CZ290561B6 - Apparatus and method for burning the combustible components of a gas stream - Google Patents
Apparatus and method for burning the combustible components of a gas stream Download PDFInfo
- Publication number
- CZ290561B6 CZ290561B6 CZ19952432A CZ243295A CZ290561B6 CZ 290561 B6 CZ290561 B6 CZ 290561B6 CZ 19952432 A CZ19952432 A CZ 19952432A CZ 243295 A CZ243295 A CZ 243295A CZ 290561 B6 CZ290561 B6 CZ 290561B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- gas
- air
- mixture
- chimney
- tube
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
- F23G7/08—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases using flares, e.g. in stacks
- F23G7/085—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases using flares, e.g. in stacks in stacks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2202/00—Fluegas recirculation
- F23C2202/40—Inducing local whirls around flame
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2207/00—Ignition devices associated with burner
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2209/00—Safety arrangements
- F23D2209/20—Flame lift-off / stability
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Description
Zařízení a způsob spalování spalitelných složek v proudu plynuDevice and method of combustion of combustible components in a gas stream
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká zařízení a způsobu spalování spalitelných složek v proudu plynu.The present invention relates to an apparatus and method for burning combustible components in a gas stream.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Plyny, obsahující běžné látky, znečišťující vzduch, jako jsou uhlovodíky, alkoholy, ethery, saze a další hořlavé látky, se často vyskytují v provozech, kde se používají spalovací pece. K tomu, aby se snížily emise znečišťujících látek a odpadního kouře do atmosféry, bylo již navrženo mnoho zařízení pro spalování hořlavých plynů.Gases containing conventional air pollutants, such as hydrocarbons, alcohols, ethers, soot, and other combustible materials, are often found in plants where incinerators are used. In order to reduce the emission of pollutants and waste smoke into the atmosphere, many flammable gas combustion plants have already been proposed.
Běžně užívané zařízení je označováno jako spalovací komín, ve kterém se hořlavý plyn spaluje a vypouští do ovzduší. Následující patent}' uvádějí několik příkladů provedení podle dosavadního stavu techniky.Commonly used equipment is referred to as a combustion chimney in which combustible gas is burned and released into the atmosphere. The following patent discloses several exemplary embodiments of the prior art.
Patent US 3 828 700 uvádí zařízení a způsob bezkouřového spalování zbytků. Zařízení se skládá z kouřovodu určeného pro zavádění vzduchu do spalovací zóny a mechanismu pro zavádění zbytků do kouřovodu v rozprášené formě. Uvedené zařízení a postup vyžadují, aby zbytky určené ke spálení byly rozmělněny nebo jinak uvedeny do rozprášené formy před jejich zaved ním do kouřovodu.U.S. Pat. No. 3,828,700 discloses an apparatus and method for smokeless incineration of residues. The apparatus consists of a flue gas duct for introducing air into the combustion zone and a mechanism for introducing residues into the flue gas duct in a sprayed form. Said apparatus and process require that the residues to be incinerated be pulverized or otherwise sprayed before being introduced into the flue.
Patent US 3 852 023 uvádí zařízení pro likvidaci plynu spalováním. Zařízení se skládá z mnoha potrubních odboček připojených k hlavní trubce, kterou prochází spalitelný plyn. Plyn se dělí do jedné nebo více potrubních odboček podle průtoku v hlavní trubce. Potrubní odbočky jsou vedeny do spalovací pece, mající mnoho stupňů vertikálně uspořádaných, kde plyn, zavedený do spalovací pece potrubními odbočkami je zapálen a spálen za pomoci zapalovacích prostředků umístěných na nejnižším stupni pece.U.S. Pat. No. 3,852,023 discloses an apparatus for the disposal of gas by combustion. The device consists of many pipe branches connected to the main pipe through which the combustible gas passes. The gas is divided into one or more branch pipes according to the flow in the main pipe. The pipe taps are directed to a combustion furnace having a plurality of vertically arranged stages where the gas introduced into the combustion furnace through the pipe taps is ignited and burned by the ignition means located at the lowest stage of the furnace.
Patent US 3 898 317 uvádí spalovací systém pro spalování plynných spalin, které obsahují hořlavou složku. Systém používá dvou komor, které jsou připojeny ke komínu, emitujícímu průmyslové plyny. První komora zakončuje výstupní konec komínu v prstencovitém průchodu tak, že vzduch o velké rychlosti, působící jako vývěva, je veden podélně vzhledem ke komínu. Druhá komora je umístěna ve směru toku za první komorou a obsahuje množství hořáků a termočlánků, indikujících teplotu plynů. Zvolená teplota v komorách se docílí nastavením množství vzduchu, vycházejícího z první komory a rovněž množství paliva a vzduchu, dodávaných do hořáků komory druhé.U.S. Pat. No. 3,898,317 discloses a combustion system for combusting gaseous flue gas containing a combustible component. The system uses two chambers that are connected to a chimney emitting industrial gases. The first chamber terminates the outlet end of the chimney in the annular passage so that the high velocity air acting as a vacuum pump is guided longitudinally with respect to the chimney. The second chamber is located downstream of the first chamber and comprises a plurality of burners and thermocouples indicating the temperature of the gases. The selected temperature in the chambers is achieved by adjusting the amount of air coming from the first chamber as well as the amount of fuel and air supplied to the burners of the second chamber.
Patent US 3 954 386 uvádí spalovací hořák pro spalování hořlavých plynů. Spalovací hořák se skládá z Venturiho hořákové trubky, mající specifické rozměry, trubky dodávající plyn, mající výstupní plynový otvor v hrdle Venturiho hořákové trubice, a zapalovací hořákové trysky pro spalování hořlavých plynů.U.S. Pat. No. 3,954,386 discloses a burner for combusting combustible gases. The burner consists of a venturi burner tube having specific dimensions, a gas supply tube having an outlet gas orifice in the throat of the venturi burner tube, and an ignition burner nozzle for combusting combustible gases.
