Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Иссерлин А.С. Газовые горелки

.pdf
Скачиваний:
53
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.13 Mб
Скачать

2,0 мм вод. ст. При меньших значениях разрежения наблюдается неполное сжигание газа из-за недостатка воздуха. Коэффициент избытка воздуха в топке а = 1,25-=-1,35. Скорость воздуха в щели не должна превышать 2—2,5 м/сек. Минимальное давление газа перед горелкой 20, номинальное130 мм вод. ст. Разработаны ти­ поразмеры этой горелки с расходом газа от 5 до 75 м3 /ч. В табл. 18 приведены основные характеристики этих горелок.

Подовые горелки низкого давления конструкции

 

 

S

-

О

Диаметргазо­ коллекторавого D

Диаметргазо­ выходныхот­ верстий,мм

 

Номиналь­

."А

 

 

Тип

ная тепло­

 

 

 

 

 

горелки

вая на­

m \J

3

 

 

грузка,

мм

 

 

ккал/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

Я в- «о

 

 

ПГ-Н-5

42 500

та 09

и

25

1,4

a

s5И

ПГ-Н-7

59 500

 

7

 

25

1,4

ПГ-Н-10

85000

 

10

 

25

1,4

ПГ-Н-15

127 500

 

15

 

40

1,4

ПГ-Н-20

170 000

 

20

 

40

1,4

ПГ-Н-35

297 500

 

35

 

40

1,4

ПГ-Н-50

425 000

 

50

 

50

1,6

ПГ-Н-75

637 500

 

75

 

50

1,6

Таблица 18

Укргипроинжпроекта (рис. 29)

Ширина щели А, мм

Длина щели L, мм

Площадь сече­ ния для подвода воздуха, м2

Количество га­ зовыходных от­ верстий

 

J

 

 

90

220

0,010

26

90

300

0,014

38

90

400

0,020

52

ПО

580

0,030

76

ПО

760

0,040

100

ПО

1320

0,070

174

120

1720

0,100

170

120

2550

0,150

254

П р и м е ч а н и е . Шаг между отверстиями для горелок ПГ-Н-5 — ПГ-Н-35— 15 мм, для горелок ПГ-Н-50 и ПГ-Н-75 — 20 мм.

Для установки в топках секционных котлов и других агрегатов может применяться подовая одноколлекторная многощелевая го­ релка, разработанная Ленгипроинжпроектом. Она рассчитана на сжигание природного газа низкого давления. Воздух, необходимый для горения, поступает в горелку за счет разрежения в топке. Для нормальной работы горелки за котлом должно обеспечиваться раз­ режение не ниже 5 мм вод. ст.

Газовый коллектор

горелки

выполнен из трубы диаметром

48 мм с двумя рядами

отверстий,

расположенными под углом 90°

относительно друг друга. Футеровка щели выполнена таким обра­ зом, что сверху она перекрыта тремя рядами кирпича, образую­ щими четыре щели для выхода газовоздушной смеси. В результате факел разбит на четыре отдельных факела, чем достигается сокра­ щение его длины [26].

В результате испытания многощелевой горелки (табл. 19) выяв­ лено, что теплотехнические показатели работы котла улучшаются

61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

19

 

Многощелевая одноколлекторная подовая горелка на котле

НРч-25

 

 

 

 

 

(результаты

испытаний)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Паропроизводительность

 

 

 

Показатели

 

 

 

 

котла, % от

номинальной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

80

 

100

120

Расход газа на котел, м3

 

 

 

 

26

37

 

45

56

 

Давление газа

перед

горелкой,

мм вод. ст. . .

.

27

50

 

71

110

Коэффициент

избытка

воздуха

за котлом . .

.

1,46

1,35

 

1,22

1,41

Температура уходящих

газов,

°С

 

 

 

118

138

 

174

208

Потери

тепла,

% :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

уходящими

газами

 

 

 

 

6,3

6,2

 

7,5

10,3

от химической

неполноты горения . . .

.

0

0

 

0,25

0

 

в

окружающую

среду

 

 

 

 

11,8

8,7

 

7,5

5,8

К. п. д. котла,

%

 

 

 

 

 

 

81,9

85,1

 

84,75

83,9

по сравнению с работой

однощелевой

горелки:

на

3—5%

повы­

шается к. п. д. котла за счет снижения

температуры

уходящих га­

зов и уменьшается

оптимальный

коэффициент

избытка воздуха.

