Способ сжигания жидкого многофракционного топлива

 

СПОСОБ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО МНОГОФРАКЦИОННОГО ТОПЛИВА путем его предварительного подогрева до температуры кипения легких фракций с образованием двухфазной среды и подачи газообразной фазы центральной струей в закрученный поток воздуха, а жидкой фазы - в виде капель периферийным потоком, отличающийс я тем, что, с целью повьшения экономичности, в 7гериферийный поток дополнительно вводят прямоточную кольцевую струю воздуха. Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

И СПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К ABT0PCHOQY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3589263/24-06 (22) 06.05,83 (46) 30.07.84, Бюл.128 (72) Б.Ф.Глухов, Н.Н.Тюкин и А.П.Тюкина (71) Вологодский политехнический институт (53) 621. 181. 7 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .9485280, кл. F 23 У 5/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 419689,кл. F 23 2 11/06, 1972.

„.SU„„1)05731 А

3(SD F 23 D 11/00, F 2 (54) (57) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО

ИНОГОФРАКЦИОННОГО ТОПЛИВА путем его предварительного подогрева до температуры кипения легких фракций с образованием двухфазной среды и подачи газообразной фазы центральной струей в закрученный поток воздуха, а жидкой фазы — в виде капель периферийным потоком, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения экономичности, в периферийный поток дополнительно вводят прямоточную кольцевую струю воздуха.

110

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжи( гания мазута в топках паровых и водогрейных котлов.

Известен способ сжигания жидкого 5 топлива путем подачи его,рсевым потоком и одновременной подачи дутьевого воздуха и газов, рециркуляции концентричными струями f1 I.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ сжигания жидкого многофракционного топлива путем его предварительного подогрева до температуры кипения легких фракций с образованием двухфазной среды и подачи газообразной фазы центральной струей в закрученный поток воздуха, а жидкой фазы— в виде ;апель периферийным потоком $2 ). 20

Недостатком известных способов является низкая экономичность.

Цель изобретения — повьппение экономичности.

Указанная цель достигается тем, 2S что согласно способу сжигания жидкого многофракционного топлива, путем

его предварительного подогрева до температуры кипения легких фракций с образованием двухфазной среды и gp подачи газообразной фазы центральной струей в закрученный поток воздуха, а жидкой фазы — в виде капель периферийным потоком, в перифериййый поток дополнительно вводят прямоточную кольцевую струю воздуха. е

На чертеже схематично показано устройство для реализации предлагаемого способа.

Горелочное устройство содержит патрубок 1, осевбй цилиндрический канал 2, который разделен на осевой канал 3 с аксиальным завихривающим устройством 4 и кольцевой канал

5, патрубок 6 с тангенциальным завихривающим устройством 7, кольцевой канал 8, осевую трубу 9 и центРобежную форсунку 10.

Топливо, подогретое до кипения легких фракций, подают в центробежную форсунку 10 в осевую зону факела в виде паров в количестве 7-13Х от весового расхода топлива на горелку. Остальное топливо в виде капель подают в периферийную зону факела, Воздух в зону горения подают тремя концентрическими потоками.

5731 з

Центральный поток воздуха закручивают аксиальным эавихривающим устройством 4 и подают по каналу 3 в осевую зону факела в количестве,.достаточном для сжигания паров топлива в осевой зоне в режиме, близком к стехиометрическому. Второй от оси кольцевой поток воздуха подают в зону факела по каналу 5. Периферийный кольцевой поток воздуха закручивают тангенциальным завихривающим устройством . и подают в зону факела по каналу 8.

В целях обеспечения качественного регулирования нагрузки котла центральной, второй от оси кольцевой прямоточный и периферийный потоки воздуха подают в горелку раздельно в пат" рубки 1 и 6 соответственно-, Пары топлива, сгорающие в центральной зоне, обеспечивают тепловую стабилизацию факела. Первоначальное испарение капель топлива и воспламенение паров вокруг них обеспечивается эа счет тепла, выделяющегося при сгорании упомянутых паров.

Подача прямоточного кольцевого воздуха исключает в корне факела зону рециркуляции периферийного закрученного потока при условии 8 r d где d — средний диаметр сечения кольца прямоточного воздуха; d диаметр зоны рециркуляции периферийного воздуха. Кроме того, при относительной скорости капель и прямоточного воздуха, достаточной для срыва окутывающего каплю пламени, процесс испарения капель проходит в режиме окислительного крекинга углеводородных молекул. Капли и пары топлива поступают для смешения с периферийным воздухом и горения с некоторым запозданием по отношению к моменту воспламенения и горения паров.

Пример. С целью опробования способа и устройства на котле ТП-35у установлены 4 горелочных устройства в два яруса. Единичная мощность горелочного устройства по мазуту

0,7 т/ч. Сжигался мазут марок М-40.

Температура кипения легких фракций

420-430 К. Температура подогрева мазута перед распыливанием 510 К. Весовое паросодержание при распыпивании. мазута 11-12Х, темйература подогрева воздуха 590К, напор воздуха перед горелкой не выше 1170 Па. Расчетная осевая скорость пленки жидкой фазы

1105731

Составитель Э. Языков

Редактор В. Ковтун Техред И.Асталош

Корректор И.Эрдейи

Заказ 5577/30 Тираж 532

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 о топлива на срезе сопла форсунки Щ,=

=55,3 м/с. Диаметр выходного сечения горелки принят 3 =0,41 м. Внутренний диаметр внешнего канала d =0,215 м.

Наружный диаметр второго от оси коль- 5 цевого канала с1 =0,21 м. Наружный диаметр центрального цилиндрического канала d =О, 16 м. Заглубление среза внутреннего цилиндра второго от оси

10 кольцевого канала и форсунки по отношению к срезу горелки 0,07 м.

Предел подогрева мазута перед распыливанием 1, 19-1,2 температуры кипения легких фракций, весовое количество паров, поданных в осевую зону

О, 1 1-0, 12 весового расхода мазута на горелку. Скорость воздуха по второму от оси кольцевому каналу щ

=48,3 м/с или 0,87tu„. Объем прямоточного кольцевого воздуха V =О, 165Ч.

Объем воздуха, поданного в осевую зону факела составляет 12,6Х от обще- го количества воздуха на горелку при угле установки лопаток аксиального завихривающего устройства d,=45

Угол установки лопаток тангенциально эавихривающего устройства с 30.

Применение предлагаемого способа позволит существенно повысить экономичность работы топочных устройств.