Способ сжигания топлив и нагрева технологических сред и устройство для их осуществления


 


Владельцы патента RU 2544692:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

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 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.

Известен способ сжигания углеводородных топлив (варианты) и катализаторы для его осуществления [RU 2372556, МПК F23C 13/00, B01J 23/40, опубл. 10.11.2009 г.], который заключается в пропускании топливовоздушной смеси через несколько каталитических зон с использованием каталитического пакета, включающего два катализатора и слой инертного материала между ними, при этом температура отработанных газов на выходе из каталитического пакета составляет 750-950°С.

Однако известный способ требует примерно двукратного избытка воздуха для обеспечения заявленной температуры отработавших газов путем снижения адиабатического подъема температуры горения (окисления), что соответственно снижает тепловой КПД.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ сжигания топлива [RU 2347977, МПК F23C 9/00, опубл. 27.02.2009 г.], включающий смешение воздуха (окислителя) с частью охлажденного дымового газа, нагревание полученной смеси продуктами сгорания (окисления), ее подачу совместно с газовым топливом в беспламенную каталитическую (содержащую катализатор) горелку и передачу теплоты от продуктов окисления к теплоприемнику (нагреваемой среде). Способ предусматривает также возможность подогрева топлива продуктами окисления, а также выделение из них водного конденсата.

Известный способ позволяет сжигать только газообразное топливо и требует затрат энергии на циркуляцию охлажденного отходящего дымового газа, а также применения теплообменного оборудования повышенной металлоемкости из-за высокого объемного расхода циркулирующих газов и низкого температурного напора вследствие последовательного снижения температуры дымовых газов при нагревании технологической среды.

Наиболее близка по технической сущности к предлагаемому устройству установка для сжигания топлива и нагрева технологических сред [RU 2444678, МПК F23C 9/00, F23H 8/00, опубл. 10.03.2012 г.], содержащая горелку, нагреватель продукта (теплообменник нагрева технологической среды) дымовыми газами (продуктами окисления), вентилятор, воздухонагреватель, дымосос, дымовую трубу, линии подвода и отвода рабочих сред, при этом нагреватель продукта и воздухонагреватель последовательно соединены по потоку дымовых газов и выполнены в виде вертикальных цилиндрических рекуперативных теплообменных аппаратов, в каждом из которых установлен, по меньшей мере, один теплообменный блок радиально-спирального типа, патрубок отвода дымовых газов из воздухонагревателя присоединен к всасывающему патрубку дымососа, напорная линия дымососа разделена на два потока, причем один поток дымовых газов соединен с дымовой трубой, а второй поток дымовых газов подсоединен к воздушной линии перед вентилятором. При этом может быть применена беспламенная (каталитическая) горелка, а на линии, соединяющей патрубок отвода дымовых газов из воздухоподогревателя со всасывающим патрубком дымососа, могут быть установлены охладитель дымовых газов и сепаратор осушки охлажденных дымовых газов с линией отвода выделенного конденсата. Установка может включать несколько теплообменников для нагрева технологических сред, которые могут быть объединены в вертикальный моноблочный аппарат, при этом все теплообменники могут быть спирально-радиальными.

Недостатками известного устройства являются:

- наличие системы рециркуляции части охлажденных дымовых газов, необходимой для снижения температуры дымовых газов, поступающих в нагреватель продукта, приводит к почти двукратному увеличению объемного расхода дымовых газов и соответствующему увеличению сечения аппаратов, росту габаритов и металлоемкости оборудования, а также к повышенным затратам электроэнергии на циркуляцию охлажденных дымовых газов,

- наличие дополнительного теплообменника на потоке дымовых газов перед нагревателем продукта снижает в нем температурный напор, увеличивает гидравлическое сопротивление устройства, что приводит к необходимости увеличения теплообменной поверхности и металлоемкости нагревателя повышенным затратам электроэнергии на циркуляцию охлажденных дымовых газов,

- низкий температурный напор в нагревателе продукта из-за последовательного снижения температуры дымовых газов по ходу нагревателя приводит к необходимости увеличения теплообменной поверхности и металлоемкости нагревателя.

