Устройство рециркуляции дымовых газов

Авторы патента:

F23C13/00 - Устройства для сжигания жидкого, газообразного и пылевидного топлива (устройства для сжигания твердого топлива F23B; горелки, форсунки F23D, конструктивные элементы камер сгорания, не отнесенные к другим подклассам F23M; камеры сгорания для получения продуктов сгорания высокого давления или высокой скорости F23R)

Владельцы патента RU 2761254:

Александров Сергей Валерьевич (RU)

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в водогрейных котлах. Устройство содержит горелку 1 с радиально встроенными патрубками 2, расположенными по окружности горелки. Патрубки выполнены в виде отрезков труб, входные горловины которых находятся в специальной полости 3 топки котла, а выходы находятся внутри горелки и изогнуты в направлении движения воздушного потока. За счет разрежения, которое возникает при омывании выходов патрубков потоком воздуха, происходит подсос дымовых газов из специальной полости и их смешение с воздухом. Для регулирования степени рециркуляции дымовых газов патрубки снабжены управляемыми заслонками 4. Технический результат - снижение концентрации кислорода в топливовоздушной смеси за счет снижения температуры горения топлива в котле. 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве и реконструкции водогрейных котлов, предназначенных для отопления и горячего водоснабжения.

Известно Устройство рециркуляции дымовых газов (далее УРДГ), предназначенное для уменьшения выбросов оксидов азота в уходящих газах котла КВ-ГМ-139.6-150 (ПТВМ-120Э) [1]. Котел имеет башенную компоновку: над вертикальной топочной камерой прямоугольной формы располагается конвективная поверхность нагрева. УРДГ представляет собой четыре независимых канала рециркуляции, соединяющих внутренний объем котла за конвективной поверхностью с воздушными каналами горелок. Один канал обеспечивает четыре горелки. Каждый канал УРДГ представляет из себя конструкцию, состоящую из всасывающего патрубка диаметром 377 мм, дымососа с направляющим аппаратом, установленным на виброизолирующей платформе, распределителей, газоходов (рециркуляционных каналов) диаметром 219 мм с дроссельными заслонками и компенсаторами тепловых расширений. Каждая заслонка и направляющий аппарат оборудованы исполнительными механизмами МЭО-40. Для снижения тепловых потерь и защиты персонала все рециркуляционные каналы выполнены герметичными и покрыты тепловой изоляцией.

Существенным недостатком данной конструкции являются ее сложность (20 исполнительных механизмов типа МЭО-40, 4 дымососа с направляющими аппаратами), значительные материалоемкость (общая масса 3500 кг) и потребление электроэнергии (установленная мощность около 80 кВт).

Известно также Устройство для рециркуляции дымовых газов в воздуховод котла (патент №2100697). Сущность изобретения: устройство представляет из себя перепускной трубопровод с шиберной заслонкой, соединяющий дымоход с воздуховодом. Причем входная горловина выполненная в виде гиба, развернутого навстречу потоку дымовых газов, располагается в дымоходе котла, а выход расположен в воздуховоде, причем выполнен в виде гиба, направленного по ходу потока воздуха и снабжен специальным насадком. Выходное сечение насадка имеет срез под углом 30° к вертикальной плоскости поперечного сечения воздуховода. Эжекция дымовых газов обеспечивается потоком дутьевого воздуха. Регулирование степени рециркуляции дымовых газов осуществляется шиберной заслонкой на перепускной трубе.

Недостатком данного устройства является то, что дымоход и воздуховод котла должны находиться рядом. В ряде конструкций котлов расстояние между ними могут составлять 10 и более метров, что может затруднить трассировку перепускного трубопровода, а его аэродинамическое сопротивление не позволит обеспечить требуемую степень рециркуляции дымовых газов.

Целью настоящего изобретения является снижение концентрации оксидов азота в уходящих газах котла. Указанная цель достигается за счет снижения температуры горения топлива в котле, что происходит благодаря подмешиванию дымовых газов, отбираемых из специальной полости топочного пространства котла, к воздуху, предназначенному для окисления топлива. Таким образом уменьшается концентрация кислорода в топливо-воздушной смеси, что снижает скорость и температуру горения.

Устройство рециркуляции дымовых газов Фиг. 1, Фиг. 2 содержит горелку 1 с радиально установленными по окружности патрубками 2, выполненными в виде отрезков труб, входные горловины которых размещены в специальной полости 3 топки котла, а выходы находятся внутри горелки и изогнуты в направлении движения воздушного потока. Для регулирования степени рециркуляции патрубки снабжены управляемыми заслонками 4.

