Способ сжигания газа в нагревательных печах Советский патент 1988 года по МПК C21D1/52 F23D14/14 

00

СП

Изобретение относится к разделу металлургической теплотехники и может быть использовано в нагревательных печах и отраслях промьшленности, использующих газообразное топливо, например, для обезвреживания сброс ных газов, содержащих в своем составе кислород воздуха.

Целью изобретения является интен- сификация процесса горения и обеспечение полного сгорания газа с одновременным снижением выбросов окислов азота.

На фиг.I показана печь, продоль- ный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг..

Устройство, реализующее способ сжигания газа, содержит теплоизолированный корпус 1 с примыкающими к не- му теплоизолированными камерами 2. Корпус 1 заполнен слоем 3 дробленого огнеупора, камеры 2 - слоем 4 каталитического материала. В центре дш1ще корпуса 1 выполнено отверстие 5, в котором с кольцевым зазором 6 размещена труба 7 подачи в слой 3 первичного газа. В основании камер 2 выполнены отверстия 8, посредством которых внутренний объем камер 2 сообщается с камерой 9, размещенной под днищем корпуса I. В основании камеры 9 вы- центральное отверстие 10, в котором плотно установлена труба 7, На боковой поверхности камер 2 вы- полнены отверстия 11, в которых плотно установлены патрубки 12 подачи воздуха. В патрубках 12 подачи воздуха и трубе 7 подачи газа соответственно выполнены отверстия 13 и 14, в кото- рых плотно установлены трубки 15.Над патрубками 12 в боковой стенке камер 2 выполнены отверстия 16, обеспечивающие внесение запального устройства (не показано) при розжиге газовоз- душной смеси в камерах 2, Подача газа по трубкам 15 регулируется с помощью кранов 17.

Пример. Воздух при давлении 0,5 кПа через патрубки 12 поступает в камеры-2, где, смешиваясь с газом, поступающим в зту зону по трубкам 15 образует газовоздущную смесь с коэфг фициентом избытка воздуха (сзС) в диапазоне от 3,3 до 4,0, Образованная газовоздушная смесь сгорает в спое 4 каталитического материала. Избыточный воздух, разбавленный образовавшимися продуктами сгорания, через отверстия 8 поступает в камеру 9, из которой через кольцевой зазор 6 попадает в слой 3 дробленого огнеупора, где, смешиваясь-с газом, создает газовоздушную смесь с требуемым коэффициентом избытка воздуха и сгорает в этом слое, раскаляя его тештоот- дающий торец. Газ в устройство поступает по трубе 7, из которой одна часть его потока поступает по трубкам 13 в камеры, 2, а другая - в слой 3 дробленого огнеупора.

Развиваемые в камерах 2 температуры (до 900 с) обеспечивают полное выгорание газа в слое 4 каталитического материала, подогрев избыточного воздуха. Подача на горение в зону, вторичного горения подогретого воздуха резко интенсифицирует процесс сжигания вторичного газа, сокращая время его выгорания, тем самым обеспечивается уменьшение выбросов окислов азота в этой зоне и создается мощное тепловое излучение торца слоя 3 дробленого огнеупора.

Кроме того, снижение выбросов окислов азота, образованных в первичных зонах горения, объясняется развиваемым в этой зоне температурами, а во. вторичной зоне горения - наличием в ней пр одуктов сгорания, образовавшихся в первичной зоне горения.

Розжиг устройства осуществляется следующим образом.

Перед розжигом устройства краны 17. подачи газа в камеры 2 закрывают ся, после чего в устройство подают газ и воздух соответственно через трубу 7 и патрубки 12 и известным способом в корпусе 1 производится зажигание газовоздушной смеси. Затем с помощью запальных устройств (не показаны), устанавливаемых во врег4я розжига в отверстиях 16 камер 2, по мере открывания кранов 17 производится зажигание газовоздушной смеси в камерах 2.

Останов устройства, реализующего способ сжигания газа, осуществляется отключением газа от устройства и после остывания слоя 3 дробленого огнеупора до 300 с - отключением воздуха.

Подача в слой каталитического материала более 30 газа приводит к . увеличению температуры в слое катализатора, что может вызвать механическое разрушение каталитического

материала или потерю его каталитических свойств.

Подача в слой каталитического материала менее 25% газа приводит к неустойчивому горению газа в зонах первичного горения вследствие переохлаждения камер.

Использование в качестве засыпки камеры вторичного горения дробленого огнеупора позволяет наряду с обеспечением интенсивного сжигания газа допускать высокий температурный режим в этой камере.

Формула изобретения

Способ сжигания газа в нагревательных печах, включающий подачу газа и воздуха в первичную зону горения с каталитическим слоем, сжигание образованной в этой зоне газовоздуш- ной смеси, подачу во вторичную зону горения продуктов горения и дополнительного количества газа, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса горения и обеспечения полного сгорания газа

с одновременным снижением выбросов окислов азота, подачу газа в первичную зону горения осуществляют в количестве 25-30%, а воздуха - в ко- личeqтвe, необходимом для полного

сжигания всего газа, при этом во вторичной зоне сжигание газа с продуктами сгорания из первичной зоны осуществляют в слое дробленого огне упора.

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в нагревательных печах и отраслях промьшшенности, не- .пользующих газообразное топливо,например , для обезвреживания сбросных газов, c6дepжaшJ x в своем составе кислород воздуха. Цель - интенсификация процесса горения и обеспечение полного сгорания газа с одновременным снижением выбросов окислов азота. Согласно способу сжигания газа,включающему подачу газа и воздуха в первичную зону горения с каталитическим слоем, сжигание образованной в этой зоне газовоздушной смеси, подачу во вторичную зону горения продуктов горения и дополнительного количества газа, подачу газа в первичную зону горения осуществляют в количестве 25-30%, а воздуха - в количестве,необходимом для полного сжигания всего газа, при этом во вторичной зоне сжигание газа с продуктами сгорания из первичной зоны осуществляют в слое дробленого огнеупора. 2 ил. С (Л

/5

Фиг.2