Способ сжигания топлива в энергоустановках


 


Владельцы патента RU 2529291:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ИХФ РАН) (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при создании энергетических установок, потребляющих в качестве топлива природный газ, другие виды газообразного топлива, например биогаз, а также легкие металлы, например алюминий. Способ сжигания топлива в энергоустановках включает сжигание в горелочном устройстве с проницаемыми объемными матрицами топливно-воздушной смеси. Топливно-воздушную смесь перед вводом в горелочное устройство обогащают водородом, полученным при высокотемпературном окислении металла водой. Технический результат заключается в повышении тепловой эффективности и надежности работы энергоустановок. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при создании энергетических установок, потребляющих в качестве топлива природный газ, другие виды газообразного топлива, например биогаз, а также легкие металлы, например алюминий.

Известен способ сжигания органического топлива в камере сгорания газотурбинной установки, включающий подачу в жаровую трубу воздуха и водяного пара для неполного сгорания топлива и последующее его дожигание (RU 2042886, F23R 3/34, 1995). Отличительной особенностью указанного способа является то, что дожигание топлива осуществляют по меньшей мере в две стадии. Причем неполное сжигание топлива производят с коэффициентом избытка окислителя 0,4-0,8, а дожигание в обеих стадиях - с возрастающим коэффициентом избытка окислителя и не менее 0,6 при первой стадии дожигания.

Недостатком известного способа является высокий уровень вредных выбросов, прежде всего оксидов азота и монооксида углерода.

Известен способ турбулентного факельного сжигания топлива в камере сгорания ГТУ в диффузионном режиме с последующим диффузионным разбавлением продуктов сгорания воздухом (Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД. - М.: Мир. 1986, с.22-23).

Недостатком данного способа является высокий уровень вредных выбросов, прежде всего оксидов азота и монооксида углерода. В процессе диффузионного смешения топлива со вторичным воздухом, протекающим по всей длине камеры сгорания ГТУ, не удается достигнуть необходимой степени обеднения топливовоздушной смеси непосредственно в области горения, поэтому не обеспечивается достаточно низкий уровень образования оксидов азота, соответствующий современным экологическим требованиям. Снижение температуры в результате ввода вторичного воздуха ухудшает условия для конверсии монооксида углерода и других продуктов неполного сгорания топлива. Поэтому для их догорания требуется значительное увеличение длины камеры сгорания (жаровой трубы). Кроме того, турбулентный характер и высокая температура горения приводят к высоким термическим и газодинамическим нагрузкам на поверхность камеры сгорания (жаровой трубы), что приводит к сокращению ресурса ее работы.

Известен способ получения энергии, при котором металлический проводник взрывают импульсом электрического тока, получая алюминиевый порошок, который вступает в реакцию с водой при высокой температуре и давлении. Полученную смесь направляют в камеру, оборудованную теплообменником, где водород очищают от продуктов реакции. Тепло и очищенный водород направляют потребителю (US 5143047, F24J 1/00, 1992).

Недостатком указанного способа является необходимость проведения достаточно сложных мероприятий по обеспечению безопасности работ.

Наиболее близким к заявляемому является способ сжигания топливно-воздушной смеси в горелочном устройстве с проницаемыми объемными матрицами (Шмелев В.М. Горение природного газа на поверхности из высокопористой металлической пены. Химическая Физика, 2010. Т.29, №7, с.1-10). Использование горелочного устройства с проницаемыми объемными матрицами позволяет сжигать низкокалорийное топливо, например биогаз. Однако температура продуктов горения (1200-1300°C) недостаточна для современных энергетических установок (~1500°C). Кроме того, диапазон регулирования мощности горелочного устройства с проницаемыми объемными матрицами недостаточно широк.

Авторы решали задачу по созданию способа сжигания топлива, лишенного указанных недостатков. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении тепловой эффективности и надежности работы энергоустановок.

