки « мазутная форсунка, каналы подвода первичного и вторичного воздуха выполнены в виде единого блока, выполненного в виде цилиндрической вставки разъемно закрепленного между диффузором вентилятора подвода воздуха и амбразурой горелки » обеспечивает оперативность монтажно-демонтажных работ при необходимости ремонта узлов горелки.

Признак «суммарная площадь поперечного сечения рециркуляционных газопроводов составляет 15-20% от площади поперечного сечения канала подвода первичного воздуха » направлен на обеспечение температуры подогрева смеси первичного воздуха и рециркуляционных газов перед завихрителем до 170-190°C.

Совокупность признаков четвертого пункта формулы изобретения предназначена для первичного запуска горелки.

Признаки « рециркуляционные газопроводы снабжены регуляторами расхода, например, газовыми регулирующими клапанами » обеспечивают регулирование объема рециркулируемых газов и, как следствие, - температуры первичного воздуха.

Совокупность признаков шестого пункта формулы изобретения обеспечивает стабилизацию потока вторичного воздуха.

На фиг.1 показан общий вид (сверху) мазутной горелки, на фиг.2 показан боковой вид горелки, на фиг.3 показан поперечный разрез горелки, на фиг.4 блок подогревателей мазута, на фиг.5 разрез блока подогревателей мазута.

Мазутная горелка состоит из цилиндрического корпуса 1 и цилиндрической вставки 2, в полости которой на продольной оси размещена выполненная с возможностью подогрева мазутная форсунка 3 (см. фиг.3). Концентрично охватывая мазутную форсунку 3, выполнен канал 4 подвода первичного воздуха, причем на выходном сечении канала 4 первичного воздуха размещен его завихритель 5. Канал 6 подвода вторичного воздуха выполнен концентрично каналу 4 первичного воздуха. Горелка снабжена дутьевым вентилятором 7 (см. фиг.1 и фиг.2), выполненным с возможностью подачи воздуха в каналы 4 и 6 подвода первичного и вторичного воздуха, подогревателем 8 мазута и топливным насосом 9, выполненным с возможностью подачи мазута из подогревателя 8 в мазутную форсунку 3. В качестве подогревателя 8 (см. фиг.4 и фиг.5) использован паровой подогреватель мазута, пар для которого генерируется в пароводяном испарителе (на чертежах не показан) с электротеном, (например, горизонтальный кожухотрубный подогреватель, установленный над парогенератором 10 (фиг.3), в котором осуществляется генерирование пара при кипении воды электрическими нагревательными элементами. На чертеже показаны патрубок 11, по которому пар из парогенератора 10 поступает в межтрубное пространство мазутоподогревателя 8, конденсат из которого возвращается по патрубку 12 в парогенератор. Подающий патрубок из парогенератора 10 снабжен предохранительным паровым клапаном 13 с вертикальной пароотводящей трубой. Входной патрубок 14 через который мазут подают в мазутоподогреватель 8 с давлением 14-25 кгс/см2 и выходной патрубок 15, через который поступает в мазутную форсунку 3. Кроме того, канал 4 (см. фиг.3) подвода первичного воздуха связан с топочным пространством посредством рециркуляционных газопроводов 16, при этом в канале 4 подвода первичного воздуха, на участках его сопряжения с рециркуляционными газопроводами 16, размещена эжектирующая кольцевая насадка 17, после которой установлены радиальные ламинирующие лопатки 18. Мазутная форсунка 3, каналы подвода первичного 4 и вторичного 6 воздуха выполнены в виде единого блока, выполненного в виде цилиндрической вставки 2 разъемно закрепленного между диффузором 19 вентилятора 7 подвода воздуха и амбразурой 20 горелки. При этом суммарная площадь поперечного сечения рециркуляционных газопроводов 16 составляет 15-20% от площади поперечного сечения канала 4 подвода первичного воздуха. Рециркуляционные газопроводы 16 снабжены регуляторами расхода, например, газовыми регулирующими клапанами 21. Горелка снабжена пусковой форсункой 22, в которую через трубопровод подачи пускового топлива 23, использующий газ или дизельное топливо, запуск осуществляется от электрозапала (на чертежах не показан). Также для подогрева ствола форсунки 3 используются подающий 24 и обратный 25 трубопроводы подачи мазута. Рециркуляционным каналами 16, на участке пересечения им канала подвода вторичного воздуха придана обтекаемая форма 26. В корпусе дутьевого вентилятора установлен фотоэлемент 27 (см. фиг.1 и фиг.2), который контролирует наличие и обрыв факела.

