Устройство для сжигания мелкофракционных древесных отходов

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ СЖИГАНИЯ МЕЛКОФРЛКЦИОННЫХ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ, содержащее горизонтальную цилиндрическую камеру сгорания с соплом для ввода отходов, основной и дополнительной горелка ли для ввода жидкого или газообразного топлива и воздухоохлаждаем2 м кожухом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы при сжигании двух видов топлив путем организации взаимодействий Факелов и интенсификации реагирования обоих топлив с окислителем, сопло для ввода в камеру сгорани 1 мелкофракционных древесных отходов установлено танген циально на расстоянии

,SU„„1057750 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5П Р 23 С 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3451284/? 9-33 (22) 07 ° 06.82 (46) 30.11.83. Бюл. У 44 (72) В.P.Пурим и Д.Н.Беньямовский (71) Ордена Трудового Красного Знамени академия коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова (53) 628.54(088.8) (56) 1.Семененко Н.A. и др. Котельные установки проьииленных предприятий.

М.-Л., Госэнергоиздат., 1960, с. 100102, 142-144.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 623082, кл. F 26 В 23/02, 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ

МЕЛКОФРАКЦИОННЫХ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ, содержащее горизонтальную цилиндри,ческую камеру сгорания с соплом для ввода отходов, основной и дополнительной горелками для ввода жидкого или газообразного топлива и воздухоохлаждаемлл кожухом, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения эффективности работы при сжигании двух видов топлив путем организации взаимодействия Факелов и интенсификации реагирования обоих топлив с окнслителем, еопло для ввода в камеру сгорания мелкофракционных древесных отходов установлено танген.циально на расстоянии (0,1-0,14 )/3 к ,от основной топливной горелки, где

Р н †. внутренний диаметр камеры. Е

1057750

Иэобрвтвнив относится к топочным устройствам для сжигания мелкофракционных топлив и может быть использовано в промышленности строительных материалов и деревообрабатывающей промышленности.

Иэвебтны топочные устройстна, в которых сжигаются мелкофракционные древесные отходы. Такие, устройства имеют значительныв объемы, в которых не представляется возможным создать равномерно высокотемпературные условия по всему объему и многократную циркуляцию потока топливно-воздушной смеси для быстрого воспламенения, горения и полного выгорания образую- 15 щегося кокса, а наличие колосниконой решетки приводит к потерям отходов с провалогл через нее, снижая КПД устоойства (13.

Наиболее близким по технической 20 сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для сжигания мелкофракционных древесных отходов, содержащее горизонтальную цилиндрическую камеру сгорания с 75 соплом для ннода отходов, основной и дополнительной горелками для ввода жидкого или газообразного топлива и воздухоохлаждаемым кожухом (2 ).

Однако указанные циклонные горелочные устройства приспособлены для сжигания только одного жидкого или газообразного топлива и имеют большие

)габариты (две камеры сгорания ). В них не могут сжигаться различные нидыз5 топлив, в частности мелкофракционные древесные отходы и жидкое или газообразное топливо.

Цель изобретения — повышение эффективности работы при сжигании двух 40 видов топлив путем организации взаимодействия факелов от сжигания топлива и мелкофракционных древесных отходов и интенсификации реагирования обоих топлив с окислителем.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для сжигания мелкофракционных древесных отходов, содержащем горизонатльную цилиндрическую камеру сгорания с соплом для ввода отходов, основной и дополнительной50 горелками для ввода жидкого или газообразного топлива,, и воздухоохлаждаемым кожухом, сопло для ввода в камеру сгорания мелкофракционных древесных отходов установлено тангенциально на расстоянии 0,1-9,14 /2щн от основной топливныф горелки, где Ээнвнутренний диаметр камеры.

В камере горелочного устройства организуется совместное сжигание 60 двух различных видов топлива: жидкого и мелкофракционных древесных отходов или газообразного и мелкофракционных древесных отходов. Жидкое или газообразное топливо составляющее до 65

15% ох общего количества топлива, сжигавмого в камере сжигается в началв камеры, а затем вводятся мелкофракционные древесные отходы, которые воспламеняются и полностью сгорают но вращающемся потоке газов от сжигания природного газа или нефтепродуктов. Поэтому основная горелка (для мазута или газа ) устанавливается в начале камеры и на расстоянии 5 — 0,1-0,14 /Р „ от оси основной горелки, достаточном для организации . взаимодействия и реагирования между собой компонентов обоих топлив, устанавливается устройство для ввода в камеру мелкофракционных древесных отходов, что одновременно позноляет уменьшить суммарный коэффициент избытка воздуха и, соответственно, снизить образование газообразных токсичных веществ, выбрасываемых с продуктами сгорания.

На фиг.1 представлено устройство для сжигания мелкофракционных древесных отходов, общий вид; на фиг.2 разрез A-A на фиг.1; на фиг.З вЂ” разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство имеет горизонтальную цилиндрическую камеру 1 сгорания, одну основную горелку 2, одну дополнительную горелку 3, охлаждающую воздушную рубашку 4, сопло 5 для ввода в камеру мелкофракционных древесных. отходон. Изнутри камера сгорания обмуронана.огнеупорным материалом.

Устройство работает следующим образом.