Patent US 4 003 693 uvádí spalovací komínový hořák pro plyn, který se skládá z komínu s centrálně umístěnou trubkou dodávající hořlavý plyn, která má dělič s rameny pro vzestupný tok hořlavého plynu množstvím štěrbin do mísícího prostoru. Spalovací komora také obsahuje rotační difuzér pro míšení hořlavého plynu se vzduchem, který je pod tlakem zaváděn do komína.U.S. Patent No. 4,003,693 discloses a gas chimney burner consisting of a chimney with a centrally located flammable gas supply tube having a divider with arms for increasing the flow of flammable gas through a plurality of slots into the mixing space. The combustion chamber also includes a rotary diffuser for mixing the combustible gas with air which is pressurized into the chimney under pressure.
Patent GB 1 249 967 (dále označený jako GB '967) se týká komínového hořáku s plápolavým plamenem pro odstraňování odpadního plynu. Patent GB '967 neřeší ani nenavrhuje stabilizační prostředky pro stabilizaci zapálené směsi plynů. Patent GB '967 uvádí použití matrice regulující turbulenci a řady obtokových otvorů pro umožnění protékání malé frakce směsi vzduchu a plynuGB 1 249 967 (hereinafter referred to as GB '967) relates to a flame-blowing chimney burner for the removal of waste gas. GB '967 does not address or suggest stabilizing means for stabilizing an ignited gas mixture. GB '967 discloses the use of a turbulence control matrix and a series of bypass holes to allow a small fraction of the air / gas mixture to flow through
- 1 CZ 290561 B6 kolem matrice. Plyny, které obtékají matrici, proudí přímo do komínového nástavce a slouží jako pilotní plamen pro zabránění uhašení zapálené směsi plynů proudící matricí. Protože matrice snižuje turbulenci, a protože komínový hořák s plápolavým plamenem podle patentu GB '967 jsou umístěny na horním konci komínu, může vítr uhasit směs vzduchu a plynu a ukončit 5 spalování odpadního plynu. Jak je uvedeno na str. 2, řádky 2-4 patentu GB '967, obtokové otvory brání uhašení „tichého“ plamene vznikajícího spalováním dokonale promísené směsi odpadních plynů a vzduchu vycházejícího z matrice s malou turbulencí.Around the die. The gases that flow around the matrix flow directly into the chimney flue and serve as a pilot flame to prevent extinguishing of the ignited gas mixture through the flowing matrix. Since the matrix reduces turbulence, and since the flame-burner chimney burner of GB '967 is located at the upper end of the chimney, the wind can quench the air-gas mixture and terminate the combustion of the waste gas. As shown on page 2, lines 2-4 of GB '967, bypass openings prevent the extinguishing of a " silent " flame resulting from the combustion of a perfectly mixed mixture of waste gases and air coming out of a low turbulence matrix.
Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení a způsob spalování spalitelných složek v proudu plynu, 10 které nebudou mít výše uvedené nedostatky.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for combusting combustible constituents in a gas stream 10 which do not have the above drawbacks.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedený úkol splňuje zařízení pro spalování spalitelných složek v proudu plynu, s alespoň jednou komínovou trubkou, jejíž jeden konec je spojen s trubkou dodávající plyn pro přívod proudu plynu, s prostředky pro zavádění vzduchu do komínové trubky pro vytváření směsi vzduchu a plynu, s mísící zónou, s prostředky pro zapálení směsi vzduchu a plynu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že dále obsahuje prostředky pro stabilizaci zapálené směsi a prostředky pro zamezení zpětného toku umístěné na druhém konci komínové trubky pro zabránění zpětnému toku plynných produktů vznikajících při spalování směsi plynu a vzduchu směrem dolů.This object is achieved by an apparatus for combusting combustible components in a gas stream, with at least one chimney tube, one end of which is connected to a gas supply tube for supplying a gas stream, with means for introducing air into the chimney tube to form an air / gas mixture, with a mixing zone with air / gas mixture igniting means according to the invention further comprising means for stabilizing the ignited mixture and backflow prevention means located at the other end of the chimney tube to prevent backflow of gaseous products resulting from the combustion of the gas / air mixture downwards.
Podle výhodného provedení vynálezu zařízení obsahuje více komínových trubek, přičemž první komínová trubka obsahuje mísící zónu, přičemž prostředky pro zapálení směsi vzduchu a plynu jsou umístěny ve druhé komínové trubce spojené s první komínovou trubkou, a přičemž vnitřní průměr druhé komínové trubky je větší než vnitřní průměr první komínové trubky, a přičemž prostředky pro stabilizaci zapálené směsi obsahují stupeň mezi první komínovou trubkou a druhou komínovou trubkou.According to a preferred embodiment of the invention, the device comprises a plurality of chimney tubes, the first chimney tube comprising a mixing zone, wherein the means for igniting the air / gas mixture are located in the second chimney tube connected to the first chimney tube, a first chimney pipe, and wherein the means for stabilizing the ignited composition comprises a step between the first chimney pipe and the second chimney pipe.
