Способ сжигания низкореакционного топлива



Способ сжигания низкореакционного топлива
Способ сжигания низкореакционного топлива
Способ сжигания низкореакционного топлива
Способ сжигания низкореакционного топлива
Способ сжигания низкореакционного топлива
Способ сжигания низкореакционного топлива
F23B90/00 - Устройства для сжигания твердого топлива (для одновременного или попеременного сжигания кускового с другим видом топлива F23C 1/00; устройства для сжигания в псевдоожиженном слое F23C 10/00; сжигание низкосортного топлива и мусора F23G; колосниковые решетки F23H; подача твердого топлива в устройства для сжигания F23K; конструктивные элементы камер сгорания, не отнесенные к другим подклассам F23M; бытовые отопительные устройства F24; котлы центрального отопления F24D; автономные компактные котлы F24H)

Владельцы патента RU 2616427:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) (RU)

Изобретение относится к сжиганию низкореакционного топлива, преимущественно растительных отходов, и может быть применено в сельском хозяйстве. Способ сжигания низкореакционного топлива заключается в том, что в топочную камеру подают твердое низкореакционное и жидкое или газообразное высокореакционное топливо, зона подачи твердого топлива выше зоны подачи жидкого топлива, а расход G1 жидкого или газообразного топлива зависит от низшей теплоты сгорания топлива и ограничен величиной:

, кг/ч,

где G2 - расход твердого топлива, кг/ч;

, , - допустимая низшая теплота сгорания твердого топлива, его низшая теплота сгорания, низшая теплота сгорания высокореакционного жидкого или газообразного топлива, кДж/кг. Изобретение позволяет ограничить подачу жидкого топлива при условии устойчивого сжигания низкореакционного топлива. 1 ил.

 

Способ относится к сжиганию низкореакционного топлива, преимущественно растительных отходов, и может быть применен в сельском хозяйстве.

Известен способ сжигания жидкого топлива в воздухоподогревателе, согласно которому жидкое топливо из форсунки поступает в камеру сгорания, продукты сгорания проходят через теплообменник, нагревают наружный воздух, который поступает в сушилку, и выводятся.

Известно также устройство для его осуществления, содержащее осевой вентилятор, дутьевой вентилятор, камеру сгорания с теплообменником и форсунку (Ровный Т.А. Исследование и обоснование параметров расчета и проектирования тепловентиляционных установок (воздухоподогревателей) для сушки сельскохозяйственных продуктов: Автореф. канд. техн. наук. - М.: 1965. - 19 с).

Эти способ и устройство имеют резерв повышения экономичности процесса сушки.

Известен способ сжигания низкореакционного ( МДж/кг) твердого топлива, согласно которому его подают в топочную камеру ближе к устью ввода высокореакционного ( МДж/кг) жидкого или газообразного топлива. Происходит смешение, воспламенение и устойчивое горение твердого топлива (Шницер И.Н. Технология сжигания топлива в пылеугольных котлах. - СПб.: Энергоатомиздат, 1994. - С. 95-98).

Этот способ наиболее близок по технической сущности к заявленному и принят за прототип.

Недостатком известного способа является то, что он не ограничивает подачу жидкого топлива и соответственно имеет резервы энергосбережения, в частности при сушке семян и зерна. Технической задачей изобретения является повышения эффективности способа путем ограничения подачи жидкого топлива при условии устойчивого сжигания низкореакционного топлива.

Поставленная задача решается тем, что в способе сжигания низкореакционного топлива, заключающемся в том, что в топочную камеру подают твердое низкореакционное и жидкое или газообразное высокореакционное топливо, согласно изобретению зона подачи твердого топлива выше зоны подачи жидкого топлива, а расход G1 жидкого или газообразного топлива зависит от низшей теплоты сгорания топлива и ограничен величиной:

, кг/ч,

где G2 - расход твердого топлива, кг/ч;

, , - допустимая низшая теплота сгорания твердого топлива, его низшая теплота сгорания, низшая теплота сгорания высокореакционного жидкого или газообразного топлива, кДж/кг.

