Интернет магазин оборудования насосной, отопительной и водонагревательной техники №1


ГлавнаяМатчПодготовка и розжиг котлов с диффузионными горелками

Эксплуатация и ремонт оборудования систем газоснабжения. Подготовка и розжиг котлов с диффузионными горелками


Эксплуатация и ремонт оборудования систем газоснабжения: Диффузионные горелки

  В диффузионные горелки воздух, необходимый для сгорания газа, поступает из окружающего пространства к фронту факела за счет диффузии.  Такие горелки применяют обычно в бытовых приборах. Их можно использовать также при увеличении расхода газа, если необходимо распределить пламя по большой поверхности. Во всех случаях газ подается в горелку без примеси первичного воздуха и смешивается с ним за пределами горелки. Поэтому иногда эти горелки называют горелками внешнего смешения.  Наиболее простые по конструкции диффузионные горелки представляют собой трубку с высверленными отверстиями. Расстояние между отверстиями выбирают с учетом скорости распространения пламени от одного отверстия к другому. Эти горелки имеют небольшие тепловые мощности, и их применяют при сжигании природных и низкокалорийных искусственных газов под небольшими водонагревательными устройствами.  К промышленным горелкам диффузионного типа относят подовые щелевые горелки. Обычно они представляют собой трубу диаметром до 50 мм, в которой просверлены отверстия диаметром до 4 мм в два ряда. Коллектор горелки размещают над колосниковой решеткой в кирпичном канале. Канал представляет собой щель в поде котла, откуда и название горелок - подовые щелевые.  Из горелок газ выходит в топку, куда из-под колосников поступает воздух. Газовые струйки направляются под углом к потоку воздуха и равномерно распределяется по его сечению. Процесс смешения газа с воздухом осуществляется в специальной щели, выполненной из огнеупорного кирпича. Благодаря такому устройству усиливается процесс смешивания газа с воздухом и обеспечивается устойчивое зажигание газовоздушной смеси.  Колосниковую решетку закладывают огнеупорным кирпичом и оставляют несколько щелей, в которых размещают трубы с просверленными отверстиями для выхода газа. Воздух под колосниковую решетку подается вентилятором или в результате разрежения в топке. Огнеупорные стенки щели - стабилизаторы горения - предотвращают отрыв пламени и одновременно повышают процесс теплоотдачи в топке.  При раздельной подаче газа и воздуха в диффузионных горелках можно подогревать воздух, что обеспечивает получение высоких температур в топке.

gazslujba.blogspot.com

Диффузионные газовые горелки -Статьи по ЖКХ и котельному оборудованию -Статьи сайта

В диффузионных газовых горелках газ смешивается с воздухом в топке вследствие взаимной диффузии (взаимного проникновения) газа и воздуха на границах вытекающего потока.

Подовая горелка:1 - смотровое окно; 2 - газовый коллектор; 3 - колосниковая решетка; 4 - щель; 5 - огнеупорные кирпичи.

Разновидностью диффузионных газовых горелок является низкоэффективная подовая горелка, которая состоит из газового коллектора (2) диаметром 32...80 мм. Коллектор изготовлен из стальной трубы, заглушённой с одного торца, имеет два ряда отверстий диаметром 1...3мм, просверленных одно относительно другого под углом 60... 120°. Газовый коллектор в газовой горелке устанавливается в щели (4), выполненной из огнеупорного кирпича, опирающегося на колосниковую решетку (3). Газ через отверстия в коллекторе выходит в щель, равномерно распределяясь по ее длине. Воздух для горения поступает в ту же щель через колосниковую решетку за счет разрежения в топке или принудительно с помощью вентилятора. В процессе работы огнеупорная футеровка щели разогревается, обеспечивая стабилизацию пламени на всех режимах работы горелки.

Для наблюдения за процессом горения и розжига газовой горелки служит смотровое окно (1). Низкоэффективные подовые горелки могут работать на низком и среднем давлении газа и используются в секционных котлах, котлах ТВГ, КВ-Г, ДКВР.

Большинство штатных горелочных устройств, установленных на котлоагрегатах, имеют ряд общеизвестных недостатков:

  • узкий диапазон коэффициента рабочего регулирования;
  • высокое критическое значение коэффициента избытка воздуха (α≈1,2), что приводит к затягиванию факела;
  • высокое аэродинамическое сопротивление по газовому и воздушному трактам, что приводит к неоправданно завышенной мощности тягодутьевых средств;
  • низкое качество смешения горючего и окислителя за счёт выноса под действием центробежных сил на периферию окислителя с большей, чем газ плотностью;
  • невозможность устойчивой работы на предельно малых давлениях газа, а также при резких изменениях давления в магистрали;
  • запуск при высоких начальных давлениях газа, что создаёт высокую вероятность хлопков и негативно влияет на надёжность и безопасность эксплуатации котельного оборудования.