Работу горелки осуществляют следующим образом. Горелку комплектуют системой автоматического пуска, регулирования и защиты (на чертежах не показана). Перед пуском горелки подают напряжение на цепи системы автоматики и открываются клапаны на магистральных подающим и рециркуляционным трубопроводах котельной (на чертежах не показаны). Система автоматики запускает топливный насос 9 горелки, в который из подающего трубопровода (на чертежах не показан) мазут с нормируемой температурой 80°C поступает в паромазутный подогреватель 8, откуда через нормально разомкнутый клапан (на чертежах не показан) мазут возвращается в трубопровод рециркуляции мазута. Одновременно система автоматики подает напряжение на электрические нагревательные элементы парогенератора 10, где генерируется пар под давлением 6 ата с температурой 159°C, который поступает в паромазутный подогреватель 8 и повышает температуру мазута в нем до 120-130°C, которую контролируют термодатчиком (на чертежах не показан) с выходом светового сигнала на панель управления. Дальнейший запуск может осуществляться в ручном или в автоматическом режиме.

Запускают дутьевой вентилятор 7 и производят продувку и вентиляцию топки и газоходов котла. При этом подают напряжение на электрозапал (на чертежах не показан) пусковой форсунки 22 и газ на пусковую форсунку 22, факел пусковой форсунки 22 контролируют фотоэлементом 27. При наличии газового факела срабатывает автоматика и подающие электромагнитные клапаны подачи мазута из паромазутного подогревателя 8 на мазутную рабочую форсунку 3, розжиг которой осуществляют от газового факела. При этом нормально разомкнутый клапан на рециркуляционном трубопроводе, на выходе из паромазутного подогревателя 8, закрывается. Контроль факела мазутной форсунки 3 производят тем же фотоэлементом 27 и после стабилизации горения мазутного факела, система автоматики отключает подачу газа на пусковую форсунку 22.

Воздух из дутьевого вентилятора 7 поступает в диффузор 19, откуда поступает в коаксиальные каналы подводов первичного 4 и вторичного 6 воздуха. Одновременно по рециркуляционным каналам газопроводов 16 рециркуляционные газы из топки поступают через эжектируюшую кольцевую насадку 17 в канал 4 подвода первичного воздуха. После смешения поток газовоздушной смеси с температурой 170-190°C стабилизируется ламирующими лопатками 18 и подается в устье мазутного конуса форсунки 3, при этом основной объем смеси газов и первичного воздуха поступает в завихритель 5. Потоки воздуха от устья форсунки 3 и из завихрителя 5 обеспечивают дробление мазутного конуса и смесеобразование факела, при этом вторичный воздух, выходя из канала 6 и взаимодействуя с газомазутной смесью, обеспечивает стабильное воспламенение этой смеси в амбразуре 20 горелки. Длину факела регулируют осевым перемещением завихрителя 5.

По мере прогрева топки и разогрева котла температура первичного воздуха повышается за счет увеличения температуры рециркулируемых газов, поступающих из топки котла в канал первичного воздуха, что обеспечивают эффективный процесс сжигания тяжелых мазутов в топочном факеле.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Мазутная горелка, включающая корпус, в полости которого на продольной оси размещена выполненная с возможностью подогрева мазутная форсунка, концентрично охватывая которую выполнен канал подвода первичного воздуха, при этом канал подвода вторичного воздуха выполнен концентрично каналу первичного воздуха, причем на выходном сечении канала первичного воздуха размещен его завихритель, кроме того, горелка снабжена дутьевым вентилятором, выполненным с возможностью подачи воздуха в каналы подвода первичного и вторичного воздуха, кроме того, горелка снабжена подогревателем мазута и снабжена топливным насосом, выполненным с возможностью подачи мазута из подогревателя в мазутную форсунку, отличающаяся тем, что использован паровой подогреватель мазута, пар для которого генерируется в пароводяном испарителе с электротеном, кроме того, канал подвода первичного воздуха связан с топочным пространством посредством рециркуляционных газопроводов, при этом в канале подвода первичного воздуха на участках его сопряжения с рециркуляционными газопроводами размещена эжектирующая кольцевая насадка, после которой установлены радиальные ламинирующие лопатки.

