Устройство для дожигания сбросных газов Советский патент 1991 года по МПК F23G7/06 

Изобретение относится к области охра- ны окружающей среды и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является увеличение полноты сжигания топлива путем создания дополнительного топочного объема и увеличение степени обезвреживания токсичных примесей за счет улучшения смешения сбросных газов с продуктами горения топлива.

На фиг.1 представлено устройство для дожигания сбросных газов; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для дожигания сбросных газов состоит из теплоизолированного корпуса 1, регенеративной камеры 2 с секциями, заполненными зернистой теплообменной насадкой (условно не показана), горелкой 3 для сжигания топлива, пережима 4 с газопроницаемой стенкой 5 и перегородками 6, выполненными тангенциально к корпусу устройства, перекидного устройства 7, патрубков 8 и 9 сбросных и обезвреженных газов и подводящего (отводящего) газопровода 10.

Устройство работает следующим образом.

Холодные сбросные газы по патрубку 8 через перекидное устройство 7 и подводящий газопровод 10 поступают в регенеративную камеру 2 в одну из секций с зернистой теплообменной насадкой, где подогреваются за счет тепла, аккумулированного насадкой в предыдущий период, после чего подогретые газы поступают в высокотемпературную зону. Одновременно через горелку 3 подается топливо, которое сжигается в топочном объеме, образованном пережимом 4. Продукты полного сгорания топлива, вращаясь в горелочном туннеле вокруг насадки, через газопроницаемую стенку 5 пережима 4 входят в нее и продвигаются к центру регенеративной камеры, в результате чего увеличивается площадь контакта входящего газового потока продуктов горения топлива в насадку с сбросным газом и улучшается равномерность распределения газового потока по периметру поперечного сечения насадки, что способствует увеличению полноты дожигания токсичных примесей сбросных газов.

Перегородки 6 газопроницаемой стенки 5, выполненные тангенциально к корпусу устройства, выполняют функцию направляющих и способствуют снижению гидравлического сопротивления движущемуся газовому потоку продуктрв горения топлива.

Смешиваясь с продуктами горения топлива, сбросные газы нагреваются до заданной температуры обезвреживания, и происходит окисление токсичных примесей

сбросных газов. Затем газы поступают в другую по ходу газов секцию с зернистой теплообменной насадкой, нагревают ее, после чего через отводящий газопровод 10, перекидное устройство 7 и патрубок 9 уда0 ляются в атмосферу. По мере охлаждения насадочного материала в первой по ходу отбросных газов теплообменной секции и нагрева второй через определенный промежуток времени происходит переключение

5 перекидного устройства 7, и направление движения газов меняется на противоположное.

Выполненный в центральной части регенеративной камеры пережим в виде го0 релочного туннеля с внутренней газопроницаемой стенкой уменьшает площадь проходного сечения регенеративной камеры, что улучшает условия продвижения продуктов сгорания топлива к центру, а также со5 здает значительное сопротивление движению газов возле стенки, что способствует распределению сбросного газа к центру камеры и значительно улучшает смешение высокотемпературных продуктов

0 сгорания топлива, выходящих из горелочно- го туннеля, со сбросными газами, в результате чего увеличивается полнота дожигания токсичных веществ сбросных газов.

Эффективное сжигание топлива в горе5 лочном туннеле циклонного типа достигается за счет удлинения его конструкции, т.е. горелочный туннель выполнен выносным, что приводит к громоздкости конструкции и дополнительным затратам. Кроме этого, на

0 выходе из горелочного туннеля в насадоч- ное пространство создается значительное сопротивление движению горючих газов, что ограничивает мощность горелки и увеличивается их количество.

5 В предлагаемом устройстве время сжигания топлива увеличивается за счет дополнительного объема горелочного туннеля, выполненного в пережиме, За счет значительного сопротивления, созданного насад0 кой, продукты сгорания топлива не сразу попадают в регенеративный канал, а через определенное время, что способствует полному выгоранию горючих компонентов топлива еще в горелочном туннеле и

5 равномерному распределению газового потока на входе в насадку регенеративной камеры. Кроме этого, за счет центробежной силы газовой поток, выходящий из горелки, обладает значительной скоростью движения, движется вдоль наружной стенки туннеля и постепенно вытесняется к центру, в результате чего увеличиваются время пребывания в горелочном туннеле и полнота сжигания топлива.

Улучшение перемешивания продуктов горения топлива и обезвреживаемых газов осуществляется за счет увеличения площади контакта при выходе дымовых газов из горелочного туннеля. Продукты сгорания топлива, выходя из пережим а, выполнение- го в виде горелочного туннеля, охватывают весь периметр поперечного сечения камеры и, продвигаясь к центру, смешиваются со сбросным газом, большая часть которого движется вдоль стен регенеративной каме- ры и пережима.

Тангенциальное расположение горе- лочных устройств и перегородок газопроницаемой стенки пережима позволяет снизить сопротивление движению газового потока на выходе из горелочного туннеля за счет возрастания статического давления в месте ввода продуктов сгорания топлива в насадку. Поток раздробляется на мельчайшие струйки с низкими скоростями пульсаций и мелкими масштабами турбулентности. Для равномерного смешения продуктов сгорания топлива и сбросного газа первые целесообразно подавать периферийно мелкими струйками. Выполненный в центральной ча- сти регенеративной камеры пережим в виде горелочного туннеля с внутренней газопроницаемой стенкой удовлетворяет данным требованиям.

Конструкция устройства для дожигания сбросных газов позволяет устранить неравномерность распределения газового потока

по сечению регенеративной камеры и производить эффективную очистку сбросных газов. Наличие пережима в центральной части регенеративной камеры, выполненного в виде горелочного туннеля с газопроницаемой стенкой, обеспечивает полное сжигание топлива и качественное смешение сбросных газов с продуктами горения топлива.

Использование устройства для дожигания сбросных газов позволит за счет улучшения полноты сжигания топлива и смешения сбросного газа с продуктами горения топлива осуществлять процесс обезвреживания при более низких температурах, что повлечет за собой снижение расхода топлива на процесс термического, обезвреживания отбросных газов.

Формула изобретения Устройство для дожигания сбросных газов, содержащее теплоизолированный корпус, регенеративную камеру с насадкой из зернистого огнеупорного материала, горелки, патрубки для ввода и вывода газов и перекидное устройство, отличающее- с я тем, что, с целью увеличения полноты сжигания топлива путем создания дополнительного топочного объема и увеличения степени обезвреживания токсичных примесей за счет улучшения смешения сбросных газов с продуктами горения топлива, в центральной части регенеративной камеры вы- полнен пережим в виде горелочного туннеля с внутренней газопроницаемой стенкой, перегородки которой размещены тангенциально к корпусу устройства.

Изобретение касается охраны окружающей среды и может быть использовано в 7, химической, нефтехимической и других отраслях п ромы ш лен ности. Цель изобретения - увеличение полноты сжигания топлива за счет создания дополнительного топочного объема и увеличение степени обезвреживания токсичных примесей за счет улучшения смешения сбросных газов с продуктами горения топлива. В центральной части регенеративной камеры 2 выполнен пережим 4 в виде горелочного туннеля с внутренней газопроницаемой стенкой 5, перегородки которой выполнены тангенциально к корпусу устройства. 2 ил. о го ю Os ю ел 10