Горелка ГМГ. Технические характеристики, устройство и принцип работы.

Горелка ГМГ. Технические характеристики, устройство и принцип работы.
Горелка ГМГ. Технические характеристики, устройство и принцип работы.

0
[toc+]

Горелка газомазутная, предназначены для сжигания  жидкого и газообразного топлива в паровых котлах серии ДКВр.

Горелки ГМГ-1,5 выпускаются правого и левого направления вращения воздуха.

Правым считается направление вращения воздуха по часовой стрелке, если смотреть на горелку с фронта котла, левым – против движения часовой стрелки.

Основные элементы

Состав горелки ГМГ-1,5

  • Паромеханическая форсунка
  • Газовоздушная часть
  • Лопаточный завихритель первичного воздуха
  • Лопаточный завихритель вторичного воздуха
  • Фланец
Газомазутная горелка ГМГ
1. Паромеханическая форсунка;
2. Газовоздушеная часть;
3. Лопаточный завихритель первичного воздуха;
4. Лопаточный завихритель вторичного воздуха
5. Монтажная плита (фланец)

Паромеханическая форсунка

В горелках топливо перед горением обязательно должно быть подготовлено.
Под подготовкой имеется ввиду, что будет достигнуто состояние, при котором жидкое топливо легко перемешается с воздухом.

В ГМГ это достигается как раз благодаря наличию форсунки.

Основное назначение форсунки это смешивание и распыление.

В результате целое горелочное устройство имеет достаточно высокий коэффициент полезного действия и существенно уменьшает топливный расход.

Комплект Форсунки паромеханической

Форсунка-паромеханическая

1. Корпус;
2. Ствол;
3. Головка распыливающая;
4. Штуцер топливный;
5. Штуцер паровой;
6. Ось;
7. Скоба;
8. Винт зажимной;
9. Завихритель первичного воздуха.

Комплект Головки распыливающей

Головка-распыливающая
1. Гайка накидная;
2. Завихритель паровой;
3. Завихритель топливный;
4. Прокладка;
5. Шайба распределительная;
6. Втулка.

Газовоздушная часть горелки ГМГ

Газовоздушная часть горелки ГМГ-5,5 состаит из двухзонного воз-духонаправляющего устройства с раздельными зонами первичного и вторичного воздуха и газораспределительной части.

Газовоздушная часть горелки является важной составляющей горелок.

Она представляет собой устройство, разделенное на несколько частей:

  • первичная зона (зона первичного воздуха);
  • вторичная зона (зона вторичного воздуха);
  • распредчасть (газораспределительная часть).

Первичный завихритель

Зона первичного воздуха состоит из подводящей части и лопаточного завихрителя тангенциально-аксиального типа с прямыми лопатками, установленными под углом 60°, и служит для подвода части воз­духа (в виде закрученного потока) к корню факела горения.

Вторичный завихритель

Зона вторичного (основного) воздуха представляет собой колено тру­бопровода с углом 90°, в концевой части которого находится лопаточный за­вихритель вторичного воздуха с прямыми лопатками, уста­новленными под углом 45°.

Вторичный-завихритель
Вторичный-завихритель

Между первичной и вторичной воздушными зонами расположена газо­распределительная часть, основными рабочими элементами которой являются газовые насадки: насадка-шайба, подающая газ в осе­вом направлении к первичному воздуху и насадка-кольцо, подающая газ в радиальном направлении ко вторичному воздуху. Материал насадок- жаро­стойкая сталь.

Монтажная плита (фланец)

Зона вторичного (основного) воздуха представляет собой колено тру­бопровода с углом 90°, в концевой части которого находится лопаточный за­вихритель вторичного воздуха с прямыми лопатками, уста­новленными под углом 45°.