2. Мазутная горелка по п.1, отличающаяся тем, что мазутная форсунка, каналы подвода первичного и вторичного воздуха выполнены в виде единого блока, выполненного в виде цилиндрической вставки, разъемно закрепленного между диффузором вентилятора подвода воздуха и амбразурой горелки.

3. Мазутная горелка по п.1, отличающаяся тем, что суммарная площадь поперечного сечения рециркуляционных газопроводов составляет 15-20% от площади поперечного сечения канала подвода первичного воздуха.

4. Мазутная горелка по п.1, отличающаяся тем, что горелка снабжена пусковой форсункой.

5. Мазутная горелка по п.1, отличающаяся тем, что рециркуляционные газопроводы снабжены регуляторами расхода, например газовыми регулирующими клапанами.

6. Мазутная горелка по п.1, отличающаяся тем, что рециркуляционному каналу на участке пересечения им канала подвода вторичного воздуха придана обтекаемая форма.

www.freepatent.ru

Как работает и как подобрать мазутную нефтяную горелку для котла

Начнем с того, что принципиально, мазутная горелка не многим отличается от дизельной. Горелка состоит из корпуса (со встроенным двигателем и вентилятором, топливным насосом, системой управления и безопасности), жаровой (факельной) трубы. Конструктивное отличие – это наличие предварительного нагревателя топлива. Да, в дизельных горелках тоже есть подогреватель топлива, но это в основном у горелок небольшой мощности, для предварительного подогрева дизельного топлива, от ёмкости находящейся снаружи здания. В мазутных (нефтяных) горелках, подогреватель необходим для того, чтобы повысить температуру топлива перед горелкой для снижения вязкости мазута и соответственно доведение его до температуры вспышки. Для примера: температура вспышки керосина от 20 ᵒС, дизеля – от 65 ᵒС, а мазута от 70 ᵒС при определённой вязкости. Подогреватель в основном электрический, в моделях горелок к паровым котлам, предварительный подогреватель может быть с возможностью подключения пара. Тут стоит отдельно остановиться на таком параметре как вязкость топлива.

Вязкость топлива – это один из критериев по которому можно разделить жидкотопливные горелки. Вязкость может измеряться в разных единицах:

— Условная вязкость, Энглер, ᵒЕ при ᵒС

— Кинематическая вязкость, Сантистокс, сСт при ᵒС

— Кинематическая вязкость Редвуда, секунда при ᵒС

— Кинематическая вязкость Сейболтса, секунда при ᵒС

Все эти единицы можно перевезти из одной в другую с помощью математического уравнения или диаграммы. Более универсальной единицей измерения вязкости является Эглер (ᵒЕ), менее часто встречается Сантистокс (сСт). Стоит заметить, что приведённые единицы измерения указываются при определённых градусах Цельсия, это не случайно, дело в том, что чем выше температура топлива, тем ниже вязкость. На ниже приведенном графике можно увидеть, на примере наиболее распространённых марок мазута, зависимость вязкости от температуры и соответственно «поле» вязкости для распыления (воспламенения в камере сгорания).

                          

*Данный график в большей степени предназначен для специалистов, для упрощения перевода из одной системы единиц в другую.

