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.
Наверх