Монтажная-плита-ГМГ

Комплектация котлов горелками ГМГ

Тип горелки ГМГ Модель котла
ГМГ-1,5

ДКВр-2,5 ГМ

ГМГ-2

ДКВр-4 ГМ

ГМГ-4

ДКВр-6,5 ГМ, ДКВр-10 ГМ

ГМГ-5

ДКВр-10 ГМ, ДКВр-20 ГМ

ГМГ-5,5 / 7

ДКВр-10 ГМ, ДКВр-20 ГМ

Таблица характеристик горелок газомазутных

Наименование

ГМГ-1,5

ГМГ-2 

ГМГ-4 

ГМГ-5 

ГМГ-5,5 / 7

Номинальная тепловая мощность, МВт 1,74 2,33 4,65 5,82 5,82
Коэффициент рабочего регулирования по тепловой мощности, не менее 5 5 5 5 5
Потери полного напора в горелке при ном.тепловой мощности, не более, Па 900 1200 1200 1200 1200
Кинетическая вязкость мазута перед горелкой, не более, м2/сек 20,5*10(-6) 20,5*10(-6) 20,5*10(-6) 20,5*10(-6) 20,5*10(-6)
Номинальное давление мазута перед горелкой, МПа 1,6 2 2 2 2
Ном. давление газа перед горелкой, кПа 5 3,6 3,8 3,8 3,8
Номинальный расход мазута, кг/ч 155 207 413 516 -516-
Номинальный расход газа, м3/ч 177 236 437 591 -591-
Номинальное давление распыляющего пара перед горелкой, МПа 0,1-0,2 0,1-0,2 0,1-0,2 0,1-0,2 0,1-0,2
Коэффициент избытка воздуха при номинальной тепловой мощности, при сжигании газа 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05
Коэффициент избытка воздуха при номинальной тепловой мощности, при сжигании мазута 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15
Расход первичного воздуха, нм3/час 250 270 543 687 1000
Расход вторичного воздуха, нм3/час 2500 2700 5430 6870 8000
Номинальная температура воздуха перед горелкой, градусы Цельсия

25 ±15

25 ±15

25 ±15

25 ±15

25 ±15

Температура газа перед горелкой, ℃

0±30

0±30

0±30

0±30

0±30

Длинна факела при номинальной тепловой мощности, не более, м 1,6 2,2 2,5 2,5 2,3
Угол раскрытия факела, градус 67-75 67-75 67-75 67-75 67-75
Применяемость к котлам ДКВр-2,5 ДКВр-4 ДКВр-6,5 ДКВр-20 ДКВр-20
Содержание окиси углерода,(СО) газ,% 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
Содержание окиси углерода,(СО) мазут,% 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
Содержание оксидов азота,( Nox),газ,мг/м3 145 145 145 250 250
Содержание оксидов азота,( Nox),мазут,мг/м3 400 400 400 400 400
Габаритные размеры, не более

1015*

520*

465

1015*

520*

465

1260*

600*

630

1260*

600*

630

1425*

600*

720

Масса, кг 90 90 140 140 150

Инструкция по эксплуатации


Горелки газомазутные типа ГМГ

Описание основных узлов

Распыливание жидкого топлива в горелках ГМГ осуществляется паромеханической быстросъемной форсункой (рис.2). Быстрый съем и установка форсунки производится за счет специального разъемного соединения с одной стороны фланца закрепленного к горелке, с другой — корпуса форсунки (топливный и паровой каналы фланца соединяются с одноименными каналами корпуса и непосредственно; форсунки, распыливающей головки). Плотность соединения обеспечивается скобой 14 и винтом 12 .

Жидкое топливо подается на топливный штуцер 1, неподвижного фланца 16, откуда через соединение и канал в корпусе оно попадает во внутреннюю трубу ствола 2 и далее на распыливающую головку 3. В распыливаюшей головке (рис. 2) мазут поступает через распределительную шайбу 4 в кольцевой канал завихрителя топлива 5 и, далее, по тангенциальным каналам попадает в камеру завихрения, приобретая поступательно-вращательное движение. Выходя из сопла, жидкое топливо разлетается в виде мелких капелек, образуя конус распыла.

Широкий диапазон регулирования форсунки получен за счет применения паровой ступени. Пар подается в паровой штуцер фланца (рис. 2, поз. 6), и также как топливо по собственному каналу поступает в наружную трубу ствола 7 и далее. на распиливающую головку (рис.2).

В распиливающей головке пар по щели, образуемой между втулкой 8 и накидной гайкой 9, попадает в каналы парового завихрителя 10 и, выходя закрученным потоком через сопло парового завихрителя, принимает участие в процессе распыления мазута. Рабочие детали головки уплотняются натягом накидной гайки 9 (рис. 2) за счет высокой чистоты прилегающих поверхностей деталей 4, 5, 10, а также за счет использования прокладки 11.

