Устройство для сжигания эмульсий Советский патент 1980 года по МПК F23G7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЭМУЛЬСИЙ

1

Изобретение относится к устройствам сжигания обводненных топлив и отходов и может быть использовано в парогенераторах тепловых электрических станций и утилизационных установках нефтеперегонных предприятий, а также любых других теплоиспользующих сооружениях.

Известно устройство для сжигания сточных вод в виде эмульсии, работа которого основана на эмульгировании сжатым воздухом сточных вод с низким содержанием горючих и введении небольшой добавки жидкого топлива. Полученную смесь распыливают паромеханическими форсунками и сжигают в топливе 1.

Недостатками известного устройства являются высокие энергетические затраты в результате подачи дополнительного количества жидкого топлива для обогащения смеси и неудовлетворительный распыл смеси механическими форсунками.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому .эффекту является устройство для сжигания эмульсий, содержащее линию подачи эмульсии с насосом, нагревателем и форсункой, топку и теплоиспользующее оборудование 2.

В указанном устройстве мазут и воду подают раздельно к нагревателям, после чего потоки смещивают и подают насосом к соплу форсунки.

Недостатком данного устройства являет5 ся неэффективность его использования для

сжигания эмульсии с низким содержанием

горючих примесей без ее обогащения. При

этом обогащения смеси в таком устройстве

можно достичь лишь путем добавки жидко; го топлива.

10 Цель изобретения - повыщение эффективности сжигания эмульсий с низким содержанием горючих примесей.

Достигается это тем, что устройство снабжено испарителем и дополнительным насосом, нагреватель выполнен в виде двух ступеней, между которыми последовательно размещены испаритель и дополнительный насос, а форсунка выполнена в виде трубы с размещенным в ее выходном участке соп20 лом.

Выполнение нагревателя в виде двух ступеней и последовательное включение между ними испарителя и дополнительного насоса позволяет вначале обогатить эмульсию с . 373 йизкйм содержанием горючих за счет испарения части воды в испарителе, затем подогреть ее во второй ступени нагревателя до температуры, при которой на выходе из сопла форсунки будет обеспечен достаточно высокий теплоперепад, необходимый для эффективной ее работы. Наличие высокого тепЛоперепада на выходе из сопла форсунки при водит к тому, что вода/находящаяся в эмульсии и имеющая высокие параметры перед форсункой на выходе из сопла, при попадании в зону пониженного давления (топку) оказывается перегретой относительно местного давления и мгновенно вскипает, увеличивая свой объем в 300-400 раз. Выделя1ощаяся при этом энергия расходуется на распыливание горючего, входящего в состав эмульсии, причем, чем выще интенсивность вскипания, тем меньще ди аметр капель распыливаемого горючего. Эффект вскипания позволяет выполнить форсунку упрощенной конструкции в виде трубы с помещенным в ее выходном участке соплом. На фиг. 1 схематически изображено устройство для сжигания эмульсий; на фиг. 2 - форсунка для распыливания эмульсии. В газоходе парогенератора 1 в линию 2 подачи эмульсии включены насос 3, нагреватель 4 и форсунка 5. Нагреватель выполнен в Иде двух ступеней 6 и 7, между которьши последовательно включены испаритель 8 и дополнительный насос 9. Форсунка для распыливания эмульсии выполнена из трубы 10 и сопла 11, расположенного в ее выходном участке. Устройство работает следующим образом. Эмульсию подогревают в первой ступе; ни б нагревателя 4, установленной в низкотемпературной зоне газохода парогенератора, до температуры .насыщения воды, соответствующей давлению пара собственных нужд предприятия, например 3-5 кгс/см (0,3-0,5 МПа).Затем подогретую эмульсию подают в испаритель 8, где происходит ее обогащение за счет испарения части воды. Дополнительным насосЬм 9 поднимают давление эмульсии до 80-100 кгс/см (8-10 МПа) и подают ее во вторую ступень 7 нагревателя 4, расположенную в высокотемпературной зоне газохода парогенератора. Здесь эмульсию .нагревают до температуры, на 20-30°С ниже температуры насыщения воды. Подогрев эмульсии до температуры насыщения воды необходим для предотвращения вскипания воды в трубопроводе до форсунки. Эмульсию с высокими параметрами, например температурой 270-300°С и давлением 80-100 кгс/см2 (Р-10 МПа), подают к форсунке 5. На выходе из сопла 11 форсунки 5 вода, входящая в состав эмульсии, попадая в зону пониже шого давлени.я (топку), становится перегретой относительно местного давления, мгновенно вскипает, увеличивая с. ой объем. Выделяющаяся при этом энергия идет на распыливание горючего, входящего в состав эмульсии. Наличие в устройстве для сжигания эмульсий двух ступеней нагревателя и включенных между ними последовательно испарителя и дополнительного насоса позволяет обогатить смесь и добиться эффективного ее сжигания без добавки жидкого топлива. Кроме того, подогрев эмульсии во второй ступени нагревателя до температуры,близкой к температуре насыщения при высоком давлении, обеспечивает наиболее эффективное распыливание горючего, входящего в состав эмульсии, благодаря вскипанию воды в выходном сечении сопла форсунки. Эффективное распыливание способствует уменьщению недожога жидкого топлива и его экономии. Применение форсунки упрощенной конструкции облегчает изготовление и эксплуатацию. Пар, полученный в результате обогащения эмульсии в,испарителе, может быть использован для собственных нужд предприятия, что также ведет к повыщению экономичности всего устройства в целом. Формула изобретения 1.Устройство для сжигания эмульсий, содержащее линию подачи эмульсии с насосом, нагревателем и форсункой, топку и теплоиспользующее оборудование, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности сжигания эмульсий с низким содержанием горючих примесей, оно снабженоиспарителем и дополнительным насосом, при этом нагреватель выполнен в виде двух ступеней, между которыми последовательно размещены испаритель и дополнительный насос.. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что форсунка выполнена в виде трубьг с размещенным в ее выходном участке сопломИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вгип Evelunejpestruction des effluents eiquides par ее procede de combustion en emulsion. Chim actual, 1973, № 1513, c. 27- 31. 2.Fortschrittlich«5 Konzeption, beim Antismog Brenner, Oel + Gas und Feuerungstechn. 1975, 20, № 9, c. 36-38.

/

/

с

)

5S

,-/

J

j г

fuz.i