Технология сжигания топлива с управляемой структурой течения горючего и окислителя, реализованная в горелочных устройствах SF, основана на равномерной раздаче газа в потоке воздуха без привлечения закрутки потока и образовании устойчивой вихревой структуры, обеспечивающей смесеобразование и стабилизацию горения с самоохлаждением горелочного модуля.

Данная технология, реализованная в горелочном устройстве нового поколения типа SF, обеспечивает:

  • коэффициент рабочего регулирования Кр›20;
  • интенсивное устойчивое горение с коротким факелом при колебаниях давления газа в сети;
  • устойчивую работу на малых нагрузках при минимальном перепаде давления на газовых отверстиях горелки от 5 мм вод. ст.;
  • оптимальный коэффициент избытка воздуха в горелочном устройстве;
  • снижение потерь, повышение КПД котлоагрегата;
  • отсутствие перегрева горелки, элементов котла и разрушения футеровки топливных амбразур;
  • плавный пуск котлоагрегата, начиная с 2…3 % мощности;
  • снижение расхода газа вследствие выше указанных преимуществ;
  • снижение потребления электроэнергии на привод тягодутьевых механизмов (до 30%) за счёт малого аэродинамического сопротивления горелочного устройства.

Производственная компания «Спецгазпром» готова провести комплексную модернизацию Вашего котельного оборудования с установкой высокоэффективных горелочных устройств SF, а также новейшей автоматики регулирования и безопасности котла.

Предварительный подбор Горелочных устройств SF на типоряд котлов находится здесь.

specgazprom.ru

Эксплуатация горелок инжекционных среднего давления

На рис. 87 показана схема газовой разводки термической печи, оборудованной инжекционными горелками среднего давления. Все подготовительные операции по подготовке горелок к пуску в ос­новном совпадают с описанными ранее.

Рис. 87. Схема газопроводов термической печи, оборудованной инжекционными горелками

Среднего давления.

1 — общая задвижка на печь; 2 — кран к манометру; 3 — кран на продувочном газопро­воде; 4 — продувочный газопровод; 5 — задвижка; 6 — запальник; 7 — кран к запальнику; 8 — контрольная задвнжка; 9 — рабочая задвижка; 10 — инжекцнонные горелки; /І — край на газопроводе безопасности: І2 — газопровод безопасности.

 

Осматривают и закрывают все газовые краны, задвижки и воз - душно-регулировочные шайбы горелок, кроме крана 11 на газопро­воде безопасности. Открывают шибер в борове печи. Проверяют наличие разрежения в ней тягомером и вентилируют в течение 10— 15 мин.

Прежде чем приступить к розжигу горелок, производят про­дувку газопроводов, для чего открывают кран 2 у манометра и кран 3 на продувочном газопроводе. Далее медленно открывают задвижку /, устанавливают давление газа по манометру М 300 мм вод. ст. Продувка производится в течение 5 мин. Категори­чески запрещается производить продувку через газопровод безопасности.

 

После окончания продувки закрывают кран 3 и проверяют ка­чество продувки. Для этого открывают задвижку 5 и, открыв на короткое время - кран 7, через запальник отбирают пробу газа. Убедившись, что продувка закончена полностью, открывают за­движку 1.

Горелки разжигают последовательно одну за другой, причем в первую очередь следует включать горелки верхнего ряда. Для включения горелки открывают кран 2 манометра М2. Убедившись, что воздушно-регулировочная шайба горелки закрыта, зажигают запальник и вводят его через запальное отверстие в печь. Если пламя запальника горит устойчиво, приступают к зажиганию го­релки. Для этого закрывают кран //, полностью открывают за­движку 8 и осторожно приоткрывают задвижку 7 у включаемой горелки; при этом газ должен сразу воспламениться. В случае не - воспламенения газа все действия обслуживающего персонала ана­логичны описанным в предыдущем примере.

Когда горелка зажжена, запальник вынимают из печи,'убав­ляют его пламя и оставляют в качестве сигнального огня. Посте­пенно открывая воздушно-регулировочную шайбу, регулируют по­дачу первичного воздуха в горелку. Затем зажигают вторую го­релку верхнего ряда. Если первичный пуск горелок осуществлялся наладочной организацией, то в режимной карте указывается, на какую величину необходимо открывать воздушную шайбу для пол­ного горения газа. В случае отсутствия таких рекомендаций по­дачу воздуха регулируют по цвету пламени: коптящее пламя сви­детельствует о недостатке воздуха, а при нормальных избытках воздуха пламя становится прозрачным.

