Способ сжигания газообразного топлива

 

Изобретение относится к энергетике и м.б. использовано в топочных устройствах технологических установок . Изобретение позволяет снизить концентрацию окислов азота в продукBo38t/} ( тах сгорания. Газовоздушную смесь делят на два потока - с богатой смесью и с бедной смесью. Концентрацию газа в потоках поддерживают соответственно выше верхней и ниже нижней границ воспламенения. Сжигание топлива производится в топке 1 при помощи горелки 2. Продукты сгорания подают для обогрева технологической установки 3, топливо подают по трубопроводам (ТП) 4, 5, а воздух - по ТП 6, 7. Бедная смесь поступает в теплообменник 8, где подогревается до т-ры ниже ее самовоспламенения за счет использования тепла газовых выбросов технологического оборудования, удаляемых по ТП 9, Подогретую бедную смесь направляют в реактор 10, где происходит беспламенное ее окисление. Полученные продукты по ТП 11 направляют в факел пламени топки 1, где используют для сжигания богатой смеси. 1 ил. (Л 1 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) А1 (51) 4 F 23 С 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И Д ВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4054466/24-06 (22) 15,04.86 (46) 23.08.87, Бюл. М - 31 (71) Минский конструкторско-технолоГический экспериментальный институт автомобильной промышленности и Белорусский политехнический институт (72) Э.В. Сенькевич, В.М. Хвости- . ков и Л.А. Сарнов (53) 662.051.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.

М - 457845, кл. F. 23 D 14/12, 1970, Авторское свидетельство СССР

Р 1019 166, кл. F 23 С 9/06, 1983, (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО

ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к энергетике и м.б, использовано в топочных устройствах технологических установок. Изобретение позволяет снизить концентрацию окислов азота в продуктах сгорания. Газовоздушную смесь де лят на два потока — с богатой смесью и с бедной смесью. Концентрацию газа в потоках поддерживают соответственно выше верхней и ниже нижней границ воспламенения. Сжигание топлива производится в топке 1 при помощи горелки 2. Продукты сгорания подают для обогрева технологической установки

3, топливо подают по трубопроводам (ТП) 4, 5, а воздух — по ТП 6, 7. Бедная смесь поступает в теплообменник

8, где подогревается до т-ры ниже ее самовоспламенения за счет использования тепла газовых выбросов технологического оборудования, удаляемых по

ТП 9. Подогретую бедную смесь направляют в реактор 10, где происходит беспламенное ее окисление. Получен- ные продукты по ТП 11 направляют в факел пламени топки 1, где используют для сжигания богатой смеси. 1 ил.

1332100

1Лз о бр ет ение относится к, эн ер ге ти†ке и может быть использовано в то- почных устройствах технологических установок.

Цель изобретения — снижение кон5 центрации окислов азота в продуктах сгорания .

На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа. 10

Устройство содержит топку 1 с горелкой 2, подключенную к технологической установке 3, топливные трубопроводы 4 и 5, возцушные трубопровоцы 6 и 7, теплообменник 8, трубопровод 9 для удаления отходящих газов, реактор 10 с трубопроводом 11 для подачи продуктов реакции в топку 1.

1 азовоздушную смесь делят на два потока с богатой смесью и с бедной смесью, Концентрацию газа в потоках поддерживают соответственно выше верхней и ниже нижней границ воспламенения.

Сжигание топлива производится в топке 1 при помощи горелки 2, Продукты сгорания поступают для обогрева технологической установки 3, топ ливо подают по трубопроводам 4 и 5, а воздух — по трубопроводам 6 и 7.

Бедная смесь поступает в теплообменник 8, где ее подогревают до температуры ниже ее самовоспламенения за счет использования тепла газовых выб-, росов технологического. оборудования, удаляемых по трубопрвроводу 9. Подогретую бедную смесь направляют в реактор 10, где происходит беспламенное ее окисление. Полученные после сжигания продукты по трубопроваду 11 направляют в факел пламени топки 1, где используют для сжигания богатой топливовоздушной смеси.

Пример. В топке 1,, предназначенной для обогрева технологического оборудования полимеризации покрытий, необходимо сжечь природный газ в количестве 50 м /ч с коэффициентом избытка воздуха 1,6. Воздух, предназначенный для сжигания топлива в количестве 752 мз/ч подается по трубопроводу 6. Для образования бедной смеси часть воздуха в количестве

10 м 7ч и часть воздуха в количестве

640 м /ч подают соответственно по от- 55 ветвлениям трубопроводов 5 и 7 и смешивают. Полученную бедную смесь с соотношением топлива 1,5Е по объему подогревают в теппообменнике 8 до о

290 С за счет использования теплоты уходящих газов из технологического оборудования, имеющих температуру

400 С., и направляют в реактор 10, где установлен катализатор. Пакет катализатора с платинопалладиевым покрытием имеет линейные размеры 610

<305»90 мм, что обеспечивает объемную скорость 40600 ч ", При указанных температуре подогрева бедной смеси и объемной скорости обеспечивается степень беспламенного окисления не менее 807.. За счет окисления топлива в составе бедной топливовоздушной смеси температура потока повышается

О на 328 С и с учетом предварительного о подогрева составляет 618 С.

С указанной температурой полученная смесь воздуха, продуктов сгорания и топлива поступает в факел пламени горелки 2, куда также подается богатая топливовоздушная смесь, полученная путем смешивания 40.м /ч газа и 122 м /ч воздуха, поступающих по трубопроводам 12 и 13. Продукты сгорания подаются в технологическую установку 3 и затем по трубопроводу 9 удаляются в атмосферу.

В результате того, что часть при; родного газа в количестве 8 м /ч (с учетом степени дожига на катализаторе, составляющем 0,8) сгорает беспламенно при 290-640 С, в продуктах . ее окисления не образуется окислов. азота, Они образуются только при пламенном сжигании оставшегося количества топлива, т.е. 42 мэ /ч. В связи с уменьшением количества топлива, сгораемого в пламени горелки, снижается и суммарное образование окислов азота, которое для условий рассматриваемого примера составляет l67.. Количество теплоты, поступающей в тепловой баланс технологической установки, сохраняется прежним и соответствует расходу газа 50 м- /ч. Уменьшению образования окислов азота также способствует факт балластирования воздуха, идущего на горение, инертными продуктами каталитического окисления части топлива. Каталитический реактор выступает в роли генератора инертных газов.

Формула изобретения

Способ сжигания газообразного топлива путем образования потоков бедной и богатой газовоздушных смесей

1332100

Составитель Э. Языков

Редактор И. Горная Техред Л.Сердюкова Корректор А. Тяско

Заказ 3789/34 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с концентрацией газа в них ниже нижней и выше верхней границ воспламенения соответственно и подачи потоков в зону горения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения кон5 центрации окислов азота в продуктах сгорания, поток бедной смеси перед подачей в зону горения предварительно подогревают и окисляют на катализаторе.