Способ сжигания смолистых веществ Советский патент 1993 года по МПК F23G7/05 

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано при получении алюминия электролизом в электролизерах с угольны- ,ми электродами.

Целью изобретения является повышение эффективности сжигания..

Это достигается тем, что в способе сжигания смолистых веществ, путем введения добавки последних к мазуту, смешивания и последующего сжигания в печах смолистые вещества вводят в количестве от 2,5 - в высокосернистый мазут до 60% в малосер- нйстый.

В отличие.от сжигания смолистых в смеси с газообразным топливом, сжигание их в смеси с мазутом обеспечивает практически 100%-ный дожит смолистых.

Это связано с тем, что смолистые в смеси с газообразным топливом выходят из го- релочного устройства в рабочую зону печи в виде капельной пыли, часть которой, не успев воспламениться, проскакивает зону факела и не сгорает.

При сжигании с мазутом смолистые поступают в зону факела в виде однородной (гомогенной) смеси с мазутом, что и обеспечивает их полное сгорание.

Пределы содержания смолистых веществ в мазуте в предлагаемом способе их сжигания составляют 2,5-60% и определяются содержанием серы в исходном мазуте. Содержание серы в промышленных-топочных мазутах изменяется от 2,5-3,5% (высокосернистые мазуты) до 0,5-1,0% (малосернистые). В соо тветствии с этим изменяется и теплота сгорания мазутов. Например, при изменении содержания серы в мазуте от 0,94% до 2,5% теплота сгорания мазута снижается, соответственно, от 9880 ккал/кг до 9530 ккал/кг (данные приведены согласно паспортам качества мазутов). Минимально допустимая теплота сгорания топочных мазутоо согласно ГОСТ 10585-75 составляет 9500 ккал/кг. При относительно высокой собственной теплоте сгорания смолистых (до 8800 ккал/кг) добавление их к мазуту, тем не менее, снижает общую теплоту сгорания смеси мазут-смолистые.

(Л

с

00 CJ

ел о го ю

со

В табл. 1 приведены величины теплоты сгорания для исходного мазута в зависимости от содержания в нем серы и для смеси мазут-смолистые в зависимости от содержания в них смолистых.

В табл. 2 приведено изменение физиче- ских характеристик смеси (для исходного мазута с содержанием серы 0,94%).

Как видно из табл. 1, для малосернистых мазутов (содержание серы 0,94%) добавле- ние смолистых веществ до 60% снижает теплоту сгорания мазута (смеси) с 9880 ккал/кг до 9560 ккал/кг. Эта величина теплоты сгорания мазута (смеси) близка к минимально допустимой по ГОСТ 10585-75(9500 ккал/кг), хотя и несколько выше. Однако с увеличением содержания смолистых в мазуте до 60% плотность смеси мазут-смолистые возрастает до 1,015 г/см3 (табл. 2), то

есть до ее величины, также ограниченной вышеуказанным ГОСТом (кинематическая вязкость смеси находится в пределах допустимой величины)..

Таким образом, верхний предел содержания смолистых веществ в мазуте составляет 60% , так как выше этого предела физические характеристики (теплота сгорания, плотность) смеси мазут-смолистые не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к топливу металлургических печей.

Для высокосернистых мазутов (содержание серы 2,5%) величина теплоты сгорания (9530 ккал/кг) близка к минимально допустимой (9500 ккал/кг). Поэтому количество добавляемых к мазуту смолистых вв: ществ, снижающих его теплоту сгорания, уменьшается при этом нижний предел содержания в мазуте смолистых составляет 2,5%..

Как видно из табл. 1, при добавлении к высокосернистым мазутам 5% смолистых веществ их теплота сгорания достигает минимально допустимой величины.-Очевидно, что высокосернистые мазуты с содержанием смолистых менее 5% будут также удов- летворять требованиям (в частности по теплоте сгорания), предъявляемым к топливу металлургических печей, однако, использовать смеси мазут-смолистые с содержанием

0 5

0

5

5

0

5

0

последних менее 2,5% экономически нецелесообразно.

На чертеже показано устройство для смешения смолистых веществ с мазутом. Оно включает бункер 1 для приема смолистых веществ, бак 2 с мешалкой 3 для приготовления горючей смеси, насос 4 для подачи смеси на форсунки и запорную арматуру 5.

Согласно паспортам качества устанавливают содержание серы в поступающем на сжигание мазуте. Исходя из этого, определяют количество смолистых веществ, которое необходимо добавить к мазуту, чтобы теплота сгорания смеси, поступающей на сжигание, была не ниже 9500 ккал/кг. Например, содержание серы в исходном мазуте составляет 2%. Теплота сгорания такого мазута составляет 9700 ккал/кг. Отсюда допустимое количество смолистых веществ, которое можно добавить к мазуту составляет 40% (табл. 1). Полученная смесь имеет теплоту сгорания 9500 ккал/кг, что отвечает требованиям, предъявляемым к топливу.

Через приемный бункер 1 смолистые вещества загружают в бак 2. Бак заполняют мазутом и одновременно включают мешалку 3. Хорошая взаимная растворимость мазута и смолистых веществ обеспечивает смеси мазут-смолистые высокую однородность состава. Посредством насоса 4 и запорной арматуры 5 горючую смесь из бака подают на форсунки.

Предлагаемое техническое решение по-, зволяет значительно повысить экологическую чистоту производства за счет утилизации смолистых веществ и полного их сжигания, а также получить существенный экономический эффект только за счет экономии мазута.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ сжигания смолистых веществ путем введения добавки последних к мазуту, смешивания и последующего сжигания в печах, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, смолистые вещества вводят в количестве от 2,5% в высокосернистый мазут до 60% в малосернистый.

Та б л и ц а 1

Таблица

Использование; в металлургической и других отраслях промышленности, Сущность: смолистые вещества смешивают с топочным мазутом, а полученную смесь сжигают в металлургических печах. Содержание смолистых в мазуте составляет 2,5- 60% в зависимости от содержания серы в мазуте. 1 ил,, 2 табл,

//////////////////////

//