После прогрева туннеля горелки до видимого покраснения можно увеличивать ее производительность до максимума, открыв сначала задвижку 9, а затем воздушно-регулировочную шайбу. Розжиг горелок нижнего ряда производится в той же последова­тельности, при этом предварительно закрывают кран 11 и откры­вают задвижку 8 на нижнем коллекторе.

Регулирование горелок производится только с помощью за­движки 9 изменением расхода газа. Минимально допустимое дав­ление газа при работе горелок в зависимости от их типоразмера около 1000 мм вод. ст., а максимально допустимое давление 9000 мм вод. хт. Недопустимо в процессе работы горелок наруше­ние устойчивости горения, т. е. отрыв и проскок пламени. Для предотвращения отрыва пламени необходимо при розжиге горелок увеличение подачи газа производить постепенно, только после про­грева горелочного туннеля. Чтобы не происходил проскок пламени в горелку, давление газа перед ней не должно быть меньше ниж­него предела. Проскок также может происходить из-за перегрева насадка горелки, в результате его неплотного примыкания к тун­нелю. При проскоке пламени необходимо быстро закрыть подачу газа в горелку. Повторный розжиг горелки производится только после ее полного охлаждения.

Выключение инжекционных горелок производится следующим образом. Первоначально уменьшают нагрузку горелки до мини­мально допустимой, затем закрывают воздушно-регулировочную шайбу и задвижку 9. После прекращения горения на последней го­релке отключаемого ряда закрывают задвижку 8 и открывают кран 11 на газопроводе безопасности. Затем закрывают кран 7 к запальнику. При полной остановке печи необходимо закрыть за­движки 5 и У, открыв кран 3 на продувочный газопровод.

Аварийное выключение горелок производят как обычно, дей­ствуя только более энергично. При необходимости аварийного од­новременного отключения всех горелок следует быстро закрыть за­движку 1, а затем задвижки 5, 8, 9 и кран 7. После этого открыть краны 11 и 3.

ecogas-ufa.ru

Диффузионные горелки

Диффузионные горелки

Диффузионные горелки (со смешением целиком в пределах топки) получили сравнительно ограниченное применение в промышленности, хотя они обладают некоторыми неоспоримыми достоинствами, а в отдельных случаях совершенно незаменимы. Например, в высокотемпературных печах (мартеновских, стекловаренных) при подогреве воздуха до температур, значительно превышающих температуру самовоспламенения газа, предварительное смешение газа с воздухом неосуществимо.

Преимуществами диффузионных горелок являются отсутствие опасности проскока пламени, возможность работы без дутья и при низком давлении газа, высокая степень черноты факела, простота конструкции. К недостаткам относятся: необходимость некоторого повышения коэффициента избытка воздуха по сравнению с кинетическими горелками, более низкие тепловые напряжения топочного объема и ухудшение условий догорания газа в хвостовой части факела.

Обычно диффузионные горелки при сжигании природных и попутных газов дают сажистый светящийся факел, однако, как было указано в главе V, при диффузионном горении также может быть получен несветящийся факел за счет значительной интенсификации турбулентного перемешивания газа с воздухом путем увеличения скорости истечения газа и уменьшения диаметров струек.

У некоторых теплотехников, занимающихся вопросами сжигания природных газов, существует предубеждение против диффузионных горелок. Приходится встречаться с утверждениями, что наличие светящегося сажистого факела свидетельствует о неполноте горения, тогда как кинетическая горелка, дающая прозрачный или несветящийся факел, обязательно обеспечивает хорошее полное сгорание газа. Следует со всей категоричностью заметить, что такое представление совершенно неверно. Многочисленные опытные данные показывают, что при организации диффузионного сжигания газа в светящемся сажистом факеле (так же, как и при сжигании мазута) можно обеспечить технически полное сгорание при очень небольших коэффициентах избытка воздуха, не превышающих 1,10-1,15, в ряде случаев даже 1,05. В то же время кинетические горелки иногда работают с очень большим химическим недожогом, несмотря на видимое благополучие процесса сгорания. Неудовлетворительные показатели процесса горения могут быть при применении любых горелок, если в целом задача сжигания газа в конкретной промышленной установке решена неправильно.