Итак, для выбора мазутной (нефтяной) горелки необходимо в первую очередь отталкиваться от вязкости топлива, или от его марки. В основном производители горелочных устройств предлагают под конкретную марку мазута, то или иное устройство. Но бывают ситуации, когда топливо, казалось бы подходящей вязкости не подходит по ряду других причин – содержание воды и примесей, содержание серы, зольность, содержание углеродистого остатка и так далее. Или в виде топлива будут использоваться остаточные продукты нефтехимического комплекса. В этом случае необходимо или предоставить, так называемый паспорт топлива, или заполнить опросный лист, для более правильного подбора горелки. Отдельно стоит остановиться на так называемом «печном топливе». Как правило – это не ГОСТированная субстанция, которую хотят преподнести как лёгкий мазут, но зачастую это не так. И в этом случае, как и выше сказано, необходим либо паспорт топлива или его анализ.

www.gorelki.ru

Мазутная горелка

Изобретение относится к конструкции мазутных и газомазутных горелок, систем сжигания жидкого топлива, и может быть использовано в различных областях техники. Горелка состоит из цилиндрического корпуса и цилиндрической вставки, в полости которой, на продольной оси, размещена выполненная с возможностью подогрева мазутная форсунка. Концентрично охватывая мазутную форсунку выполнен канал подвода первичного воздуха, причем на выходном сечении канала первичного воздуха размещен его завихритель. Канал подвода вторичного воздуха выполнен концентрично каналу первичного воздуха. Горелка снабжена дутьевым вентилятором, выполненным с возможностью подачи воздуха в каналы подвода первичного и вторичного воздуха, подогревателем мазута и топливным насосом выполненным с возможностью подачи мазута из подогревателя в мазутную форсунку. В качестве подогревателя использован паровой подогреватель мазута, установленный над парогенератором, в котором осуществляется генерирование пара при кипении воды электрическими нагревательными элементами. Кроме того, канал подвода первичного воздуха связан с топочным пространством посредством рециркуляционных газопроводов, при этом в канале подвода первичного воздуха на участках его сопряжения с рециркуляционными газопроводами размещена эжектирующая кольцевая насадка, после которой установлены радиальные ламинирующие лопатки. Мазутная форсунка, каналы подвода первичного и вторичного воздуха выполнены в виде единого блока, выполненного в виде цилиндрической вставки разъемно закрепленного между диффузором вентилятора подвода воздуха и амбразурой горелки. При этом суммарная площадь поперечного сечения рециркуляционных газопроводов составляет 15-20% от площади поперечного сечения канала подвода первичного воздуха. Рециркуляционные газопроводы снабжены регуляторами расхода, например, газовыми регулирующими клапанами. Горелка снабжена пусковой форсункой, в которую через трубопровод подачи пускового топлива, использующий газ или дизельное топливо, запуск осуществляется от электрозапала. Также для подогрева ствола форсунки используются подающий и обратный трубопроводы подачи мазута. Рециркуляционным каналам на участке пересечения им канала подвода вторичного воздуха придана обтекаемая форма. В корпусе дутьевого вентилятора установлен фотоэлемент, который контролирует наличие и обрыв факела. Технический результат: повышение надежности системы подогрева мазута до рабочей температуры, обеспечение процесса интенсивного испарения распыленного мазута на выходе из форсунки и стабилизация аэродинамики факела на выходе из выходного патрубка горелки. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к конструкции мазутных и газомазутных горелок, систем сжигания жидкого топлива, и может быть использовано в различных областях техники.

Как известно, мазут, применяющийся в качестве жидкого топлива для горелочных устройств котельных и теплоэнергетических установок, наряду с рядом положительных свойств (низкая стоимость, высокая теплота сгорания) имеет такие недостатки, как широкий разброс химического состава и значительная вязкость. Это приводит к тому, что однородный и мелкодисперсный распыл мазута, осуществляемый при помощи топливных форсунок мазутных горелок, вызывает значительные трудности, заключающиеся в необходимости создания высокого перепада давлений на топливной форсунке для обеспечения мелкодисперсного распыла мазута. Естественно, это приводит к увеличению габаритов форсунки и запорно-регулирующей арматуры горелочных устройств, а также к увеличению потребной механической мощности на валу топливного насоса, нагнетающего мазут в форсунку. Другой путь, приводящий к снижению вязкости распыливаемого мазута и, следовательно, к уменьшению среднестатистического размера капель последнего - это нагрев мазута до высоких температур. Конкретное значение температуры мазута, обусловливающее его вязкость, достаточную для удовлетворительного качества распыла, зависит от марки мазута и типа форсунки, осуществляющей распыл последнего. Например, для мазута марки M100 ГОСТ 10585-75, распыляемого гидравлической форсункой, эта температура составляет приблизительно 140°C.

