газомазутних пальник

F23Q9 / 00 - Допоміжні запалювальної факели

F23D17 / 00 - Пальники для спалювання спільно або поперемінно газоподібного, рідкого або пилоподібного палива

F23C1 / 08 - Пристрої для спалювання рідкого, газоподібного і пилоподібного палива (пристрої для спалювання твердого палива F23B; пальники, форсунки F23D, конструктивні елементи камер згоряння, не віднесені до інших підкласів F23M; камери згоряння для отримання продуктів згоряння високого тиску або високій швидкості F23R )

Власники патенту RU 2518759:

Товариство з обмеженою відповідальністю "Енерго Естейт" (RU)

Винахід відноситься до енергетики, а саме до газомазутних вихровий пальнику з примусовою подачею повітря. Пальник для спалювання газоподібного і / або рідкого палива застосовується в парових та водогрійних котлах. Пальник складається з основного пальника з пристроєм для подачі газоподібного палива і з пристроєм для подачі рідкого палива, пілотного пальника і запального пальника. Пілотний пальник з примусовою подачею повітря розташована в корпусі основного пальника. При роботі на газоподібному паливі запальний пальник використовується для контролю факела основного пальника. Як датчик факела основного пальника, що працює на рідкому паливі, використовується фотодатчик. Запальник, розташована в корпусі основного пальника використовується для розпалювання факела запального пальника і факела основного пальника, що працює як на газоподібному, так і на рідкому паливі. Завдання винаходу - створення безпечної пальника для котлів великої потужності. 3 з.п. ф-ли, 4 іл.

Винахід відноситься до енергетики, а саме до газомазутних вихровий пальнику для спалювання газоподібного і / або рідкого палива, що застосовується в парових та водогрійних котлах великої потужності. Як газоподібного палива може застосовуватися природний газ, а в якості рідкого палива - мазут, дизельне паливо або котельне паливо. Спільне спалювання газоподібного і рідкого палива допускається короткочасно в період перемикання з одного виду палива на інше.

Завданням винаходу є створення безпечної пальника для котлів великої потужності.

Технічний результат досягається тим, що конструкція пропонованої пальника забезпечує селективний контроль основного факела пальника при роботі пальника на многогорелочном котлі.

Для цього в пальнику передбачена установка наступних пристроїв:

- пристрою для подачі газоподібного палива;

- пристрою для подачі рідкого палива;

- запального пальника, призначеної для розпалювання факелів пілотної і основний пальників в режимі розпалювання пальника, що працює на газоподібному паливі, і призначеної для розпалювання факела основного пальника, що працює на рідкому паливі;

- датчика контролю факела запального пальника;

- пілотного пальника, призначеної для контролю факела основного пальника, що працює на газоподібному паливі;

- датчика контролю факела запального пальника;

- датчика контролю факела основного пальника, що працює на рідкому паливі.

Як датчик контролю факела запального пальника використовується датчик, принцип дії якого виключає можливість впливу на нього іншого факела, наприклад іонізаційний датчик.

Як датчик контролю факела основного пальника, що працює на рідкому паливі, використовується фотодатчик.

Конструктивне виконання пальника пояснюється наступними кресленнями, де:

Фиг.1 - фронтальний розріз.

Фіг.4 - принципова схема газомазутних пальника.

