Установка для сжигания газовых выбросов

 

Изобретение относится к устройствам сжигания газов, образующихся при реакциях горения, и может быть использовано для вторичного сжигания газов мусоросжигательных, технологических и других печей, а также для сжигания отработанных технологических выбросов. Технический результат: повышение эффективности сжигания выбросов за счет улучшения контакта газа с факелом топливного газа и продуктами его горения. Установка включает камеру сгорания с размещенным в ней горелочным устройством, трубчатый и щелевой теплообменники. Кожух трубчатого теплообменника выполнен в виде двух параллельных пластин. Камера сгорания, выполненная в виде трехгранной призмы снабжена корпусом, размещенным на грани призмы, в котором установлен горизонтально с зазорами трубчатый теплообменник, при этом зазор между трубной решеткой и корпусом образует воздуховод, а зазоры между параллельными пластинами и корпусом - щелевой теплообменник. Патрубки ввода газовых выбросов и удаления очищенных газов сообщены соответственно с трубным и межтрубным пространствами теплообменника. В камере сгорания над горелочным устройством установлен рассекатель факела. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам сжигания газов, образующихся при реакции горения, и может быть использовано для вторичного сжигания газов мусоросжигательных, технологических и других печей, а также отработанных технологических выбросов.

Известно устройство для дожигания сбросных газов, содержащее футерованную цилиндрическую камеру, четыре сопла подачи сбросных газов в камеру, установленные тангенциально под углом 45^o к линейной окружности камеры, распределительный коллектор, рассекатель факела, горелочный тоннель, горелку дополнительного топлива, расположенную по оси камеры, патрубок отбора продуктов горения, нагнетающий и вытяжной вентиляторы (см., например, авт. св. СССР 1423860, МКИ F 23 G 7/06, 1988, БИ 34).

Недостатком данного технического решения является низкая степень обезвреживания сбросных газов.

Указанный недостаток обусловлен ограниченностью применения устройства, связанной с невысокой температурой самовоспламенения компонентов сбросных газов, поступающих в камеру сжигания, а также недостаточным временем пребывания продуктов горения в реакционной зоне.

Известно также устройство для сбросных газов, содержащее цилиндрическую топочную камеру, камеру горения, установленную соосно с топочной камерой и снабженную горелками для подачи дополнительного топлива, кольцевой канал, образованный камерами, со штуцерами для подачи сбросных газов и воздуха, перегородку с отверстиями по периферии и соосным отражательным конусом (см., например, aвт. cв. СССР 1590851, МКИ F 23 G 7/06, 1990, БИ 33).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность сжигания сбросных газов.

Указанный недостаток обусловлен невысокой температурой газов, поступающих в зону смешения с продуктами горения дополнительного топлива, вследствие незначительней поверхности нагрева теплообменного устройства.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является установка для сжигания газовых выбросов, содержащая камеру сгорания с размещенным в ней горелочным устройством, корпус, трубчатый и щелевой теплообменники, сообщенные между собой воздуховодом, патрубки ввода газовых выбросов и удаления очищенных газов (см. DE 3107664 А1, кл. F 23 G 7/06,1982).

Недостатком известного технического решения является низкая эффективность сжигания газовых выбросов.

Указанный недостаток обусловлен низкой турбулентностью потоков, приводящей к ухудшению условий смешения компонентов реакции термического окисления.

Цель изобретения - повышение эффективности сжигания выбросов за счет улучшения контакта газа с факелом топливного газа.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для сжигания газовых выбросов, включающей камеру сгорания с размещенным в ней горелочным устройством, корпус, в котором установлен с зазорами трубчатый теплообменник, ограниченный кожухом и трубными решетками, и щелевой теплообменник, сообщенные между собой воздуховодом, образованным зазором между трубной решеткой и корпусом, а также с камерой сгорания, при этом патрубки ввода газовых выбросов и удаления очищенных газов сообщены соответственно с трубным и межтрубным пространствами теплообменника, согласно изобретению камера сгорания выполнена в виде трехгранной призмы, корпус размещен на грани призмы, трубчатый теплообменник установлен в корпусе горизонтально и имеет трубы, расположенные в шахматном порядке, и кожух, выполненный в виде двух параллельных пластин, установленных с зазором к корпусу с образованием щелевого теплообменника, при этом в камере сгорания над горелочным устройством установлен рассекатель факела.