Распыливающие детали: топливный завихритель, паровой завихритель и распределительная шайба для сохранения характеристик форсунки в течение срока эксплуатации и уменьшения износа изготовлены из стали ХВ1 с последующей термообработкой. Чертежи деталей распыливающей головки приведены на рис.4, 5, 6, 7 и 8.

Зажимной винт 12 (рис.2) служит для обеспечения плотности соединений топливного штуцера 1, парового штуцера 6 и корпуса 13 посредством скобы 14 и оси 15.

Крепление фланца 16 к горелке, посредством болтов 17, позволяет регулировать глубину вхождения головки форсунки относительно завихрителя и ориентировать (менять угол) последней относительно оси горелки или топки при проведении пусконаладочных работ. При этом подводящие топливо и пар к штуцерам горелки концы трубопроводов должны иметь незакрепленные, свободные участки длиной не менее 1,5 метра, либо гибкие армированные шланги высокого давления.

В состав газовой части 2 (рис.1) входит двухзонное воздухонаправляющее устройство с зонами первичного и вторичного воздуха и газораспределительное устройство.

Зона первичного воздуха включает подводящую часть и лопаточный завихритель первичного воздуха 5 и 6 (рис.1), служащий для подвода части воздуха в виде закрученного потока к корню факела.

Зона вторичного (основного) воздуха представляет собой колено трубопровода с углом 90°, в концевой части которого расположен лопаточный завихритель вторичного воздуха; выполняется правого и левого направления вращения (закрутки) воздуха. При этом закрутка первичного и вторичного воздуха в горелке осуществляется в одну сторону.

Газораспределительное устройство состоит из двух насадок (рис. 3): насадки-шайбы (1), подающей газ в осевом направлении к первичному воздуху и насадки-кольца (2), подающего газ в радиальном направлении к вторичному воздуху. Газ подается через газовый патрубок (см. рис. 1).

Рекомендации по использованию топлива

Горелки газомазутные ГМГ рассчитаны на сжигание жидких топлив: мазутов топочных и флотских по ГОСТ 10585-75, а также природного газа.

Допускается использование горелок для сжигания более легких сортов жидкого топлива.

При сжигании этих видов жидкого топлива используется та же
форсунка, но расходная характеристика ее будет зависеть от удельного
веса и вязкости топлива.

Горючий газ с теплотой сгорания, отличной oт QρН  =35400 ± 3540 кДж/кг, допускается сжигать после пересчета и реконструкции газораспределительных насадок горелки.

Рабочая характеристика горелки на газе будет зависеть от теплоты сгорания QρН и удельного веса газа при рабочей температуре.

Горелки промышленных котлов рассчитаны для работы на воздухе и природном газе температурой 30°С. Иногда по условиям эксплуатации температура воздуха и газа, подаваемого на горелки, может изменяться. Поэтому необходимо осуществлять постоянный контроль за температурой воздуха, температурой газа, теплотой сгорания горючего газа и корректировать режимный график.

В некоторых случаях целесообразно иметь сезонные режимные графики. Пересчет режимных графиков ведется по общепринятой методике. При расчете следует иметь в виду, что коэффициент сопротивления воздушной части горелки по среднерасходной скорости равен 3.

Монтаж

Перед началом монтажа следует проверить отсутствие внешних механических повреждений. Особое внимание следует уделить лопаточным завихрителям первичного и вторичного воздуха и паромехамическое форсунки.

Форсунки в горелке ГМГ установить таким образом, чтобы конец головки форсунки выходил за пережим лопаточного завихрителя первичного воздуха на расстояние  l2 (рис3.).

Монтажную плиту 3 (рис 1.) горелки прикрепить фронтовому листу или каркасу топки. К фланцам подвода газа, первичного и вторичного воздуха подсоединить соответствующие трубопроводы.   

При необходимости патрубок первичного воздуха можно развернуть в положение, отличное от указанного на рис. 1. Для этого труба, к которой приварен патрубок, прихвачена к горелке. После установки патрубка в нужное положение, трубу следует приварить к горелке сплошным швом. Трубопровод подвода вторичного воздуха к горелке должен иметь сечение в 1,5-2 раза больше сечения патрубка вторичного патрубка горелки. Для регулирования давления и отклонения воздуха на воздуховодах перед горелкой установить регулирующие шиберы. Ось регулирующего шибера вторичного воздуха должна быть параллельна оси устья горелки. Газопровод следует укомплектовать арматурой согласно действующим правилам.