Uvedený úkol dále splňuje způsob spalování spalitelných složek v proudu plynu, při němž se proud plynu obsahující spalitelné složky zavádí do jednoho konce komínové trubky, do níž se rovněž zavádí vzduch pro vytvoření směsi vzduchu a plynu, přičemž směs vzduchu a plynu se mísí v mísící zóně a zapaluje, podle vynálezu, jehož podstatou je, že plamen vytvořený zapálenou 35 směsí vzduchu a plynu se stabilizuje při umožnění výstupu plynných produktů ze spalování směsi vzduchu a plynu do komínové trubky a zabránění zpětného proudění plynných produktů ze spalování směrem dolů.The present invention further provides a method of combusting combustible components in a gas stream, wherein the gas stream containing the combustible components is introduced into one end of a chimney tube into which air is also introduced to form an air-gas mixture, wherein the air-gas mixture is mixed in the mixing zone. and igniting, in accordance with the invention, the flame formed by the ignited air / gas mixture is stabilized to allow gas products from combustion of the air / gas mixture to exit into the chimney tube and prevent backflow of gaseous products from combustion.
Řešení podle vynálezu může být použito pro spalování hořlavých složek plynů produkovaných v průmyslových výrobách. Způsob a zařízení podle vynálezu jsou zvláště vhodné pro použití při spalování hořlavých složek proudu plynu odváděného z pece na výrobu sazí během jejich výroby.The solution according to the invention can be used for the combustion of flammable components of gases produced in industrial production. The method and apparatus of the invention are particularly suitable for use in the combustion of the combustible components of a stream of gas discharged from a carbon black furnace during their production.
Trubkou dodávající plyn je označována trubka nebo kanál, vedoucí plyny produkované v průmyslovém postupu. Proud plynu je veden z trubky dodávající plyn do jednoho konce 45 komínové trubky. V případě spalovacího reaktoru pro výrobu sazí je trubkou dodávající plyn veden proud plynu vznikající při výrobě sazí. Komunikace mezi trubkou dodávající plyn a koncem komínové trubky v zařízení podle vynálezu, musí být dostatečná k minimalizaci možnosti úniku plynu do atmosféry a musí probíhat v místě nebo poblíž styku komínové trubky a trubky dodávající plyn. Jak je vysvětleno dále ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu, 50 trubka dodávající plyn a komínová trubka se překrývají.A gas supply tube is referred to as a tube or channel leading gases produced in an industrial process. The gas flow is conducted from the gas supply tube to one end 45 of the chimney tube. In the case of a soot combustion reactor, a gas stream resulting from the soot production is passed through the gas supply tube. The communication between the gas supply pipe and the end of the chimney pipe in the apparatus of the invention must be sufficient to minimize the possibility of gas leakage into the atmosphere and take place at or near the contact of the chimney pipe and the gas supply pipe. As explained below in a preferred embodiment of the device according to the invention, the gas supply pipe and the chimney pipe overlap.
Prostředky pro zavádění vzduchu mohou být jakéhokoliv druhu známého v oboru. Množství zaváděného vzduchu musí být dostatečné ke tvorbě zapálitelné směsi vzduchu a plynu. Tento úkol je v možnostech odborníků v oboru. Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu jsouThe air introduction means may be of any kind known in the art. The amount of air introduced must be sufficient to form an ignitable air-gas mixture. This task is within the capabilities of those skilled in the art. In a preferred embodiment the devices according to the invention are
-2CZ 290561 B6 prostředky pro zavádění vzduchu tvořeny prstencovým prostorem mezi trubkou dodávající plyn a koncem komínové trubky, který- vzniká použitím trubek různých průměrů.The air intake means is formed by an annular space between the gas supply pipe and the end of the chimney pipe which is produced by using pipes of different diameters.
Zaváděný vzduch a plyn se mísí v mísící zóně. Zapálitelná směs plynu a vzduchu se pak zapálí.The feed air and gas are mixed in the mixing zone. The ignitable gas-air mixture is then ignited.
Prostředky pro zapálení směsi plynu a vzduchu mohou zahrnovat jakékoliv prostředky pro zapalování hořlavých plynů včetně, ale bez omezení na ně, zapalovacích hořáků jiskrových generátorů a podobně. Prostředky pro zapálení mohou být umístěny v kterémkoliv místě zařízení podle vy nálezu, ve kterém došlo k dostatečnému promísení směsi plynu a vzduchu, za tvorby zapálitelné směsi. Výhodně jsou prostředky pro zapálení směsi umístěny v místě, kterým plamen 10 nebo jiné zapalovací prostředky pronikají do recirkulační zóny, tvořené prostředky pro stabilizaci zapálené směsi plynu a vzduchu.The means for igniting the gas-air mixture may include any means for igniting flammable gases including, but not limited to, spark-ignition igniters and the like. The ignition means may be located at any point in the apparatus of the invention in which the gas / air mixture has been sufficiently mixed to form an ignitable mixture. Preferably, the means for igniting the mixture is located at a point where the flame 10 or other ignition means penetrates into the recirculation zone formed by the means for stabilizing the ignited gas-air mixture.
V zařízení i způsobu podle vynálezu je zapálená směs plynu a vzduchu stabilizována tak, aby bylo podpořeno v podstatě úplné shoření hořlavých složek proudu plynu. Prostředky pro 15 stabilizaci zapálené směsi plynu a vzduchu zahrnují prostředky pro tvorbu recirkulační zóny, ve které zapálená směs plynu a vzduchu recirkuluje. Jak je popsáno níže v podrobnějším popisu vynálezu, prostředky pro stabilizaci mohou zahrnovat stupeň mezi první komínovou trubkou komunikující s trubkou dodávající plyn a druhou komínovou trubkou emitující spálenou směs plynu a vzduchu do atmosféry. Prostředky pro stabilizaci mohou alternativně obsahovat předmět, 20 výhodně kuželovitého nebo polokulovitého tvaru, umístěný uvnitř komínové trubky, který způsobuje recirkulaci.In the apparatus and method of the invention, the ignited gas-air mixture is stabilized to promote substantially complete combustion of the flammable components of the gas stream. The means for stabilizing the ignited gas-air mixture comprises means for forming a recirculation zone in which the ignited gas-air mixture recirculates. As described below in a more detailed description of the invention, the stabilizing means may comprise a step between a first chimney tube communicating with the gas supply tube and a second chimney tube emitting the burnt gas-air mixture to the atmosphere. The stabilizing means may alternatively comprise an object, preferably of conical or hemispherical shape, located within the chimney tube which causes recirculation.
