Конструкции и характеристики горелок

2.1. Горелки вертикальные щелевые. По результатам государственных испытаний горелки рекомендованы для использования на котлах котельной, давление в газопроводе которой менее 10 кПа. Длина факела 0,9 м, разрежение в топке 10-30 Па.

Горелка (рис.1, табл.1) состоит из воздушного короба, двух газовых коллекторов с одним рядом газовыпускных отверстий и прямоугольного вертикально расположенного в кладке котла туннеля-стабилизатора, являющегося одновременно смесителем. Струйки газа, выходящие из отверстия под углом 90° друг к другу, перемешиваются в смесителе с воздухом, скорость которого по всей высоте туннеля выравнивается направляющей воздушной перегородкой. Ширина туннеля и расстояние в свету между коллекторами приняты одинаковыми и равными 80 мм. Задняя стенка короба съемная, что позволяет вынимать подводящий газопровод с газовыми коллекторами для ремонта и осмотра без демонтажа короба.

2.2. Горелки Г-0,4 и Г-1,0. Газовая горелка конструкции ЦКТИ и завода «Ильмарине» предназначена для использования в топках котлов, работающих с наддувом 200-500 Па или с разрежением 20-30 Па. Горелка

может работать в ступенчатом режиме регулирования тепловой мощности (100 или 40-50%). Расход воздуха, поступающего от индивидуального вентилятора в воздушный короб, регулируется заслонкой на воздуховоде котла.

Рис.1. Горелка вертикально щелевая.

1 – газовый коллектор; 2 – воздушный короб; 23 – лючок для запальника; 4 – смотровое отверстие; 5 – щелевой туннель; 6 – направляющая воздушная перегородка; 7 – огнеупорная масса; 8 – стена топки.

Рис.2. Горелка типа Г (в числителе размеры для Г-1,0; в знаменателе – Г-0,4).

1 – газовая часть; 2 – воздушный короб; 3 – газовый коллектор; 4 – запальный электрод; 5 – контрольный электрод; 6 – стабилизирующий диск; 7- стабилизирующая шайба; 8 – смеситель; 9 – газовая запальная трубка.

Газовая часть горелки (рис.2, табл.2) состоит из коллектора с газовыпускными отверстиями, расположенной внутри него запальной трубки, к которой газ подается по самостоятельному газопроводу. Зажигание газа, выходящего из запальной трубки, осуществляется искрой между запальным электродом и корпусом горелки при подаче тока высокого напряжения от трансформатора зажигания. Для стабилизации пламени запальника на расстоянии»30 мм от его торца на трех стержнях закреплен плоский диск.

При наличии устойчивого запального факела через контрольный электрод, омываемый пламенем, поступает сигнал на подачу газа в коллектор, из которого газ выходит через несколько отверстий, просверленных на боковой поверхности в шахматном порядке под углом 90° к потоку воздуха. Воспламеняется газовоздушная смесь от запального пламени, которое совместно со стабилизирующей шайбой (телом плохообтекаемой формы на пути движения потока смеси) обеспечивает надежную стабилизацию факела горелки на любых режимах ее работы. К котлу горелка крепится с помощью фронтового листа, покрытого со стороны топки тепловой изоляцией.

Приведенные в табл. 2 характеристики получены при государственных испытаниях горелок в топке с разрежением 20 Па. На котлах, работающих с наддувом, для поддержания заданной тепловой мощности горелок давление газа увеличивается до 0,8-0,9 кПа для Г-0,4 и до 1,5-1,8 кПа для Г-1,0. Соответственно возрастает и давление воздуха до 0,6-8 кПа для Г-0,4 и до 0,14-0,15 для Г-1,0.

2.3. Горелки ГГВ. Горелка газовая вихревая (рис. 3, табл. 3) может работать на газе низкого и среднего давления при соответствующем изменении числа и диаметра газовыпускных отверстий, просверленных в один ряд. Газ поступает в поток воздуха под углом 90° от центра к периферии. Крутка воздуха осуществляется лопатками, приваренными к наружной поверхности газового коллектора под углом 45°.

