Устройство утилизации тепла отходящих газов печи Советский патент 1991 года по МПК F27D17/00 

XI

I

о

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в различных топ- ливосжигаюших установках, преимущественно в нагревательных печах. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности работы при изменении температурного режима печи. Устройство утилизации тепла отходящих газов печей содержит камеру 1 сгорания, снабженную дымоходом, соединенным последовательно с трактом воздухоподогревателя 2 и смесе- подогревателя 3, тракт подачи газа с после- довательно установленным на нем эжектором 5 для смешения газа с продуктами сгорания, химический реактор 7 для про- веденич конверсии газа. Новым в устройстве является установка параллельно основному дополнительного эжектора 6, всасывающий канал которого соединен с дымоходом непосредственно за камерой сгорания, и регулятора 4 соотношения расхода газа между эжекторами 5 и 6, привод которого связан с датчиком температуры. Датчик 8 температуры расположен в химическом реакторе 7. 1 ил. ,8 сл с

7 k

J

Газ

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в различных топливосжигающих установках, преимущественно1 в нагревательных печах.

Цель изобретения - повышение надежности и экономичности работы устройства при изменении температурного режима печи.

На чертеже представлено устройство утилизации тепла отходящих газов печи

Устройство содержит камеру 1 сгорания, снабженную дымоходом, соединенным последовательно с трактом воздухонагревателя 2 и смесеподогревателя 3 тракт подачи газа, в котором установлен регулятор 4 соотношения расхода газа между эжекторами 5 и 6, установленными параллельно для смешения продуктов сгорания с газом, т е, имеющими общий выход в смесеподогрева- тель 3, химический реактор 7, заполненный катализатором, вход которого соединен со смесеподогревателем 3, а выход - с камерой 1 сгорания, датчик 8 температуры, установленный в химическом реакторе 7, заполненном катализатором, и связанный с приводом регулятора 4 соотношения газа.

Всасывающий канал эжектора 5 соединен с регулятором 4 соотношения расхода газа и с дымоходом после смесеподос рева- теля 3, имеющим низкую температуру про дуктов сгорания, а 1сасывающий канал эжектора б соединен с регулятором 4 расхода газа и с дымоходом непосредственно за камерой 1 сгорания, имеющим высокую температуру сгорания.

Устройство утилизации тепла отходящих газов печей работает следующим образом.

Продукты сгорания, выходя из камеры 1 сгорания, охлаждаются в воздухонагревателе 2, далее - в смесеподо: ревателе 3 и направляются в дымопую rpvSy 20 - -10% продуктов cropdHitH по каналам покупают на эжекторы 5 и б, i де смешиваются с газом. Полученная смесь подогревается в смесс- подогреватеое 3 и направляется в химический реактор 7, заполненный катализатором. В химическом реакторе 7 происходит зндотермическая реакция между метаном, углекислым газом и водяными парами:

СН4+ НгО- СО 1-342 ,3 ккал/моль

СН4 + С02 2СО ь2Н2- 59.1 ккал/моль.

Продукты конверсии метана после химического реактора направляются в камеру 1 сгорания Проведение реакции конверсии в химическом реакторе 7 зависит от температуры смеси.

При снижении температуры происходит уменьшение количества тепла, поступающего на подогрев смеси, что ухудшает условия проведения реакции конверсии метана в химическом реакторе и значительно снижает выход Н2 и СО, что сказывается на стабильности работы печи (снижение калорийности топлива).

При повышении температуры в печи увеличивается количество тепла, поступающего «а подогрев смеси. Это вызывает рост температуры в химическом реакторе, что ведет в выходу из строя катализатора.

Поддержание требуемой температуры в химическом реакторе 7 осуществляется по

сигналу датчики 8 температуры, который управляет приводом регулятора 4 соотношения расхода гэза, который в свою очередь изменяет количество газа, подаваемого в каждой из эжекторов 5 и 6, сохраняя постоянный общий расход. Пропорциональный расходу газа каждый эжектор всасывает из дымохода определенное количество продуктов сгорания. Причем всасываемые продукты сгорания в эжектор 6 поступают с

более высокой температурой, так как отбираются непосредственно за камерой 1 сгорания, л эжектор 5 - с более низкой температурой, так как отбираются из дымохода после смесеподогрепателя, тем самым

регулируется количество подаваемых продуктов сгорания с разной температурой в смесеподогреватель 3 и достигается оптимальная температура в химическом реакторе 7, что обеспечивает стабильность

процесса конверсии метана

В сравнении с известным предлагаемое устройство позволяет уменьшить расход топлива на 15 - 20% и повысить надежнос ь раСэты за счет возможности поддержания

оптимального температурного режима на поверхности катализатора.

Формула изобретения

Устройство утилизации тепла отходящих газов печи, содержащее камеру сгорания, соединенную последовательно дымоходом с воздухоподогревателем и смесеподогревателем, химический реактор, эжектор

для смешения iaaa с продуктами сгорания, соединенный последовательно трактом подали газа со смесеподогревателем и хи- м, реактором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в

работе и экономичности при изменении температурных режимов печи, оно снабжено установленным по тракту подачи газа параллельно основному дополнительным эжектором, всасывающий канал которого соединен с дымоходом непосредственно за

камерой сгорания, регулятором соотноше- эжекторами, и датчиком температуры, сое- ния расхода газа, размещенным между диненным с регулятором.