Газомазутних пальник містить наступні конструктивні елементи: 1 - корпус; 2 і 3 - обичайки; 4 - центральний повітряний канал; 5 - периферійний повітряний канал; 6 і 7 - порожнини корпусу; 8 - газовий колектор; 9 - газораздающая труба; 10 - насадок; 11 - пристрій подачі рідкого палива у вигляді форсунки; 12 - завихритель в центральному каналі; 13 - завихритель для повітря, що надходить в периферійний канал; 14 - пальник пілотна; 15 - пальник запальний; 16 - вічко; 17 - датчик факела основного пальника, що працює на рідкому паливі; 18 - повітряна камера в пілотної пальнику; 19 - патрубок подачі повітря в пілотний пальник; 20 - труба для подачі газу в пілотної пальнику; 21 - завихритель в пілотної пальнику; 22 - датчик контролю факела запального пальника; 23 - пристрій для електророзпалю запального пальника; 24 - датчик контролю факела запального пальника; 25 - основний газопровід; 26 - перший запірний клапан (далі перший ПЗКА); 27 - другий запірний клапан (далі другий ПЗКА); 28 - затвор поворотний регулює на основному газопроводі; 29 - газопровід на пілотний пальник; 30 - затвор поворотний регулює на газопроводі; 31 - повітряний шибер перед основною пальником; 32 - повітряний шибер перед пілотної пальником; 33 - газопровід на запальний пальник; 34 - електромагнітний клапан; 35 - система управління; 36 - мазутопровод.

Газомазутних пальник складається з основного пальника з пристроєм для подачі газоподібного палива і з пристроєм для подачі рідкого палива, пілотного пальника і запального пальника.

Основна пальник виконана з примусовою подачею повітря. Розташовані в корпусі 1 (фіг.1) обичайки 2 і 3 ділять внутрішній простір пальника на центральний 4 і периферійний 5 повітряні канали. Повітря, що надходить в порожнину 6 корпусу, направляється в центральний повітряний канал 4, а повітря з порожнини 7 корпусу направляється в периферійний повітряний канал 5.

Пристрій для подачі газоподібного палива складається з колектора 8, з'єднаного з газопроводом, приєднаних до колектора газораздающіх труб 9 з насадками 10. Газораздающіе труби 9 розташовані між двома обичайками 2 і 3. Насадки 10 виконані з жароміцної сталі. Кожен насадок 10 має вигляд трубки, одна частина якої закріплена в газораздающей трубі 9 і має вісь, паралельну осі пальника, а друга частина трубки нахилена під кутом α до осі першої частини трубки і, отже, спрямовує газоподібне паливо під кутом до осі пальника. Для насадок, які направляються газоподібне паливо в сторону центрального повітряного каналу, кут α вибирають в діапазоні 30-60 °. Для насадок, які направляються газоподібне паливо в сторону периферійного повітряного каналу, кут α вибирають в діапазоні 5-45 °.

Як пристрій 11 для подачі рідкого палива застосовується механічна або паромеханіческая форсунка, розташована в трубі, вісь якої збігається з віссю пальника.

У центральному повітряному каналі 4 розташований аксіальний осьової завихритель 12 з профільованими лопатками, встановленими під кутом 45 ° до головної осі пальника.

Повітря, що надходить в периферійний канал 5, закручується тангенціальним завіхрітелем 13, прямі лопатки якого розташовані під кутом 60 °.

Залежно від напрямку крутки повітря в пальнику осьової завихритель 12 і тангенціальний завихритель 13 виконуються правого (для пальника правої) або лівого (для пальника лівої) напрямки закрутки.

У центральному повітряному каналі 4 (див. Фіг.2) розташовані труба з форсункою 11, запальний пальник 14, запальник 15, вічко 16 і датчик 17 основного факела, утвореного при спалюванні рідкого палива. Як датчик факела основного пальника, що працює на рідкому паливі, може бути використаний фотодатчик.

Пілотний пальник 14 з примусовою подачею повітря містить повітряну камеру 18, повітря в яку подається за індивідуальним патрубку 19. У повітряній камері 18 пілотного пальника встановлена труба 20 з насадкою для подачі газу і завихритель 21 з профільованими лопатками, встановленими під кутом 35 ° до осі пальника . Для того щоб забезпечити постійну потужність пілотного пальника і стабільність її факела, подачу повітря і газу в пілотний пальник 14 здійснюють за постійним тиском (p = const). Витрата повітря на пілотний пальник становить 2-5% від загальної витрати повітря. Для гарантованого контролю основного факела пілотний пальник 14 розташовують в центральному повітряному каналі 4 таким чином, щоб гирлі її факела при роботі розташовувалося всередині амбразури пальника. Пілотний пальник має датчик 22 контролю факела запального пальника. При цьому використовується датчик, принцип дії якого виключає можливість впливу на нього факелів інших пальників, наприклад іонізаційний датчик.