Po spálení hořlavých složek proudu plynu jsou výsledné plynné produkty emitovány do atmosféry. Emisní konec komínové trubky zahrnuje prostředky zabraňující zpětnému toku tak, 25 aby se zajistilo, že produkty spalování směsi plynu a vzduchu jsou emitovány vzhůru do atmosféry.After combustion of the combustible components of the gas stream, the resulting gaseous products are emitted into the atmosphere. The emission end of the chimney tube includes means to prevent backflow so as to ensure that the combustion products of the gas-air mixture are emitted upwardly into the atmosphere.
Způsob a zařízení podle vynálezu výhodně spalují hořlavé složky proudu plynu tak, aby se co nejvíce snížila emise znečišťujících látek a kouře do atmosféry.The method and apparatus of the present invention preferably burn the flammable components of the gas stream so as to minimize the emission of pollutants and smoke into the atmosphere.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Další podrobnosti a výhody zařízení a způsobu podle vynálezu vyplynou z následujícího podrob35 nějšího popisu s odkazem na přiložené výkresy, na nichž obr. 1 znázorňuje provedení zařízení podle vynálezu a obr. 2 alternativní provedení zařízení podle vynálezu.Further details and advantages of the device and method according to the invention will become apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention and Fig. 2 an alternative embodiment of the device according to the invention.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Zařízení 1 podle vynálezu je zvláště výhodné pro aplikaci na konci kouřových komínů 45 emitujících hořlavé plyny při průmyslových postupech.The device 1 according to the invention is particularly advantageous for application at the end of smoke stacks 45 emitting flammable gases in industrial processes.
Jedno provedení zařízení 1 podle vynálezu je znázorněno na obr. 1. Odborníkům v oboru je zřejmé, že toto provedení je navrženo k aplikaci přes konec kouřového komínu emitujícího hořlavé plyny.One embodiment of the device 1 according to the invention is shown in Fig. 1. It will be apparent to those skilled in the art that this embodiment is designed to be applied over the end of a smoke stack emitting flammable gases.
Podle obr. 1 zařízení 1 podle vynálezu obsahuje první komínovou trubku 4, která je spojena s trubkou 2 dodávající plyn. Trubka 2 dodávající plyn má vnitřní průměr Dl a komínová trubka 4 má vnitřní průměr D2. Uspořádání trubky 2 dodávající plyn a komínové trubky 4 je takové, aby možnost úniku plynu do atmosféry byla co nejmenší. Ve výhodném provedení zařízení 1 podle 55 vynálezu se trubky 2, 4 vzájemně překrývají, jak je znázorněno na obr. 1. Vnitřní průměr Dl jeAccording to FIG. 1, the device 1 according to the invention comprises a first chimney pipe 4 which is connected to a gas supply pipe 2. The gas supply tube 2 has an internal diameter D1 and the chimney tube 4 has an internal diameter D2. The arrangement of the gas supply pipe 2 and the chimney pipes 4 is such that the possibility of gas leakage into the atmosphere is minimized. In a preferred embodiment of the apparatus 1 according to the invention, the tubes 2, 4 overlap one another as shown in FIG. 1. The inner diameter D1 is
-3CZ 290561 B6 menší než vnitřní průměr D2 a trubka 2 dodávající plyn je protažena do komínové trubky 4, čímž vytváří prostředky 5 pro zavádění vzduchu do komínové trubky 4. Vzájemné překryli trubek 2, 4 má délku Hl.The diameter of the gas supply pipe 2 is extended into the chimney pipe 4, thereby creating means 5 for introducing air into the chimney pipe 4. The overlapping of the pipes 2, 4 has a length H1.
V provedení zařízení 1 podle vynálezu, znázorněném na obr. 1, prostředky 5 pro zavádění vzduchu do komínové trubky 4 zahrnují prstencovitý prostor mezi trubkou 2 dodávající plyn a komínovou trubkou 4. Vzduch je přiváděn tímto prstencovitým prostorem do komínové trubky 4. Jak bylo uvedeno výše, množství zavedeného vzduchu do komínové trubky 4 dostatečné ktomu, aby poskytlo zapálitelnou směs plynu a vzduchu. Tento úkol je v možnostech odborníků v oboru. Jak bylo rovněž uvedeno výše, prostředky 5 pro zavádění vzduchu do komínové trubky 4 mohou alternativně zahrnovat další prostředky 5 známé v oboru, než je prstencový prostor mezi trubkou 2 dodávající plyn, která je spojena s komínovou trubkou 4.In the embodiment of the device 1 according to the invention shown in Fig. 1, the means 5 for introducing air into the chimney tube 4 comprises an annular space between the gas supply tube 2 and the chimney tube 4. The air is supplied through the annular space into the chimney tube 4. , the amount of air introduced into the chimney tube 4 is sufficient to provide an ignitable gas-air mixture. This task is within the capabilities of those skilled in the art. As also mentioned above, the means 5 for introducing air into the chimney tube 4 may alternatively comprise other means 5 known in the art than the annular space between the gas supply tube 2 which is connected to the chimney tube 4.
