Устройство для сжигания эмульсий

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»> 737711

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г>ь(1@,".;ftr,,::;>»;...-1,p (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.12.77 (21) 2559403/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 23 G 7/04

Гасударственный камнтет

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень №20

Дата опубликования описания 05.06.80 (53) УДК 628.54 (088.8) ad делам нзебретеннй н отнрмтнй т, (72) Авторы изобретения

А. А. Мадоян, В. К. Рыбалко, А. Д. Горбаненко и А. В. Харченко

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЭМУЛЬСИЙ

Изобретение относится к устройствам сжигания обводненных топлив и отходов и может быть использовано в парогенераторах тепловых электрических станций и утилизационных установках нефтеперегонных предприятий, а также любых других теплоиспользующих сооружениях.

Известно устройство для сжигания сточных вод в виде эмульсии, работа которого основана на эмульгировании сжатым воздухом сточных вод с низким содержанием горючих и введении небольшой добавки жидкого топлива. Полученную смесь распыливают паромеханическими форсунками и сжигают в топливе (1) .

Недостатками известного устройства являются высокие энерГетические затраты в результате подачи дополнительного количества жидкого топлива для обогащения смеси и неудовлетворительный распыл смеси механическими форсунками.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому .эффекту является устройство для сжигания эмульсий, содержащее линию подачи эмульсии с насосом, нагревателем и форсункой, топку и теплоиспользующее оборудование (2) .

В указанном устройстве мазут и воду подают раздельно к нагревателям, после чего потоки смешивают и подают насосом к соплу форсунки.

Недостатком данного устройства является неэффективность его использования для сжигания эмульсии с низким содержанием горючих примесей без ее обогащения. При этом обогащения смеси в таком устройстве можно достичь лишь путем добавки жидкого топлива.

Цель изобретения — повышение эффективности сжигания эмульсий с низким содержанием горючих примесей.

Достигается это тем, что устройство снаб15 жено испарителем и дополнительным насосом, нагреватель выполнен в виде двух ступеней, между которыми последовательно размещены испаритель и дополнительный насос, а форсунка выполнена в виде трубы с размещенным в ее выходном участке conzo лом.

Выполнение нагревателя в виде двух ступеней и последовательное включение между ними испарителя и дополнительного насоса позволяет вначале обогатить эмульсию с

73771

1нйзким содержанием горючих за счет испарения части воды в испарителе, затем подогреть ее во второй ступени нагревателя до температуры, при которой на выходе из сопла форсунки будет обеспечен достаточно высокий теплоперепад, необходимый для эффективной ее работы. Наличие высокого теплоперепада на выходе из сопла форсунки при-. водит к тому, что вода, находящаяся в эмульсии и имеющая высокие параметры перед форсункой на выходе из сопла, при попадании в зону пониженного давления (топку) 10 оказывается перегретой относительно местного давления и мгновенно вскипает, увеличивая свой объем в 300 — 400 раз. Выделя1ощаяся при этом энергия расходуется на распыливание горючего, входящего в состав эмульсии, причем, чем выше интенсивность вскипания, тем меньше диаметр капель распыливаемого горючего.

Эффект вскипания позволяет выполнить форсунку упрощенной конструкции в виде трубы с помещенным в ее выходном участ- 20 ке соплом.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для сжигания эмульсий; на фиг. 2— форсунка для распыливания эмульсии.

В газоходе парогенератора 1 в линию 2 подачи эмульсии включены насос 3, нагреватель 4 и форсунка 5. Нагреватель выполнен в -иде двух ступеней 6 и 7, между которыми последовательно включены испаритель

8 и дополнительный насос 9. Форсунка для распыливания эмульсии выполнена из тру- 30 бы 10 и сопла 11, расположенного в ее выходном участке.

Устройство работает следующим образом.

Эмульсию подогревают в первой ступени 6 нагревателя 4, установленной в низкотемпературной зоне газохода парогенератора, до температуры насыщения воды, соответствующей давлению пара собственных нужд предприятия, например 3 — 5 кгс/см (0,3 — 0,5 МПа) .

Затем подогретую эмульсию подают в испаритель 8, где происходит ее обогаще- ние за счет испарения части воды.

Дополнительным насосом 9 поднимают давление эмульсии до 80 — 100 кгс/см 4 (8 — 10 МПа) и подают ее во вторую ступень

7 нагревателя 4, расположенную в высокотемпературной зоне газохода парогенератора. Здесь эмульсию. нагревают до температуры, на 20 — 30 С ниже температуры насыще- ц ния воды.

Подогрев эмульсии до температуры насыщения воды необходим для предотвращения вскипания воды в трубопроводе до форсунки.

Эмульсию с высокими параметрами, например температурой 270 — 300 С и давлением 80 — 100 кгс/см2 (Р— 10 МПа), подают к форсунке 5. На выходе из сопла 11 форсунки 5 вода, входящая в состав эмульсии, попадая в зону пониже ного давления (топку), становится перегретой относительно местного давления, мгновенно вскипает, увеличивая с. ой объем. Выделяющаяся при этом энергия идет на распыливание горючего, входящего в состав эмульсии.

Наличие в устройстве для сжигания эмульсий двух ступеней нагревателя и включенных между ними последовательно испарителя и дополнительного насоса позволяет обогатить смесь и добиться эффективного ее сжигания без добавки жидкого топлива. Кроме того, подогрев эмульсии во второй ступени нагревателя до температуры,"близкой к температуре насыщения при высоком давлении, обеспечивает наиболее эффективное распыливание горючего, входящего в состав эмульсии, благодаря вскипанию воды в выходном сечении сопла форсунки. Эффективное распыливание способствует уменьшению недожога жидкого топлива и его экономии.

Применение форсунки упрощенной конструкции облегчает изготовление и эксплуатацию.

Пар, полученный в результате обогащения эмульсии в испарителе, может быть использован для собственных нужд предприятия, что также ведет к повышению экономичности всего устройства в целом.

Формула изобретения

1. Устройство для сжигания эмульсий, содержащее линию подачи эмульсии с насосом, нагревателем и форсункой, топку и теплоиспользующее оборудование, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания эмульсий с низким содержанием горючих примесей, оно снабжено испарителем и дополнительным насосом, при этом нагреватель выполнен в виде двух ступеней, между которыми последовательно размещены испаритель и дополнительный насос.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что форсунка выполнена в виде трубы с размещенным в ее выходном участке соплом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Brun Evelune «Destruction des effluents

eiquides раг ее procede de combustion en

emulsion. Chim actual, 1973, № 1513, с. 27—

Ы.

2. Fortschrittlichq Konzeption beim Antismog Brenner, Ое! + Gas und Feuerungstechn. 1975, 20, № 9, с. 36 — 38.

73771! иг.2

Составитель Т. Лепахина

Редактор Т. Кузьмина Техред К. Шуфрич Корректор Ю.Макаренко

Заказ 2640/19 Тираж 619 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>< г. Ужгород, ул. Проектная, 4