Изобретение поясняется чертежом.

На чертеже представлена схема устройства для сжигания низкореакционного топлива.

Устройство включает бункер 1 твердого топлива, дозатор 2, вентилятор 3 первичного дутья, вентилятор 4 вторичного дутья, жидкостную (газовую) горелку 5, топочную камеру 6, теплообменник 7, вентилятор 8 теплообменника, дымосос 9, коллектор 10, диффузор 11 сушилки, сушилку 12.

Устройство функционирует следующим образом.

Низкореакционное твердое топливо из бункера 1 через дозатор 2 вентилятором 3 нагнетают в топочную камеру 6, где оно воспламеняется и сгорает. Для поддержания оптимального избытка воздуха α=1,2…1,35 вентилятором 4 в камеру 6 подают вторичное дутье. При сжигании низкореакционного топлива с теплотой сгорания менее МДж/кг форсункой 5 в камеру 6 подают жидкое или газообразное топливо. Продукты сгорания поступают в теплообменник 7 и охлажденными выбрасываются в атмосферу. Наружный воздух засасывается вентилятором 8 в теплообменник 7, подогревается и через коллектор 10 и диффузор 11 поступает в сушилку 12.

Способ осуществляют следующим образом.

Постоянно подают твердое и жидкое топливо в топочный блок, однако подачу жидкого топлива ограничивают условием устойчивого воспламенения и горения твердого топлива.

Растительные отходы (РО) (сечка соломы, лузга подсолнечника, измельченные стержни початков и др.) представляют собой ценное биологическое топливо, в изобилии остающееся в хозяйствах в результате послеуборочной обработки основных культур. Их сжиганию с получением теплоты препятствует низкая теплотворная способность, как правило, МДж/кг.

Это обусловлено как химическим составом, так и повышенной влажностью. Для устойчивой работы топочного блока, агрегатированного с сушилкой, необходимо дополнительно сжигать высокореакционное жидкое (газообразное) топливо.

Установлено, что при сжигании низкосортных углей ( МДж/кг) температура факела существенно снижается, чем при сжигании углей МДж/кг. Уменьшение калорийности топлива (угля) на 2,4 МДж/кг приводит к снижению температуры в ядре факела на 65°С, при этом уменьшалась степень выгорания топлива ~ на 6%, также установлено, что при сжигании ухудшенного антрацита, теплота сгорания которого меньше 21 МДж/кг, ухудшаются условия воспламенения, смешения и разгорания факела (Шницер И.Н. Технология сжигания топлив в пылеугольных котлах. - СПб.: Энергоатомиздат, 1994. - С. 95-98).

РО имеют низкую теплоту сгорания и проблемы, характерные для сжигания ухудшенного антрацита, в полной мере относятся к ним. Поэтому необходима подсветка сжигания РО жидким или газообразным топливом. Очевидно, что наиболее экономичная подсветка будет в том случае, если недостающая доля теплоты η будет возмещена за счет сжигания высокореакционного топлива:

где , - допустимая низшая теплота сгорания твердого топлива и его низшая теплота сгорания, кДж/кг.

Расход жидкого топлива G1 можно записать в виде:

где - низшая теплота сгорания высокореакционного жидкого или газообразного топлива, кДж/кг.

Как правило, РО в отличие от угля имеют повышенное содержание летучих веществ и их подача в топочную камеру ближе к устью ввода высокореакционного топлива не является необходимым для устойчивого воспламенения, но способствует преждевременному выносу из топочной камеры в связи с повышенной скоростью газожидкостного факела у устья, а ввод выше зоны подачи жидкого топлива, где скорость газожидкостного факела снижена, уменьшает унос.

Температуру продуктов сжигания низкокалорийного топлива изменяют вторичным дутьем в пределах αт=1,1-1,3 (где αт - избыток дутья), температуру продуктов сжигания высокореакционного топлива в пределах αж=1,05-1,1. Значения избытков αт и αж обеспечивают экономичную работу топочного блока и сушилки, что обеспечивает малозатратную сушку.