Vzduch se mísí s plyny emitovanými z trubky 2 dodávající plyn v mísicí zóně 6 za tvorby směsi vzduchu a plynu. Délka H2 mísicí zóny 6 musí být dostatečná pro dosažení dostatečného promísení zapálitelné směsi vzduchu a plynu. Na obr. 1 je označena délka H2 mísicí zóny 6.The air is mixed with the gases emitted from the gas supply tube 2 in the mixing zone 6 to form an air-gas mixture. The length H2 of the mixing zone 6 must be sufficient to achieve sufficient mixing of the ignitable air-gas mixture. In FIG. 1 the length H2 of the mixing zone 6 is indicated.
Komínová trubka 4 s mísicí zónou 6 je spojena s koncem komínové trubky 10. která má vnitřní průměr D3 a obsahuje prostředky 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu. Prostředky 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu mohou zahrnovat jakékoli prostředky 14 pro zapálení hořlavých plynů známé v oboru včetně, ale bez omezení na ně, např. zapalovací hořáky, jiskrové generátory a podobně.The chimney tube 4 with the mixing zone 6 is connected to the end of the chimney tube 10 which has an inner diameter D3 and comprises means 14 for igniting the air-gas mixture. The means 14 for igniting the air-gas mixture may include any means 14 for igniting the flammable gases known in the art including, but not limited to, eg, igniters, spark generators and the like.
Prostředky 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu mohou být umístěny v kterémkoliv místě zařízení 1 podle vynálezu, ve kterém došlo k dostatečnému promísení směsi plynu a vzduchu za tvorby zapálitelné směsi. Výhodně jsou prostředky 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynů umístěny v místě, kterým plamen nebo jiné zapalovací prostředky 14 pronikají do recirkulační zóny tvořené prostředky 8, 20 pro stabilizaci zapálené směsi plynu a vzduchu. V provedení· znázorněném na obr. 1 jsou prostředky 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu umístěny ve vzdálenosti P od konce komínové trubky 4 obsahující mísicí zónu 6. Zařízení 1 podle vynálezu zahrnuje nejméně jeden prostředek 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu a výhodně zahrnuje více než jeden prostředek 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu, přičemž tyto prostředky 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu jsou rozmístěny podél obvodu druhé komínové trubky 10.The means 14 for igniting the air-gas mixture may be located at any location of the device 1 of the invention in which the gas-air mixture has been sufficiently mixed to form an ignitable mixture. Preferably, the means 14 for igniting the air-gas mixture are located at a point where the flame or other ignition means 14 penetrate the recirculating zone formed by the means 8, 20 for stabilizing the ignited gas-air mixture. In the embodiment shown in Fig. 1, the air and gas mixture ignition means 14 are located at a distance P from the end of the chimney tube 4 containing the mixing zone 6. The device 1 according to the invention comprises at least one air and gas mixture ignition means 14 and preferably comprises more more than one means 14 for igniting the air-gas mixture, the means 14 for igniting the air-gas mixture are distributed along the circumference of the second chimney tube 10.
Jakmile došlo k zapálení směsi plynu a vzduchu, směs obvykle trvale hoří. Proto, jakmile dojde k zapálení, mohou být prostředky 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu vypnuty. Výhodné však je prostředky 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu nevypínat, aby se tak zajistil konstantní průběh hoření směsi vzduchu a plynu.Once the gas / air mixture has ignited, the mixture usually burns continuously. Therefore, once the ignition occurs, the means 14 for igniting the air-gas mixture can be turned off. However, it is preferred not to switch off the air / gas mixture ignition means 14 in order to ensure a constant combustion of the air / gas mixture.
V provedení podle vynálezu, znázorněném na obr. 1, je průměr D3 větší než průměr D2, čímž vzniká prostředek 8 pro stabilizaci zapálené směsi, resp. stupeň mající šířku W2 průřezu. Šířka W2 musí být dostatečná k vytvoření stabilizační zóny pro zapálenou směs vzduchu a plynu. Stabilizace se docílí recirkulací zapálené směsi vzduchu a plynu.In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, the diameter D3 is greater than the diameter D2, thereby providing means 8 for stabilizing the ignited mixture, respectively. a step having a cross-sectional width W2. The width W2 shall be sufficient to create a stabilization zone for the ignited air / gas mixture. Stabilization is achieved by recirculating the ignited air / gas mixture.
Délka druhé komínové trubky 10 je označena jako H3. Délka H3 je dostatečná a umožňuje v podstatě úplné spálení hořlavých složek zapálené směsi vzduchu a plynu.The length of the second chimney pipe 10 is designated H3. The length H3 is sufficient to allow substantially complete combustion of the flammable components of the ignited air / gas mixture.
Druhý konec komínové trubky JO je spojen s atmosférou a obsahuje prostředky 12 pro zamezení zpětného toku, které zajišťují, že plynné produkty vzniklé hořením směsi plynu a vzduchu jsou emitovány vzhůru do atmosféry. Jak je znázorněno na obr. 1, prostředky 12 pro zamezení zpětného toku mohou zahrnovat kuželovité se rozšiřující část komínové trubky 10, kde se průměr komínové trubky 10 zvětšuje na D4. Délka a šířka kuželové části komínové trubky 10 představující prostředky 12 pro zamezení zpětného toku jsou označeny jako H4 a W3.The other end of the chimney tube 10 is connected to the atmosphere and includes backflow prevention means 12 to ensure that the gaseous products produced by the combustion of the gas-air mixture are emitted upwardly into the atmosphere. As shown in FIG. 1, the backflow prevention means 12 may include a conical widening portion of the chimney tube 10 where the diameter of the chimney tube 10 increases to D4. The length and width of the conical portion of the chimney tube 10 representing the means 12 for preventing backflow are indicated as H4 and W3.
-4CZ 290561 B6-4GB 290561 B6
Zařízení 1 podle vynálezu může být konstruováno z materiálů známých v oboru pro tento účel. Vhodné materiály zahrnují, ale nejsou tak omezeny, žáruvzdorné materiály a podobně.The device 1 according to the invention can be constructed of materials known in the art for this purpose. Suitable materials include, but are not limited to, refractory materials and the like.
