CS273121B1

CS273121B1 - Device for fuels combustion by means of technological oxygen

Info

Publication number: CS273121B1
Application number: CS586687A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Bulina; Jaromir Ing Knura
Original assignee: Bulina Vladimir; Knura Jaromir
Priority date: 1987-08-07
Filing date: 1987-08-07
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS586687A1

Abstract

The solution deals with the device for fuel combustion by technological oxygen, which consists of the combustion unit (4) and working area (1) of the industrial furnace, which is equipped with an outlet (8) for the product of combustion. The combustion unit (4) consists of a burner (6), fuel inlet (2) and inlet for the product of combustion (5). The merit is the fact that a jet (3) is mounted at the fuel inlet (2) and it is connected with the source of technological oxygen, while the second end of the product of combustion is connected to the working area (1) or possibly to the outlet (8) for the product of combustion. Also, a throttling element (7) can be mounted in the fuel inlet (2).<IMAGE>

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.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for the combustion of gaseous liquid or solid fuels with process oxygen containing more than 70% by volume of pure oxygen and is intended for use in industrial heating furnaces and other thermal equipment, for example steam boilers. otherwise it is necessary to increase the constructional requirements and to achieve the necessary technological requirements, ie flue gas temperatures and their momentum.

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.It is known to burn fuels with a medium with an increased content of pure oxygen compared to air, which brings a number of energy and environmental benefits. The disadvantage of these devices is that, depending on the pure oxygen content in the combustion medium, the combustion temperature increases and the amount of flue gas decreases, which results in an increase in the design of the combustion plant, the functional parts of which are usually cooled. Therefore, the prior art combustion plants with a content of more than 40% by volume of pure oxygen can only be used for lower heating uniformity requirements, for example for steel furnaces, where the combustion plant is also structurally and operationally demanding.

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.Further, apparatuses utilizing recirculation of cooled flue gases or apparatus using the ejector principle to form a combustion mixture are known. However, their disadvantage is that they are only applicable to air combustion.

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.The above-mentioned deficiencies are solved by a plant for the combustion of fuels with process oxygen, i.e. a gas containing more than 70% by volume of pure oxygen, consisting of a working space of an industrial furnace equipped with a flue gas outlet and a combustion plant. fuel supply and ignition. The essence of the invention is that in the flue gas inlet there is a nozzle which is connected to a source of process oxygen. Furthermore, the flue gas supply is connected to its working space by its other end, alternatively to the flue gas exhaust from the working space. According to another alternative, a throttle member is provided in the flue gas supply.

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.An advantage of the device according to the invention is that the combustion of process oxygen does not cause an undesirable increase in the combustion temperature, so that the burner used does not require additional cooling, which results in not only a reduction of the acquisition costs but also an increase in operating economy. A further advantage is that the increased amount of flue gas in the thermal device ensures uniformity of heating, while the amount of flue gas entering the chimney is small because it only corresponds to the amount of process oxygen supplied to the device. Furthermore, there is no cooling of the recirculated flue gas, which is more effective than the existing systems using the recirculated flue gas.

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.For the sake of clarity, an example of the combustion of natural gas in an industrial chamber heating furnace is given below, the apparatus according to the invention being shown, for example, in partial section in the accompanying drawing.

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.Into the working space A of the furnace there is an incineration device 5 formed by a burner provided with a fuel supply 5 and an ignition device 6. The outlet side of the flue gas inlet 2 is connected to the combustion apparatus. In the flue gas inlet 2 there is a nozzle 3, which is connected to the technological oxygen inlet and forms an ejector with the inlet 2. A throttle member is located between the nozzle 6 and the inlet side of the flue gas inlet. The inlet side of the flue gas inlet 2 is connected to the furnace work space. The working space of the furnace is further connected to the flue gas outlet.

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 £.A portion of the flue gas from the furnace workspace 6 is sucked into the flue gas inlet 2 by the pressure action of process oxygen containing 70% by volume of pure oxygen and flowing through the nozzle 3. The flue gas is removed from the furnace. In the flue gas inlet 6, the flue gas is mixed with process oxygen to form a mixture containing ten to forty% by volume of pure oxygen, which is then passed to the combustion plant.

Zapalování paliva a kontrolu hoření ve spalovacím zařízení £ zajišíuje zapalovací zařízení £. Spaliny, které nejsou použity k recirkulaci odcházejí odvodem spalin £. Obsah $The ignition of the fuel and the control of the combustion in the combustion device 4 are provided by the ignition device 6. The flue gases not used for recirculation leave the flue gas outlet. Contents $

.AÍV.AÍV

CS 273121 Bl 2 čistého kyslíku ve směsi vstupující do spalovacího zařízení £ je řízen podle požadovaných technologických podmínek ohřevu škrticím orgánem £.The pure oxygen in the mixture entering the combustion plant 6 is controlled according to the required heating technology by the throttle element 6.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An apparatus for combusting fuels with process oxygen, i.e. a gas containing more than 70% by volume of pure oxygen, consisting of a working space of an industrial furnace equipped with a flue gas outlet and a combustion plant, the combustion plant comprising a burner provided with a flue gas supply. a fuel supply line and an ignition device, characterized in that a nozzle (3), which is connected to a process oxygen source, is located in the flue gas supply (2).

Device according to claim 1, characterized in that the flue gas supply (2) is connected to its working space (1) by its other end.

Device according to claim 1, characterized in that the flue gas inlet (2) is connected at its other end to the flue gas outlet (8) from the working space (1).

Device according to Claims 1 to 3, characterized in that a throttle element (7) is arranged in the flue gas inlet (2).