RU2284434C2 - Method of and device for combustion of fuel - Google Patents
Method of and device for combustion of fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284434C2 RU2284434C2 RU2002112139/06A RU2002112139A RU2284434C2 RU 2284434 C2 RU2284434 C2 RU 2284434C2 RU 2002112139/06 A RU2002112139/06 A RU 2002112139/06A RU 2002112139 A RU2002112139 A RU 2002112139A RU 2284434 C2 RU2284434 C2 RU 2284434C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- combustion
- fuel
- jets
- axes
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 abstract 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 3
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- -1 such as CO Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплотехнике и предназначено для сжигания преимущественно жидких, в том числе вязких, загрязненных топлив широкого фракционного состава в бытовых печах и промышленных топках.The invention relates to heat engineering and is intended for the combustion of mainly liquid, including viscous, contaminated fuels of a wide fractional composition in domestic furnaces and industrial furnaces.
Известны способы сжигания жидких топлив путем их распыливания в потоке окислителя и стабилизации пламени на обратных токах, а также реализующие их камеры сгорания, содержащие топливную форсунку, установленную соосно завихрителю и размещенную в камере сгорания с выполненными в ее стенках отверстиями для подачи вторичного воздуха [1].Known methods of burning liquid fuels by spraying them in an oxidizer stream and stabilizing the flame at reverse currents, as well as realizing their combustion chambers containing a fuel nozzle mounted coaxially to the swirl and placed in the combustion chamber with openings for supplying secondary air made in its walls [1] .
Это техническое решение широко применяется в теплоэнергетике и обеспечивает высокую полноту и эффективность сгорания. Его недостатком является неравномерность температурного поля, вызванная крупномасштабной турбулентностью при стабилизации на обратных токах и повышенное выделение токсичных вещества в пламени ввиду неравномерности состава горючей смеси.This technical solution is widely used in the power system and provides high completeness and efficiency of combustion. Its disadvantage is the non-uniformity of the temperature field caused by large-scale turbulence during stabilization at reverse currents and increased release of toxic substances in the flame due to the uneven composition of the combustible mixture.
Наиболее близким является способ сжигания топлив, состоящий в том, что топливо смешивают с первичным воздухом, образуют обогащенную горючую смесь, сжигают ее с получением восстановительных продуктов неполного сгорания, которые дожигают во введенных в зону горения закрученных в противоположные стороны наклонных к оси потока струях вторичного воздуха, образующих закрученные потоки продуктов сгорания [2]. Этот способ обеспечивает существенную интенсификацию смесеобразования. Выбираем его за прототип предложенного способа.The closest is the method of burning fuels, which consists in the fact that the fuel is mixed with primary air, an enriched combustible mixture is formed, it is burned to produce reducing products of incomplete combustion, which are burned into the secondary air jets swirled to opposite sides of the flow axis that are opposite to the flow axis forming swirling flows of combustion products [2]. This method provides a significant intensification of mixture formation. We select it for the prototype of the proposed method.
В части устройства наиболее близким техническим решением является устройство для сжигания топлива, содержащее топливоподающий узел, подключенный к смесителю первичного воздуха с топливом, которые установлены в камере сгорания с выполненными в ней рядами щелевыми каналами для подвода вторичного воздуха в зону горения и гофрами [3].In terms of the device, the closest technical solution is a device for burning fuel, containing a fuel supply unit connected to a primary air mixer with fuel, which are installed in the combustion chamber with rows of slot channels made therein for supplying secondary air to the combustion zone and corrugations [3].
Недостатками известного способа [2] является неравномерность состава горючей смеси, что обуславливает неоднородность температурного поля и выделение токсичных веществ, таких как СО, продуктов химического недожога, а также окислов азота при сжигании локально обедненных горючих смесей.The disadvantages of this method [2] is the uneven composition of the combustible mixture, which leads to heterogeneity of the temperature field and the release of toxic substances, such as CO, products of chemical underburning, as well as nitrogen oxides during the burning of locally depleted fuel mixtures.
Недостатками известного устройства [3] является низкая эффективность смешения компонентов горючей смеси, повышенная металлоемкость камеры сгорания.The disadvantages of the known device [3] is the low efficiency of mixing the components of the combustible mixture, the increased metal consumption of the combustion chamber.