Způsobem podle vynálezu, s ohledem na obr. 1, je plyn emitovaný trubkou 2 dodávající plyn míšen se vzduchem v mísící zóně 6. Výsledná směs vzduchu a plynu je vedena do komínové trubky 10, kde je tato směs zapálena prostředky 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu. Vzniklá zapálená směs je stabilizována účinkem stupně mezi komínovými trubkami 4 a 10. Hořlavé složky směsi vzduchu a plynu dále hoří v komínové trubce 10 a produkty spalování jsou odváděny do atmosféry. Prostředky 12 pro zamezení zpětného toku pomáhají zajistit, aby produkty spalování zapálené směsi plynu a vzduchu byly emitovány vzhůru do atmosféry.By the method of the invention, with respect to Fig. 1, the gas emitted by the gas supply pipe 2 is mixed with air in the mixing zone 6. The resulting air-gas mixture is fed to a chimney tube 10 where the mixture is ignited by means 14 for igniting the air mixture. gas. The resulting ignited mixture is stabilized by the effect of a step between the chimney tubes 4 and 10. The combustible components of the air-gas mixture continue to burn in the chimney tube 10 and the combustion products are vented to the atmosphere. The backflow prevention means 12 helps to ensure that the combustion products of the ignited gas-air mixture are emitted upwardly into the atmosphere.
Na obr. 2 je znázorněno alternativní provedení zařízení 1 podle vynálezu. Provedení znázorněné na obr. 2 obsahuje vnitřní prostředky 20 pro stabilizaci plamene umístěné v komínové trubce 10. Vnitřní prostředky 20 pro stabilizaci plamene mohou být tvořeny předměty, způsobujícími recirkulaci, výhodně kuželovitého tvaru nebo polokulovitého tvaru zavěšenými v proudu směsi vzduchu a plynu komínové trubky JO. Zbývající část zařízení 1 znázorněného na obr. 2 je podobná zařízení 1 z obr. 1 s tím rozdílem, že v zařízení 1 podle obr. 2 je vynechán stupeň umístěný mezi komínovými trubkami 4 a 10. Rozměry zahrnující délku a vnitřní průměr komínových trubek 4 a 10 prostředků 12 pro zamezení zpětného toku a dalších částí zařízení 1 znázorněného na obr. 2 mohou být stejné nebo se mohou lišit od těch, které jsou popsány na obr. 1.FIG. 2 shows an alternative embodiment of the device 1 according to the invention. The embodiment shown in FIG. 2 comprises internal flame stabilizing means 20 disposed within the chimney tube 10. The internal flame stabilizing means 20 may be recirculating objects, preferably conical or hemispherical, suspended in the air-gas mixture of the chimney tube 10. The remainder of the apparatus 1 shown in FIG. 2 is similar to the apparatus 1 of FIG. 1 except that in the apparatus 1 of FIG. 2 the step located between the chimney pipes 4 and 10 is omitted. 10 of the backflow prevention means 12 and other parts of the device 1 shown in FIG. 2 may be the same or different from those described in FIG. 1.
Další alternativní provedení zařízení 1 podle vynálezu je konstruováno tak, že obsahuje jak vnitřní prostředky 20 pro stabilizaci plamene, tak vnější prostředky 8 pro stabilizaci plamene, například ve formě stupně umístěného mezi komínovými trubkami 4 a 10.Another alternative embodiment of the device 1 according to the invention is designed to comprise both internal flame stabilizing means 20 and external flame stabilizing means 8, for example in the form of a step positioned between the chimney tubes 4 and 10.
Způsobem podle vynálezu, s ohledem na obr. 2 je plyn emitovaný trubkou 2 dodávající plyn míšen se vzduchem v mísící zóně 6. Výsledná směs vzduchu a plynu je vedena do komínové trubky 10, kde je tato směs zapálena prostředky 14 pro zapálení směsi vzduchu a plynu. Vzniklá zapálená směs je stabilizována prostředky 20 pro stabilizaci plamene. Hořlavé složky směsi vzduchu a plynu dále hoří v komínové trubce 10 a produkty spalování jsou odváděny do atmosféry.By the method of the invention, with respect to FIG. 2, the gas emitted by the gas supply tube 2 is mixed with air in the mixing zone 6. The resulting air-gas mixture is led to a chimney tube 10 where the mixture is ignited by means 14 for igniting the air-gas mixture. . The resulting ignited mixture is stabilized by flame stabilizing means 20. The combustible components of the air-gas mixture further burn in the chimney tube 10 and the combustion products are vented to the atmosphere.
Prostředky 12 pro zamezení zpětného toku pomáhají zajistit, aby produkty spalování zapálené směsi vzduchu a plynu byly emitovány vzhůru do atmosféry.The backflow prevention means 12 helps to ensure that the combustion products of the ignited air / gas mixture are emitted upwardly into the atmosphere.
Další podrobnosti týkající se zařízení 1 a způsobu podle vynálezu a jejich výhody budou zřejmé z následujícího příkladu.Further details of the device 1 and method of the invention and their advantages will be apparent from the following example.
Ke stanovení složení jednotlivých proudů plynu, které je uvedeno v následujícím příkladu, byl použit vyhodnocovací průmyslový hmotnostní spektrometr Vaccum Generátor Prima 600 vyrobený VG Gas Analysis Systém Ltd., Velká Británie. K přístroji je dodáván návod na použití. Plyn byl před analýzou vysušen na obsah asi 2 % hmotnostních vody použitím sušicího zařízení Perma Pure, vyrobeného Perma Pure Products, Incorporate, Toms River, New Jersey.The Vaccum Generator Prima 600 Industrial Mass Spectrometer manufactured by VG Gas Analysis System Ltd., United Kingdom, was used to determine the composition of each gas stream as shown in the following example. The device is supplied with instructions for use. The gas was dried to about 2% by weight water before analysis using a Perma Pure dryer manufactured by Perma Pure Products, Incorporate, Toms River, New Jersey.
