Основные характеристики факела различных газовых горелок

из "Перевод промышленных котлов на газообразное топливо"

В топках промышленных котельных агрегатов в зависимости от их производительности применяются инжекционные горелки среднего давления или горелки с принудительной подачей воздуха. При этом аэродинамической основой факельного процесса, независимо от типа горелок, является прямоточная или закрученная струя. [c.14]
При работе инжекционных горелок чаще всего приходится иметь дело с прямоточной струей, а у горелок с принудительной подачей воздуха как с прямоточной, так и с закрученной. [c.14]
Факел (диффузионный или кинетический) развивается в ламинарном или турбулентном потоке. В топках промышленных котло-агрегатов, в зависимости от условий смешения газа с воздухом в горелочном устройстве, происходит кинетическое или диффузионное горение, но, как правило, в турбулентном потоке. [c.14]
Теоретически и экспериментально наиболее хорошо изучена свободная турбулентная струя [Л. 1, 50, 51], развивающаяся в среде, имеющей те же физические свойства, что и вещество струи. В реальных топочных камерах турбулентный факел не может рассматриваться как свободный, так как он развивается в среде с другими физическими свойствами и в пространстве, ограниченном стенами топочной камеры. Кроме того, факел непрерывно претерпевает изменения, обусловленные процессами горения и теплообмена с экранными поверхностями нагрева. Почти совершенно не изучено взаимодействие факелов, выдаваемых различными горелками топочной камеры. [c.14]
Исследования А. С. Иссер-лина показали, что снижение избытка воздуха до 1,05 увеличивает длину факела и процесс горения заканчивается на расстоянии около 20 диаметров насадка. Подогрев газовоздушной смеси до 600° С, как показали опыты В. И. Андреева, приводит к укорачиванию факела и процесс горения заканчивается на расстоянии около 8 диаметров насадка при избытке воздуха, 1. [c.15]
Из рис. 3 видно, что при различном характере протекания процесса, горение практически заканчивается при одинаковом значении х/(1 . [c.15]
Исследование факела прямоточных горелок с принудительной подачей воздуха освещено в ряде работ [Л. 6, 67, 74, 88]. [c.15]
В прямоточных горелках обычно газ раздается мелкими струями под углом р ==5 90° к потоку воздуха. При этом струи газа направляются от периферии к центру или из центра к периферии. В горелках этого типа происходит диффузионное горение чаще всего в турбулентном потоке. [c.15]
И1 =40 м/сек, 2 — по данным А. С. Иссерлина для инжекционной горелки Ленгипроинжпроекта 8-1 при установке ее в печи, = 1.05, = 25 м/сек, 3 — по данным А. С. Иссерлина для горелки Ленгипроинжпроекта низкого давления с принудительной подачей воздуха при работе ее в атмосферных условиях, = 1,0 = 13 м/сек. [c.16]
Эти кривые получены при различных условиях работы горелок вертикальная щелевая горелка была установлена в топке экранированного котла ДКВ-2, инжекционная горелка в неэкранирован-ной печи и горелка низкого давления с принудительной подачей воздуха на открытом воздухе. [c.16]
Для вертикальной щелевой горелки и горелки низкого давления Ленгипроинжпроекта (кривые 1 У1 3) характерно резкое падение безразмерной температуры на расстоянии (4— 2)й . [c.17]
У вертикальной щелевой горелки наиболее высокая температура зарегистрирована на расстоянии 80 мм от обреза щели, следовательно, можно предполагать, что максимальная температура располагается на обрезе щелевой амбразуры, а у горелки, установленной на открытом воздухе на расстоянии от насадка Это указывает на то, что амбразура горелки оказывает существенное влияние на начало процесса горения и условия его протекания. Следовательно, рассматривая характеристики факелов различных горелочных устройств, необходимо учитывать, в каких условиях они получены. Совершенно иной характер имеет кривая 2 для горелки, установленной в печи, как по начальному уровню, так и по степени падения температуры. [c.17]
Снижение температуры по длине факела зависит от степени экранирования топочной камеры. В неэкранированной печи безраз- мерная температура по длине факела снижается медленнее, чем в экранированной топочной камере, и даже на расстоянии 20 э еще составляет 0,59. Это следует иметь в виду при установке горелок в неэкранированных топочных камерах во избежание оплавления обмуровки. [c.17]