Для решения поставленной задачи, а также для достижения указанного технического результата предлагается способ сжигания топлива в энергоустановках, включающий сжигание в горелочном устройстве с проницаемыми объемными матрицами топливно-воздушной смеси. Отличительной особенностью заявляемого способа является то, что топливно-воздушную смесь перед вводом в горелочное устройство обогащают водородом, полученным при высокотемпературном окислении металла водой.

Дополнительно предлагается для получения водорода использовать металл, выбранный из группы: алюминий, магний, литий.

Дополнительно предлагается для получения водорода использовать металлический порошок фракцией не более 100 мкм.

Дополнительно предлагается для получения водорода использовать воду и металлический порошок в виде суспензии, в которую полезно вводить добавки 1-5% фторидов лития и/или натрия, и/или калия, и/или хлорида натрия.

Дополнительно предлагается для получения водорода использовать воду в стехиометрическом соотношении по отношению к окисляемому металлу.

Дополнительно предлагается получение водорода проводить в условиях, при которых вода находится в сверхкритическом состоянии при давлении выше 300 атм.

Тепло твердых продуктов окисления металла может быть использовано для получения пара.

Дополнительно предлагается водород и пар выводить из реактора и использовать раздельно, в том числе путем подачи пара в теплосеть, при этом получение водорода и пара может быть осуществлено попеременно в одном из нескольких последовательно работающих реакторов.

Дополнительно предлагается продукты сгорания на выходе из горелочного устройства перед подачей на энергоустановку смешивать с водяным паром, полученным при нагревании воды оксидом металла после его высокотемпературного окисления в реакторе.

Также дополнительно предлагается для получения топливно-воздушной смеси использовать биогаз.

Обогащение топливно-воздушной смеси перед вводом в горелочное устройство водородом, полученным при высокотемпературном окислении металла водой, позволяет, во-первых, при сжигании низкокалорийного топлива получать достаточно высокую температуру продуктов горения, во-вторых, обеспечить устойчивость горения в широком диапазоне регулирования мощности горелки, в-третьих, использовать тепло оксида алюминия, образующегося от взаимодействия алюминия с водой. Таким образом достигается технический результат.

Использование металлического порошка фракцией более 100 мкм приводит к неполноте его сгорания.

Использование добавок 1-5% фторидов лития и/или натрия, и/или калия, и/или хлорида натрия в суспензию воды и металлического порошка, например, алюминия, позволяет разрушить целостность оксидной пленки, окружающей каждую частицу металла, и тем самым обеспечить легкую воспламеняемость металла и устойчивость процесса горения.

На прилагаемом чертеже представлена схема установки, реализующей заявляемый способ, где 1 - емкость для хранения алюминиевого порошка, 2 - смеситель, 3 - насос высокого давления, 4 - реактор, 5 - горелочное устройство с проницаемыми объемными матрицами, 6 - емкость для сбора корунда, 7 - газовая турбина, установленная на одном валу с паровой турбиной 8.

Способ осуществляют следующим образом. Воду и порошок алюминия подают в смеситель 2, где получают суспензию, которую насосом высокого давления 3 подают в реактор 4, где происходит реакция окисления алюминия с выделением водорода и образованием оксида алюминия. Образовавшийся в реакторе 4 водород подают в горелочное устройство с проницаемыми объемными матрицами, смешивая его с биогазом и воздухом. После удаления водорода из реактора 4 отбирают тепло от оксида алюминия. Для этого в реактор 4 подают воду, превращая ее в пар под давлением. Этот пар пропускают через емкость для сбора корунда 6, затем подают на паровую турбину 8. Продукты горения горелочного устройства 5 подают на газовую турбину 7.