PříkladExample
Tento příklad je ilustrativní pro způsob a zařízení podle předloženého vynálezu.This example is illustrative of the method and apparatus of the present invention.
Zařízení 1 podle předloženého vynálezu, znázorněné na obr. 1 bylo uvedeno do komunikace se spalovaným proudem plynu emitovaným z reaktoru pro výrobu sazí během výroby sazí. Zařízení 1 podle vynálezu bylo vyrobeno z nerezové oceli a používá propanového hořáku pro zapálení směsi vzduchu a plynu. V tabulce 1 je uvedena geometrie zařízení 1 a pracovní podmínky.The apparatus 1 of the present invention shown in Fig. 1 has been brought into communication with the combusted gas stream emitted from the carbon black reactor during the carbon black production. The device 1 according to the invention was made of stainless steel and uses a propane burner to ignite the air-gas mixture. Table 1 shows the equipment geometry 1 and operating conditions.
-5CZ 290561 B6-5GB 290561 B6
Tabulka 1 - geometrie zařízení 1Table 1 - Equipment geometry
cm = centimetry, cm3/s = krychlové centimetry za sekundu, m3/h = krychlové metry za hodinu, kJ/m3 = kilojouly na krychlový metr, K = stupně Kelvina, m/s = metry za sekunducm = centimeters, cm 3 / s = cubic centimeters per second, m 3 / h = cubic meters per hour, kJ / m 3 = kilojoules per cubic meter, K = Kelvin degrees, m / s = meters per second
Složení proudu plynu vstupujícího do zařízení 1 opouštějícího zařízení 1 podle vynálezu bylo stanoveno po sušení podle popsaných postupů. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 2:The composition of the gas stream entering the apparatus 1 leaving the apparatus 1 according to the invention was determined after drying according to the described procedures. The results are shown in Table 2 below:
Tabulka 2Table 2
Složení sušeného proudu plynuComposition of the dried gas stream
% obj.= objemová procenta, ppmv= objemové díly na milion.% vol = volume percent, ppmv = parts per million.
Výsledky uvedené v tabulce 2 naznačují, že způsob a zařízení 1 podle předloženého vynálezu snižují emisní hladiny všech spalitelných složek, zahrnujících CS2, COS a H2S v plynném proudu. Tyto výsledky také přikazují, že spalovací účinnost zařízení 1 podle předloženého vy nálezu je vysoká.The results presented in Table 2 indicate that the method and apparatus 1 of the present invention reduce the emission levels of all combustible components, including CS 2 , COS and H 2 S in the gas stream. These results also indicate that the combustion efficiency of the device 1 of the present invention is high.
-6CZ 290561 B6-6GB 290561 B6
Tyto výsledky naznačují, že způsob a zařízení 1 podle předloženého vynálezu jsou výhodné pro použití při spalování spalitelných složek plynů.These results indicate that the method and apparatus 1 of the present invention are advantageous for use in the combustion of combustible gas components.
Popsané způsoby předloženého vynálezu jsou pouze ilustrativní a v žádném případě nejsou míněny jako omezující rozsah vynálezu.The described methods of the present invention are illustrative only and are not intended to limit the scope of the invention in any way.
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB939305820A GB9305820D0 (en) | 1993-03-20 | 1993-03-20 | Apparatus and method for burning combustible gases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ243295A3 CZ243295A3 (en) | 1996-03-13 |
| CZ290561B6 true CZ290561B6 (en) | 2002-08-14 |
Family
ID=10732448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19952432A CZ290561B6 (en) | 1993-03-20 | 1994-03-14 | Apparatus and method for burning the combustible components of a gas stream |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0913639B1 (en) |
| JP (1) | JPH08507852A (en) |
| CN (1) | CN1110648C (en) |
| AU (1) | AU686151B2 (en) |
| BR (1) | BR9406185A (en) |
| CA (1) | CA2158560A1 (en) |
| CZ (1) | CZ290561B6 (en) |
| DE (2) | DE69419737D1 (en) |
| ES (1) | ES2133550T3 (en) |
| GB (1) | GB9305820D0 (en) |
| HK (2) | HK1015166A1 (en) |
| PT (1) | PT913639E (en) |
| TW (1) | TW240282B (en) |
| WO (1) | WO1994021967A1 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2794846B1 (en) * | 1999-10-12 | 2001-07-20 | Gaz De Petrole | OBSTACLE BURNER CREATING TURBULENCE |
| FR2880103B1 (en) * | 2004-12-23 | 2007-07-20 | Air Liquide | BURNER WITH ELECTRICAL IGNITION |
| GB0509944D0 (en) * | 2005-05-16 | 2005-06-22 | Boc Group Plc | Gas combustion apparatus |
| US7707818B2 (en) * | 2008-02-11 | 2010-05-04 | General Electric Company | Exhaust stacks and power generation systems for increasing gas turbine power output |
| JP5404031B2 (en) * | 2008-12-26 | 2014-01-29 | 三菱重工業株式会社 | Grand Flare |
| JP5657335B2 (en) * | 2010-10-18 | 2015-01-21 | 株式会社桂精機製作所 | Oil mist removing burner and apparatus for generating oil smoke using the same |
| CN104937342B (en) * | 2013-02-14 | 2017-08-25 | 克利尔赛恩燃烧公司 | The low NO of dilution may be selectedxBurner |