Разработаны шесть типоразмеров горелки на номинальное дав­

ление

газа 100 мм вод. ст. Минимальное давление газа

 

15 мм вод. ст.

В табл. 20 приведены основные характеристики

этих

горелок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

20

 

 

Многощелевая

одноколлекторная

подовая

горелка

 

 

 

Номинальная

Расход газа,

Диаметр

 

Шаг

между

 

Количество

тепловая

 

газовыходных

 

мз/ч, при С?н=

отверстия­

 

газовыходных

нагрузка,

отверстий,

 

 

= 8500 ккал/мз

 

ми, мм

 

отверстий

 

ккал/ч

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

264 000

 

 

31

 

 

2,0

 

16

 

 

85

 

374 000

 

 

44

 

 

2,2

 

19

 

 

98

 

580 000

 

 

68

 

 

2,2

 

16

 

166

 

655 000

 

 

77

 

 

2,2

 

17

 

186

 

730000

 

 

86

 

 

2,2

 

17

 

208

 

810 000

 

 

95

 

 

2,2

 

18

 

230

 

Укргипроинжпроект разработал конструкцию инжекционной го­ релки (рис. 30) с индивидуальными керамическими смесителями и общим туннелем, которая названа «форкамерной». Горелка уста-

62

Регулятоі Воздуха ^jj |_

Рис. 30. Форкамерная горелка конструкции Укргипроинжпроекта низкого давления (с двумя коллекторами)

/ — газовый коллектор с соплами; 2 -отверстия для зажигания

горелки; 3 смотровое окно;

4-

опорная рама; 5

керамический

блок-смеситель;

6 — форкамера.

 

OS СО

навливается на поду топки агрегата. Конструкции горелок низкого и среднего давления одинаковы. Горелка состоит из металлической трубы с одним рядом газовыпускных отверстий (диаметр 3,0— 6,0 мм, шаг 140 мм), кирпичной огнеупорной кладки (моноблок), образующей ряд каналов-смесителей, и форкамеры (туннеля) из огнеупорного кирпича. Моноблок выполнен из стандартного кир­

пича, высота и

длина

каналов-смесителей равны

соответственно

250 и 75 мм, а ширина

определяется

расчетом.

 

Моноблок выкладывается на металлической раме, к которой

крепится труба

горелки, имеющая

специальные

направляющие

штыри. Воздух для горения поступает за счет инжектирующей спо­ собности струй газа. В каналах-смесителях происходят смешение газа с воздухом, подогрев газовоздушной смеси и зажигание на выходе из канала. Из каналов смесь поступает в общий огнеупор­ ный туннель-форкамеру, где и происходит в основном сгорание газа.

Тепловое напряжение топочного объема может доходить на газе

низкого давления до

300 и на газе среднего давления — до

400 тыс. к к а л / ( м 3 ч ) .

Номинальное давление

газа принимается

130 для низкого и 3000 мм вод. ст. для среднего

давления.

Испытания форкамерных горелок низкого и среднего давления на секционных отопительных котлах (МГ-2, HP-18, «Энергия», «Универсал»), вертикально-цилиндрических (ВГД, ММЗ, ТМЗ) и котлах типа Д К В Р показали, что при таком методе переоборудо­ вания котлов на газ могут быть достигнуты высокие теплотехниче­ ские показатели.

Зажигание форкамерной горелки производится инжекционным

запальником.

Факел

подносится

к первому

смесителю горелки,

а в

остальных

смесителях газ воспламеняется

от соседних струй.

Так

как вся горелка

размещена

внутри агрегата, шум при работе

форкамерных горелок меньше, чем при работе инжекционных, и не превышает 70 дб.

При разрежении в топке на высоте 1 м над горелкой не менее

0,5 мм вод. ст. она может работать

без химического недожога при

коэффициенте избытка воздуха а г

= 1,10-ѵ-1,15. Длина факела го­

релки примерно 1,5—1,7 м. В табл. 21 приведены характеристики форкамерной горелки низкого давления.

Горелка среднего

давления отличается только тем, что состоит

из одного коллектора

с отверстиями для выхода газа. Ее основные

характеристики приведены

также в табл. 21. При разрежении

в топке

на высоте 1 м над горелкой

не менее 1,5 мм вод. ст. она

работает

без химического

недожога

при коэффициенте избытка

воздуха

« г = 1,05-т-1,1.

