CS273121B1 - Device for fuels combustion by means of technological oxygen - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení ke spalování plynných kapalných nebo pevných paliv technologickým kyslíkem s obsahem nad 70 % objemových čistého kyslíku a je určen pro využití v průmyslových ohřívacích pecích a jiných tepelných zařízeních, například v parních kotlech, zařízeních pro ohřev hutnických pánví, přičemž spalovací zařízení nevyžaduje jinak nutné zvýšené nároky na konstrukci a umožňuje dosažení zde nezbytných technologických požadavků, to je teploty spalin a jejich hybnosti.

Je známo spalování paliv médiem se zvýšeným obsahem čistého kyslíku ve srovnání se vzduchem, které přináší řadu energetických i ekologických výhod. Nevýhodou těchto zařízení je, že v závislosti na obsahu čistého kyslíku ve spalovacím médiu dochází k nárůstu spalovací teploty a k poklesu množství spalin, což se projeví zvýšením nároků na konstrukci spalovacího zařízení, jehož funkční části je zpravidla nutno chladit. Proto jsou dosavadní zařízení ke spalování médiem s obsahem nad 40 % objemových čistého kyslíku použitelná pouze při nižších nárocích na rovnoměrnost ohřevu, například pro ocelářské pece, přičemž i zde je spalovací zařízení konstrukčně i provozně náročné.

Dále .jsou známa zařízení využívající pro spalování recirkulaci ochlazených spalin, respektive zařízení využívající principu ejektoru pro vytvoření spalovací směsi. Jejich nevýhodou je však, že jsou použitelné pouze pro spalování vzduchem.

Uvedené nedostatky řeší zařízení ke spalování paliv technologickým kyslíkem, tj. plynem s obsahem nad 70 % objemových čistého kyslíku, sestávající z pracovního prostoru průmyslové pece, který je opatřen odvodem spalin a ze spalovacího zařízení, přičemž spalovací zařízení sestává z hořáku, opatřeného přívodem spalin, přívodu paliva a ze zapalovacího zařízení. Podstatou vynálezu je, že v přívodu spalin je umístěna dýza, která je napojena na zdroj technologického kyslíku. Dále je přívod spalin napojen svým druhým koncem na pracovní prostor, alternativně na odvod spalin z pracovního prostoru. Podle další alternativy je v přívodu spalin umístěn škrticí orgán.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že při spalování technologickým kyslíkem nedochází k nežádoucímu zvyšování teploty hoření, takže použitý hořák nevyžaduje dodatečné chlazení, což se projeví nejen snížením pořizovacích nákladů, ale také zvýšením ekonomiky provozu. Další výhodou je, že zvýšené množství spalin v tepelném zařízení zajistí rovnoměrnosti ohřevu, přičemž množství spalin odcházející do komína je malé, protože odpovídá pouze množství technologického kyslíku přiváděného do zařízení. Dále nedochází k ochlazování recirkulujících spalin, což se proti dosavadním systémům využívajícím recirkulaci ochlazených spalin projeví efektivnějším využitím tepla.

Pro lepší názornost je dále uveden příklad spalování zemního plynu v průmyslové komorové ohřívací peci, přičemž zařízení podle vynálezu je příkladně v částečném řezu znázorněno na připojeném výkrese.

Do pracovního prostoru A pece je zaústěno spalovací zařízení £ tvořené hořákem, opatřeným přívodem paliva 5_ a zapalovacím zařízením £. Do spalovacího zařízení £ je zaústěna výstupní strana přívodu 2 spalin. V přívodu 2 spalin je umístěna dýza 3., která je napojena na přívod technologického kyslíku a tvoří s přívodem 2 ejektor. Mezi-dýzou £ a vstupní stranou přívodu 2 spalin je umístěn škrticí orgán Vstupní strana přívodu 2 spalin je napojena na pracovní prostor £ pece. Pracovní prostor £ pece je dále napojen na odvod £ spalin.

Část spalin z pracovního prostoru £ pece je tlakovým účinkem technologického kyslíku obsahujícího 70 % objemových čistého kyslíku a proudícího dýzou 3. nasávána do přívodu 2 spalin. V přívodu £ spalin se smísením spalin s technologickým kyslíkem vytváří směs, obsahující deset až čtyřicet objemových % čistého kyslíku, která dále postupuje do spalovacího zařízení £.

Zapalování paliva a kontrolu hoření ve spalovacím zařízení £ zajišíuje zapalovací zařízení £. Spaliny, které nejsou použity k recirkulaci odcházejí odvodem spalin £. Obsah $

.AÍV

CS 273121 Bl 2 čistého kyslíku ve směsi vstupující do spalovacího zařízení £ je řízen podle požadovaných technologických podmínek ohřevu škrticím orgánem £.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení ke spalování paliv technologickým kyslíkem, to je plynem s obsahem nad 70 ‘t objemových čistého kyslíku, sestávající z pracovního prostoru průmyslové pece, který je opatřen odvodem spalin a ze spalovacího zařízení, přičemž spalovací zařízeni sestává z hořáku opatřeného přívodem spalin, z přívodu paliva a ze zapalovacího zařízení, vyznačující se tím, že v přívodu (2) spalin je umístěna dýza (3), která je napojena na zdroj technologického kyslíku.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že přívod (2) spalin je napojen svým druhým koncem na pracovní prostor (1).
3. 3. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že přívod (2) spalin je napojen svým druhým koncem na odvod (8) spalin z pracovního prostoru (1).
4. 4. Zařízení podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že v přívodu (2) spalin je umístěn škrticí orgán (7).