Задача изобретения - снижение металлоемкости оборудования, уменьшение энергозатрат и расширение ассортимента топлив.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения:

- снижение металлоемкости оборудования и уменьшение энергозатрат за счет осуществления способа по меньшей мере в две стадии и исключения системы рециркуляции охлажденного дымового газа,

- снижение металлоемкости оборудования за счет увеличения среднего температурного напора за счет выполнения нагревателя продукта по меньшей мере из двух секций, а также исключения дополнительного теплообменника на потоке дымовых газов в нагреватель продукта,

- расширение ассортимента топлив за счет возможности испарения жидкого топлива при смешении с нагретым окислителем.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем каталитическое окисление газообразного топлива в присутствии катализатора нагретым воздухом в качестве окислителя, с получением продуктов окисления, которыми нагревают технологическую среду и воздух, особенностью является то, что 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, но не ниже "температуры зажигания" реакции окисления и 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 осуществляют на последней стадии после нагрева продуктами окисления технологической среды.

Предложенный способ осуществляют с использованием устройства, содержащего катализатор и включающего теплообменник нагрева технологической среды, воздухонагреватель, дымосос, дымовую трубу, а также линии подвода и отвода рабочих сред, особенность которого заключается в том, что устройство включает по меньшей мере две секции, каждая из которых оснащена линией подачи топливной смеси, на которой установлен узел смешения, оборудованный линиями подвода части топлива и окислителя, а также узлом каталитического окисления, соединенным линией подачи продуктов окисления с теплообменником нагрева технологической среды, оснащенным линиями ввода/вывода нагреваемой технологической среды и линией вывода охлажденных продуктов окисления, при этом в качестве линии подвода окислителя первой секции используют линию подачи нагретого воздуха, в качестве линий подвода окислителя второй и последующих секций используют линию вывода охлажденных продуктов окисления из предыдущей секции, на линии вывода охлажденных продуктов окисления из последней секции последовательно расположены воздухонагреватель, оснащенный линией подачи нагретого воздуха, дымосос и дымовая труба, а линии подвода частей топлива соединены в линию подвода топлива.

Для повышения пожаровзрывобезопасности устройства целесообразно заполнить пламегасящей насадкой внутреннее пространство линий подачи топливной смеси и свободное пространство узла каталитического окисления.

В каждой секции узел каталитического окисления и теплообменник нагрева технологической среды могут быть пространственно совмещены, при этом катализатор может быть размещен в свободном пространстве аппарата и/или между теплообменными поверхностями.

Минимальный расход воздуха соответствует стехиометрическому, а максимальный определяется условием необходимости превышения температурой окисления "температуры зажигания" реакции окисления.

Подача на окисление топливной смеси, получаемой смешением нагретого окислителя с частью топлива, позволяет расширить ассортимент топлив за счет использования испаряющихся видов жидкого топлива, например, углеводородного конденсата, бензина, дизтоплива и т.п.

Окисление топливных смесей по меньшей мере в две стадии с использованием в качестве окислителя на первой стадии воздуха, а на остальных стадиях продуктов окисления, полученных на предыдущей стадии, позволяет на каждой стадии расходовать только часть окислителя, за счет чего снизить температуру продуктов окисления, исключить рециркуляцию охлажденных дымовых газов, снизить энергозатраты и металлоемкость оборудования. Кроме того, повышается температурный напор, что позволяет уменьшить площадь теплообменных поверхностей и также снизить металлоемкость оборудования.

Поддержание температуры смешения не ниже температуры полного испарения части топлива, поданной на смешение, но не ниже "температуры зажигания" реакции окисления и не выше температуры самовоспламенения топливной смеси, а температуры окисления не выше температуры термической стабильности катализатора и не выше температуры начала интенсивного образования окислов азота и оксида углерода обеспечивает работоспособность, промышленную и экологическую безопасность способа.

Кроме того, порционное окисление топлива в топливных смесях, обогащенных кислородом (поскольку на каждой стадии, кроме последней по ходу аппарата, количество воздуха выше стехиометрического), в присутствии катализатора обеспечивает полноту сгорания, отсутствие окиси углерода и продуктов неполного сгорания в продуктах окисления.