Однако если увеличением давления и температуры перед топливной форсункой можно добиться определенного снижения среднестатистического диаметра капель распыленного мазута, то ликвидировать широкий разброс размеров капель относительно среднестатистического и обеспечить равномерное распределение их по всему объему зоны горения указанными способами не представляется возможным. К тому же, горение капель мазута в среде воздуха, как и любое гетерогенное горение, характеризуется ограниченными площадями соприкосновения горючего (в данном случае - мазута) и окислителя (воздуха), что способствует неполному сгоранию топлива в зоне горения. Применительно к известным в настоящее время конструкциям мазутных горелочных устройств и осуществляемым в них процессам сжигания мазута, следует отметить, что, обладая определенной неполнотой сгорания топлива, они имеют относительно низкую экономичность и экологические показатели (неполное сгорание мазута приводит к наличию в продуктах сгорания, выбрасываемых в атмосферу, угарного газа, углеводородных соединений) (см. RU №2013694. F23D 11/44, 1991).

Известна также мазутная горелка включающая корпус в полости которого, на продольной оси размещена, выполненная с возможностью подогрева мазутная форсунка, концентрично охватывая которую выполнен канал подвода первичного воздуха, при этом канал подвода вторичного воздуха выполнен концентрично каналу первичного воздуха, причем на выходном сечении канала первичного воздуха размещен его завихритель, кроме того, горелка снабжена дутьевым вентилятором, выполненным с возможностью подачи воздуха в каналы подвода первичного и вторичного воздуха, кроме того, горелка снабжена подогревателем мазута и снабжена топливным насосом выполненным с возможностью подачи мазута из подогревателя в мазутную форсунку (см. ОЛИМПИЯ КО., ЛТД, - Korea.: «Olympia». 2006 г. (ст.13)).

Недостатком данного типа горелок является использование в качестве подогревателя мазута до рабочей температуры штатного подогревателя мазута с поверхностными электронагревательными элементами, что обуславливает низкую надежность их работы, при разогреве тяжелых мазутов, ввиду интенсивного закоксовывания поверхности греющих электротенов.

Дутьевой воздух в горелке, подаваемый в зону распыла мазута, при смесеобразовании и воспламенении мазутного факела имеет низкую температуру, принимаемую по нормам 30°C, что снижает интенсивность испарения капель распыленного и нагретого до рабочей температуры мазута и охлаждает конус распыленного мазута.

Кроме того, наличие единого нестабилизированного потока воздуха в корпусе горелки, снижает эффективность смесеобразования при разделении его на первичный и вторичный потоки в дисковом радиальном завихрителе первичного воздуха, что приводит к нестабилизированному истечению факела из выходного патрубка горелки.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение качественного выгорания мазута и уменьшение светящейся длины факела.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении надежности системы подогрева мазута до рабочей температуры, обеспечении процесса интенсивного испарения распыленного мазута на выходе из форсунки и стабилизация аэродинамики факела на выходе из выходного патрубка горелки.