1. Способ сжигания топлива в энергоустановках, включающий сжигание в горелочном устройстве с проницаемыми объемными матрицами топливно-воздушной смеси, отличающийся тем, что топливно-воздушную смесь перед вводом в горелочное устройство обогащают водородом, полученным при высокотемпературном окислении металла водой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения водорода используют металл, выбранный из группы: алюминий, магний, литий.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения водорода используют металлический порошок фракцией не более 100 мкм.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения водорода используют воду и металлический порошок в виде суспензии.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в суспензию вводят добавки 1-5% фторидов лития и/или натрия, и/или калия, и/или хлорида натрия.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения водорода используют воду в стехиометрическом соотношении по отношению к окисляемому металлу.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что получение водорода проводят в условиях, при которых вода находится в сверхкритическом состоянии при давлении выше 300 атм.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что тепло твердых продуктов окисления металла используют для получения пара.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что водород и пар выводят из реактора и используют раздельно, в том числе путем подачи пара в теплосеть.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что получение водорода и пара проводят попеременно в одном из нескольких последовательно работающих реакторов.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что продукты сгорания на выходе из горелочного устройства перед подачей на энергоустановку смешивают с водяным паром, полученным при нагревании воды оксидом металла после его высокотемпературного окисления в реакторе

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения топливно-воздушной смеси используют биогаз.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар. Горелочное устройство содержит расположенные соосно корпус, парогенератор водяного пара, установленный в корпусе и состоящий из бачка-испарителя, паросепаратора, выполненных в виде кольцевых камер, пароперегревателя, выполненного в виде трубки с полыми стенками и установленного внутри бачка-испарителя, и паровой форсунки, установленной снизу пароперегревателя с возможностью подачи пара и вместе с ним горящей смеси сквозь пароперегреватель, соединенных между собой трубками.

Изобретение относится к энергетике, а именно к газомазутной вихревой горелке с принудительной подачей воздуха. Горелка для сжигания газообразного и/или жидкого топлива применяется в паровых и водогрейных котлах.

Изобретение относится к энергетике. Горелочное устройство содержит корпус с камерой газогенерации, соплом, воздуховодами и парогенератором водяного пара, состоящим из бачка-испарителя, паропровода, соединенного с паровой форсункой и непосредственно соединенного с бачком-испарителем, нижняя поверхность которого служит верхней поверхностью камеры газогенерации.

Изобретение относится к устройству для термической обработки рулонных полос (6) с, по меньшей мере, одним излучающим трубным узлом (1), содержащим три трубы, лежащие в общей, параллельной рулонной полосе (6) осевой плоскости, а именно центральную трубу (2), подключаемую к горелке, и две внешние трубы (3), сообщенные на обоих концах с центральной трубой (2) через трубные колена (4), и с опорной шейкой (9), соединенной с обоими трубными коленами (4) между центральной трубой (2) с одной стороны и обоими внешними трубами (3) с другой стороны и расположенной на противоположенной относительно горелки стороне излучающего трубного узла.

Изобретение относится к устройствам и способам сжигания топлив в теплогенерирующих установках и может быть использовано для нагрева газовых, жидких и суспензионных технологических сред за счет сжигания газообразного или жидкого испаряющегося топлива.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на котлах, сжигающих природный газ и угольную пыль. Способ работы вертикальной призматической топки путем тангенциального ввода струй реагентной газовоздушной смеси вдоль вертикальной оси топки и воздуха вдоль стен, подачи струй пара, потоков смеси воздуха, газообразных продуктов сгорания и угольных частиц размером 2-4 мм, нагрева этих частиц газовым факелом, образующимся в топке при окислении газа кислородом воздуха, с выводом влаги и летучих веществ и образованием коксового остатка, гравитационного сепарирования частиц с коксовым остатком к центру пода со сбором в слой, последующего их охлаждения и вывода коксового остатка потребителю в подтопочных установках, потоки смеси воздуха и газообразных продуктов сгорания и угольных частиц вводят в воздушные потоки радиально относительно вертикальной оси топки со скоростью 0,10-0,24 скорости ввода воздушных струй, а струи пара подают в образующийся в центре пода слой частиц коксового остатка.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на промышленных котельных при комбинированной выработке пара, стройматериалов и активированного угля.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на паровых и водогрейных котлах, сжигающих природный газ и угольную пыль. Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке путем встречного ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания вдоль вертикальной плоскости симметрии топки параллельно фронтовой и задней стенам, нагрева с выделением влаги и летучих веществ и получением коксового остатка основными и дополнительными газовыми факелами, образованными основными и дополнительными потоками реакционной газовоздушной смеси, истекающими из основных и дополнительных горелок, сбора и продувки струями пара частиц с коксовым остатком в подовых накопителях, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках.