Предлагаемое устройство состоит из двух и более секций (условно показаны две секции 1 и 2), воздухонагревателя 3, дымососа 4, дымовой трубы 5, а также линий I и II подвода воздуха и топлива, линий ввода/вывода нагреваемой технологической среды III, внутриустановочных линий подачи технологических потоков V-VIII. Каждая из секций включает узел смешения 6, узел каталитического окисления 7 и теплообменник нагрева технологической среды 8.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Воздух по линии I подают в воздухонагреватель 3, выводят нагретый воздух и по линии IV подают его в качестве окислителя в узел смешения 6 секции 1, в который по линии V подают часть газообразного или испаряющегося жидкого топлива. Полученную топливную смесь по линии VI подают в узел каталитического окисления 7, выводят продукты окисления и по линии VII подают их в теплообменник нагрева технологической среды 8, оснащенный линиями III, по которым вводят и выводят нагреваемую технологическую среду, выводят охлажденные продукты окисления и по линии VIII подают в качестве окислителя в узел смешения 6 секции 2.

Далее вышеописанные процедуры повторяют, а из последней секции (на схеме - секции 2) выводят охлажденные продукты окисления и подают в воздухонагреватель 3, затем с помощью дымососа 4 и дымовой трубы 5 выводят, например, в атмосферу.

Осуществление предлагаемого способа с применением предлагаемого устройства позволяет снизить металлоемкость оборудования, уменьшить энергозатраты, расширить ассортимент топлив. Изобретение может быть использовано в промышленности, на транспорте и в коммунально-бытовом хозяйстве.

1. Способ сжигания топлива и нагрева технологических сред, включающий каталитическое окисление газообразного топлива в присутствии катализатора нагретым воздухом в качестве окислителя, с получением продуктов окисления, которыми нагревают технологическую среду и воздух, отличающийся тем, что 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.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее катализатор и включающее теплообменник нагрева технологической среды, воздухонагреватель, дымосос, дымовую трубу, а также линии подвода и отвода рабочих сред, отличающееся тем, что включает по меньшей мере две секции, каждая из которых оснащена линией подачи топливной смеси, на которой установлен узел смешения, оборудованный линиями подвода части топлива и окислителя, а также узлом каталитического окисления, соединенным линией подачи продуктов окисления с теплообменником нагрева технологической среды, оснащенным линиями ввода/вывода нагреваемой технологической среды и линией вывода охлажденных продуктов окисления, при этом в качестве линии подвода окислителя первой секции используют линию подачи нагретого воздуха, в качестве линий подвода окислителя второй и последующих секций используют линию вывода охлажденных продуктов окисления из предыдущей секции, на линии вывода охлажденных продуктов окисления из последней секции последовательно расположены воздухонагреватель, оснащенный линией подачи нагретого воздуха, дымосос и дымовая труба, а линии подвода частей топлива соединены в линию подвода топлива.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что внутреннее пространство линий подачи топливной смеси и свободное пространство узла каталитического окисления заполнены пламегасящей насадкой.

4. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что в каждой секции узел каталитического окисления и теплообменник нагрева технологической среды пространственно совмещены, при этом катализатор размещен в свободном пространстве аппарата и/или между теплообменными поверхностями.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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,…).

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 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.