Поставленная задача решается тем, что мазутная горелка, включающая корпус в полости которого, на продольной оси размещена, выполненная с возможностью подогрева мазутная форсунка, концентрично охватывая которую выполнен канал подвода первичного воздуха, при этом канал подвода вторичного воздуха выполнен концентрично каналу первичного воздуха, причем на выходном сечении канала первичного воздуха размещен его завихритель, кроме того, горелка снабжена дутьевым вентилятором, выполненным с возможностью подачи воздуха в каналы подвода первичного и вторичного воздуха, кроме того, горелка снабжена подогревателем мазута и снабжена топливным насосом, выполненным с возможностью подачи мазута из подогревателя в мазутную форсунку, отличающаяся тем, что использован паровой подогреватель мазута, пар для которого генерируется в пароводяном испарителе с электротеном, кроме того, канал подвода первичного воздуха связан с топочным пространством посредством рециркуляционных газопроводов, при этом в канале подвода первичного воздуха на участках его сопряжения с рециркуляционными газопроводами размещена эжектирующая кольцевая вставка, после которой установлены радиальные ламинирующие лопатки. Кроме того, мазутная форсунка, каналы подвода первичного и вторичного воздуха выполнены в виде единого блока, выполненного в виде цилиндрической вставки разъемно закрепленного между диффузором вентилятора подвода воздуха и амбразурой горелки.

Кроме того, суммарная площадь поперечного сечения рециркуляционных газопроводов составляет 15-20% от площади поперечного сечения канала подвода первичного воздуха. Кроме того, горелка снабжена пусковой форсункой. Кроме того, рециркуляционные газопроводы снабжены регуляторами расхода, например, газовыми регулирующими клапанами. Кроме того, рециркуляционному каналу, на участке пересечения им канала подвода вторичного воздуха придана обтекаемая форма.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявленного решения с существенными признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

При этом совокупность отличительных признаков формулы изобретения решает следующие функциональные задачи.

Признак «… использован паровой подогреватель мазута, пар для которого генерируется в пароводяном испарителе с электротеном…» обеспечивает надежность работы подогревателей и возможность разогрева тяжелых мазутов.

Признаки «… канал подвода первичного воздуха связан с топочным пространством посредством рециркуляционных газопроводов…» позволяет подмешивать в поток первичного воздуха рециркулируемые горячие дымовые газы из топки котла, обеспечивая, тем самым, повышение температуры первичного воздуха в зоне распыла топлива на выходе из форсунки.

Признаки «… в канале подвода первичного воздуха, на участках его сопряжения с рециркуляционными газопроводами, размещена эжектирующая кольцевая вставка, после которой установлены радиальные ламинирующие лопатки…» направлены на организацию движения рециркулируемого газа, что дополнительно обеспечит более интенсивное возвратное движение топочных газов в топке котла к устью горелки, обуславливая устойчивое воспламенение и прогрев факела в зоне входа его в топку котла.

Признаки «… мазутная форсунка, каналы подвода первичного и вторичного воздуха выполнены в виде единого блока, выполненного в виде цилиндрической вставки разъемно закрепленного между диффузором вентилятора подвода воздуха и амбразурой горелки…» обеспечивает оперативность монтажно-демонтажных работ при необходимости ремонта узлов горелки.

Признак «суммарная площадь поперечного сечения рециркуляционных газопроводов составляет 15-20% от площади поперечного сечения канала подвода первичного воздуха…» направлен на обеспечение температуры подогрева смеси первичного воздуха и рециркуляционных газов перед завихрителем до 170-190°C.

Совокупность признаков четвертого пункта формулы изобретения предназначена для первичного запуска горелки.

Признаки «… рециркуляционные газопроводы снабжены регуляторами расхода, например, газовыми регулирующими клапанами…» обеспечивают регулирование объема рециркулируемых газов и, как следствие, - температуры первичного воздуха.

Совокупность признаков шестого пункта формулы изобретения обеспечивает стабилизацию потока вторичного воздуха.

На фиг.1 показан общий вид (сверху) мазутной горелки, на фиг.2 показан боковой вид горелки, на фиг.3 показан поперечный разрез горелки, на фиг.4 блок подогревателей мазута, на фиг.5 разрез блока подогревателей мазута.