Изобретение относится к области промышленной теплоэнергетики и может быть использовано при получении активированного угля. Способ активирования фракционированных по размеру угольных частиц осуществляется их непрерывной пересыпкой и взаимодействием с противоточным факелом в наклоненном относительно горизонтальной плоскости реакторе с нагревом, выделением и выжиганием летучих веществ, образованием и выводом из реактора смеси летучих веществ и продуктов сгорания, последующими пересыпкой и охлаждением противоточным потоком продуктов сгорания в наклоненном относительно горизонтальной плоскости охладителе и дожиганием летучих веществ и сбросом в атмосферу продуктов сгорания.
Изобретение относится к катализаторам. Описан способ приготовления катализатора сжигания топлива в псевдоожиженном слое на основе мартеновского шлака, в котором гранулы мартеновского шлака подвергают обработке парами воды при температуре максимального выделения водорода с последующим нанесением на поверхность шлака компонентов катализатора полного окисления, содержащих оксиды переходных металлов или их смеси.

Изобретение относится к сжиганию в петлевом реакторе. Способ сжигания в петлевом реакторе по меньшей мере одного углеводородного сырья по меньшей мере в одной реакционной восстановительной зоне (i) и по меньшей мере в одной окислительной зоне (i+1), представляющих собой отдельные псевдоожиженные слои, в котором циркуляцию твердых частиц активной массы между каждой реакционной зоной или частью реакционных зон контролируют при помощи одного или нескольких немеханических клапанов, каждый из которых содержит по существу вертикальный участок канала, по существу горизонтальный участок канала и колено, соединяющее оба участка, с транспортировкой твердых частиц между двумя последовательными реакционными зонами посредством следующих операций: введение твердых частиц, поступающих из реакционной зоны (i) или (i+1) через верхний конец по существу вертикального участка канала упомянутого клапана; нагнетание контрольного газа с заданным аэрационным расходом на входе колена упомянутого клапана; контроль условий дифференциального давления на границах немеханического(их) клапана(ов) для регулирования расхода твердых частиц в по существу горизонтальном участке канала упомянутого клапана в зависимости от аэрационного расхода, питание последовательной реакционной зоны (i+1) или (i) петли твердыми частицами, выходящими из немеханического клапана или немеханических клапанов. Изобретение позволяет контролировать циркуляцию твердых веществ в петлевом реакторе независимо от значений расхода газа. 5 н. и 70 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Способ оптимизации условий горения в котле с псевдоожиженным слоем, где кислородсодержащий горючий газ подают на два или более уровней по высоте, первый из которых представляет собой первичный уровень (Р), расположенный на высоте днища печи, и второй представляет собой вторичный уровень (S), расположенный на высоте вблизи уровня (F) подачи топлива, причем над вторичным уровнем (S) могут быть обеспечены еще другие уровни (Т,…). Горючие газы (15а, 15b; 16а, 16b; 28а, 28b) с различным содержанием кислорода получают путем смешивания воздуха, и/или чистого кислорода, и/или циркулирующего дымового газа при таком отношении, что каждый горючий газ имеет требуемое содержание кислорода, и посредством подачи горючих газов (15а, 15b; 16а, 16b; 28а, 28b) с различным содержанием кислорода на по меньшей мере один из указанных уровней (Р, S, Т,…) подачи горючего газа в различных точках в горизонтальном направлении печи (11) формируют зоны с различным содержанием кислорода в горизонтальном направлении печи (11). Первичный уровень (Р) в горизонтальном направлении разделяют на две или более зоны и по меньшей мере в одну из этих зон подают горючий газ (15а) с содержанием кислорода, отличающимся от содержания кислорода в горючем газе (15b), направляемом по меньшей мере в зону, прилегающую к ней. Вторичный уровень (S) и/или один из уровней (Т,…) над ним разделяют на две или более зоны в горизонтальном направлении и по меньшей мере в одну из этих зон подают горючий газ (16а; 28а) с