При роботі пальника на газоподібному паливі запальний пальник використовується для контролю факела основного пальника. Факел постійно діючої запального пальника 14 гарантує наявність факела основного пальника у всіх режимах роботи.

Запальник 15 забезпечує автоматичний розпал факела запального пальника 14 і факела основний горелкіпрі роботі пальника на газоподібному паливі, або автоматичний розпал факела основного пальника при роботі пальника на рідкому паливі.

Запальник 15 обладнана пристроєм 23 (фіг.4) для електророзпалю і датчиком 24 контролю факела запального пальника, наприклад іонізаційним датчиком.

Перед розпалюванням пальника, для подальшої її роботи на газоподібному паливі, запірна і регулююча арматура повинна знаходитися в наступному стані (див. Фіг.4):

- перший ПЗКА 26 і другий ПЗКА 27 на основному газопроводі 25 повинні знаходитися в закритому положенні;

- повітряний шибер 31 перед основною пальником повинен знаходитися в закритому положенні;

- поворотний регулює затвор 28 на основному газопроводі 25 повинен знаходитися в положенні, відповідному мінімальній витраті газу на основний пальник;

- електромагнітний клапан 34 перед запальний пальником 15 повинен знаходитися в закритому положенні;

- поворотний регулює затвор 30 на газопроводі 29 і повітряний шибер 32 перед пілотної пальником повинні перебувати в таких положеннях, які встановлюють величини тиску газу і повітря, що забезпечують стабільний факел запальника.

Робота пальника на газоподібному паливі здійснюється в наступному порядку:

- Після проведення підготовчих заходів згідно з вимогами нормативної документації з підготовки системи газопостачання пальника і подачі повітря (продувки газопроводу і котла, опресування запірної арматури і т.д.) за рахунок відкриття відповідної арматури на газопроводі перед пальником проводиться розпал запального пальника 15. Для цього відкривають перший ПЗКА 26 на основному газопроводі 25, електромагнітний клапан 34 на газопроводі 33 до запального пальника і подають напругу на пристрій 23 для електророзпалю запального пальника 15.

- Після підтвердження наявності факела на запальному пальнику за допомогою іонізаційного датчика 24 запального пальника відкривають другий ПЗКА 27 на основному газопроводі 25. Відбувається розпал пілотної і основного пальника факелом запального пальника, при цьому подача газу на основний пальник відбувається через регулюючий затвор 28, що знаходиться в положенні, відповідному мінімальній витраті газу, а подача повітря на основний пальник відбувається через повітряний шибер 31 за рахунок його нещільного закриття.

- Після отримання сигналу з датчика 22 контролю факела запального пальника, що свідчить про стабільне факелі на пілотній пальнику, припиняють подачу газу до запального пальника, закриваючи електромагнітний клапан 34.

На цьому процес розпалювання пальника, що працює на газоподібному паливі, закінчується.

Надалі при роботі основного пальника в різних режимах регулювання тиску повітря і газу на пілотний пальник не проводиться. Подачу повітря і газу в пілотний пальник здійснюють з постійним тиском (p = const) для її роботи з постійною потужністю.

Зміна потужності пальника проводиться регулюючим затвором 28 і через регулятор співвідношення "газ-повітря" шибером 31 основного пальника. У разі згасання або відриву факела основного пальника постійно діюча запальний пальник розпалює факел основного пальника. Наявність постійного контролю за постійно діючим факелом пілотного пальника гарантує наявність основного факела пальника. Якщо датчик 22 контролю факела запального пальника покаже відсутність факела запального пальника, буде припинена подача газу на всю горілку.

Управління запірної і регулюючої арматурою проводиться в автоматичному режимі системою управління 35.