Жидкое или газообразное топливо (составляющее до 15% от общего количества топлива, сжигаемого н циклонной камере ) сжигается н начале каме)ры с помощью основной горелки 2, а .затем зжекцией, создаваемой поступаю3цим высоконапорным первичным воздухом через сопло 5, вводятся мелкофракционные древесные отходы, которые ноаплагленяются и полностью сгорают во вращающемся потоке высокотемпературных газов, образующихся от горения жидкого или газообразного топлива. Поэтому основная горелка 2 устанавливается н начале каглеры, на расстоянии S =(0,1-0,14)/Р „

),здесь S и 3„, в и .) от вертикальной оси основной горелки, достаточном для организации нзаимодейстния и реагирования между собой компонентов обоих топлив и их минеральных частей с целью предотвращения образования вредных веществ, устанавливается устройство для ввода в камеру мелкофракционных древесных отходов. Такое размещение вводон жидкого или газообразного топлива и мелкофракционных древесных отходов, кроме того, позволяет уменьшить общий коэффициент избытка воздуха для

1057750

Содержание, г/м

Температура в камере„

ОС

Коэффициент избытка воздуха

S0 +SOS летучей эолы

9,1

12,2

900

1,2

0,0801

0,0846

О, 0899

0,0943

1,31

9,08

11,8

15,8

0,5

9,02

5,2

980

1,30

16,2

4,9

0,2

7,5

1000

3,1

1,21

0,03 17,3

3,7

1340

1,12

18,8

2,2

0,1

1400

18,8

2,1

1400

18,9

2,1

1340

1,12

18,8

2,2

1325

1,13

18,6

2,4

7,5

1000

1,42

14,8

6,2

970

8,9

1,57

13,4

7, 6.

9,1

900

1,68

12,5

8,5 процесса горения, что также сущест-, венно снижает возможность образования вредных веществ, выбрасываемых с продуктами сгорания. уменьшение расстояния 5 ниже 0,1/По„ не обеспечивает развития факела от сжигания мазута и следовательно, достаточной температуры для стабилизации горения древесных отходов, а вызывает химический недожог. Увеличение этого расстояния выше О, 14/ Drrz снижает интенсивность реагирования между собой компонентов обоих топлив при горении

6 и приводит к увеличению длины камеры.

Для обеспечения полного сгорания обоих топлив после осуществления про-15 цесса реагирования компонентов про-

Состав уходящих дымовых газов,Ъ

Б ЛЗН,м 02 СО2

0,1006

0,1202

0,1299

О, 1397

0,1495

0,1602

0,1699

В результате проведенных испытаний были определены граничные значения расстояния 5

При значениях Р, составляющих — 55 менее 0,1/28„, наблюдается увеличение коэффицйента избытка воздуха, появление химического недожога (СО), снижается температура в камере, а поэтому появляется летучая зола, за- 6Q гряэняющая в газоходах поверхности нагрева. Следовательно, взаимодействие двух факелов не приводит к пол ому сжиганию двух топлив. При зна,чениях 5, составляющих более 65 дуктов горения обоих топлив, а сле= довательно, для сохранения дальнейшей крутки газового потока до конца камеры в камеру предусмотрен подвод вторичного воздуха.

В таблице проведены результаты испытаний экспериментального образца циклонного горелочного устройства для совместного сжигания мелкофракционных древесных отходов и мазута, установленного к паровому котлу типа

Бабков-Вилькокс (испытания проводились при различных расстояниях S от ввода отходов по оси основной горелки при внутреннем диаметре циклонной камеры, равном 890 мм ).

О, 14/Р, наблюдается увеличение коэффициента избытка воздуха и,как следствие, снижается температура в камере, появляется летучая зола, так как отсутствуют условия для ее плавЛения и удаления из камеры в жидком состоянии . При значениях 5, составляющих 0 1/ ВgH — 0,14/Э „, т.е. при

О, 1/DrrH (5 (0,14/Рзн, наблюдается наименьшйй коэффициент избытка воздуха, отсутствуют химический недожог и летучая зола.

Учитывая, что предлагаемое горелочное устройство, устанавливается в

1057750

4-А

Аг.2 качестве топочного устройства к котлоагрегату, то в случае, когда отсутствуют древесные отходы, для обеспечения нормальной и непрерывной работы .котлоагрегата при номинальной производительности в камере устанавли- 5 вается вторая, дополнительная горелка 3 для мазута или газа; которая вместе с первой (основной ) горелкой обеспечит суммарный необходимый расход топлива. 10

После сгорания топлива дымовые газы, пройдя огнеупорный пережим, поступают в экранные и конвективйые поверхности нагрева для передачи тепла рабочей среде ° 15

Для охлаждения обмуровки камеры снаружи ее устроена воздушная винтообразная рубашка 4, по которой движется поступающий от вентилятора воздух. Нагретый таким образом воздух поступает в горелки и устройство для ввода древесных отходов на горение.

Наличие основной горелки (для мазута или газаP и расположение ее .на определенном расстоянии от сопла для ввода в ту же камеру мелыофракционных древесных отходов обеспечивает при совместном сжигании мазута или газа и древесных отходов полное их сжигание, тем саввам увеличивая КПД подобных устройств на 3-5%, а наличие второй дополнительной горелки (для мазута или газа )обеспечивает при совместной работе с основной горелкой (в случае прекращения поступления древесных отходов в камеру) стабильную и безаварийную работу котлоагрегата в целом.

wacko

Составитель T.Ëåïàõèíà

Редактор Л.Филь ТехредЖ.Кастелевич Корректор О. Билак

Заказ 10550 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4