содержанием кислорода, отличающимся от содержания кислорода в горючем газе (16b; 28b), направляемом по меньшей мере в зону, прилегающую к ней. Несколько точек (30) подачи топлива располагают на высоте уровня (F) подачи топлива и формируют снизу и/или сверху каждой точки (30) подачи топлива зону, в которую по меньшей мере на одном уровне (Р, S, Т,…) подачи горючего газа подают горючий газ (15а, 15b; 16а, 16b; 28а, 28b) с содержанием кислорода, отличающимся от содержания кислорода в горючем газе, подаваемом в зоны, расположенные дальше от точки (30) подачи топлива на том же уровне (Р, S, Т…) подачи горючего газа. Технический результат - улучшение регулирования условий горения и восстановления оксидов азота в котле с псевдоожиженным слоем. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для сжигания твердых малореакционных топлив, например отработанных шин, или резиновых отходов с целью утилизации тепла, при содержании в их продуктах сгорания малой концентрации канцерогенных веществ. Устройство для сжигания твердого топлива в пульсирующем потоке содержит камеру воспламенения, камеру предварительной тепловой подготовки топлива, крышку камеры предварительной тепловой подготовки топлива, воздуховод, резонаторную трубу, состоящую из двух частей (верхней и нижней) и примкнутую к камере воспламенения, образуя кольцевой зазор между ее верхней и нижней частями, сетчатый турбулизатор, состоящий из нескольких составных частей, колосник, многосопловую диффузионную горелку, сборник твердых отходов, сборник инертного материала. Устройство снабжено газоотводящей трубой, верхний срез которой расположен в камере предварительной тепловой подготовки топлива на расстоянии 2-3 диаметра этой трубы от нижней части крышки камеры предварительной тепловой подготовки топлива, другой конец расположен в нижней части резонаторной трубы и введена автоматическая система регулирования температуры термического разложения резины, с термодатчиком системы регулирования температуры, один конец которого прикреплен к камере воспламенения, а второй конец расположен напротив воздуховода с возможностью соединения и регулирования его проходного сечения, причем воздуховод выполнен в виде аэродинамического клапана с изменяемым проходным сечением, обеспечивающим поддержание в камере воспламенения и в камере предварительной тепловой подготовки топлива заданной температуры газов в автоматическом режиме и термическое разложение отходов резинотехнических изделий с возможностью выделения легких фракций для дальнейшего сжигания, причем в сборнике инертного материала размещена система снижения температуры инертного материала, которая выполнена в виде группы форсунок, расположенных симметрично по диаметру сборника инертного материала, а форсунки установлены в количестве, определяемом объемом охлаждаемого инертного материала. Технический результат - создание высокоэффективной экономически и экологически безопасной установки для утилизации твердого топлива, в частности изношенных шин. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для сжигания жидких топлив и может быть использовано в полевых условиях, а также для обогрева различных помещений, двигателей автомобилей, теплиц и т.п. с обеспечением требований пожаробезопасности. Автономный каталитический обогреватель содержит топливный бак, испарительную камеру, крышку, каталитическую вставку, опору, уплотнитель и фитиль. Топливный бак, испарительная камера и крышка выполнены штамповкой, при этом топливный бак и испарительная камера скреплены герметичным сварным соединением в единый корпус, каталитическая вставка выполнена в виде кольцевой обоймы, снабженной сетчатыми основаниями, подложкой и двухслойной каталитической матрицей из базальтоволокнистого материала, импрегнированного оксидами железа, хрома, кобальта в весовом соотношении 3:2:1, при этом нижнее сетчатое основание выполнено с условным проходом не менее 0,8. Уплотнитель выполнен в виде термостойкого шнура. Изобретение позволяет создать автономный каталитический обогреватель с высокими технико-экономическими показателями, надежный при эксплуатации в полевых условиях, служащий для обогрева различных помещений, двигателей автомобилей, теплиц и т.