Способ сжигания топлива

 

< 1727942

Свюз Советских

Социалистических

Республик

«о, у )„ -", д

-т»

) у.., .р ть „ ) Гдт рт ат„ < 1 е, . ф (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.09.77 (21) 2525655/24-06 с присоединением заявки.% (51}м. Кл.

F 23 С, 5/28

Гесудерствеииый комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень М 1 4 по делам изобретений и открытий

{M) УДК 662.О5О.. 3(088.8) Дата опубликования описания 18.04.80 (72) Автор изобретения

И. Т. Эльперин

Ордена Трудового Красного Знамени институт теплои массообмена им, А. В. Лыкова АН Белорусской CCP (7I) Заявитель (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА М жакта"Нйьа жуаФ@ Жь емаайЖ"нЖ"емФь таьута@АЬаеХ:=- АЖьтвй еЖ»* жьа%ажасе4Ьь аььееНФМИЮ Фэ уууШФлан ьаьймжйзнзавнутФж. натур 0 " нзнавМввЫнм м1 т--ррьу

1 2

Изобретение относится к области ния, наличие в продуктах горения вредных сжигания низкокалорийного преимущест- выбросов, загрязняющих окружающую венно газообразного топлива и может среду, и невозможность сжигания низкобыть использовано в энергетике, хими- калорийных газо-воздугьных смесей. ческой промышленности, нефтехимии и . Целью изобретения является интенсинекоторых других отраслях техники. „- фикация процэ"са горения с одновременИзвестна радиационная горелка для — Йь f редйы Ьыброоов при . сжигания газообраного топлива, содер- - -- сжигании пизкокалорийнь.х преимущественжащая вертикальную излучающую трубу но газообразных видов топлива. с газораспределительной решеткой, час- -- " --=- Это достигается путем подачи смеси

1о тично заполненную мелкодисперсным ма-: топлива, воздуха и предварительно териалом для образования псевдоожижен-, подогсеттьтх сыпучих материалов, которые ного слоя, в которой для повышения КПД-"- - . подаются- встречньтмй сталкивающимися

Ж ррсмтн евиальлиааамФ, - на заданном расстоянии от газораспре- "- - потоками. делительной решетки (порядка диаметра -"- "-=-. В качестве сыпучих материалов

tS трубы) коаксиально установлена цилинд-:=. ìîãóò быть использованы шамотные ша- рическая вставка, длина которой состав- --- рикй; (кобальт, никель, молибден и т.п). ляет половину активного участка трубы. При этом частицы сьптучего материала

В известной горелке в зону горения посту- вовлекаются в зопе соударения встречных пает смесь топлива, воздуха и предвари-: потоков.-в колебательное движение, многотельно подогретого сьтунего материала(1у . кратно переноснтсн нз одного газо озНедостатками сжигания топлива в та- луюнаго потока а ар тон, пересекая прк жююажюж ж . - ж-невысокая интенсивность процесса горе- -- --- уфующие чегрез зону горения частицй

942 тепла, обг а турой, со т способнос вой тепло может бы ратуры го ной устан

3 727 выполняют функции теплоносителя — ката гпгзатора и переносят из зопьг горения в зону подготовки топлива тепло и актив ные, химические радикальr, одповрелкжно способствуя протеканию каталитического

5 окисления горючих компонентов на раз— витой поверхности частиц. В качестве сг,жгучего материала может быть также использбвано диспергйрован ое твердое органическое топливо, например кокс. 1 О

Описанный процесс интенсифицирует горения и обеспечивает полное окисление всех горючих компонентов газообразпого топлива при одновременном понижении . температуры в зоне горения, в результате чего уменьшается генерация вредных окислов азота. Отходягггйе продукты горения вьпюсят из зоны горения частицы сыпучего материала, потерявшие в связи с соударениями скорость, которые 2о . улавливаются из газа любым известным способом, например, в циклонах -и вновь подаются во встречньге свежие газо-воздушные потоки. При этом предусматривается подогрев свежих газо — воздуипгых потоков за счет тепла отходящих газов.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего данный способ сжигания топлива.

Устройство состоит по крайней мере из двух соосно расположенных навстречу друг другу разгонных каналов 1, тор1 цы которых раздвийуты на расстояние

Н 8 13, где D-эквивалентный диаметр разгонных каналов. Разгонные ка- 3> налы расположены внутри цилиндрической камеры сгорания 2. Вокруг камеры сгорания предусмотрен кожух 3, снабженный центральной газоподводящей трубой 4. Кожух заполнен многослойной 40 газоохлаждаемой набивкой 5, его внутренее пространство соединено с разгонными каналами окнами 6. Кожух покрыт тепловой изоляцией 7.