Целью изобретения является повышение эффективности и снижение токсичности сгорания.The aim of the invention is to increase efficiency and reduce combustion toxicity.
Эта цель в предложенном способе и осуществляющем его устройстве обеспечивается тем, что топливо смешивают с первичным воздухом, образуют обогащенную горючую смесь, сжигают ее с получением восстановительных продуктов неполного сгорания, которые дожигают во вводимых в зону наклоненных к оси потока струях вторичного воздуха, образующих закрученные потоки продуктов сгорания, струи смежных закрученных потоков дополнительно закручивают вокруг осей струй с образованием рядов скрещенных между собой вихревых шнуров, при этом ввод каждой периферийной пары противоположно закрученных воздушных потоков осуществляют ниже по потоку по отношению к центральным потокам.This goal in the proposed method and the device implementing it is ensured by the fact that the fuel is mixed with primary air, an enriched combustible mixture is formed, it is burned to produce incomplete recovery products that are burned into secondary air jets that are inclined to the flow axis and form swirling flows of combustion products, the jets of adjacent swirling streams are additionally twisted around the axis of the jets with the formation of rows of interconnected vortex cords, while the input of each feriynoy pair of oppositely swirling flows of air is carried downstream with respect to the central stream.
Кроме того, образованные в зоне горения чередующиеся вихревые шнуры закручивают в противоположных направлениях вокруг своих осей, часть закрученных вихревых шнуров разделяют незакрученными вокруг своих осей спиральными струями воздуха, а к зоне смешения основного топлива и воздуха подают газообразную горючую смесь в виде системы скрещенных, закрученных вокруг своих осей струй горючего газа и воздуха.In addition, alternating vortex cords formed in the combustion zone are twisted in opposite directions around their axes, part of the twisted vortex cords are separated by spiral jets of air not twisted around their axes, and a gaseous combustible mixture is supplied to the mixing zone of the main fuel and air in the form of a system of crossed twisted around their axes of jets of combustible gas and air.
В предложенном устройстве эта цель обеспечивается тем, что при его выполнении, включающем топливоподающий узел, подключенный к смесителю первичного воздуха с топливом, которые установлены в камере сгорания с выполненными в ней рядами щелевыми каналами для подачи вторичного воздуха и гофрами, в щелевых каналах установлены по меньшей мере две соприкасающиеся гофрированные проставки с наклонными гофрами, причем направление гофр у смежных проставок выполнено противоположным и образует скрещенные каналы. Кроме того, входная сторона части гофрированных проставок снабжена автономными коллекторами, изолированными от воздушной полости.In the proposed device, this goal is ensured by the fact that when it is executed, including a fuel supply unit connected to a primary air mixer with fuel, which are installed in the combustion chamber with rows of slotted channels for supplying secondary air and corrugations made in it, at least at least two contacting corrugated spacers with inclined corrugations, and the direction of the corrugations of adjacent spacers is opposite and forms crossed channels. In addition, the input side of the corrugated spacers part is provided with autonomous collectors isolated from the air cavity.
На фиг.1 представлен схематический продольный разрез примера предложенного устройства при выполнении его камеры сгорания кольцевой и использовании пористого фитиля в системе его питания в качестве топливоподающего узла, на фиг.2, 3 - места М и Н в увеличенном масштабе, на фиг.4 - сечение по Б-Б фиг.1, на фиг.5 - сечение по В-В фиг.1, на фиг.6 - сечение по А-А фиг.1, на фиг.7 - разрез по Г-Г фиг.6, схема течения воздуха и образования вихревых шнуров, на фиг.8 - продольный разрез фрагмента камеры сгорания при выполнении ее стенки из состыкованных внахлестку гофрированных проставок и установке автономного коллектора, на фиг.9 - фрагмент стенки камеры сгорания из гофрированных керамических проставок, на фиг.10 - вид по стрелке Д фиг.7, на фиг.11 - вариант выполнения предложенного устройства с барботажным смесителем.In Fig.1 shows a schematic longitudinal section of an example of the proposed device when performing its annular combustion chamber and using a porous wick in its power system as a fuel supply unit, in Fig.2, 3 - places M and H on an enlarged scale, in Fig.4 - section along BB-1 of figure 1, figure 5 is a section along BB-1 of figure 1, figure 6 is a section along A-A of figure 1, figure 7 is a section along G-D of figure 6 , a diagram of the flow of air and the formation of vortex cords, Fig. 8 is a longitudinal section of a fragment of a combustion chamber when its wall is made of overlapped ingly spacers and installation of collector 9 - fragment of the combustion chamber wall corrugated ceramic spacers, Figure 10 - view along arrow D 7, 11 - an embodiment of the proposed device with bubbling mixer.