Специальная полость 3 топки котла формируется при разводке экранных труб 5 под установку горелки 1. Она представляет собой просвет между поверхностью разведенных труб и поверхностью экрана, разведенные трубы при этом закрывают корпус горелки и выступающие части патрубков от теплового воздействия пламени. Поверхности труб, образующих специальную полость, могут быть покрыты шипами 6, а сама полость ограничена и разделена диафрагмами 7 на каналы для направления и эффективного охлаждения дымовых газов, отбираемых на рециркуляцию.

Устройство рециркуляции дымовых газов работает следующим образом. После розжига и выхода горелки на заданный режим работы, открываются заслонки 4 на патрубках 2. При этом дымовые газы из специальной полости топки котла, пройдя по каналам полости и охладясь, за счет разрежения, которое возникает при омывании выходов патрубков потоком воздуха, подсасываются в горелку и смешиваются с воздухом. Степень рециркуляции регулируется положением заслонок. Контроль за процессом рециркуляции можно вести по содержанию кислорода после смешения воздуха с дымовыми газами.

Список использованной литературы:

1. «Котлы водогрейные мощностью от 0.05 до 209 МВт». Каталог для проектирования котельных. Издание 2. АО «Дорогобужкотломаш» 2016. - 226 с.

Устройство рециркуляции дымовых газов, содержащее горелку с радиально встроенными патрубками, расположенными по окружности горелки и снабженными управляемыми заслонками с выходами, выведенными внутрь горелки и изогнутыми в направлении воздушного потока, отличающееся тем, что входные горловины патрубков находятся в специальной полости топки котла, образованной разводкой экранных труб под установку горелки, при этом поверхности труб, образующих специальную полость, могут быть ошипованы, а сама полость ограничена и разделена диафрагмами на каналы для эффективного охлаждения дымовых газов, отбираемых на рециркуляцию.

Изобретение относится к энергетике. Теплогенератор пульсирующего горения (ТПГ) содержит клапанно-смесительное устройство на входе в камеру сгорания, выход из которой через трубы-резонаторы и дымовую трубу сообщен с атмосферой.

Тепловодородный генератор // 2757044

Изобретение относится к теплогенерирующим установкам, работающим на природном газе, и служит для утилизации вредных газообразных выбросов. В тепловодородном генераторе продуктовые трубопроводы соединены через теплообменник с узлом выделения водорода, состоящим из нескольких адсорберов.

Способ вычислительного моделирования процессов газодинамики горения, протекающих в материальной среде, допускающей химические трансформации // 2756881

Изобретение относится к области информационных технологий, предназначенных для специализированной обработки данных, в частности к способу вычислительного моделирования процессов газодинамики горения, протекающих в некой материальной среде, допускающей химические трансформации. Способ вычислительного моделирования процессов газодинамики горения, протекающих в материальной среде, допускающей химические трансформации, включает последовательно осуществляемые следующие действия: определяют в исходной указанной материальной среде, допускающей химические трансформации, исходные данные, описывающие взаимосвязанные физико-химические и динамические процессы, осуществляют декомпозицию указанной материальной среды на геометрические области, каждая из которых соответствует своему набору исходных данных указанных физико-химических и динамических процессов, осуществляют для каждой указанной геометрической области декомпозицию указанных физико-химических и динамических процессов на газодинамические, термодиффузионные и химические процессы, осуществляют последующую обработку меняющихся во времени указанных данных в каждой геометрической области с помощью гибридной кластерной системы параллельных вычислений, каждый узел которой включает совокупность вычислительных устройств, таких как: по меньшей мере один процессор общего назначения и по меньшей мере один сопроцессор.

Каталитический реактор для утилизации осадков сточных вод коммунальных очистных сооружений и способ осуществления утилизации // 2752476

Изобретение относится к устройствам и способам утилизации влажных иловых осадков коммунальных очистных сооружений с целью нейтрализации сточных вод (канализации). В частности, изобретение относится к каталитическому реактору для утилизации иловых осадков сточных вод с вертикальным корпусом, с патрубком для подачи катализатора в верхней части корпуса, с последовательно расположенными в нижней части корпуса патрубками ввода илового осадка, шнековой подачи угля и патрубком удаления катализатора, над которыми внутри корпуса, в его средней части, расположена организующая насадка, а в основании корпуса реактора расположен разгрузочный шнек для выгрузки несгораемых компонентов иловых осадков сточных вод, причем отбойник, расположенный в верхней части корпуса реактора под крышкой с трубой вывода дымовых газов, выполнен в форме полого усечённого конуса, при этом усечённый конус отбойника закреплён на корпусе реактора вниз основанием с меньшим диаметром, в котором закреплён пирамидальный четырёхгранный наконечник вершиной вниз с диагональю основания, большей, чем диаметр меньшего основания усечённого конуса отбойника, таким образом, что между плоскостью основания наконечника и плоскостью меньшего основания усечённого конуса отбойника образованы зазоры; в нижней части корпуса реактора между патрубком удаления катализатора и зоной выгрузки несгоревших компонентов осадка с патрубком для разгрузочного шнека расположено воздухораспределительное устройство, которое состоит из двух внешних распределительных коллекторов, расположенных в одной плоскости и параллельно друг другу у диаметрально противоположных стенок корпуса реактора, с отходящими от каждого коллектора через колена по три трубы круглого сечения с перфорационными отверстиями в нижней части стенки.