Мазутная горелка состоит из цилиндрического корпуса 1 и цилиндрической вставки 2, в полости которой на продольной оси размещена выполненная с возможностью подогрева мазутная форсунка 3 (см. фиг.3). Концентрично охватывая мазутную форсунку 3, выполнен канал 4 подвода первичного воздуха, причем на выходном сечении канала 4 первичного воздуха размещен его завихритель 5. Канал 6 подвода вторичного воздуха выполнен концентрично каналу 4 первичного воздуха. Горелка снабжена дутьевым вентилятором 7 (см. фиг.1 и фиг.2), выполненным с возможностью подачи воздуха в каналы 4 и 6 подвода первичного и вторичного воздуха, подогревателем 8 мазута и топливным насосом 9, выполненным с возможностью подачи мазута из подогревателя 8 в мазутную форсунку 3. В качестве подогревателя 8 (см. фиг.4 и фиг.5) использован паровой подогреватель мазута, пар для которого генерируется в пароводяном испарителе (на чертежах не показан) с электротеном, (например, горизонтальный кожухотрубный подогреватель, установленный над парогенератором 10 (фиг.3), в котором осуществляется генерирование пара при кипении воды электрическими нагревательными элементами. На чертеже показаны патрубок 11, по которому пар из парогенератора 10 поступает в межтрубное пространство мазутоподогревателя 8, конденсат из которого возвращается по патрубку 12 в парогенератор. Подающий патрубок из парогенератора 10 снабжен предохранительным паровым клапаном 13 с вертикальной пароотводящей трубой. Входной патрубок 14 через который мазут подают в мазутоподогреватель 8 с давлением 14-25 кгс/см2 и выходной патрубок 15, через который поступает в мазутную форсунку 3. Кроме того, канал 4 (см. фиг.3) подвода первичного воздуха связан с топочным пространством посредством рециркуляционных газопроводов 16, при этом в канале 4 подвода первичного воздуха, на участках его сопряжения с рециркуляционными газопроводами 16, размещена эжектирующая кольцевая насадка 17, после которой установлены радиальные ламинирующие лопатки 18. Мазутная форсунка 3, каналы подвода первичного 4 и вторичного 6 воздуха выполнены в виде единого блока, выполненного в виде цилиндрической вставки 2 разъемно закрепленного между диффузором 19 вентилятора 7 подвода воздуха и амбразурой 20 горелки. При этом суммарная площадь поперечного сечения рециркуляционных газопроводов 16 составляет 15-20% от площади поперечного сечения канала 4 подвода первичного воздуха. Рециркуляционные газопроводы 16 снабжены регуляторами расхода, например, газовыми регулирующими клапанами 21. Горелка снабжена пусковой форсункой 22, в которую через трубопровод подачи пускового топлива 23, использующий газ или дизельное топливо, запуск осуществляется от электрозапала (на чертежах не показан). Также для подогрева ствола форсунки 3 используются подающий 24 и обратный 25 трубопроводы подачи мазута. Рециркуляционным каналами 16, на участке пересечения им канала подвода вторичного воздуха придана обтекаемая форма 26. В корпусе дутьевого вентилятора установлен фотоэлемент 27 (см. фиг.1 и фиг.2), который контролирует наличие и обрыв факела.

Работу горелки осуществляют следующим образом. Горелку комплектуют системой автоматического пуска, регулирования и защиты (на чертежах не показана). Перед пуском горелки подают напряжение на цепи системы автоматики и открываются клапаны на магистральных подающим и рециркуляционным трубопроводах котельной (на чертежах не показаны). Система автоматики запускает топливный насос 9 горелки, в который из подающего трубопровода (на чертежах не показан) мазут с нормируемой температурой 80°C поступает в паромазутный подогреватель 8, откуда через нормально разомкнутый клапан (на чертежах не показан) мазут возвращается в трубопровод рециркуляции мазута. Одновременно система автоматики подает напряжение на электрические нагревательные элементы парогенератора 10, где генерируется пар под давлением 6 ата с температурой 159°C, который поступает в паромазутный подогреватель 8 и повышает температуру мазута в нем до 120-130°C, которую контролируют термодатчиком (на чертежах не показан) с выходом светового сигнала на панель управления. Дальнейший запуск может осуществляться в ручном или в автоматическом режиме.