Способ сжигания топлив состоит в том, что топливо смешивают с первичным воздухом, образуют обогащенную горючую смесь и сжигают ее с получением восстановительных продуктов неполного сгорания. Далее в поток восстановительных продуктов сгорания вводят ряды противоположно наклонных к оси потока струй вторичного воздуха, которые образуют противоположно закрученные потоки горючей смеси вторичного воздуха с восстановительными продуктами сгорания. Смежные воздушные струи, закрученные в противоположные стороны относительно оси потока, дополнительно закручивают вокруг осей самих струй и образуют таким образом ряды скрещенных между собой вихревых шнуров, периферийный ряд ниже по потоку по отношению к центральным. Закрутку каждого из вихревых шнуров можно осуществлять в том же направлении, что и соседних, но для повышения дальнобойности и уменьшения их диссипации в зоне сгорания соседние вихревые шнуры закручивают в противоположных направлениях, в силу чего они образуют т.н. "парные вихри". Также для повышения дальнобойности вихревых шнуров разделяют соседние вихревые шнуры незакрученными вокруг своих осей струями вторичного воздуха. При этом уровень турбулентности в зоне смесеобразования повышается на 50-70%, что интенсифицирует тепломассоперенос в зоне смесеобразования и приводит к увеличению скорости дожигания продуктов неполного сгорания во вторичном воздухе. Для интенсификации горения малолетучих топлив к зоне смешения основного топлива с воздухом подают горючую смесь в виде системы скрещенных, закрученных вокруг своих осей струй горючего газа, например метана, и воздуха, образующего дежурный факел горения.The method of burning fuels consists in the fact that the fuel is mixed with primary air, an enriched combustible mixture is formed, and it is burned to produce reducing products of incomplete combustion. Next, rows of secondary air jets oppositely inclined to the flow axis are introduced into the flow of reducing combustion products, which form oppositely swirling flows of the combustible mixture of secondary air with reducing combustion products. Adjacent air jets, twisted in opposite directions relative to the axis of the flow, additionally twist around the axes of the jets themselves and thus form rows of interconnected vortex cords, the peripheral row downstream with respect to the central ones. The twist of each of the vortex cords can be carried out in the same direction as the neighboring ones, but to increase the range and reduce their dissipation in the combustion zone, the neighboring vortex cords are twisted in opposite directions, whereby they form the so-called paired whirlwinds. Also, to increase the range of vortex cords, adjacent vortex cords are separated by jets of secondary air not twisted around their axes. Moreover, the level of turbulence in the mixture formation zone increases by 50-70%, which intensifies heat and mass transfer in the mixture formation zone and leads to an increase in the rate of afterburning of products of incomplete combustion in secondary air. To intensify the combustion of low-volatile fuels, a combustible mixture is supplied to the mixing zone of the main fuel with air in the form of a system of crossed jets of combustible gas, such as methane, and air forming a stand-by combustion torch, twisted around their axes.