Действительно, в хозяйствах, где возделывают семена подсолнечника, лузга не только не имеет цены, но необходимы определенные затраты на ее утилизацию.

Пример. На Борисоглебском маслозаводе высушивали семена подсолнечника в сушилке СЗТ-30 с производительностью 12 т/ч и влагосъемом ΔW≈7%. Топочный блок к сушилке работал на лузге подсолнечника с кДж/кг.

Допустимую величину примем равной кДж/кг (Шницер И.Н. Технология сжигания топлива в пылеугольных котлах. - СПб.: Энергоатомиздат, 1994. - С. 95-98). Жидкое и твердое топливо подавали постоянно, жидкое - с расходом, определенным по (2), равным 36 кг/ч, твердое топливо - с расходом - 300 кг/ч.

Полная мощность топочного блока составила 1,5 МВт, из него ~ 0,4 МВт пришлось на жидкое топливо, т.е. снижение затрат тепла на сушку составило ~ 25%.

Так как теплотворная способность, например, лузги составляет четвертую часть от жидкого топлива, то экономия хозяйства как минимум составит ~ 25%, при сжигании сечки соломы экономия несколько меньше и составит ~ 15%.

Способ сжигания низкореакционного топлива, заключающийся в том, что в топочную камеру подают твердое низкореакционное и жидкое или газообразное высокореакционное топливо, отличающийся тем, что зона подачи твердого топлива выше зоны подачи жидкого топлива, а расход G1 жидкого или газообразного топлива зависит от низшей теплоты сгорания топлива и ограничен величиной:

, кг/ч,

где G2 - расход твердого топлива, кг/ч;

, , - допустимая низшая теплота сгорания твердого топлива, его низшая теплота сгорания, низшая теплота сгорания высокореакционного жидкого или газообразного топлива, кДж/кг.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам сжигания инфицированных биологических отходов и может быть использовано в сельском хозяйстве, медицинских, биологических и фармацевтических предприятиях.

Изобретение относится к области промышленной утилизации растительных отходов, преимущественно кремнийсодержащих. .

Изобретение относится к энергетике. .

Изобретение относится к переработке кремнийсодержащего растительного сырья, включая отходы производства риса и овса, с целью получения диоксида кремния с различными варьируемыми характеристиками, который широко используется во многих отраслях промышленности.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способам сжигания твердого топлива, и может быть использовано для сжигания, например, растительных отходов. .

Изобретение относится к установкам по термической нейтрализации газообразных и жидких экологически опасных веществ, прежде всего паров и промышленных стоков компонентов ракетного топлива, например несимметричного диметилгидразина (гептил), тетраоксида диазота.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в топливосжигающих установках, в частности в котлах тепловых электростанций и промышленных котельных, а также в обжиговых печах при совмещении выработки пара, производства стройматериалов, металлоизделий и активирования угля.

Изобретение относится к котлам на газифицируемой угольной пыли. Котел на газифицируемой угольной пыли включает: корпус котла вместе с печью; регенеративный нагреватель роторного типа; газопровод дымового газа, входное устройство которого соединено с печью, а выходное устройство соединено с регенеративным нагревателем роторного типа, причем несколько пароперегревателей установлено в газопроводе дымового газа; и воздуховод для подачи воздуха в другую принимающую часть каждой пары принимающих частей, так, чтобы теплоноситель, принимаемый в них, обменивался теплом с воздухом; высокотемпературный газоотборный газопровод, один конец которого соединен с концом газопровода дымового газа, обращенным к печи, а другой конец соединен с выходным устройством газопровода дымового газа; и устройство управления газоотбором для регулирования первого объема дымового газа, подаваемого через высокотемпературный газоотборный газопровод.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может использоваться как в бытовых отопительных системах, так и на небольших производствах, использующих тепловую энергию, а также для утилизации измельченных горючих бытовых отходов.