Способ оптимизации процесса факельного сжигания топлива // 2752216

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к способам оптимизации процесса горения топлива. Способ включает подачу топлива и воздуха в горелочное устройство, бесконтактное измерение температуры в факеле, определение точки с максимальной температурой вдоль его продольной оси, контроль и регулирование температурных параметров в горящем факеле.

Устройство для беспламенного получения тепловой энергии из углеводородных топлив // 2750638

Изобретение относится к области генераторов тепловой энергии. Настоящее изобретение касается устройства для беспламенного получения тепловой энергии из углеводородных топлив каталитической конверсией углеводородов в диоксид углерода и воду.

Способ и устройство для снижения загрязнителей окружающей среды в тяжелом судовом жидком топливе // 2746591

Изобретение относится к двум вариантам способа снижения загрязнителей окружающей среды в тяжелом судовом жидком топливе. Один из вариантов включает: смешивание некоторого количества сырья тяжелого судового жидкого топлива с некоторым количеством водородного газа в качестве активирующего газа с получением смеси исходного сырья; контактирование смеси сырья с катализаторами, в качестве которых используют по меньшей мере катализатор гидродеметаллирования и катализатор гидродесульфурации, с образованием технологической смеси из смеси сырья; получение указанной технологической смеси и отделение жидких компонентов продукта тяжелого судового жидкого топлива технологической смеси от газообразных компонентов и побочных углеводородных компонентов технологической смеси и выгрузку продукта тяжелого судового жидкого топлива, при этом осуществляют выборочное удаление загрязнений окружающей среды из исходного сырья тяжелого судового жидкого топлива с обеспечением контакта смеси сырья сначала со слоем катализатора для деметаллизации, а далее со слоем катализатора для десульфуризации, в процессе осуществления способа слой с высокой активностью деметаллизации действует как защитный слой для слоя десульфурации.

Клапанно-смесительное устройство теплогенератора пульсирующего горения // 2746376

Изобретение относится к области энергетики. Клапанно-смесительное устройство теплогенератора пульсирующего горения (ТПГ) содержит блок обратных воздушных клапанов, смесительную трубу со штоком стабилизатора пламени, причем в смесительной трубе выполнены опоясывающий ряд дозирующих отверстий для подачи топливного газа из газового ресивера через обратный газовый клапан и установка свечи зажигания.

Способ проверки взрывонепроницаемости оболочки клапанно-смесительного устройства, снабженного огнепреградителем, теплогенератора пульсирующего горения // 2746293

Изобретение относится к области энергетики. Способ проверки взрывонепроницаемости оболочки клапанно-смесительного устройства, снабженного огнепреградителем, заключается в организации взрыва газовоздушной смеси и направлении взрывной волны на клапанно-смесительное устройство.

Теплогенератор пульсирующего горения // 2745230

Изобретение относится к теплогенератору пульсирующего горения для подогрева теплоносителя в системах отопления или подогрева технологического газа. Теплогенератор пульсирующего горения состоит из камеры сгорания с клапанно-смесительным устройством подготовки топливно-воздушной смеси и ее розжига, труб-резонаторов основного контура и цилиндрической камеры дополнительного резонирующего устройства и дымовой трубы с шумоглушителем.

Способ погружного сжигания топлива и окислителя в плавильных печах барботажного типа // 2762608

Изобретение относится к области энергетики и может применяться в аппаратах для плавления базальта с реализацией погружного горения. Способ погружного сжигания топлива и окислителя в плавильных печах барботажного типа заключается в раздельной подаче природного газа и окислителя в горелке, нагреве природного газа от стенок отверстия до температуры разложения на водород и углерод, горении выходящих компонентов, образовании в процессе горения тепла, причем компоненты горения нагревают с помощью футеровки пода печи, тем самым образованное тепло возвращают в плавильную печь через перфорацию пода печи, при этом выходящие компоненты начинают гореть непосредственно на выходе из горелки и продолжают гореть в расплаве, при этом на выходе из горелки получают высокоэффективное топливо в виде сажеводородной смеси. Технический результат заключается в минимизации расхода природного газа. 2 ил.