Вариант устройства на фиг.1 содержит топливоподающий узел 1 в виде кольцевого корпуса 2, снабженного коллектором 3, соединенным с корпусом с отверстиями 4, а трубопроводом 5 с дозатором 6. В корпусе 2 плотно установлен пористый фитиль 7, а также образован коллектор 8, соединенный патрубком 9 с источником сжатого газа или воздуха. К корпусу 2 присоединена камера сгорания 10 в виде набора металлических колец 11 и 12 с отверстиями 13, присоединенных одно к другому, например точечной электросваркой с помощью примыкающих друг к другу боковыми сторонами гофрированных проставок 14 и 15 с косыми гофрами 16 и 17, угол наклона которых у примыкающих одна к другой гофрированных проставок выполнен противоположным (например, с правой навивкой и левой навивкой гофров). Верхнее кольцо 11 герметично соединено с кожухом 18, имеющим патрубок 19 для подачи в него воздуха под небольшим избыточным давлением. К центральной части 20 камеры сгорания 10 может быть присоединен огнеупорный рассекатель 21. Дозатор может быть любого известного типа, например поплавковым, и должен быть снабжен средствами регулирования уровня топлива в корпусе 2, например установлен относительно него с возможностью вертикального перемещения.The embodiment of the device of FIG. 1 comprises a
Нижние кольца 11 и 12 с отверстиями 13 образуют вместе с фитилем 7 смеситель 22 первичного воздуха с топливом. Проставки 14 и 15 с правыми 16 и левыми 17 гофрами при их сочленении боковыми поверхностями образуют скрещенные каналы 23 и 24, а со стенками 11 и 12 наклонные, завихривающие "правые" и "левые" каналы 25 и 26 (фиг.1, 2, 4). В сочленениях колец 11 и 12 друг с другом могут быть установлены три и более чередующихся гофрированных проставок 14 и 15 и "правыми" и "левыми" гофрами (фиг.1, 3, 5).The
Предложенное выполнение устройства предусматривает не только кольцевую форму камеры сгорания 1. Она может быть также выполнена плоскофакельной, круглой или иной формы, в зависимости от потребной формы нагреваемой поверхности (фиг.8-11). Стенки 10 и 20 камеры сгорания также могут быть различных конфигураций, в зависимости от рода сжигаемого топлива, теплонапряженности, потребной температуры продуктов сгорания. Так элементы 11 и 12 камеры 10 могут быть цилиндрическими, коническими (фиг.5, 7), различные ярусы иметь различный наклон к оси и различную проницаемость и площадь проходного сечения, внутренняя полость 27 камеры 10 - иметь форкамеру при сжигании низкосортных топлив (фиг.11).The proposed implementation of the device provides not only the annular shape of the
В частности, "левые" и "правые" гофрированные проставки 14 и 15 при их выполнении коническими или плоскими могут быть соединены "внахлестку" и образовывать проницаемый для воздуха участок стенки камеры сгорания 10. При этом они могут быть подсоединены только друг к другу и образовывать однородный участок (фиг.11), а могут быть разделены периодически установленными гладкими, не гофрированными участками 12 (фиг.8). Входные части гофрированных проставок 14 и 15 могут при этом быть снабжены автономными коллекторами 28 с патрубком 29 для подачи в него дополнительного газообразного рабочего тела, например сбросного горючего газа (фиг.8, 11). Коллектор 28 может быть установлен у смесителя 22 топлива и первичного воздуха для прогрева малолетучего топлива и его испарения. Он может быть также развит по поверхности камеры сгорания и образовывать испаритель, в который можно подавать легко испаряемое топливо.In particular, the “left” and “right”
Гофрированные проставки 14 и 15 могут быть выполнены из огнестойкой керамики, например, в виде колец (фиг.9, 10) с отформованными в них спиральными каналами 24, 25 и 26, завитыми в противоположных направлениях. Угол наклона образующей этих колец 14 и 15 может быть различным от яруса к ярусу, изменяясь от 90° к 0° к оси камеры сгорания.