Изобретение относится к утилизации промышленных и бытовых отходов путем их переработки. Способ включает непрерывную подачу твердого топлива в шахту на ее колосниковую решетку с образованием на ней сверху вниз распределения твердого топлива, причем непрерывную подачу твердого топлива в шахту на его колосниковую решетку ведут равномерно распределяя твердое топливо в объеме шахты, начиная от колосниковой решетки и вверх к месту ее загрузки.

Изобретение относится к области ликвидации крупногабаритных зарядов твердого ракетного топлива на стенде, а именно к способам сжигания канальных зарядов твердого ракетного топлива непосредственно в корпусах ракетных двигателей.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания с организацией циклов химических реакций твердых частиц углеводородного сырья, в котором кислородсодержащий материал циркулирует в форме частиц и который включает контакт частиц углеводородного сырья с частицами кислородсодержащего материала в восстановительной зоне R0, контакт частиц кислородсодержащего материала (1) из восстановительной зоны R0 с потоком газообразного окислителя (2) в реакционной окислительной зоне R1, направление подвижной фазы (5) из реакционной зоны R1, которая включает газовую и твердую фазы, в разделяющую газовую и твердую фазы зону S2 таким образом, чтобы разделить преимущественно газообразную подвижную фазу (6), включающую летучую золу и мелкие частицы кислородсодержащего материала, и твердофазный поток (7), включающий основную массу мелких частиц, летучую золу и основную массу частиц кислородсодержащего материала, направление твердофазного потока (7) из разделяющей газовую и твердую фазы зоны S2 в отделяющую плотную фазу декантационную зону S3, псевдоожиженную невосстанавливающим газом (8), что позволяет отделять мелкие частицы и летучую золу от частиц кислородсодержащего материала таким образом, чтобы направлять поток частиц (10), включающий основную массу кислородсодержащих частиц, в восстановительную зону R0 и выпускать через выпускную линию преимущественно газообразный выходящий поток (9), включающий основную массу летучей золы и мелких частиц кислородсодержащего материала.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для подготовки твердого топлива к сжиганию на тепловых электрических станциях (ТЭС). Установка подготовки твердого топлива к сжиганию содержит технологически соединенные между собой тракт сырого топлива, бункер сырого топлива, обезвоживающее устройство, соединенное с трактом горячего воздуха, бункер запаса топлива, измельчающее устройство, тракт топливоподачи, соединенный с бункером запаса топлива.

Изобретение относится к области энергетики. Устройство (100) для сжигания гранулированного твердого топлива содержит камеру (102), имеющую наружную стенку (104) и внутреннюю стенку (106), разделяющую внутреннее пространство указанной камеры на пространство (108) для воздуха для горения и камеру сгорания (110), по меньшей мере, одну воздуходувку (112) для обеспечения воздуха для горения, и средства вращения (113) для вращения указанной камеры сгорания.

