Способ совместного сжигания высоко-и низкореакционного топлива

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg4 F 23 Ñ 11 00

Qpp ф г г

&4.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "1 :: k,:tTakh

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

К)

Ю

4ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3800898/24-06 (22) 11.10.84 (46) 15.03.86. Бюл. ¹ 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт использования газа

s народном хозяйстве, подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов (72) Э.Я.Верозуб, К.Н.Звягинцев, Ю.М.10рьев, А.Е.Бурочкин, С.Г.Митцев, А.С.Митьков, Д.А.Соколов, В.M.ÑHBà÷åíêî и И.И.Храпачев (53) 662.951.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 832253, кл. F 23 D 13/00, 1978.

Спейшер В.А. Огневое обезвреживание промышленных выбросов. М.:

Энергия, 1977, с. 87, 96.

„„SU„„ I 218247 А (54)(5?) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО СЖИГАНИЯ

ВЫСОКО- И НИЗКОРЕАКЦИОННОГО ТОПЛИВА путем подачи высокореакционного топлива в виде центральной струи, а потоков воздуха и низкореакционного топлива — в виде коаксиальных струй, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, вокруг потока низкореакционного топлива подают дополнительную кольцевую струю воздуха.

1218

Предлагаемый способ сжигания формирует длинную зону горения, об" разованную тремя факелами длиной

4-5 м каждый. В начале печи распо лагается над обожженным материалом факел от сжигания части высокореакционного топлива, затем по оси располагается факел от сжигания ниэкореакционного топлива и далее по оси печи - факел от сжигания основного количества высокореакционного топлива. Такое размещение факелов в пе50

М

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано, например, при отоплений вращающихся печей.

Цель изобретения — повышение

5 экономичности.

На чертеже схематически. показано устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит вращающуюся 10 печь 1 с форсунками 2 и 3 высокореакционного топлива. Форсунка 3 установлена в воздушном сопле 4. Для подачи низкореакционного топлива служит кольцевое сопло 5, расположенное между }5 соплами 6 и 7 для подачи первичного и вторичного воздуха. Йиберы служат для регулирования расхода воздуха через сопла 4, 6, 7.

При работе устройства низкореак- 20, ционное топливо с содержанием СО =30-50% подают в печь 1 кольцевым потоком между двумя кольцевыми потоками воздуха. Количество воздуха обеспечивает только сжигание ниэкореак- 25 ционного топлива. При этом происходит быстрое и интенсивное перемешивание потоков, благодаря чему горение низкореакционного топлива начинается раньше, чем высокореакциоиного. Обра- 50 зовавшиеся вокруг потока высокореак1 ционного топлива продукты сгорания, а также наличие в ниэкореакционном топливе высокого содержания балласта (N +СО =50-70%) затрудняет доступ окислителя — неорганизованного воздуха.к топливу, в результате чего факел высокореакционного топ- . лива формируется после сгорания низкореакционного топлива. Сжигание части топлива в зоне охлаждения у выходного конца печи 1 над материалами предотвращает его охлаждение неорганизованным воздухом, поступающим в печь, удлиняет зону горения.

247 2 чи растягивает зону горения до

12-14 м, т.е. теплообмен между факелом и материалом происходит на увеличенной длине, снижает объемное теплонапряжение, так как, несмотря на удлинение зоны горения и наличие трех факелов, тепловая нагрузка на печь сохраняется неизменной. Вследствие этого снижается температура. в зоне горения и ликвидируются локальные перегревы футеровки, приводящие к настылеобразованию, при этом обожженный материал выходит иэ печи с высокой температурой. Необходимость поддержания высокой температуры материала на выходе из печи диктуется специфическими особенностями технологического процесса дальнейшей переработки обожженной во вращающейся печи окисленной никелевой руды.

В качестве высококалорийного топлива в печи сжигания используют мазут марки И-40 и М-100 с теплотой сгорания 39800 кДж/кг. В качестве реагента для снижения температуры зоны обжига используют побочный низкокалорийный газ с содержанием СО= =30-50% получаемый на руднотермических печах завода при плавке ферроникеля с теплотой сгорания от 4000 до 6550 кДж/мв . Содержание балласта в газе колеблется от 50.до 70%. Общая тепловая мощность печи составляет 119 ГДж. В печь подают 19002400 кг/ч мазута (65-80% по теплу от общей тепловой нагрузки печи) и 7500 мв /ч дополнительного реагента - низкокалорийного газа (20 — 35% по теплу от общей тепловой нагрузки печи). Часть мазута (400-900 кг/ч) сжигают в короткофакельной форсунке непосредственно над материалом у выходного конца печи (в зависимости от температуры нагрева материала в печи) для поддержания необходимой температуры материала на выходе из печи не ниже 850 С.

Первичный и вторичный вентиляторный воздух подают через горелку в печь в стехиометрическом объеме, необходимом для сжигания только низкокалорийного газа в зависимости от содержания,в нем СО, исходя из следующей зависимости:

Чв=Чг K (0,05 0 +1,83) м /ч, где.Ч вЂ” количество первичного и втов ричного воздуха, мв /ч;

Ч вЂ” расход низкокалорнйного ra1 за, м /ч;

18247 4 ние факела. Общйя длина зоны горения составляет 13-14 м.

При колебаниях содержания СО в газе изменяется теплота его сгорания, в связи с этим изменяют количество мазута, подаваемого на дополнительную форсунку, чтобы сохранить неизменной общую тепловую нагрузку и температуру материала на выходе иэ печи.

10 На основной горелке, расположенной по оси печи, расход мазута поддерживают постоянным. Расход мазута принят иэ расчета, чтобы удельное объемное теплонапряжение в глубине печи не

15 превышало определенной для данного режима величины, при которой не происходит настылеобраэование.

3 12

° К вЂ” содержание СО в низкокалорийном газе в долях единицы.

Скорости истечения первичного и вторичного воздуха в 1, 1-1,7 раз выше скорости газового потока. Наличие двух .кольцевых потоков воздуха, превышающих по скорости истечения кольцевой поток реагента толщиной

45-55 мм, расположенный между воздушными потоками, обеспечивает полное перемешивание его с воздухом на расстоянии 4-5 м от сопла горелки и формирование факела ранее и непосредственно перед мазутным факелом.

Горение мазутного факела наступает с задержкой, так как наличие в ниэкореакционном газе, поток которого охватывает мазутную струю, большого содержания балласта, а также выделившиеся продукты его сгорания задерживают поступление неорганизованного воздуха в мазутной струе и формироваОбъемное теплонапряжение по зонам

20 печи при разном содержании СО в низкокалорийном газе представлено в таблице.

Общая тепловая мощность, ГДж/ч

Расход мазута, кг/ч

Удельное объемное теплонапрякДж жение з M3a ti

Расход газа, мз /ч

Содержание СО в газе, Е общий на печь в том числе на осв том числе в районе горения мазутного факела основной горелки в район горения газа в районе горения факела дополни тельной мазутной форсунки на дополнительную форсунк новную горел ку

1900 1500 .400 7500 281 ° 10з 867,10з 951.10з

2400 1500 900 7500 633 10 532 ° 10з 951 ° 10з

119

119

Заказ 1122/49 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель Э.Языков

Редактор С.Лисина Техред A.ää HHeö Корректор М.Самборская