Топливоподводящий узел 1 может быть выполнен любым известным образом в зависимости от рода используемого топлива, удельной расходонапряженности и назначения устройства.The
В случае применения относительно легких топлив (керосин, соляровое масло, газойль) может быть для бытовых топок применен испарительный фитиль 7 в корпусе 1, в случае промышленных топок могут быть использованы стандартные центробежные форсунки для топлива и завихрители воздушного потока для первичного воздуха. Для более тяжелых, но чистых топлив типа печного топлива можно использовать пористый фитиль с дополнительным подводом распыливающего газа (фиг.1). Для вязких топлив типа мазута целесообразно применение барботажного смесеобразования (фиг.11). Смеситель 22 при этом содержит корпус 1 с расположенным вблизи его дна перфорированным коллектором 8, подсоединенным трубкой 9 с источником сжатого воздуха.In the case of using relatively light fuels (kerosene, diesel oil, gas oil), an evaporative wick 7 in
Предложенное устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
При сжигании легкого топлива типа керосина (фиг.1) оно подается через дозатор 6 в коллектор 3 и через отверстие 4 заполняет корпус 2, смачивая пористый фитиль 7. Пусковая горелка, например газовый коллектор 28 (фиг.8) с гофрированными проставками 14 и 15, прогревает фитиль 7 и воспламеняет испаряющееся топливо, которое частично сгорает в поступающих через отверстия 13 в смеситель 22 струях воздуха, а частично испаряется и поступает вместе с продуктами неполного сгорания в полость 27 камеры сгорания 10, куда поступает вторичный воздух из кожуха 18 через ряды отверстий 13 в кольцах 11 и 12 и через каналы 23-26 в гофрированных проставках 14 и 15. При этом воздух в каналах 25 и 26, образованных гофрами 16 и 17 проставок 14 и 15 и гладкими стенками колец 11 и 12, истекает в виде наклонных к оси спиральных струй. Что касается воздуха в каналах 23 и 24, то каждая из струек, движущаяся по каналам 24, закручивается вокруг своих осей струями воздуха, движущимися по каналам 23 (см. фиг.6), и соответственно каждая струйка в каналах 23 будет закручена струями в каналах 24 (фиг.6, 7), и из выходных кромок каналов 23 и 24 гофрированных проставок 14 и 15 будут истекать семейства наклонных к оси камеры скрещенных вихревых шнуров, имеющих одинаковое направление закрутки вокруг своих осей и противоположное - относительно оси камеры сгорания (в случае ее выполнения в виде тела вращения - фиг.7).When burning light fuel such as kerosene (Fig. 1), it is supplied through the
Эти вихревые шнуры интенсивно перемешивают обогащенные продукты неполного сгорания топлива с вторичным воздухом и дожигают их в нем. Различные проходные сечения каналов и соответственно их формы позволяют локализовать дожигание в центре полости 27 или, напротив, рассредоточить его по всему ее объему. В случае установки трех и более гофрированных проставок 14 и 15 между кольцами 25 и 26 образуются гладкие струи, а в каналах 23 и 24 внутреннего кольца и образуются вихревые шнуры, закрученные в одну сторону вокруг оси камеры и в противоположные стороны вокруг осей, образуя так называемые парные вихри. Такие вихри не диссипируют в пространстве значительно дольше, чем одиночные и целесообразны в достаточно длинных и мощных горелках.These vortex cords intensively mix enriched products of incomplete combustion of fuel with secondary air and burn them in it. Various passage sections of the channels and, correspondingly, their shapes make it possible to localize the afterburning in the center of the
В случае подачи топлива за счет его испарения достаточен воздух, подаваемый самотеком за счет естественной тяги. Если используется принудительная подача топлива через форсунку, необходима принудительная подача воздуха через патрубок 19 в кожух 18 и возможна автономная подача воздуха к смесителю 22.In the case of fuel supply due to its evaporation, air supplied by gravity due to natural draft is sufficient. If a forced fuel supply through the nozzle is used, a forced air supply through the pipe 19 to the
В случае применения при испарительной системе подачи более тяжелого, но чистого топлива типа печного сжигание можно интенсифицировать путем подачи сжатого воздуха через патрубок 9 и коллектор 8 для продувания смоченного топливом пористого фитиля 7. При выполнении фитиля анизотропным и плотно установленным в корпусе 2 воздух в фитиле будет распыливать смочившее его топливо на ультра мелкие капли, поступающие для сжигания в смеситель 22. Этим средством можно пользоваться также при розжиге устройства, а в дальнейшем выключать подачу сжатого газа в патрубок 9.If a heavier but cleaner fuel, such as furnace oil, is used in the evaporative system, the combustion can be intensified by supplying compressed air through the