Внутри коллектора расположена смотровая труба. Огневой насадок создает пережим потока, повышая устойчивость горения и снижая зависимость давления газа от давления воздуха. Согласно государственным испытаниям полное сгорание газа обеспечивается при коэффициенте избытка воздуха 1,02 -1,03.

В качестве стабилизатора пламени служит керамический цилиндрический туннель с внезапным расширением. Розжиг горелки производят запальником через смотровую трубку.

2.4. Горелки для котлов ПТВМ. Горелка газомазутная (рис. 4) имеет две модификации (табл. 4), отличающиеся друг от друга только размерами.

Горелка состоит из газовой части, лопаточного регистра для закрутки воздуха, механической форсунки и цилиндрического туннеля-стабилизатора, диаметр которого равен внутреннему диаметру газовой камеры (346 мм). Длина туннеля 380 мм, он несколько выступает в топку за пределы экранных труб, что уменьшает возможность их перегрева. Газ поступает в закрученный поток воздуха под углом 90° от периферии к центру из двух рядов отверстий в газовой камере, что обеспечивает равномерное распределение газовых струй в потоке воздуха Воздух в каждой горелке подается обычно от

Рис.3. Горелка ГГВ

1 – огневой насадок с пережимом; 2 – фланец; 3 – лопатки; 4 – штуцер для манометра (воздух); 5 – воздушная камера; 6 – газовая камера; 7 – штуцер для манометра (газ); 8 – смотровая труба

Рис.4. Горелка газомазутная для котла ПТВМ (размеры в числителе для ПТВМ-30М и -50, в знаменателе для ПТВМ-100): 1 – короб; 2 – смотровое окно; 3 – мазутная форсунка; 4 - газовый патрубок.

автономного вентилятора, закручивается в ней лопаточным регистром, который монтируется только после футеровки рамы горелки на котле. Внутренняя, футеровка рамы защищает горелку от нагрева за счет излучения из топки.

Горелки на котле расположены с двух сторон группами в два яруса, причем одна из горелок каждой группы нижнего яруса является растопочной и имеет зажигающее устройство, установленное непосредственно над горелкой и включаемое со щита. Возможен также розжиг переносным газовым или мазутным запальником. Остальные горелки из данной группы разжигаются по мере роста производительности котла от факела растопочной горелки. Розжиг горелок производят при открытых воздушных заслонках.

2.5. Горелки ГМГм. Горелка газомазутная модернизированная конструкции ЦКТИ и завода «Ильмарине» предназначена для сжигания природного газа и мазута. Горелка (рис. 5, табл. 5) состоит из газовоздушной части, паромеханической форсунки, лопаточных завихрителей (регистров) первичного и вторичного воздуха, монтажной плиты и заглушки для закрывания форсуночного канала при снятии форсунки. Закрутка воздуха в горелке обоими регистрами производится в одну сторону. В зависимости от

Рис. 5. Горелка газомазутная ГМГм: 1 – газовоздушная часть; 2, 5 – лопаточные завихрители вторичного и первичного воздуха; 3 – монтажная плита; 4 – керамический туннель; 6 – паромеханическая форсунка.

компоновки на котле принимают завихрители правого или левого вращения. Стабилизатором пламени служит конический керамический туннель.

В горелках ГМГм имеется два ряда газовыпускных отверстий, направленных под углом 90° друг к другу. Отверстия d на боковой поверхности газового насадка выдают газ в закрученный поток вторичного воздуха, отверстия d ₁на торцевой части насадки - в закрученный поток первичного воздуха Подача первичного воздуха в объеме «15% от общего расхода на горелку позволяет улучшить смешение газа с воздухом, особенно на малых нагрузках.

