устройство для сжигания топлива

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА, содержащее установленные в корпусе воздуховоды первичного и вторичного воздуха, разделенные соосной трубой пароподводящего узла, топливное сопло, завихрители и стабилизатор, отличающееся тем, что стабилизатор выполнен в виде установленного на трубе коллектора с равноразмещенными по его периметру соплами, соединенными с пароподводящим узлом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для сжигания газомазутных видов топлива и может быть использовано в топливосжигающих установках.

Известно устройство для сжигания топлива, содержащее установленные в корпусе воздуховоды первичного и вторичного воздуха с жестким металлическим диффузором, завихрителем, топливное сопло. (Авторское свидетельство СССР N 1617255, 1990).

Однако параметры жесткого диффузора статичны и жестко связаны с углом раскрытия факела (72^о), что снижает оптимальность режимов сжигания. Кроме того, жесткий диффузор ненадежен в эксплуатации из-за прогорания, вызванного попаданием на него частиц топлива, оказывает сопротивление движению воздуха и пассивен в процессах разложения топлива, следовательно, недостаточно эффективно влияет на процессы горения и снижения токсичности выбросов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сжигания топлива, содержащее установленные в корпусе воздуховоды, завихрители, топливное сопло и стабилизатор в виде пространственного трубчатого змеевика с входным отверстием и выходными соплами для подачи воды. (Авторское свидетельство СССР N 1020699, 1983).

Это устройство положительно влияет на процессы горения топлива, так как угол раскрытия факела регулируется перемещением гибкого змеевика по отношению к факелу.

Однако конструкция данного устройства недостаточно эффективна, так как перемещение змеевика влияет на его взаимоисключающие функции как стабилизатора и жидкостного нагревателя.

Целью изобретения является повышение эффективности процессов горения и снижение токсичности выбросов, а также регулирование параметров топочного процесса в широком диапазоне.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сжигания топлива, содержащем установленные в корпусе воздуховоды первичного и вторичного воздуха, разделенные соосной трубой, топливное сопло, завихрители и стабилизатор, стабилизатор выполнен в виде коллектора, установленного на трубе, с размещенными по его периметру соплами, соединенными с пароподводящим узлом.

На чертеже представлено устройство для сжигания топлива, продольный разрез.

Устройство для сжигания топлива содержит топливное сопло 1, воздуховоды 2 и 3 для подачи первичного и вторичного воздуха, пароподводящий узел с трубой 4, соосной с воздуховодами 2 и 3 и топливным соплом 1 и стабилизатор в виде коллектора 5, установленного на трубе 4 с равноразмещенными по его периметру соплами 6.

Устройство для сжигания топлива работает следующим способом.

Топливо поступает через топливное сопло 1 в топку. Через воздуховод 2 подают первичный воздух, который, смешиваясь с топливом, образует топливовоздушную смесь с коэффициентом избытка воздуха < 1.

От пароподводящего узла по осесимметричной трубе 4 через коллектор 5 и сопла 6, расположенные по периметру коллектора 5, распыляют пар. Пар, смешиваясь завихрителями 8 с топливовоздушной смесью, увеличивает степень турбулизации процессов горения и за счет своих каталитических свойств и тепломассообмена с топливовоздушной смесью ведет к глубокому гидротермическому разложению топлива с недостатком окислителя и его газификации.

По корпусу 7 поступает вторичный воздух, который через промежутки между соплами 6 смешивается с паром, образуя паровоздушную смесь с коэффициентом избытка воздуха > 1.

Паровоздушная смесь, смешиваясь с топливовоздушной газифицированной смесью, еще более турбулизирует ее и тут же дожигает за счет избытка окислителя из зоны > 1 (воздуха). Таким образом интенсифицируется процесс горения.

Устройство позволяет регулировать топочный процесс в широком диапазоне за счет предложенной конструкции стабилизатора, подающего пар. Кроме того, пар интенсифицирует путем изменения его расхода и напора процессы горения за счет своих каталитических свойств и тепломассообмена в топливовоздушной паровой смеси.

За счет каталитического действия пара снижается образование длинных цепей полициклических углеводородов и сажистых частиц.

C + H₂O ->> CO + H₂

CO + H₂O ->> CO₂ + H₂

Пар снижает температуру факела, что ведет к снижению образования окислов азота.