При значительной расходонапряженности устройства и выполнения стенок его камеры сгорания 10 в виде состыкованного внахлестку набора проставок 13 и 14 (фиг.8) совокупность скрещенных в пространстве 27 камеры 10 спиральных струй и вихревых шнуров перемешают и дожгут поступающую из смесителя 22 горючую смесь. При этом, особенно при использовании малолетучих топлив, целесообразно подать через патрубок 29 в коллектор 28 газообразное топливо, которое аналогично воздуху, проходящему через соседние ряды гофрированных проставок 13 и 14, также образуют конгломерат скрещенных вихревых шнуров и спиральных струй. В зависимости от требуемой дальнобойности струй газообразного топлива гофрированные кольца могут быть выполнены согласно вариантам на фиг.2 или 3. Факел горелки газообразного топлива будет прогревать топливоподающий узел 1 и стабилизировать горение. При запуске можно использовать ввод газообразного топлива как пусковую горелку.With a significant flow rate of the device and the execution of the walls of its
При сжигании длительно выгорающих тяжелофракционных топлив целесообразно использовать вариант устройства согласно фиг.9, в котором камера сгорания выполнена из уложенных внахлестку гофрированных проставок (плоских или кольцеобразных), выполненных из огнеупорной керамики. При этом из-за плохой теплопроводности керамики она сильно раскаляется при работе устройства, а текущий по ее каналам 23 и 24 воздух дополнительно подогревается до высокой температуры, что интенсифицирует выгорание в образованных ими скрещенных спиральных шнурах тяжелых фракций топлива.When burning long-burning heavy-fraction fuels, it is advisable to use a variant of the device according to Fig. 9, in which the combustion chamber is made of lap-shaped corrugated spacers (flat or ring-shaped) made of refractory ceramic. At the same time, due to the poor thermal conductivity of the ceramics, it is highly heated during operation of the device, and the air flowing through its
В случае использования барботажного смесителя 1 (фиг.11) вязкое топливо заполняет ванну на дне корпуса 2, а сжатый воздух, подаваемый через патрубок 9 и перфорированный коллектор 8, поступает в слой топлива в корпусе 1 в виде мелких пузырьков и вспенивает топливо. Топливно-воздушная пена поднимается к отверстиям 13 и гофрированным проставкам смесителя 22, схлопывается там с образованием мелких капель и сгорает в воздушном потоке.In the case of using a bubbler mixer 1 (11), viscous fuel fills the bath at the bottom of the
Таким образом, способ и реализующее его устройство применимо для организации сжигания различных видов жидкого топлива в топках различной производительности, в том числе и бытовых горелках, за счет использования при этом стабилизации горения на системе скрещенных вихревых шнуров и чередующихся с ними закрученных струй воздуха. Причем количество выгоревшего в каждом объеме зоны горения топлива, коэффициент избытка окислителя и уровень турбулентности легко управляем соответствующим количеством, дальнобойностью, углом наклона вихревых шнуров к направлению потока продуктов сгорания и соотношением вихревых и безвихревых воздушных потоков в зоне дожигания.Thus, the method and the device that implements it is applicable for organizing the burning of various types of liquid fuel in furnaces of various capacities, including domestic burners, through the use of stabilization of combustion on a system of crossed vortex cords and alternating swirling air jets. Moreover, the amount of fuel burned out in each volume of the combustion zone, the excess coefficient of the oxidizing agent and the level of turbulence are easily controlled by the corresponding number, range, angle of inclination of the vortex cords to the direction of flow of the combustion products and the ratio of the vortex and vortex air flows in the afterburning zone.
По сравнению с прототипом предложенные способ и устройство обеспечивают эффективное и нетоксичное сжигание широкого класса топлив.Compared with the prototype, the proposed method and device provide efficient and non-toxic combustion of a wide class of fuels.
Список информацииList of Information
1. Сорожук Я.П. Камеры сгорания стационарных газотурбинных и паровых установок. М., 1978, с.112.1. Sorozuk Ya.P. Combustion chambers of stationary gas turbine and steam installations. M., 1978, p. 112.
