Газоснабжение. Горение газов: Учебное пособие (Разделы 1-9. Газообразное топливо. Расчеты эффективности использования топлива), страница 36

б

а

Рис. 7.3. Конструкция щелевых инжекционных горелок: a — однорядная горелка; б — двухрядная горелка; в — устройство щели на колосниковой решетке

Эти горелки называются также щелевыми, поскольку при переводе котлов на газ размещались в щелях из огнеупорного кирпича, выкладываемых на колосниковой решетке, служившей раньше для сжигания твердого топлива. Раскаленные стенки щелей успешно выполняют функцию стабилизирующего туннеля. Горелка работает с коэффициентом избытка первичного воздуха = 0,5…0,6, а через отверстия в решетке, за счет разрежение в топке, в зону горения поступает вторичный воздух (рис. 7.3, в).

Инжекционные горелки среднего давления (рис. 7.4) используются в разнообразных теплотехнических устройствах. Они предназначены преимущественно для работы с полным предварительным смешением газа и воздуха при , с образованием при этом короткого прозрачного (так называемого «жесткого») факела. Исключение составляют установки, которые по своей технологии требуют более растянутого и «мягкого» факела.

	а

б

Стабилизация высокоскоростного пламени в таких горелках производится  при помощи кольцевых стабилизаторов (рис. 7.4, a, 6.6, a) или стабилизирующих туннелей (рис. 7.4, б, 6.6, б), выполненных из огнеупорных материалов (керамика, шамотная масса и др.).

7.2.4.2. Дутьевые горелки

Дутьевые горелки, или горелки с принудительной подачей воздуха, представляют собой весьма разнообразную группу устройств для сжигания газов в котлах и промышленных печах.

В горелках с принудительной подачей воздуха, воздух, необходимый для горения, нагнетается в горелки принудительно вентилятором, воздуходувкой или компрессором. Газ из газопровода подается в газораспределительное устройство, а из него через сопла вытекает в закрученный поток воздуха. Здесь происходит смешение газа с воздухом. Подготовленная газовоздушная смесь выдается через насадок к месту сжигания. Эти горелки, как и инжекционные горелки с > 1, оснащены стабилизаторами пламени. К особенностям горелок этого типа относится: 1) устойчивая работа в широком диапазоне применения тепловой мощности; 2) возможность использовать теплоту предварительно подогретого (подаваемого для горения) воздуха; 3) возможность обеспечить сжигание газа по кинетическому или по промежуточному принципу (в зависимости от вида смесителя); 4) работа горелки не зависит от давления в топке; 5) необходимость устанавливать клапан блокировки, отключающий подачу газа при прекращении подачи воздуха; 6) необходимость в рабочем режиме регулирования соотношения расходов газа и воздуха для поддержания заданного коэффициента избытка воздуха; 7) меньшая удельная металлоемкость по сравнению с инжекционными горелками; 8) большой коэффициент предельного регулирования.

Смешение газа с воздухом зависит от конструкции, как самой горелки, так и ее смесителя. Имеются горелки с хорошим предварительным смешением газа с воздухом. Такие горелки обеспечивают горение газа, близкое к кинетическому, и имеют в топке короткое пламя с высокой температурой. Для получения более длинного пламени применяют внешнее смешение газа с воздухом, иногда переносимое в топочное устройство.

Регулировать длину пламени можно, изменив качество смешения газа с воздухом. Чтобы сократить длину пламени, надо обеспечить хорошее предварительное смешение. Это достигается путем удлинения участка смешения; увеличения разности скоростей газа и воздуха, а также поверхности соприкосновения газовых струй с воздушным потоком; направления потоков газа и воздуха под углом; выдачи газовых струй в закрученный поток воздуха.

На рис. 7.5 приведены различные схемы горелок с принудительной подачей воздуха.