Достоинством пламенного процесса является то, что при нарушениях полноты сгорания и появлении в продуктах сгорания СО и других продуктов неполного сгорания наблюдаются копоть и дымление. Хотя количество углерода, образующего копоть, ничтожно мало, дымление является надежным визуальным показателем качества процесса горения. Следует заметить, что при кинетическом сжигании газа кажущееся на первый взгляд совершенство процесса иногда скрывает за собой большое количество продуктов неполного сгорания, так как горелки с полным и частичным предварительным смешением почти никогда не дают дыма. В печах это видно при догорании в атмосфере выбивающихся из печи газов.

Тепловые напряжения при диффузионном сгорании, как было указано, могут быть достаточно высокими. В топках котлов эта величина обычно лежит в пределах 300-500 квт/м3 и сильно зависит от давления газа, конструкции горелок и их размещения.

Большинство промышленные диффузионные горелки располагаются на фронтовой или боковой стенках топки или печи, хотя в последнее время получили большое распространение так называемые подовые горелки, размещаемые внутри топки в нижней ее части.

Горелки фронтального типа могут работать как с принудительным дутьем, так и с подачей воздуха за счет разрежения в топке.

Фронтальные диффузионные горелки могут с успехом применяться в промышленных котлах небольшой производительности,, а именно: жаротрубных, судового типа, КРШ, ДКВ и т. п.

На рис. VI-14 показана конструкция диффузионной горелки Куйбышевского политехнического института (КПтИ). В этой горелке подача газа происходит из кольцевого пространства корпуса через 16 или 32 сопловые щели, расположенные под углом к радиусу и оси горелки. Воздух в количестве примерно 50% подводится через внутренний патрубок, остальной воздух в количестве 55-65% от теоретически необходимого поступает через; внешние окна регистра. Оба потока воздуха имеют независимую - регулировку. Нормальное поступление воздуха обеспечивается разрежением в топке от 2 до 6 мм вод. ст. в зависимости от производительности горелки.

Многоструйный вход газа под углом к оси горелки приводит к закручиванию потока и хорошему перемешиванию. При сжигании природных газов среднего давления факел получается сравнительно коротким, с умеренной светимостью. При сжигании жирных (пойутных) газов и низком его давлении горелка дает сажистый факел сильной светимости, более развитый в длину. Выбирая надлежащее давление газа, число, размеры и угол наклона сопловых отверстий в этих горелках, можно в очень широких пределах влиять на геометрические и тепловые характеристики факела.

В описываемых горелках имеется возможность изменения суммарного сечения сопловых отверстий при установке горелки, что- позволяет настраивать их для сжигания газа с теплотой сгорания от 25 до 50 Мдж/м3 при различных его давлениях (низком или1 среднем) в пределах выбранной категории. Предел производительности каждой горелки может меняться в 1,3-1,5 раза за счет монтажного перемещения среднего патрубка.

Недостатком диффузионных бездутьевых горелок является требование устойчивого разрежения в топке, что сужает область их применения, особенно для промышленных печей. Кроме того, следует иметь в виду, что для сжигания попутных газов со значительным содержанием высокомолекулярных углеводородов эти горелки можно применять только при среднем давлении газа, особенно при высоких степенях экранирования топки.

Рис. VI-14. Диффузионная горелка КПтИ, работающая без вентиляторного дутья.

Горелки КПтИ рассчитаны только на ручное регулирование соотношения газа и воздуха, что также является их недостатком.

На рис. VI-15 показана щелевая диффузионная горелка конструкции Ленгипроинжпроекта, работающая с вентиляторным дутьем. Горелка состоит из двух вертикальных труб, имеющих ряды огневых отверстий малого диаметра. Газ из этих отверстий и воздух, проходящий через просвет между горелочными трубами, поступают в вертикальный щелевой канал, где происходит смесеобразование и одновременно начинается горение. Горелка может работать как при низком, так и при среднем давлениях газа. Горелки такого типа с успехом применяются для экранированных промышленных котлов, в частности котлов ДКВР. Небольшая ширина горелочной щели в обмуровке котла (80 мм) позволяет располагать их вертикально на боковых экранированных стенках с небольшим разводом экранных труб или вырезкой одной трубы для каждой горелки (рис. Х-5).

Диффузионные горелки (щелевые) можно располагать не только на стенах топки, но и на поду, причем такое расположение не усложняет обслуживание газовых горелок и имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с настенным.

Подовая горелка представляет собой газораспределительную трубу (или несколько труб) с рядами отверстий, устанавливаемую на колосниковой решетке или поду топки в щелевом канале из огнеупорного материала, через который в топку поступает воздух. Горение струек газа, истекающих из; отверстий в трубе, начинается в огнеупорном канале и заканчивается в топочном объеме.

