Устройство для сжигания топлива Советский патент 1980 года по МПК F23C10/00 

I

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для сжигания жидких и газообразных сернистых теплив, например для получения горючего газа из сернистого мазута и последующего сжигания в камерах парогенераторов, газотурбинных установок или печей.

Известны устройства для сжигания топлива, содержащие камеру сгорания с псевдоожиженным слоем, размещенным на решетке, примыкающей к коробу для подачи ожижающего агента и форсунками для подачи топлива 1.

Недостатком известных устройств является низкая интенсивность сжигания и наличие вредных выбросов.

Наиболее близким техническим решением из известных к предлагаемому является устройство для сжигания топлива, содержащее камеру сгорания с псевдоожиженньш слоем, размещенным на решетке, при.мыкающей к коробу для подачи ожижающего агента, и установленные в зоне псевдоожиженного слоя топливные сопла, снабженные соосно установленными обечайкам11 для подачи воздуха 2.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность сжигания из-за малоактивной гидродинамики прирешеточной зоны и наличие вредных выбросов сажи из-за неполноты сгорания.

5 Цель изобретения - интенсификация сжигания с одновременным снижением вредных выбросов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено источником воды, подключенным к коробу для подачи ожижающе10 го агента, а на решетке дополнительно размещен слой гранулированного материала, размер гранул которого превышает размер частиц, образующих псевдоожиженный слой причем над псевдоожиженным слоем может быть установлен, по меньшей мере, один теплообменник.

На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит камеру 1 сгорания с псевдожиженным слоем 2, размещенным

20 на рещетке 3, которая примыкает к коробу 4 для подачи ожижающего агента. В зоне псевдоожиженного слоя 2 установлены топливные сопла 5 с соосными обечайками 6 для подачи воздуха. Короб 4 подключен патрубком 7 к источнику воды (на чертеже не показан). На решетке 3 дополнительно размещен слой 8 гранулированного материала, размер гранул которого превышает размер частиц, образующих псевдоожиженный слой 2. Для загрузки материала слоя служит патрубок 9, а над слоем размещены теплообменники 10, И, 12. Дополнительно в слое 2 установлен теплообменник 13. Отвод продуктов сгорания производится через патрубок 14. Устройство работает следующим образом От вентилятора или воздузодувки воздух поступает к теплообменнику 12, а затем подается к обечайкам 6. Топливо, например сернистый мазут, подается к топливным соплам 5. При этом оно может подаваться к катализатором, типа хлорида кальция, для уменьшения сажеобразования. Катализатор подают вместе с топливом в количестве 0,1% от веса мазута. В результате сгорания мазут выделяет тепло и разогревает псевдожиженный слой 2 зернистого материала. За счет температурного градиента, образуемого между слоем 2 и слоем 8 из гранул, создается капиллярный эффект, обеспечивающий подсасывание воды по каналам между гранулами слоя 8, который состоит, например из гравия с размером кусков 20-100мм и высотой слоя 200мм. Испарившаяся вода вместе с продуктами сжигания ожижает слой 2, интенсифицируя при этом теплообмен и, как следствие- парообразование. Интенсивное парообразование способствует измельчению капель мазута и разрыву мазутной оболочки, повышая процесс распыления мазута и обеспечивая более полную его газификацию. Этот эффект аналогичен эффекту сжигания водомазутных эмульсий. Использование предлагаемого изобретения позволяет упразднить эмульгатор и всю систему приготовления водомазутных эмульсий или существенно ее упростить. Расположение горелок в псевдоожиженном слое (у днища) обеспечивает эффект интенсивного разрыва мазутной оболочки за счет подсасывания и испарения капель воды в факелах горелок. Колебания парогазовой смеси, создаваемые при сжигании топлива, особенно в горелках акустического типа, интенсифицируют поступление воды по капиллярам между гранулами слоя 8 и также усиливают парообразование в слое и газификацию топлива. Получаемый горячий газ проходит через теплообменники, например пароперегреватель 10, водяной экономайзер 11 и воздухоподогреватель 12. В результате газ охлаждается до 650°С, после чего направляется к потребителю. При необходимости газ дополнительно очищают. Получае.мый пар из пароперегревателя 10 подается на паровую турбину или к другому потребителю. Предлагаемое устройство повыщает экономичность использования топлива с одновременным снижением вредных выбросов. Формула изобретения 1.Устройство для сжигания топлива, содержащее камеру сгорания с псевдоожиженным слое.м, размещенным на решетке, примыкающей к коробу для подачи ожижающего агента, и установленные в зоне псевдоожиженного слоя топливные сопла, снабженные соосно установленными обечайками для подачи воздуха, отличающееся тем, что, с целью интенсификации сжигания с одновременным снижением вредных выбросов, оно снабжено источником воды, подключенным к коробу для подачи ожижающего агента, а на решетке дополнительно размещен слой гранулированного материала, размер гранул которого превыщает размер частиц, образующих псевдоожиженный слой. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что над псевдоожиженным слоем установлен по меньщей мере, один теплообменник. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 118755, кл. F 27 В 15/00, 1958. 2.Авторское свидетельство СССР № 118359, кл. F 27 В 15/00, 1958.