Общность кривых изменения безразмерной температуры для рассматриваемых горелок заключается только в том, что максимум температур получен в непосредственной близости от устья горелки. Это очевидно обусловлено хорошим предварительным смешением как для инжекционной горелки, так и для горелок с принудительной подачей воздуха (вертикальной щелевой и низкого давления Ленгипроинжпроекта). Все три рассматриваемые горелки выдают несветящийся факел. Расположение максимальных температур в непосредственной близости от амбразуры очевидно должно влиять на теплообмен в топочной камере. [c.17]
На рис. 5 представлено изменение безразмерного динамического напора по оси вертикальной щелевой горелки (отношение динамического напора в рассматриваемой точке к максимальному измеренному), установленной в топке котла ДКВ-2, и модели инжекционной горелки полного предварительного смешения, установленной в печи. Изменение безразмерного динамического напора характеризует затухание осевой скорости, т. е. позволяет судить о дальнобойности струи. Сравнение кривых 1 я 2 показывает, что затухание скоростей прямоугольной (вертикальная щелевая горелка) и круглой струи (вджекционйая горелка) на участке до шести эквивалентных диaмe J протекает различно, а затем расхождение сглаживается. [c.17]
Исследования строения газового факела, образующегося при сжигании генераторного газа в горизонтальной цилиндрической камере с горелкой типа труба, в трубе со снятием полей концентраций, температур и динамических напоров описано в работе ВНИИМТ (Л. 6]. В этой работе указывается, что наиболее интенсивное горение протекает на границе встречи потоков газа и воздуха, где имеют место максимальные величины СО2 и выделения тепла. К концу факела происходит выравнивание концентраций газов и температур. Профили динамических напоров непрерывно деформируются от профилей в выходном сечении горелки до профиля установившегося потока в трубе. Анализируя профили динамических напоров в различных сечениях, авторы приходят к выводу о том, что нет никаких оснований ожидать подобия скоростей в различных сечениях камеры со скоростью на основном участке свободной струи. Далее, сравнивая холодную продувку камеры и горящий факел, авторы приходят к выводу, что горящая и холодная струи имеют одинаковый непрямолинейный профиль. [c.18]
СН4 и Н2, температур и динамических напоров. Исследования выполнялись под руководством автора при установке двух горелок по диагонали (справа — передняя, слева — задняя) в топочной камере котла ДКВ-2. В горелках сжигался природный газ с теплотой сгорания 8400 ккал1нм . Диаметр газовыпускных отверстий горелки был равен 2,2 мм, а скорость истечения газа из них — 127 м1сек. [c.19]
Расхождения в профилях динамических напоров, полученные в наших опытах, и в опытах, описанных в [Л. 6], обусловлены тем, что наши опыты проводились в топочной камере довольно больших размеров по сравнению с камерой сгорания, описанной в [Л. 6]. Авторы названной работы сами указывают, что заметное влияние на характер исследованного факела оказывало стеснение его стенками камеры сгорания. Этими же причинами, очевидно, обусловлено совпадение профилей горящего и негорящего факелов. В других работах [Л. 42] показано заметное различие в полях скоростных напоров горящего и негорящего факелов. [c.20]
В наших опытах при исследовании вертикальной щелевой горелки также наблюдалось заметное различие в полях скоростных напоров горящего и негорящего факелов. [c.20]
Значительный интерес представляют характеристики факела довольно распространенных горизонтальных щелевых (подовых) горелок, которые также относятся к горелкам прямоточного типа. Подробное исследование факела этих горелок затруднено тем, что они выдают струю с малой скоростью (до 10 м/сек), измерение которой в горящем факеле при помощи зондов невозможно из-за малых значений динамического напора. [c.21]

Вернуться к основной статье

Справочник химика 21

Химия и химическая технология