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 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.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева технологических сред в нефтегазовой и других отраслях промышленности. Способ включает многостадийный нагрев теплоносителя газами окисления, при этом на каждую стадию подают часть теплоносителя и часть топлива, на первой стадии газы окисления получают каталитическим окислением газотопливной смеси, полученной смешением нагретого воздуха и первой части топлива, а на каждой последующей стадии газы окисления получают каталитическим окислением газотопливной смеси, полученной смешением газов окисления предыдущей стадии и одной из остальных частей топлива. При этом воздух нагревают за счет охлаждения газов окисления последней стадии, которые затем выводят, а технологическую среду нагревают за счет охлаждения смеси нагретых частей теплоносителя. Подачу топлива и теплоносителя на каждую стадию регулируют в зависимости от максимальной и минимальной температур катализатора. Изобретение повышает коэффициент полезного действия, снижает энергозатраты и металлоемкость оборудования, а также расширяет ассортимент теплоносителей и нагреваемых сред. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в процессе добычи жидких углеводородов, в частности для вынужденного бездымного сжигания жидких углеводородов, в том числе нефти, накапливаемой в период пробной эксплуатации и исследования нефтяных скважин непосредственно на промысле, а также на морских нефтяных платформах. Горизонтальная факельная установка для сжигания жидких углеводородов содержит трубопроводы подвода нефти и сжатого воздуха, поворотное устройство, которое выполнено в виде шарнира поворотного трубного и установлено с возможностью позиционирования оголовка факельной установки при изменении направления ветра, расположенные горизонтально и установленные параллельно друг другу, оснащенные оголовком факельные стволы подачи нефти и сжатого воздуха, дежурную горелку, закрепленную к факельным стволам, раму-основание, на которой смонтированы все элементы установки. Каждый из стволов подачи нефти и сжатого воздуха соединен с поворотным устройством, которое установлено с возможностью позиционирования оголовка по дуге 270°, при этом соотношение диаметра факельных стволов к их длине составляет не менее 1:25, кроме того, установка содержит защитный экран, установленный на факельных стволах установки. Изобретение позволяет достичь полного сжигания сырой нефти. 3 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для нагрева участка трубопровода и жидкости в нем в полевых условиях, а также применимо для нагрева других протяженных объектов, таких как рельсы или балки. Устройство состоит из одной или двух отдельных секций: радиационной секции, где тепло генерируется путем каталитического сжигания газообразного топлива, и конвекционной секции, где горячие отходящие газы обеспечивают дополнительное нагрев. Радиационная секция содержит один или несколько нагревательных элементов, газораспределительную систему, систему подачи воздуха и систему запуска. Конвекционная секция представляет двухтрубную конструкцию типа «труба в трубе». Устройство имеет малый вес, широкий диапазон регулирования и высокую эффективность использования энергии, что может быть использовано при получении тепла в широком диапазоне по мощности, в широких температурных диапазонах на разных видах топлива и при создании модульных конструкций на его основе. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к области энергетического машиностроения, и позволяет обеспечить эффективность и экологичность сжигания жидкого и газообразного топлива. Устройство содержит корпус, канал рециркуляции, регулирующую заслонку и выхлопную трубу. В корпусе расположены камера сгорания, конвективный газоход и пучок дымогарных труб, охлаждаемые водяной рубашкой. Камера сгорания и конвективный газоход соединены между собой каналом рециркуляции и каналом прохода дымовых газов. Конвективный газоход совмещен с пучком дымогарных труб, на выходе из которых расположены газоход и выхлопная труба. Корпус соединен с крышкой, в которой выполнены отверстие для горелки и регулирующая заслонка, позволяющая изменять сечение для прохода дымовых газов в канале рециркуляции. В верхней части корпуса расположены патрубки, предназначенные для подвода и отвода воды. Технический результат - регулирование температуры горения и дальнобойности факела, снижение металлоемкости устройства. 4 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Способ осуществления рассредоточенного горения включает следующие этапы: инжектируют топливо в печь вдоль оси инжектирования топлива из топливной форсунки, расположенной в узле горелки; инжектируют окислитель в печь из форсунки первичного окислителя, при этом топливная форсунка и форсунка первичного окислителя расположены концентрично относительно друг друга; сжигают топливо и первичный окислитель в печи; уменьшают количество окислителя, инжектируемого из форсунки первичного окислителя; инжектируют первую и вторую струи окислителя в печь из первой и второй динамических фурм, расположенных с противоположных сторон топливной форсунки в узле горелки; инжектируют первую и вторую струи рабочего тела под углами к первой и второй струям окислителя соответственно, так что первая и вторая струи вторичного окислителя направляются под углом от оси инжектирования топлива. Изобретение позволяет снизить NOx достичь рассредоточенного горения при использовании разных видов топлив с помощью простой и компактной горелки. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 табл., 17 ил.
Наверх