По торцам камеры сгорания 2 распо- 45 ложеяы два газовыпускных трубопрово— да 8, присоединенных к разделителям фаз, например циклонам 9.. 1Ьпслоны снабжены газоотводящими патрубками 10.

Выходящие из щпсггонов течки 11 присоединены к разгонным каналам 1. На течках установлены устройства 12, регулирующие вйвод дисперсного материала, уловленного в циклонах, например турникеты. Между разгонными ка налами в камере сгорания 2 установлена заполнительное устройство 13, напримерр электрозажигатель.

F абочии процесс описагпюго устрои— ства прот кает следующим образом.

В раз иные каналы 1 подается подлежащая жиганию газо-воздушная смесь, причем ча ть ее вводится непосредственно B р згонпые каналы, а часть пос тупает в них через трубу 4, внутрен— пее прос анство кожуха 3 с газоохлаждаемой на ивкой 5 и окна 6. Количество газо-возд пгой смеси, поступающей в каналы l непосредственно и через ко— жух 3, регулируется заслонками, установленныгги на каналах 1 и трубе 4.

В раз нные каналы 1 по течкам 12 поступает мелкодисперсный твердый материал, выполняющий функции промежуточ| ного твердого теплоносителя и катализатора го гения. В качестве сыпучего материала могут быть использованы любые м кодисперсные пористые материалы с каталитической поверхностью, например узкофракционированньге шамотные шар и размером 2 мм, пропитанные солями тя елых металлов и подвергнутые термическ и обработке, или кокс.

Частиц г сыпучего материала циркулируют вн ри установки по следующему контуру: азгонные каналы 1, камера сгорания, трубопровод 8, циклон 9, очка 11, разгонные каналы. При своем колебатещ ном движении в зоне соударения потокОв частицы сыпучего материала способств т переносу тепла и активных радикалов из зоны горения в зону подготовки плива, тем самым подготавливают топ во к горению и создают условия для и лного сжигания бедных смеcei Инт сификации горения способствует также ра итая"каталитическая поверхность ча иц, покрытых пленками тяжелых мета лов. Кроме того, частицы сыпучего м ериала при своей циркуляции переносят тепло из зоны горения в зону подготовк топлива и интенсифицируют подогрев вежей газо-воздушной смеси при ее д женин в зону горения по разгонным убам за счет теплообмена с отходящими газами через боковую поверхность разгонных труб. Отходящие из циклон в 9 по патрубкам 10 газы,. охлажден ые в связи с рециркуляцией дают энтальпией и темпераветствующей теплотворной и свежей смеси и ее массомкости. Эта температура значительно ниже темпеенйя, реализуемой в описанвке. в связи с рециркуляцией

5 тепла и использованием его для пред варительного подогрева свежей газо- . воздушной смеси до ее сжигания.

Для первоначального пуска холодной установки желательно использовать более калорийную газо-воздушную смесь до разогрева установки до рабочей температуры 1200 С.

Эффективность изобретения определяется интенсификацией процесса горения, уменьшением выбросов в атмосферу вредных продуктов неполного горения топлива, возможностью сжиганИя низко калорийных видов топлив и газо-воздушных смесей с невысокой концентрацией 15 горючих компонентов.

7279

Составитель М, Зубков

Редактор Т. Юрчикова; Техред О. Анцрейко Корректор Я, Весел»окая

Заказ 1 1 1 3/38 Тираж 619 Подписное

БНИИПИ ГосударственпМго кйлййета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПЛП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ сжигания топлива путем подачи в зону горения смеси топлива, 42 б воздуха и предварительно подогретого сыпучего материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации .процесса горения с одновременным уменьшением вредных выбросов-, смесь топлива, воздуха и сыпучего материала подают по крайней мере двумя встречными сталкивающимися потоками.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юО шийся тем, что в качестве сыпучего материала используют шамотные

i шарики, йропитанные солями тяжелых металлов, например кобальта

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве "сыпучего материала используют твердое ор- ганическое топливо, например кокс.

Источники информ ации, 2О принятые во внимание при экспертизе

1. Авто )ское свидетельство СССР № 507748, кл. F 23 Р 13/ 12, 1971..