2. Авторское свидетельство СССР №626314, кл. F 23 K 1/00, БИ №36, 1978 - прототип.2. Copyright certificate of the USSR No. 626314, cl. F 23
3. Патент Англии №1312907, кл. F 1 L; 1973 - прототип.3. England patent No. 1312907, CL F 1 L; 1973 - prototype.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002112139/06A RU2284434C2 (en) | 2002-05-06 | 2002-05-06 | Method of and device for combustion of fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002112139/06A RU2284434C2 (en) | 2002-05-06 | 2002-05-06 | Method of and device for combustion of fuel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002112139A RU2002112139A (en) | 2003-12-20 |
| RU2284434C2 true RU2284434C2 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=37436688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002112139/06A RU2284434C2 (en) | 2002-05-06 | 2002-05-06 | Method of and device for combustion of fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2284434C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451881C2 (en) * | 2009-10-06 | 2012-05-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Premixing combustion chamber of gas turbine plant |
| RU2521179C2 (en) * | 2010-03-24 | 2014-06-27 | Кавасаки Дзюкогио Кабусики Кайся | Gas turbine engine running on lean fuel mix |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1312907A (en) * | 1971-01-13 | 1973-04-11 | Westinghouse Electric Corp | Double wall combustion chamber |
| SU1455131A1 (en) * | 1986-12-10 | 1989-01-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Источников Тока | Wick burner |
| GB2317221A (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-18 | Don Heating Products Ltd | Oil fired apparatus |
| RU2180076C1 (en) * | 2001-06-15 | 2002-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Фалько-Еккель 1" | Heating appliance |
-
2002
- 2002-05-06 RU RU2002112139/06A patent/RU2284434C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1312907A (en) * | 1971-01-13 | 1973-04-11 | Westinghouse Electric Corp | Double wall combustion chamber |
| SU1455131A1 (en) * | 1986-12-10 | 1989-01-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский,Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Источников Тока | Wick burner |
| GB2317221A (en) * | 1996-09-02 | 1998-03-18 | Don Heating Products Ltd | Oil fired apparatus |
| RU2180076C1 (en) * | 2001-06-15 | 2002-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Фалько-Еккель 1" | Heating appliance |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2451881C2 (en) * | 2009-10-06 | 2012-05-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" | Premixing combustion chamber of gas turbine plant |
| RU2521179C2 (en) * | 2010-03-24 | 2014-06-27 | Кавасаки Дзюкогио Кабусики Кайся | Gas turbine engine running on lean fuel mix |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4309380B2 (en) | Multistage combustion system with ignition assisted fuel lance | |
| KR100837713B1 (en) | ULTRA-LOW NOx BURNER ASSEMBLY | |
| US5195884A (en) | Low NOx formation burner apparatus and methods | |
| US4797087A (en) | Method and apparatus for generating highly luminous flame | |
| US5542840A (en) | Burner for combusting gas and/or liquid fuel with low NOx production | |
| US6000930A (en) | Combustion process and burner apparatus for controlling NOx emissions | |
| AU644350B2 (en) | Method and apparatus for generating highly luminous flame | |
| JPH05215312A (en) | Burner assembly and flame holder | |
| KR100207345B1 (en) | Oxygen-fuel burner system designed for alternate fuel usage | |
| MXPA02004152A (en) | Venturi cluster, and burners and methods employing such cluster. | |
| US5220888A (en) | Cyclonic combustion | |
| RU2003131181A (en) | METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING GLASS IN GLASS FURNACE AND BURNER INTENDED FOR USE IN THE SPECIFIED FURNACE | |
| JPH10501056A (en) | Ultra low NOx burner | |
| CN104508374A (en) | Gas fuel burner with high energy, high combustion rate, low pollution emission and high heat transfer | |
| SU1280271A1 (en) | Burner | |
| WO2015191182A1 (en) | Non-symmetrical low nox burner apparatus and method | |
| US3460895A (en) | Device for gasifying and combusting light petroleum by utilizing air under pressure | |
| RU2284434C2 (en) | Method of and device for combustion of fuel | |
| US4958619A (en) | Portable, flueless, low nox, low co space heater | |
| US20080131823A1 (en) | Homogeous Combustion Method and Thermal Generator Using Such a Method | |
| RU36135U1 (en) | MULTI-FUEL BURNER | |
| JP3711086B2 (en) | Venturi cluster, burner apparatus and method of using the cluster | |
| JP2006337016A (en) | Furnace combustion system and fuel combustion method | |
| RU2012839C1 (en) | Gas-mazut burner | |
| US4846679A (en) | Flueless, low NOx, low CO space heater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070507 |