п. с обеспечением требований пожаробезопасности. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам и устройствам беспламенного сжигания топлив и может быть использовано для нагрева газовых, жидких и суспензионных технологических сред в теплоэнергетических установках промышленности, транспорта и коммунально-бытового хозяйства. Способ сжигания топлива и нагрева технологических сред включает каталитическое окисление газообразного топлива в присутствии катализатора нагретым воздухом в качестве окислителя, с получением продуктов окисления, которыми нагревают технологическую среду и воздух, на окисление подают топливную смесь, которую получают смешением нагретого окислителя с частью газообразного или испаряющегося жидкого топлива, окисление осуществляют по меньшей мере в две стадии, на первой стадии в качестве окислителя используют воздух, а на остальных стадиях в качестве окислителя используют продукты окисления, полученные на предыдущей стадии, при этом температуру смешения поддерживают не ниже температуры полного испарения части топлива, поданной на смешение, не ниже "температуры зажигания" реакции окисления, но не выше температуры самовоспламенения топливной смеси, а температуру окисления поддерживают не выше температуры термической стабильности катализатора и не выше температуры начала интенсивного образования окислов азота и оксида углерода, кроме того, нагрев воздуха продуктами окисления осуществляют на последней стадии после нагрева ими технологической среды. Технический результат - уменьшение металлоемкости оборудования, снижение энергозатрат и расширение ассортимента топлив. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики, в частности устройствам топок паровых котлов со встречной компоновкой газомазутных горелок. Топка для сжигания газомазутного топлива включает под, свод, стены и экраны, повторяющие внутреннюю поверхность топки, выполненной в виде двух обращенных друг к другу большими основаниями усеченных пирамид, и встроенные в стены встречно расположенные горелки. В основу формообразования топки положены усеченные пирамиды, выполненные шестигранной правильной формы, причем горелки равномерно распределены по периметру стен нижней пирамиды, а угол между основанием и боковой гранью верхней пирамиды составляет 75÷80°, а у нижней пирамиды - 60÷70°. Технический результат - повышение надежности и увеличение срока службы экранных поверхностей нагрева топки. 4 ил.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в котлах пульсирующего горения. Топка пульсирующего горения содержит камеру сгорания с запальным устройством для розжига, ограниченную боковыми стенками, открытым торцом с одной стороны и закрытым торцом с другой стороны, смесительное устройство, сообщающееся с камерой сгорания посредством канала подачи топливно-воздушной смеси, трубопроводы подачи воздуха и топлива с дозирующими отверстиями и обратными клапанами, причем смесительное устройство размещено в продолжении трубопровода подачи воздуха путем сопряжения его с трубопроводом подачи топлива на уровне дозирующих отверстий, выполненных в продолжении трубопровода подачи воздуха. Канал подачи топливно-воздушной смеси из смесительного устройства в камеру сгорания соединен с отверстием, выполненным в закрытом торце камеры сгорания, при этом продольная ось канала подачи топливно-воздушной смеси расположена под углом к плоскости закрытого торца камеры сгорания и пересекает поверхность боковой стенки камеры сгорания. Изобретение позволяет упростить конструкцию топки пульсирующего горения, обеспечить полноту сгорания топлива при низкой концентрации NOx и СО в выхлопных газах. