Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ВЫВОДА ГОРЕЛКИ НА РАБОЧИЙ РЕЖИМ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА
СПОСОБ ВЫВОДА ГОРЕЛКИ НА РАБОЧИЙ РЕЖИМ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА

СПОСОБ ВЫВОДА ГОРЕЛКИ НА РАБОЧИЙ РЕЖИМ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: при сжигании топлива при помощи горелок. Сущность изобретения: горелка сначала выводится в предварительный режим работы с сжиганием топливовоздушной смеси, по составу близкой к стехиометрическому, при содержании в продуктах сгорания кислорода в диапазоне 0,2-2,0 В этом режиме фиксируют содержание окислов азота в продуктах сгорания, а затем увеличивают подачу воздуха через горелку, фиксируют последний при повторном получении упомянутого значения выхода окислов азота. Последний режим фиксируют как соответствующий рабочему режиму сжгания топлива. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2044219
Класс(ы) патента: F23C11/00
Номер заявки: 92001963/06
Дата подачи заявки: 23.10.1992
Дата публикации: 20.09.1995
Заявитель(и): Бочаров Владимир Михайлович
Автор(ы): Бочаров Владимир Михайлович
Патентообладатель(и): Бочаров Владимир Михайлович
Описание изобретения: Изобретение относится к отрасли энергетике и может быть использовано для сжигания топлива при помощи горелок.
Известны способы сжигания топлива при помощи горелок с ведением процесса по составу продуктов сгорания.
Для снижения токсичности продуктов сгорания (газов) известны способы сжигания топлива путем изменения топливовоздушной смеси. Состав смеси топлива с воздухом, подаваемой в топку, регулируют в зависимости от содержания окиси углерода или окислов азота в газах. Для этого за котлом устанавливают прибор, регистрирующий образование этих компонентов, и при увеличении их содержания больше установленной нормы увеличивают или уменьшают подачу воздуха или топлива в горелку.
Недостатки способа сравнительно высокая токсичность газов, состоящая из смеси окислов азота и окиси углерода, и трудность одновременного снижения этих компонентов, поскольку в ряде случаев, например в котлах малой и средней мощности, снижение одного из них приводит к увеличению другого.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ одновременного сжигания топлива в нескольких горелках с разным составом топливовоздушной смеси. В топке котла устанавливают несколько встречно расположенных горелок, часть из которых работает на смеси топлива с воздухом ниже стехиометрического состава, образуя бедную смесь, а другая часть горелок работает на смеси топлива с воздухом выше стехиометрического состава, образуя богатую смесь. В процессе работы все горелки настраиваются так, чтобы обеспечивался оптимальный коэффициент избытка воздуха α в продуктах сгорания.
Недостатки способа сложность осуществления и недостаточная эффективность, поскольку бедная смесь сгорает с химическим недожегом, образуя повышенное количество окиси углерода в газах, а бедная смесь сжигается со значительным выходом окислов азота. И если при дожигании смеси в общем факеле содержание окиси углерода снижается, то содержание окислов азота остается без изменения.
Цель изобретения снижение общей токсичности газов.
Это достигается предварительным выводом горелки в режим подачи смеси топлива с воздухом в горелку по составу, близкому к стехиометрическому, при котором замеряют количество окислов азота в газах, а затем увеличивают расход воздуха до повторного выхода окислов азота в том же количестве.
При стехиометрическом составе смеси топлива с воздухом в продуктах сгорания содержание кислорода (О2) близко или равно нулю (О2 ≈ О), коэффициент избытка воздуха близок или равен единице, а содержание двуокиси углерода (СО2) наибольшее. Например, для природного газа с содержанием метана более 98% СО2=11,8 об. Таким образом, контроль за выводом горелки в предварительный режим работы ведется по любому из этих показателей. В предварительном режиме работы горелки замеряют содержание окислов азота в газах, после чего горелку переводят в рабочий режим путем увеличения расхода воздуха до повторного выхода окислов азота в том же количестве. На выходе из горелки воздух закручивают.
При увеличении расхода воздуха увеличивается скорость прохождения его сквозь горелку. При этом увеличивается крутка факела, угол его раскрытия в топочном объеме, укорачивается ядро факела, увеличивается масса вовлеченных горячих газов в свежую струю факела, в связи с чем ускоряется процесс самовоспламенения смеси. Такое изменение кинетики процесса горения изменяет и характер образования токсических компонентов.
В таблице представлены результаты испытания смесительной газомазутной горелки.
П р и м е р 1. Горелка выводится в режим 1 со смесью воздуха и природного газа, подаваемых в горелку, близкой к стехиометрическому составу (О2 0,2% ), что соответствует предварительному режиму работы горелки. В этом режиме замеряется выход NOx, составляющий 140 мг/м3, после чего горелка выводится в рабочий режим путем увеличения подачи воздуха до повторного выхода NOx в этом же количестве. Повторный выход NOx в количестве 140 мг/м3 имеет место в режиме 5, который считается рабочим. В этом режиме содержание смеси токсических компонентов (СО + NOx) уменьшается с 3640 до 165 мг/м3.
П р и м е р 2. Аналогично в предварительный режим 2 горелка выводится при NOx 170 мг/м3. При увеличении расхода воздуха повторный выход NOx 170 мг/м3 имеет место в режиме 4. При этом выход токсических компонентов (СО + NOx) уменьшается с 1370 до 230 мг/м3.
Из приведенных примеров следует, что наибольшее снижение токсичности газов имеет место в примере 1 (NOx + CO 165 мг/м3). Но это достигается большей подачей воздуха в горелку и связано с выводом горелки в неустойчивый режим работы с возможностью отрыва факела. Во втором примере снижение токсичности газов меньше (NOx + CO 230 мг/м3), но это достигается меньшей подачей воздуха в горелку, что обеспечивает стабильный режим работы горелки. По этим причинам применение способа ограничивается: первый предел с предварительным выводом горелки в режим с содержанием О2 0,2% в продуктах сгорания ограничивается возможностью отрыва факела от горелки при повторном выходе NOx в том же количестве, а второй при О2 2% нежелательным увеличением токсичности газов, например, в режиме 3, где содержание окислов азота увеличивается до 210 мг/м3 с увеличением общей токсичности газов до 490 мг/м3.
Формула изобретения: СПОСОБ ВЫВОДА ГОРЕЛКИ НА РАБОЧИЙ РЕЖИМ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА путем подачи в зону горения предварительно подготовленной топливовоздушной смеси с коэффициентом избытка воздуха, близким к стехиометрическому, и последующим увеличением расхода воздуха до количества, соответствующего рабочему режиму сжигания, определяемому выходом оксидов азота в продуктах сгорания при фиксированном значении содержания кислорода в последних, отличающийся тем, что при подаче в зону горения топливовоздушную смесь закручивают, определяют значение выхода оксидов азота в продуктах сгорания при содержании кислорода в последних в диапазоне 0,2-2,0% а затем при увеличении расхода воздуха фиксируют последний при повторном получении упомянутого значения выхода оксидов азота, как расход, соответствующий рабочему режиму сжигания топлива.