Перед розпалюванням пальника, для подальшої її роботи на рідкому паливі, запірна і регулююча арматура повинна знаходитися в наступному стані;

- електромагнітний клапан 34 перед запальний пальником 15 повинен знаходитися в закритому положенні;

- повітряний шибер 31 перед основною пальником повинен знаходитися в закритому положенні;

- запірна арматура (не показана) на мазутопроводи 36 перед форсункою 11 повинна знаходитися в закритому положенні.

Робота пальники на рідкому паливі здійснюється в наступному порядку:

- Для розпалювання запального пальника 15 відкривають перший ПЗКА 26 і електромагнітний клапан 34 на газопроводі 33 і подається напруга на пристрій 23 для електророзпалю запального пальника.

- Після підтвердження наявності факела на запальному пальнику 15 за допомогою датчика 24 контролю факела запального пальника проводиться відкриття запірної арматури перед форсункою 11 і шибера 31 перед основною пальником і проводиться розпал факела основного пальника факелом запального пальника.

- Після отримання сигналу фотодатчика 17 про наявність основного факела пальника проводиться відключення запального пальника 15. Надалі проводиться постійний контроль основного факела пальника.

На цьому процес розпалювання пальника, що працює на рідкому паливі, закінчується.

Проведено успішні випробування по надійності розпалювання, стійкості і стабільності роботи, а також за визначенням сривних характеристик факела заявленої газомазутних пальника потужністю 37,2 МВт на водогрійному котлі ТЕЦ-21 ВАТ «Мосенерго» і потужністю 47,0 МВт на Красноармейскской ГРЕС-1. Пальники є представниками типу ряду газомазутних пальників потужністю від 12 МВт до 110 МВт. Випробування показали, що основна і пілотна пальника забезпечують надійне запалення і стійке горіння природного газу без згасання, відриву і проскакування полум'я на різних режимах роботи. Заявляється пальник дозволяє проводити плавну підпал і набір навантаження котла при щодо малих початкових витратах газу. Впровадження газомазутних пальників з пілотними пальниками спільно з блоками газообладнання автоматичними дозволило проводити глибоку розвантаження котла великої потужності, не знижуючи надійності роботи обладнання. Зняті зривні характеристики пальників показали високу ступінь надійності роботи пальників навіть при дуже низьких (до 0.01 кгс / см 2) тисках газу. При цьому відсутня необхідність в погашенні пальників при розвантаженнях (у вихідні дні і нічний час), що, як правило, тягне стрибкоподібне зміна витрати газу. Газомазутові пальника в купе з блоками газообладнання дозволяють проводити плавне зниження витрати газу без втрат температури гострої пари за котлом і забезпечують глибоку розвантаження котла і, як наслідок, дотримання диспетчерського графіка навантажень, до зниження споживання витрати газу і забезпечення вимог по екології.

Стабільна робота пілотного пальника забезпечує гарантовану селективність контролю факелів пальників на многогорелочном котлі для виконання вимог надійної і безпечної роботи котла.

1. газомазутних пальник, що містить основний пальник з пристроєм для подачі газоподібного палива і з пристроєм для подачі рідкого палива і запальний пальник, що відрізняється тим, що вона додатково містить пілотний пальник з датчиком контролю факела запального пальника, датчик контролю факела запального пальника і датчик контролю факела основного пальника, що працює на рідкому паливі.

2. Пальник по п.1, що відрізняється тим, що в якості датчика контролю факела запального пальника використовується датчик, принцип дії якого виключає можливість впливу на нього іншого факела, наприклад іонізаційний датчик.

3. Пальник по п.1, що відрізняється тим, що в якості датчика контролю факела запального пальника використовується датчик, принцип дії якого виключає можливість впливу на нього іншого факела, наприклад іонізаційний датчик.

4. Пальник по п.1, що відрізняється тим, що в якості датчика контролю факела основного пальника, що працює на рідкому паливі, використовується фотодатчик.