К паровым и  топливным штуцерам форсунки приварить соответствующие трубопроводы и установить арматуру. На трубопроводах газа, первичного м вторичного воздуха, а также на трубопроводах жидкого топлива и пара установить приборы для определения давления и температуры.

Точки замеров давления воздуха, топлива и пара должны быть расположены:

  1. Первичный воздух – патрубок горелки для подвода первичного воздуха.
  2. Вторичный воздух – патрубок горелки для подвода вторичного
    воздуха, справа или слева по горизонтальной оси на расстоянии 80-120 мм
    от монтажной плиты.
  3. Природный газ – патрубок горелки для подвода газа.
  4. Жидкое топливо – перед форсункой.

5.  Распыливающий пар – перед форсункой.

Фурма (амбразура) горелки является частью воздухонаправляющего устройства, поэтому при ее сборке или изготовлении необходимо строго выдерживать рекомендуемые размеры, симметричность проточной части, плотность между монтажной плитой и кладкой, а также качество материалов и растворов. Поверхность проточной части не должна иметь трещин и неровностей, которые способствуют преждевременному разрушению фурм и нарушают аэродинамику потока.

Между монтажной плитой и фронтовым листом котла устанавливается асбестовая прокладка, а сама кладка должна плотно прилегать к фронтовому листу. Кирпичи фурм горелок изготавливаются из шамота класса “А” Для

случая, когда длина фурмы меньше толщины кладки стены, на которой устанавливается горелка, в районе горелки выкладывается ниша под сводом. Толщина кладки в нише равна длине амбразуры. Размеры ниши должны быть такими, чтобы обеспечить свободное развитие факела.

Кладка котла и температурные швы выполняются с учетом этих требований по обмуровочным чертежам. Для увеличения срока службы фурменной части рекомендуется наносить на поверхность проточной части тонкий слой огнеупорной обмазки. Важным условием для хорошей работы горелки является строгая концентричность конусов и цилиндрического участка фурмы оси горелки. Уменьшение угла раскрытия фурмы способствует коксованию и росту сопротивления горелки по воздуху, вызывает снижение экономичности и, зачастую, вибрацию (пульсацию).

Чрезвычайно важным требованием монтажа горелки является правильное взаимное расположение рабочих элементов и их центровка. Ось горелки выставляется строго перпендикулярно к топочной камере.

В верхней части монтажной плиты горелки приварен стакан с гнездами для запальника и фотодатчика.

В качестве запальника для горелок рекомендуется использовать запальнозащитное устройство ЗЗУ.

Эксплуатация горелок ГМГ

В данном разделе приводится инструкция по эксплуатации горелок типа ГМГм при ручном управлении.

Приведенную инструкцию следует считать скелетной схемой для инструкции с учетом особенностей энергетической установки и местных условий.

Перед пуском должны быть выполнены общие требования подготовки и техники безопасности, предусмотренные инструкцией по пуску котельного агрегата на газе или мазуте, кроме того, необходимо убедиться в готовности топливного и воздуходутьевого хозяйства, т.е. проверить наличие давления топлива и воздуха перед регулирующими органами горелки.

При подготовке горелки к пуску на жидком топливе убедиться в том, что рабочая вязкость топлива не более 3° УВ (рис.13). Перед пуском нужно быть уверенным в качественной и правильной сборке форсунки, а также в том, что головка форсунки занимает положение в зоне пережима первичного воздуха, соответствующее требованиям рис.3, и отверстия газораспределительных насадок не имеют нагара, уменьшающего их проходное сечение. В момент останова котла, но не реже одного раза в три месяца, проверить правильность установки форсунки и проводить калибровку газовыводных отверстий в соответствии с таблицей на рис.3.

Запуск горелок осуществляется при закрытых воздушных шиберах. Запальный факел помещается на некотором расстоянии от выхода топлива.

Затем плавно открывается подача основного топлива и при достижении устойчивого факела устанавливается в соответствии с инструкцией по эксплуатации котла режим работы горелки по топливу и воздуху.

Пуск горелки с паромеханической форсункой на жидком топливе следует производить при условии подачи в паровую ступень форсунки. Во избежании возможного срыва факела нагрузку по топливу при пуске следует установить около 25-50 % от номинальной, причем на газе давление газа должно быть всегда больше давления вторичного воздуха. Во избежании взрывов не следует зажигать горелку от раскаленной кладки бес помощи автоматического или ручного запальника.