Малое аэродинамическое сопротивление горелок позволяет во многих случаях работать без принудительного дутья. При правильной конструкции горелки можно обеспечить полное сжигание газа в коротком факеле с малым избытком воздуха.

Как показывают проведенные исследования и опыт эксплуатации, в лучших образцах подовых горелок весьма простой конструкции химический недожог может быть сведен практически к нулю при избытке воздуха в топке а = 1,05 ÷ 1,10.

Перечисленные положительные качества, особенно возможность перевода топок на газ с минимальными переделками, привели в последнее время к быстрому и широкому распространению подовых горелок в отопительных и промышленных котлах.

Размещение горелочных труб в щелевых каналах и схемы газовых струй показаны на рис. VI-16.

gas-boiler.su

Эксплуатация и ремонт оборудования систем газоснабжения: Инжекционные горелки

Инжекционные горелкиГорелки, в которых образование газовоздушной смеси происходит за счет энергии струи газа, называют инжекционными. Основной элемент инжекционной горелки - инжектор, подсасывающий воздух из окружающего пространства внутрь горелок.В зависимости от количества инжектируемого воздуха горелки могут быть полного предварительного смешения газа с воздухом или с неполной инжекцией воздуха.ГОРЕЛКИ С НЕПОЛНОЙ ИНЖЕКЦИЕЙ ВОЗДУХА. По способу смешения газа с воздухом такие горелки относятся к горелкам с частичным предварительным смешением. К фронту горения поступает только часть необходимого для сгорания воздуха, остальной воздух поступает из окружающего пространства. Такие горелки работают при низком  давлении газа. Их называют также инжекционными горелками низкого давления.Основные части таких инжекционных горелок: регулятор подачи первичного воздуха, сопло, смеситель и распределительный коллектор.Регулятор подачи первичного воздуха представляет собой вращающийся диск или шайбу и регулирует количество первичного воздуха, поступающего в горелку. Форсунка служит для превращения потенциальной энергии давления газа в кинетическую, т. е. для придания газовой струе такой скорости, которая обеспечивает подсос воздуха. Смеситель горелки состоит из трех частей: конфузора, горловины и диффузора. При выходе газовой струи из сопла в конфузоре создается разрежение и подсос воздуха. В самой узкой части смесителя - горловине - происходит выравнивание струи газовоздушной смеси. В диффузоре происходят окончательное перемешивание газовоздушной смеси и увеличение ее давления за счет снижения скорости.Из диффузора газовоздушная смесь поступает в распределительный коллектор, который и распределяет газовоздушную смесь по отверстиям. Форма коллектора и расположение отверстий зависят от типа горелок и их назначения.Распределительный коллектор горелок емкостных водонагревателей имеет форму окружности; у горелок проточных водонагревателей коллектор состоит из параллельно расположенных трубок; у агрегатов , имеющих удлиненную топку, коллектор удлиненной формы; у горелок для чугунного котла коллектор в виде прямоугольника с большим числом мелких отверстий.Инжекционные горелки низкого давления имеют ряд положительных качеств, благодаря которым их применяют в бытовых газовых приборах, а также в газовых приборах для предприятий общественного питания и других коммунально-бытовых потребителей газа. Горелки используют также в чугунных отопительных котлах.Основные преимущества инжекционных горелок низкого давления: простота конструкции; устойчивая работа горелок при изменении нагрузок; надежность и простота обслуживания; безшумность работы; возможность полного сжигания газа и работа на низких давлениях газа; отсутствие подачи воздуха под давлением.Важной характеристикой инжекционных горелок неполного смешения является коэффициент инжекции - отношение объема инжектируемого воздуха к объему воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Так, если для полного сгорания 1 м3 газа необходимо 10 м3 воздуха, а первичный водух составляет 4 м3, то коэффициент инжекции равен 4 : 10 = 0,4.Характеристикой горелок является также кратность инжекции - отношение первичного воздуха к расходу газа горелкой. В данном случае, когда на 1 м3 сжигаемого газа инжектируется  4 м3 воздуха, кратность инжекции равна 4.В зависимости от давления газа в инжекционных горелках подсасывается от 30 до 70 % воздуха , необходимого для сжигания газа.Достоинством инжекционных горелок является их саморегулирование, т. е. поддержание постоянной пропорции между количеством подаваемого в горелку газа и количеством инжектируемого воздуха при постоянном давлении газа.Пределы устойчивой работы инжекционных горелок ограничены возможностями отрыва и проскока пламени. Это значит, что увеличить или уменьшить давление газа перед горелкой можно только в определенных пределах.

gazslujba.blogspot.com