Отличительными признаками предлагаемой установки является то, что камера сгорания выполнена в виде трехгранной призмы, корпус размещен на грани призмы, трубчатый теплообменник установлен в корпусе горизонтально и имеет трубы, расположенные в шахматном порядке, и кожух, выполненный в виде двух параллельных пластин, установленных с зазором к корпусу с образованием щелевого теплообменника, при этом в камере сгорания над горелочным устройством установлен рассекатель факела.

Благодаря этому обеспечивается интенсивное перемешивание реагентов и увеличение времени их пребывания в реакционной зоне, приводящее к полному термическому окислению.

Изобретение иллюстрируется чертежами: на фиг.1 изображен продольный разрез установки для сжигания газовых выбросов; на фиг.2 - поперечное сечение.

Установка состоит из камеры сгорания 1, горелочного устройства 2, трубчатого 3 и щелевого 4 теплообменников.

Камера сгорания 1 снабжена корпусом 5, в верхней части которого расположен патрубок 6 для удаления очищенных газов.

Над горелочным устройством 2, размещенным в камере сгорания 1, установлен рассекатель факела 7.

Трубчатый теплообменник 3 состоит из труб 8, расположенных в шахматном порядке, трубных решеток 9 и кожуха, выполненного в виде двух параллельных пластин 10. Трубное пространство 11 теплообменника 3 сообщено с патрубком 12 ввода газовых выбросов.

Щелевой теплообменник 4 образован параллельными пластинами 10 трубчатого теплообменника 3, установленными с зазором к корпусу 5.

Зазор между трубной решеткой 9 и корпусом 5 образует воздуховод 13, сообщающий трубное пространство 11 теплообменника 3 со щелевым теплообменником 4.

Щелевой теплообменник 4 сообщен также с камерой сгорания 1 и через межтрубное пространство 14 с патрубком 6 удаления очиищенных газов.

Подача воздуха в зону горения осуществляется через щелевые отверстия 15.

Установка работает следующим образом. Газовые выбросы подают через патрубок 12 в трубное пространство 11 теплообменника 3 и далее через воздуховод 13 и щелевой теплообменник 4 в камеру сгорания 1. Проходя последовательно теплообменники, расположенные в камере сгорания 1 и зоне термического окисления продуктов, газовые выбросы нагреваются до температуры 550-600^oC. В камере сгорания 1 нагретые газовые выбросы интенсивно смешиваются с высокотемпературными (950-1000^oС) продуктами сгорания дополнительного топлива.

Турбулентность газовому потоку и необходимое время пребывания продуктов горения до полного термического окисления обеспечивают рассекатель факела 7, расположенный над горелочным устройством 2, и шахматное расположение труб 8 теплообменника 3.

Рассекатель 7 отклоняет факел дополнительного топлива навстречу газовым выбросам, поступающим из щелевого теплообменника 4, и с трубами теплообменника 3 образует разреженные зоны, способствующие интенсивному перемешиванию реагентов (воздуха, поступающего через щелевые отверстия 15, продуктов горения дополнительного топлива и компонентов газовых выбросов), повышению температурного уровня в зоне горения и степени выгорания выбросов.

Наиболее полное термическое окисление обеспечивают в межтрубном пространстве 14 теплообменника 3 при температуре 700-800^oС и дополнительном перемешивании газовых потоков. Очищенные газы удаляются из установки через патрубок 6.

Предлагаемая установка планируется к внедрению на Муромском приборостроительном заводе для очистки газовых выбросов, поступающих с мусоросжигательных печей.

Таким образом, внедрение установки позволит повысить эффективность сжигания газовых выбросов за счет улучшения условий их контакта с факелом топливного газа и продуктами его горения.

Формула изобретения

Установка для сжигания газовых выбросов, включающая камеру сгорания с размещенным в ней горелочным устройством, корпус, в котором установлен с зазорами трубчатый теплообменник, ограниченный кожухом и трубными решетками, щелевой теплообменник, сообщенные между собой воздуховодом, образованным зазором между трубной решеткой и корпусом, а также с камерой сгорания, при этом патрубки ввода газовых выбросов и удаления очищенных газов сообщены соответственно с трубным и межтрубным пространствами теплообменника, отличающаяся тем, что камера сгорания выполнена в виде трехгранной призмы, корпус размещен на грани призмы, трубчатый теплообменник установлен в корпусе горизонтально и имеет трубы, расположенные в шахматном порядке, и кожух, выполненный в виде двух параллельных пластин, установленных с зазором к корпусу с образованием щелевого теплообменника, при этом в камере сгорания над горелочным устройством установлен рассекатель факела.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2