Регулирование производительности горелок осуществляется изменением давления топлива и воздуха согласно режимным графикам (рис. 9, 10, 11, 12), составленным для мазута и газа.

При отклонении исходных параметров топлива от принятых в режимных графиках необходимо путем расчета или наладочных опытов внести соответствующие поправки.

При работе горелки первичный воздух полностью открыт и его не регулируют.

Вторичный воздух регулируется соответственно изменению давления топлива. При работе с паромеханической форсункой подача пара на распыливание обязательна. Нежелательно применение пара  температурой более 200°С, а также высоковлажного пара. В первом случае увеличивается возможность коксование распылителей, а во втором – ухудшается качество распыливания. Переход с жидкого топлива на газообразное осуществляется путем снижения давления мазута до 0,2-0,5 МПа и постепенного увеличения подачи газа. После воспломинения газа подача мазута прекращается и устанавливается необходимый режим горения. Переход с газа на жидкое топливо осуществляется путем подачи жидкого топлива под давлением 0,2-0,5 МПа, после воспламенения последнего производиться отключение газа.

При работе на жидком топливе следует следить за состоянием огнеупорной фурмы. Трещины и нарушения симметричности способствуют ее разрушению. Образование кокса свидетельствует о неправильной установки форсунки или ее засорении. Включенная форсунка должна немедленно удаляться. Это устранит коксование мазута в ее головке.

Во время работы горелки на газе форсунка удаляется и канал для форсунки закрывается заглушкой.

Остановка производится путем плавного, пропорционального прекращения подачи топлива и вторичного воздуха.

Периодически, во время останова котла, производить чистку воздухонаправляющих лопаток лопаточных завихрителей, калибровку отверстий газовыводных насадок и проверку положения форсунки относительно пережима первичного воздуха.

Поддерживайте форсунку и особенно детали распыливающей головки в хорошем состоянии (чистоте), не допуская отложений на них грязи, нагара и нарушения плотности прилегающих поверхностей.

На котлах с 2-мя и более горелками охлаждение элементов горелки находящейся в нерабочем состоянии необходимо производить путем пропуска через ее проточную часть незначительного количества воздуха ( на самой тяге путем приоткрытия заслонки ).

Срок службы элементов распыливающей головки зависит от эксплуатационных условий (фильтрация топлива, режим работы и т.п.), но не должен быть менее 2000 часов.

Годность элементов распыливающей головки паромеханической форсунки можно определить путемосмотра по следам износа проточной части. Для более точного определения изменения характеристик форсунок (т.е. степени износа деталей) следует проводить проверку производительности, угла раскрытия факела и качества распыливания на водяном стенде.

Перечень быстроизнашиваемых деталей

Характерные неисправности и методы их устранения

Перечень наиболее часто встречающихся неисправностей приведен в таблице.

Наименование неисправности

Вероятная причина неисправности

Метод устранения

Примечание

  Разрушение огнеупорной фурмы

 

Трещины и нарушения симметричности огнеупорной фурмы

 

  Следует следить за состоянием огнеупорной фурмы

  Повторное вкл. доп. после устр. причины вызвавшей проскок пламени

  Образование кокса

  Неправильно установлена форсунка или засорена

 

  Установить правильно форсунку произвести чистку ствола

 

  Коксование мазута в головке форсунки

  Обнаружена выключенная форсунка

 

Немедленно удалить выключенную форсунку

 

  Отрыв пламени горение прекращается

  Разрежение в камере горения превышает верхний предел диапазона разрежений, при котором горелка работает устойчиво

  Немедленно отключить горелку, снизить разрежение

  Попадание мазута в паровой тракт

 

Неплотное соединение уплотнительных поверхностей завихрителей  и распределительной шайбы

  В случае необходимости притирать прилегающие поверхности на притирочный плите

  Ухудшение работы форсунки и заброс топлив на элементы горелочных устройств и фурмы

  Попадание мазута вместе с распыливающим паром в топку котла

 

Во время осмотра следует обращать внимание на состояние амбразуры и в случае надобности ликвидировать обнаруженные недостатки

 

Ваше мнение будет первое!

Оставить комментарий

Восстановление пароля
Сравнить товары
  • Итого (0)
Сравнение
0