Изобретение относится к области энергетики. Вертикальная топка пароводогрейного котла для преобразования в тепловую энергию сыпучих видов топлива, под действием силы тяжести опускающихся из находящегося вверху бункера в полностью заполняемую топку с объемом теплопередачи, состоящим из образованных элементами котла и установленными в топке аккумуляторами-проводниками высокой температуры и распределителями воздуха для стабильного режима горения топлива различной степени влажности и теплотворной способности по всему объему топки зон контакта топлива с воздухом, с колосниками, являющимися также аккумуляторами-проводниками высокой температуры и распределителями необходимого для горения воздуха, поступающего из зольной камеры с регулировочной дверкой через колосники и отверстия в аккумуляторах-проводниках и распределителях подогретого воздуха к зонам контакта.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к установкам для сжигания твердого топлива, и может быть использовано для обогрева зданий, сооружений, помещений и т.п. Установка для сжигания твердого топлива содержит корпус с топочной камерой, выполненный из стального листа в виде горизонтально расположенного цилиндра с глухими торцами и установленный на фундаменте, люк с крышкой для загрузки твердого топлива в топочную камеру, расположенный на верхней части корпуса вблизи одного из его торцов, технологический люк с крышкой, расположенный на другом торце корпуса в нижней его части, колосниковую решетку, установленную горизонтально внутри корпуса под технологическим люком, трубу для подачи воздуха, расположенную под колосниковой решеткой, трубу для удаления золы, установленную в нижней части корпуса под решеткой, и устройство для удаления дымовых газов. Внутренняя поверхность корпуса облицована листами из жаропрочной стали. Поперек корпуса проложены ободы из жаропрочной стали, выполненные в виде дуг, установленных на колосниковую решетку. На ободы поперек них и по периметру поверхности корпуса до колосниковой решетки жестко уложены с зазором пруты из жаропрочной стали. Снаружи вдоль корпуса на верхней его части установлен коллектор для подачи воздуха в полости, образованные листами, ободами и прутами. Устройство для удаления дымовых газов выполнено из двух дымовых труб, расположенных горизонтально внутри топочной камеры по обе стороны от ее оси и установленных со стороны открытых торцов на вертикально расположенные Г-образные трубы, которые в верхней части выполнены с отверстиями, а их открытые торцы в нижней части соединены с одной из полостей, образованных листами, ободами и прутами. Дымовые трубы снабжены кожухами с отверстиями, образованными со стороны открытых торцов дымовых труб до их середины. Кольцевые полости между дымовыми трубами и кожухами соединены с коллектором для подачи воздуха. Изобретение позволяет повысить надежность работы установки и полноту сгорания твердого топлива. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к способу сжигания топлива (жидкого, твердого, газообразного) в отопительных котлах индивидуального и коллективного пользования, и может быть использовано в энергетике, в жилищно-коммунальном хозяйстве для обеспечения отопления, горячего водоснабжения и др. Способ сжигания топлива включает подачу топлива в камеру сгорания, его поджог в присутствии атмосферного воздуха с последующим каталитическим горением без доступа атмосферного воздуха, при этом сжигание топлива осуществляют в два этапа, на первом этапе осуществляют сжигание топливно-воздушной смеси с образованием насыщенного пара в парогенераторе, на втором этапе проводят пиролиз водяного пара при одновременном горении топлива без доступа атмосферного воздуха, при этом водяной пар подают в камеру сгорания отопительного котла при температуре 400-960°C и атмосферном давлении, а как катализатор используют железо, никель и/или их окислы, которые размещены на колоснике. Технический результат заключается в интенсификации процессов горения и теплообмена, повышении эффективности сгорания топлива при одновременном уменьшении вредных выбросов в атмосферу. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для преобразования тепловой энергии в механическую или электрическую энергию, в стационарных и передвижных теплоэлектростанциях, а также в транспортных средствах. Способ сжигания твердых углеродосодержащего топлива и/или отходов включает помол твердых углеродосодержащего топлива и/или отходов, ввод помола твердых углеродосодержащего топлива и/или отходов в камеру сгорания и инициирование. Тонину помола твердых углеродосодержащего топлива и/или отходов доводят до размера не более 1 мкм с образованием микронанокомпозитной смеси помола твердых углеродосодержащего топлива и/или отходов с водой, а затем впрыскивают образованную смесь при помощи капельного дозатора в камеру сгорания, при этом вышеуказанный размер частиц помола твердых углеродосодержащего топлива и/или отходов осуществляют в два этапа, на первом - осуществляют крупный помол, а на втором этапе с помощью кавитационного диспергатора доводят помол до размера не более 1 мкм. Инициирование горения капель микронанокомпозитной смеси помола твердых углеродосодержащего топлива и/или отходов с водой осуществляют с помощью топливоподающего узла за счет использования запаса энергии топлива, с помощью которого производят розжиг пламени в камере сгорания. Изобретение позволяет повысить надежность и эффективность работы установки за счет снижения износа деталей и снижения затрат на подготовку топлива. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к котлам на твердом топливе. Твердотопливный жаротрубный котел содержит фронтовой узел загрузки твердого топлива, горизонтальную цилиндрическую емкость котловой воды и вставленную в нее эллиптическую жаровую трубу с горизонтально ориентированной эллипсностью, оканчивающуюся цилиндрической огневой поворотной камерой с отводящими дымогарными трубами, нижняя часть огневой поворотной камеры снабжена штуцером, образующим охлаждаемую шлаковую шахту. Жаровая труба снабжена системой шурующих планок маятникового типа, для чего на вертикальной оси жаровой трубы установлен горизонтальный прогон в виде полой трубы с возможностью ее вращения в узлах прохода через переднюю и задние стенки жаровой трубы, поворотной камеры и котла, также предусмотрены радиально соединенные с прогоном отведенные вниз и разведенные под центральным углом не более 80° два ряда жестких тяг и закрепленные на их свободных концах шурующие планки, размещаемые вдоль жаровой трубы симметрично относительно ее вертикальной оси с возможностью их принудительных колебаний около этой оси по заданной программе. Шурующие планки устанавливаются вдоль жаровой трубы под углом к образующей жаровой трубы с восхождением по внутренней поверхности от фронта к тылу. Изобретение направлено на полное выжигание горючего в очаговых остатках и увеличение КПД сжигания топлива. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Твердотопливный питатель содержит бункер, размещенный над топкой, выпускное отверстие которого сообщено через камеру топливоподачи с поверхностью колосниковой решетки, снабженной кривошипно-шатунным механизмом ее возвратно-поступательного движения, и привод этого механизма, при этом в полости камеры топливоподачи размещены дозатор топлива, верхняя и нижняя шиберные заслонки, установленные с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей, параллельных передней стенки топки, и отбойный лист с наклоном не меньше угла скольжения угля по стали. Дозатор содержит цилиндрический топливный барабан, снабженный равноудаленными друг от друга треугольными выступами, ориентированными вдоль образующих, установлен с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, параллельной передней стенки топки, снабжен приводом вращения и выполнен длиной, равной ширине камеры топливоподачи, причем верхняя шиберная заслонка верхней кромкой шарнирно скреплена с задней стенкой камеры топливоподачи, а нижней - оперта на обращенный к ней участок топливного барабана, при этом нижняя шиберная заслонка верхней кромкой шарнирно скреплена с задней стенкой камеры топливоподачи, ниже оси вращения топливного барабана, а нижней - оперта на обращенный к ней участок поверхности колосниковой решетки, причем питатель снабжен узлом согласования работы привода возвратно-поступательного движения колосниковой решетки и привода топливного барабана. Кроме того, между бункером и камерой топливоподачи выполнена приемная камера в виде сопряженного с ними пустотелого корпуса, в полости которого установлена наклонная разгрузочная пластина с наклоном не меньше угла скольжения угля по стали, верхняя кромка которой жестко скреплена с задней стенкой приемной камеры, а нижняя - размещена с зазором к передней стенке приемной камеры. Обеспечено повышение глубины регулирования подачи топлива и точности его дозирования при работе на малых нагрузках. Изобретение позволяет повысить глубину регулирования подачи топлива и точность его дозирования при работе на малых нагрузках. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сжиганию низкореакционного топлива, преимущественно растительных отходов, и может быть применено в сельском хозяйстве. Способ сжигания низкореакционного топлива заключается в том, что в топочную камеру подают твердое низкореакционное и жидкое или газообразное высокореакционное топливо, зона подачи твердого топлива выше зоны подачи жидкого топлива, а расход G1 жидкого или газообразного топлива зависит от низшей теплоты сгорания топлива и ограничен величиной: , кгч,где G2 - расход твердого топлива, кгч; ,, - допустимая низшая теплота сгорания твердого топлива, его низшая теплота сгорания, низшая теплота сгорания высокореакционного жидкого или газообразного топлива, кДжкг. Изобретение позволяет ограничить подачу жидкого топлива при условии устойчивого сжигания низкореакционного топлива. 1 ил.

Наверх