 

 

Для установки в топках котлов и сушил предназначены подовые однотрубные и двухтрубные горелки низкого и среднего давления с принудительной подачей воздуха конструкции Укргипроинжпроекта.

.64

Таблица 21

Форкамерная горелка низкого и среднего давления (рис. 30)

Тип

горелки

Номинальная теп­ ловая нагрузка, тыс. ккал/ч

 

Il

s

газо­

u

S

У.

Диаметр

& % II

п

с о

 

о

 

Я

 

о

в- СО

вогоколлекто­ Dра

Диаметргазовы­ ходныхотвер­ стий,мм

Ширинасмеси­ А,телямм

Длинафоркаме- L,рымм

Количество газовыходных отверстий

Площадьсече­ дляния подвода воздуха,м2

мм

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

ГИФ-Н-15

127,5

15

32

4,7

80

420

3

0,0225

ГИф - Н - 20

170,0

20

40

4,7

80

560

4

0,0300

ГИФ-Н-35

297,5

35

50

5,5

80

700

5

0,0525

ГИФ-Н-50

425,0

50

60

5,6

100

1120

7

0,0750

ГИФ-Н-75

637,0

75

70

5,7

100

1400

10

0,1120

ГИФ-Н-100

850,0

100

80

5,8

100

1820

13

0,1500

ГИФ-С-15

127,5

15

15

3,1

70

420

3

0,0225

ГИф-С-20

170,0

20

20

3,1

70

560

4

0,0300

ГИФ-С-35

297,5

35

25

3,7

70

700

5

0,0525

ГИФ-С-50

425,0

50

32

3,7

70

980

7

0,0750

ГИФ-С-75

637,0

75

32

3,9

70

1260

9

0,1120

ГИФ-С-100

850,0

100

40

4,3

110

1400

10

0,1500

ГИф-С-150

1 275,0

150

50

4,9

ПО

1680

12

0,2250

ГИФ-С-200

1 700,0

200

50

5,2

110

1960

14

0,3000

ГИФ-С-250

2 125,0

250

70

5,3

п о

2240

16

0,3750

П р и м е ч а н и я . 1. Давление газа, мм вод. ст., для горелок ГИФ-Н номи­ нальное—• 130, минимальное — 20; для горелок ГИФ-С номинальное — 3000, ми­ нимальное— 100. 2. Горелки ГИФ-Н имеют 2 коллектора, ГИФ-С — один.

Подовая однотрубная горелка низкого давления состоит из трубы с отверстиями для выхода газа, опор, перфорированного ли­ ста для равномерного распределения воздуха и щели из огнеупор­ ного кирпича. Горелка полного предварительного смешения газа

с воздухом ( а г ^ 1 , 0 ) конструктивно не отличается

от ранее упомя­

нутой

подовой горелки

(см. рис. 29), только воздух

в нее подается

не за

счет разрежения

в топке,

а от вентилятора.

Номинальное

давление газа 130, воздуха—25

мм вод. ст. Горелка

работает без

потерь тепла от химической неполноты сгорания при коэффициенте избытка воздуха в топке а = 1,15 -н 1,25. Минимальное давление газа 10 мм вод. ст., диапазон устойчивой работы горелки 1 :3,5.

Аналогичную конструкцию имеет и горелка среднего давления. Номинальное давление газа 3000, воздуха—25 мм вод. ст. При ко­ эффициенте избытка воздуха а = 1,151,25 обеспечивается полное

5 А. С. Иссерлин

65

сжигание газа в топке. Минимальное давление газа 100 мм вод. ст., диапазон устойчивой работы 1 : 5,5.

Основные технические характеристики описанных выше горелок приведены в табл. 22.