Запускают дутьевой вентилятор 7 и производят продувку и вентиляцию топки и газоходов котла. При этом подают напряжение на электрозапал (на чертежах не показан) пусковой форсунки 22 и газ на пусковую форсунку 22, факел пусковой форсунки 22 контролируют фотоэлементом 27. При наличии газового факела срабатывает автоматика и подающие электромагнитные клапаны подачи мазута из паромазутного подогревателя 8 на мазутную рабочую форсунку 3, розжиг которой осуществляют от газового факела. При этом нормально разомкнутый клапан на рециркуляционном трубопроводе, на выходе из паромазутного подогревателя 8, закрывается. Контроль факела мазутной форсунки 3 производят тем же фотоэлементом 27 и после стабилизации горения мазутного факела, система автоматики отключает подачу газа на пусковую форсунку 22.

Воздух из дутьевого вентилятора 7 поступает в диффузор 19, откуда поступает в коаксиальные каналы подводов первичного 4 и вторичного 6 воздуха. Одновременно по рециркуляционным каналам газопроводов 16 рециркуляционные газы из топки поступают через эжектируюшую кольцевую насадку 17 в канал 4 подвода первичного воздуха. После смешения поток газовоздушной смеси с температурой 170-190°C стабилизируется ламирующими лопатками 18 и подается в устье мазутного конуса форсунки 3, при этом основной объем смеси газов и первичного воздуха поступает в завихритель 5. Потоки воздуха от устья форсунки 3 и из завихрителя 5 обеспечивают дробление мазутного конуса и смесеобразование факела, при этом вторичный воздух, выходя из канала 6 и взаимодействуя с газомазутной смесью, обеспечивает стабильное воспламенение этой смеси в амбразуре 20 горелки. Длину факела регулируют осевым перемещением завихрителя 5.

По мере прогрева топки и разогрева котла температура первичного воздуха повышается за счет увеличения температуры рециркулируемых газов, поступающих из топки котла в канал первичного воздуха, что обеспечивают эффективный процесс сжигания тяжелых мазутов в топочном факеле.

1. Мазутная горелка, включающая корпус, в полости которого на продольной оси размещена выполненная с возможностью подогрева мазутная форсунка, концентрично охватывая которую выполнен канал подвода первичного воздуха, при этом канал подвода вторичного воздуха выполнен концентрично каналу первичного воздуха, причем на выходном сечении канала первичного воздуха размещен его завихритель, кроме того, горелка снабжена дутьевым вентилятором, выполненным с возможностью подачи воздуха в каналы подвода первичного и вторичного воздуха, кроме того, горелка снабжена подогревателем мазута и снабжена топливным насосом, выполненным с возможностью подачи мазута из подогревателя в мазутную форсунку, отличающаяся тем, что использован паровой подогреватель мазута, пар для которого генерируется в пароводяном испарителе с электротеном, кроме того, канал подвода первичного воздуха связан с топочным пространством посредством рециркуляционных газопроводов, при этом в канале подвода первичного воздуха на участках его сопряжения с рециркуляционными газопроводами размещена эжектирующая кольцевая насадка, после которой установлены радиальные ламинирующие лопатки.

2. Мазутная горелка по п.1, отличающаяся тем, что мазутная форсунка, каналы подвода первичного и вторичного воздуха выполнены в виде единого блока, выполненного в виде цилиндрической вставки, разъемно закрепленного между диффузором вентилятора подвода воздуха и амбразурой горелки.

3. Мазутная горелка по п.1, отличающаяся тем, что суммарная площадь поперечного сечения рециркуляционных газопроводов составляет 15-20% от площади поперечного сечения канала подвода первичного воздуха.

4. Мазутная горелка по п.1, отличающаяся тем, что горелка снабжена пусковой форсункой.

5. Мазутная горелка по п.1, отличающаяся тем, что рециркуляционные газопроводы снабжены регуляторами расхода, например газовыми регулирующими клапанами.

6. Мазутная горелка по п.1, отличающаяся тем, что рециркуляционному каналу на участке пересечения им канала подвода вторичного воздуха придана обтекаемая форма.

findpatent.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *