33 / 52
ЕНЕРДЖИ РЕВЮ
l
брой 2/2015
33
топлоенергетика
то се разпръсква към стените на
горивната камера. Сместа се завих-
ря и възпламенява в горивната каме-
ра. Горящата смес затопля отново
контактните зони и благодарение на
топлообмена през стените на ло-
патките загрява предварително сло-
евете подавано гориво и окислител
преди смесването им. Скоростта на
подаване на струите гориво и окис-
лител се поддържа между 6 и 8 m/sec,
а ъгълът на сблъскване на двете
струи със стената на камерата –
между 90 и 120° по посока на стича-
нето на горивовъздушния филм.
Нискозавихрящи горелки
В основата на низкозавихрящите
горелки е лопатково завихрящо уст-
ройство с два канала за движение на
флуидите. Двата реагента – гориво-
то и оксидантът, преминават през
отворите на централния канал и
празните места между лопатките.
Тази конструкция осигурява ниско и
равномерно завихряне, което произ-
вежда стабилен пламък.
Нисковихровото изгаряне е аеро-
динамичен метод за стабилизация
на пламъка. Разработен първоначал-
но за научни цели, методът посте-
пенно се доказва като фундаментал-
но различна и по-ефективна алтер-
натива на високовихровото изгаря-
не поради специфичния турбулентен
поток и качествата на пламъка.
Технологията позволява висока
гъвкавост при проектирането на
различниконструкциинисковихрови
горелки.
Благодарение на отличните си
възможности за изгаряне на улт-
ратънки слоеве горивовъздушна смес
и произвеждане на изключително
тънки пламъци, които излъчват мно-
го малки количества азотни оксиди,
иновативният нисковихров метод
постепенно се утвърждава като
ултранискоемисионна, опростена и
стабилна технология при нискоеми-
сионните горелки, интегрирани в
индустриални отоплители и газови
турбини за производството на елек-
тричество.
Нисковихровото изгаряне може да
бъде изпълнено по два начина. Ори-
гиналният подход използва малки
струи гориво и окислител, като по-
даващите дюзи сами генерират за-
вихрянето благодарение на оттлас-
кването на струята от стената на
горивната камера и движението й в
окръжност около оста на въртене в
посоката на стичане на горивовъз-
душната смес.
Впръскването на
предварително смесен
флуид
от гориво и окислител е широко
разпространена технология при вих-
ровите горелки. За целта се изпол-
зват газообразни горива, които се
смесват равномерно с количество
въздух, по-голямо от необходимото
за изгарянето им. Получава се горе-
не с излишък на въздух. При този
метод пламъкът съзнателно бива
отслабен с цел потискане образу-
ването на азотни оксиди чрез под-
държане на по-ниска температура
на пламъка. Отслабването на пламъ-
ка, за съжаление, води до някои не-
желани ефекти, включително висо-
ки емисии на въглероден монооксид,
непълно изгаряне, а понякога и не-
стабилност на пламъка. Такава
нестабилност би могла да предиз-
вика сериозни колебания в налягане-
то в горивната камера, което от
своя страна да повреди или блоки-
ра двигателите и оборудването.
Нисковихровото изгаряне може да
се справи с предизвикателствата
на изгарянето на предварително
миксирана горивовъздушна смес и да
се възползва от всички негови пре-
димства.
С повишените изисквания към
екологичната политика на производ-
ствата в световен мащаб се счи-
та, че внедряването на решения
като нискоемисионни горелки, как-
вито са вихровите, е добро реше-
ние за намаляване на вредното вли-
яние върху околната среда. Използ-
ването им, наред с екологичните
ползи, елиминира необходимостта
от използването на допълнително
оборудване. Нискоемисионните вих-
рови горелки са относително евти-
но и лесно за приложение решение,
като тяхно основно предимство е
възможността да бъдат монтира-
ни както на съществуващи, така и
на нови котли.
Статията е реализирана със съдей-
ствието на доц. д-р инж. Пенка Златева