Таблица 22

Подовые однотрубные горелки

низкого

и среднего давления

с принудительной

подачей

воздуха

Тип

горелки

ПГОД-Н-15 ПГОД-Н-20 ПГОД-Н-35 ПГОД-Н-50 ПГОД-Н-75 ПГОД-Н-100

ПГОД -С-50

ПГОД-75 ПГОД -С-100 ПГОД -С-150 ПГОД -С-200

ПГОД-250 ПГОД-300 ПГОД-500

Номинальная тепловая нагруз­ ка, тыс. ккал/ч

127

170

297

425

637

850

425

637

850

1275

1700

2125

2550

4250

« "я

m '•-» та

я

м

u s a

5

ex

с о

о

о

га m и О. Я H

15

20

35

50

75

100

50

75

100

150

200

250

300

500

Диаметр трубы горелки, мм

Диаметр газо­ вых отверстий, мм

Количество газовыходных отверстий

Длина щели, мм

Ширина щели, мм

32

1,5

66

510

90

40

1,5

88

680

100

50

1,8

106

810

ПО

50

1,8

136

1030

ПО

80

2,2

144

1100

130

80

2,2

194

1470

130

50

1,50

46

480

100

50

1,55

68

700

100

50

1,60

80

820

100

50

1,70

106

1080

100

70

1,80

126

1280

120

70

2,00

128

1300

120

70

2,00

154

1560

120

70

2,20

210

2120

120

Двухтрубная подовая горелка низкого давления (рис. 31) со­ стоит из двух труб с отверстиями для выхода газа, расположен­ ными под углом 45°, опорной рамы с перфорированным листом для равномерного распределения воздуха и щели из огнеупорного кир­ пича. Горелка обеспечивает хорошее смешение газа с воздухом. Номинальное давление газа 130, воздуха — 50 мм вод. ст. Мини­ мальное давление газа 20 мм вод. ст. Коэффициент избытка воз­ духа в топке а = 1,15. Характеристики горелки помещены в табл. 23.

Двухтрубная подовая горелка среднего давления с принудитель­ ной подачей воздуха не отличается конструктивно от горелки низкого давления. Номинальное давление газа 3000, воздуха — 50 мм вод. ст. Минимальное давление газа 100 мм вод. ст. В табл. 22 приведены технические характеристики этой горелки.

66

Сл

*

6-6

Рис. 31. Подовая горелка низкого и среднего давления с принудительной подачей воздуха.

/ — коллектор" с отверстиями для

выхода газа; 2 — перфорированный лист; 3— опорная рама; 4 — щель

в кладке

из огнеупорного кирпича; 5 — смотровое окно.

Ol

-J

Таблица 23

Подовые двухтрубные горелки низкого и среднего давления с принудительной подачей воздуха (рис. 31)

Тип горелки

ПГ Д - Н - 1 5

ПГ Д - Н - 2 0

ПГ Д - Н - 3 5

ПГ Д - Н - 5 0

ПГ Д - Н - 7 5

ПГ Д - Н - 1 0 0

ПГ Д - Н - 1 5 0 ГІГД-Н-200

ПГ Д - С - 5 0

ПГ Д - С - 7 5

ПГ Д - С - 1 0 0

ПГ Д - С - 1 5 0

ПГ Д - С - 2 0 0

ПГ Д - С - 2 5 0

ПГ Д - С - 3 0 0

ПГ Д - С - 5 0 0

Номинальная тепловая нагрузка, тыс. ккал/ч

127

170

297

425

637

850

1270

1700

425

637

850

1275

1700

2125

2550

1250

s о.

R

S я я* *

яО

<2

ю

С(0О 8 II

о

D.Ö

15

20

35

50

75

100

150

200

50

75

100

150

200

250

300

500

Диаметр подводящего газопровода, мм

Диаметр газовыход­ ных отверстий, мм

Количество газовы­ ходных отверстий

Длина щели, мм

32

1,5

66

510

40

1,5

88

680

50

1,8

106

810

60

1,8

136

1030

70

2,2

144

1100

80

2,2

194

1470

100

2,4

238

1810

125

2,7

248

1880

32

1,50

46

480

32

1,55

68

700

40

1,60

80

820

50

1,70

106

1080

50

1,80

126

1280

70

2,00

128

1300

70

2,00

154

1560

80

2,20

210

2120

П р и м е ч а н и е . Для всех горелок ширина щели 110 мм.

Инжекционные горелки, работающие на газе среднего давле­ ния, как правило, являются горелками полного предварительного смешения. Большим преимуществом этих горелок является воз­ можность работы без принудительной подачи воздуха. Отпадает необходимость в установке вентилятора и экономится электроэнер­ гия. Горелки могут работать с малыми коэффициентами избытка воздуха ( а г = 1,05ч-1,10) в результате хорошего предварительного перемешивания газа с воздухом.

Однако односопловые инжекционные горелки имеют и ряд не­ достатков: у горелок производительностью выше 60 м3 /ч чрезвы-

68

69

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