2.6. Горелки РГМГ. Газомазутная горелка с ротационной форсункой конструкции ЦКТИ предназначена для раздельного сжигания природного газа и мазута и используется обычно для установки в топках котлов КВГМ. Применение горелок для других котлов допускается при согласовании с ЦКТИ и заводом-изготовителем. Оптимальное разрежение в топке – 20 Па. При работе на жидком топливе в горелку подается первичный и вторичный воздух, при работе на газе - только вторичный воздух. Последний поступает к горелке от вентилятора, установленного в котельной, по коробу вторичного воздуха, одной из стенок которого служит наружная поверхность фронтовой стенки котла. Этот короб является составной частью котла. Направление вращения первичного и вторичного воздуха противоположно вращению форсунки.

Горелки РГМГ (рис. 6, табл. 6) состоят из газовой части, воздухонаправляющего устройства (ВНУ) вторичного воздуха, короба и патрубка с регулировочной заслонкой первичного воздуха, кольца-рамы, ротационной форсунки и ЗЗУ (запально-защитного устройства).

В газовую часть входит кольцевой коллектор прямоугольной формы с одним рядом газовыходных отверстий и перегородкой внутри для выравнивания давления, а также подводящая труба с фланцевым патрубком для подсоединения газопровода котла. Снизу коллектор поддерживается опорной трубой.

При эксплуатации РГМГ всех типоразмеров следует учитывать их специфические особенности: повышенный шум, вибрацию форсунки, нарушение симметричности факела, возможность нагарообразования.

2.7. Горелки ГМ. Горелки газомазутные конструкции ЦКТИ и завода «Ильмарине» предназначены для раздельного сжигания природного газа и мазута в основном в топках котлов ДЕ. Горелки выпускаются правого (по часовой стрелке) или левого направления вращения воздуха.

Горелка (рис.7, табл.7) состоит из форсуночного узла с основной паромеханической форсункой, расположенной по оси горелки, и резервной, расположенной ниже под углом 6° к горизонтали, газовой части, лопаточного завихрителя воздуха (правого или левого вращения), узла заслонок для автоматического закрытия воздушного клапана при снятии форсунок. В качестве запально-защитного устройства применяют ЗЗУ-4.

Газовая часть горелки состоит из кольцевого коллектора в сечении прямоугольной формы с одним рядом газовыходных отверстий и

Рис. 6. Горелка РГМГ – 10, 20, 30. 1 – ЗЗУ; 2 – газоподводящий патрубок; 3 – короб первичного воздуха; 4- газовый коллектор; 5 – лопаточный аппарат; 6 – газовыпускные отверстия; 7 – ротационная форсунка.

коленообразной подводящей трубы. Внутри коллектора приварена разделительная обечайка для равномерного распределения газа по его объему. К торцу коллектора присоединен кольцевой обод полукруглой формы для обеспечения плавного входа воздуха в воздухонаправляющее устройство (ВНУ), основными элементами которого являются лопаточный завихритель и фурма (амбразура). Неподвижные профильные лопатки

Рис. 7. Горелка ГМ. 1 – основная форсунка; 2 – резервная форсунка; 3 – лопаточный завихритель воздуха; 4 – кольцевой газовый коллектор; 5 – фотодатчик; 6 – завихритель вторичного воздуха.

создают минимальное сопротивление ВНУ и продлевают время пребывания частиц топлива в закрученном потоке воздуха.

Воздух в ВНУ горелки поступает по воздухопроводу, ограниченному фронтом котла и дополнительной механической стенкой, что снижает потери теплоты в окружающую среду.

Переход с жидкого топлива на газовое производят, снижая давление мазута до 20-50 Па и постепенно повышая давление газа до его воспламенения. Затем подачу мазута прекращают и устанавливают заданный режим работы на газе. Переход с газового топлива на жидкое осуществляют, подавая мазут под давлением 50-70 кПа, и после его воспламенения прекращают подачу газа, а давление мазута постепенно увеличивают до достижения заданного режима.