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в системах отопления, в частности в водонагревателях или бойлерах; в системах утилизации, работающих на сжигании попутного газа, для исключения влияния вибраций, а также для компенсации температурных расширений. Устройство пульсирующего горения содержит камеру сгорания в виде полости, боковые стенки которой ограничены с одной стороны закрытым торцом, а с другой стороны открытым торцом, имеющим как минимум один выход для отвода продуктов сгорания, сопряженный с как минимум одним выхлопным каналом, смесительный узел с обратным воздушным клапаном и обратным топливным клапаном, сообщающийся с камерой сгорания, в которой установлено запальное устройство. Устройство пульсирующего горения содержит охватывающий камеру сгорания корпус с образованием полости для охлаждающей жидкости, а также гибкий компенсатор, размещенный на корпусе, или на боковой стенке камеры сгорания, или на выхлопном канале. Изобретение позволяет полностью компенсировать вибрации и температурные расширения, возникающие при работе устройства пульсирующего горения, а также повысить технологичность сборочных операций и упростить конструкцию. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к теплоэнергетике, к области сжигания ожиженного угольного топлива в топках паровых котлов и других теплогенерирующих установок. Способ сжигания жидкого угольного топлива включает подготовку твердого углеродсодержащего вещества в качестве дисперсной фазы в жидкой дисперсной среде к сжиганию, подачу топливной дисперсной системы в пневмомеханические форсунки, газовое вдувание и распыление ее на факелах в камере сгорания и съем тепловой нагрузки теплоносителем в виде нагретого водяного пара. В качестве топливной дисперсной системы используют бинарную суспензионно-эмульсионную смесь продуктов пиролиза бурого угля, в которой твердая дисперсная фаза представлена микрочастицами полукокса, заключенными в микрокапли смольной фракции, а жидкая дисперсная среда представлена подсмольной водой, розжиг производят путем факельного сжигания газа пиролиза или смеси газа пиролиза и воздуха, после разогрева камеры сгорания в высокоскоростной поток газа пиролиза эжектируется жидкое угольное топливо, затем газожидкостная смесь путем дросселирования выдается из сопел пневмомеханических форсунок на факела в камеру сгорания, причем форсуночный распыл производят на встречных факелах в направлении оси симметрии камеры сгорания сферической, цилиндрической или тороидальной формы, образуя три температурных зоны топочного пространства, центральную - высокотемпературную, среднюю - среднетемпературную и периферийную - низкотемпературную, за счет последовательного сгорания газовой, жидких и твердой фаз топлива на факелах, а съем тепловой нагрузки производят тремя различными системами теплосъемных элементов - высокотемпературной, среднетемпературной и низкотемпературной, с использованием теплоносителей по соответствующему их свойствам назначению: острый пар из высокотемпературной системы теплосъемных элементов - для генерации электроэнергии в паровой турбине, перегретый пар из среднетемпературной системы теплосъемных элементов - для отопления зданий и сооружений, низкотемпературный пар из низкотемпературной системы теплосъемных элементов - в качестве технологического пара. Достигаемый технический результат заключается в повышении уровня технологичности сжигания, улучшении экономических показателей и экологичности процесса сжигания жидкого угольного топлива. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергетике. Клапанно-смесительное устройство котла пульсирующего горения содержит камеру сжигания газообразного топлива с цилиндрической полостью, закрытой торцовой стенкой с проходным отверстием с одной стороны и открытой - с другой, запальное устройство, установленное в полости камеры сжигания, устройства подвода топлива и воздуха, снабженные ресиверами с обратными клапанами, смесительное устройство с дозирующими отверстиями, сообщающееся с камерой сжигания через проходное отверстие в торцовой стенке, дефлектор изменения направления потоков газообразного топлива, установленный на расстоянии от закрытого торца камеры сжигания, определяющем размер кольцевого канала выхода газовоздушной смеси из смесительного устройства в камеру сжигания. Дозирующие отверстия в стенке камеры смесительного устройства выполнены с хордовым направлением завихрения потока газа в цилиндрической камере смесительного устройства. Изобретение позволяет повысить надежность функционирования клапанно-смесительного устройства в режиме пульсирующего горения и снизить выбросы вредных веществ. 2 ил.
Наверх