| CN103912884B (en) * | 2014-01-13 | 2017-04-12 | 沈阳农业大学 | Biomass carbonization furnace tail gas treatment device |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1193820A (en) * | 1969-04-19 | 1970-06-03 | Ivor Hawkes | Improvements in or relating to Gas Burners |
| GB1249967A (en) * | 1970-07-09 | 1971-10-13 | Joshua Swithenbank | Improvements in or relating to waste gas burners |
| FR2178829B1 (en) | 1972-04-06 | 1974-12-13 | Melle Bezons | |
| US3898317A (en) | 1972-07-24 | 1975-08-05 | Midland Ross Corp | Method for incinerating flue gases |
| US3893810A (en) * | 1972-12-18 | 1975-07-08 | La Clede Lientz | Flare stack burner for odor and pollutant elimination |
| US3852023A (en) | 1972-12-27 | 1974-12-03 | Hitachi Shipbuilding Eng Co | Apparatus disposing waste gas by burning |
| GB1422906A (en) | 1973-05-18 | 1976-01-28 | Huettenwerksanlagen Mbh Ges Fu | Flare burner for burning off combustible waste gases |
| US4003693A (en) | 1975-03-06 | 1977-01-18 | Combustion Unlimited Incorporated | Flare stack gas burner |
| JP2713627B2 (en) * | 1989-03-20 | 1998-02-16 | 株式会社日立製作所 | Gas turbine combustor, gas turbine equipment including the same, and combustion method |
-
1993
- 1993-03-20 GB GB939305820A patent/GB9305820D0/en active Pending
-
1994
- 1994-01-26 TW TW83100651A patent/TW240282B/zh active
- 1994-03-14 CZ CZ19952432A patent/CZ290561B6/en not_active IP Right Cessation
- 1994-03-14 DE DE69419737T patent/DE69419737D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-14 PT PT99100417T patent/PT913639E/en unknown
- 1994-03-14 WO PCT/US1994/002715 patent/WO1994021967A1/en active IP Right Grant
- 1994-03-14 EP EP99100417A patent/EP0913639B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-14 DE DE69904244T patent/DE69904244D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-14 CN CN94192025A patent/CN1110648C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-14 EP EP94912778A patent/EP0688414B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-14 AU AU65191/94A patent/AU686151B2/en not_active Ceased
- 1994-03-14 ES ES94912778T patent/ES2133550T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-14 BR BR9406185A patent/BR9406185A/en not_active IP Right Cessation
- 1994-03-14 CA CA 2158560 patent/CA2158560A1/en not_active Abandoned
- 1994-03-14 JP JP6521143A patent/JPH08507852A/en not_active Ceased
-
1998
- 1998-12-28 HK HK98119159A patent/HK1015166A1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-12-28 HK HK00102123A patent/HK1024943A1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1110648C (en) | 2003-06-04 |
| HK1024943A1 (en) | 2000-10-27 |
| GB9305820D0 (en) | 1993-05-05 |
| HK1015166A1 (en) | 1999-10-08 |
| AU686151B2 (en) | 1998-02-05 |
| EP0913639B1 (en) | 2002-12-04 |
| BR9406185A (en) | 1996-02-06 |
| EP0913639A2 (en) | 1999-05-06 |
| TW240282B (en) | 1995-02-11 |
| EP0688414A1 (en) | 1995-12-27 |
| DE69419737D1 (en) | 1999-09-02 |
| JPH08507852A (en) | 1996-08-20 |
| PT913639E (en) | 2003-04-30 |
| WO1994021967A1 (en) | 1994-09-29 |
| EP0688414B1 (en) | 1999-07-28 |
| DE69904244D1 (en) | 2003-01-16 |
| CN1122629A (en) | 1996-05-15 |
| ES2133550T3 (en) | 1999-09-16 |
| CZ243295A3 (en) | 1996-03-13 |
| EP0913639A3 (en) | 1999-08-11 |
| CA2158560A1 (en) | 1994-09-29 |
| AU6519194A (en) | 1994-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5554021A (en) | Ultra low nox burner | |
| US2779399A (en) | Flare stack gas burner | |
| US5013236A (en) | Ultra-low pollutant emission combustion process and apparatus | |
| BG64878B1 (en) | Solid fuel burner and method for the adjustment of burning effected by the solid fuel burner | |
| ZA9510669B (en) | Process and apparatus for burning oxygenic constituentes in process gas | |
| JP2008116195A (en) | Partial pre-mix flare burner and its method | |
| SE439535B (en) | PROCEDURE FOR REDUCING NO NO 71X EMISSION IN BURNING | |
| US3982881A (en) | Invisible flare burner | |
| CZ290561B6 (en) | Apparatus and method for burning the combustible components of a gas stream | |
| JPS61256107A (en) | Method and device for burning fuel | |
| US5823759A (en) | Apparatus and method for burning combustible gases | |
| SK1952000A3 (en) | Burner | |
| JPS63156926A (en) | Combustion chamber for gas turbine and operating method of said combustion chamber | |
| RU2083926C1 (en) | Combustion chamber premixing cavity | |
| NO160628B (en) | METHOD AND APPARATUS FOR WASTE BURNING. | |
| RU2382943C1 (en) | Flame tip | |
| GB2072317B (en) | Burner | |
| CN216868505U (en) | Burner for waste gas incineration | |
| CN214840848U (en) | Self-preheating secondary combustion chamber for treating household garbage smoke | |
| JPS5523870A (en) | Burner unit | |
| JP2619973B2 (en) | Ultra low pollutant emission combustion method and equipment | |
| RU2008559C1 (en) | Method and device for burning gas | |
| JPS5541304A (en) | Burning method of gas | |
| SU1695050A1 (en) | Method of fuel gaseous waste combustion | |
| RU2179685C1 (en) | Burner for burning gases |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20050314 |