DE3240837A1 - Process for the preparation of an oil-water mixture for combustion purposes and plant for performing it - Google Patents

Process for the preparation of an oil-water mixture for combustion purposes and plant for performing it

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DE3240837A1
DE3240837A1 DE19823240837 DE3240837A DE3240837A1 DE 3240837 A1 DE3240837 A1 DE 3240837A1 DE 19823240837 DE19823240837 DE 19823240837 DE 3240837 A DE3240837 A DE 3240837A DE 3240837 A1 DE3240837 A1 DE 3240837A1
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Peter 7730 Villingen-Schwenningen Erat
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PRETEROL AG
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PRETEROL AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/02—Liquid fuel
    • F23K5/08—Preparation of fuel
    • F23K5/10—Mixing with other fluids

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

The invention relates to a process for the preparation of an oil-water mixture for combustion in a heating boiler with a burner nozzle, and a plant for performing it. The oil is vortexed under pressure in a vortex chamber with an approximately 10-30% fraction of water, and is fed to the burner nozzle as a mixture via an oil preheating device. In order to produce a homogeneous mixture, small quantities of detergents are added to the water. The mixture combusts with a "soft" flame, which effects a better heat transfer to the heating boiler. In addition, the pollutants in the flue gases are reduced.

Description

Verfahren zur Bereitstellung eines (Jl-Wasserge-Method for providing a (Jl water

tischs für Verbrennungszwecke und Anlage zu dessen~Durchführung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung eines Ol-Wassergemisches für die Verbrennung ineinem Heizkessel mit Brennerdüse und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.tables for incineration purposes and the system for carrying it out The invention relates to a method for providing an oil-water mixture for combustion in a boiler with a burner nozzle and a system for carrying it out of the procedure.

Es sind Versuche bekannt geworden, die die Verbrennung von heizöl mit einem Wasserzusatz zum Gegenstand hatten. Dabei wurde versucht, den im Heizöl enthaltenen Heizwert besser auszunutzen. Ein technisches Verfahren für eine wirtschaftliche Verbrennung eines solchen Öl-Wassergemisches wurde jedoch bisher nicht gefunden.There are attempts known that the combustion of heating oil with the addition of water. An attempt was made to use the fuel oil better utilize the calorific value contained. A technical process for an economic one Combustion of such an oil-water mixture has not yet been found.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem durch Verbrennung eines Öl-Wassergemisches der Verbrennungsvorgang in-einem Heizkessel begünstigt wird.The invention is based on the object of specifying a method in which the combustion process in one by burning an oil-water mixture Boiler is favored.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der ininnis genannten Gattung dadurch erhaltelt, daß dem unter Druck stehenden Öl zunächst mit noch hoherem Druck ein Wasseranteil hinzugefügt wird, und daß dann das dadurch entstehende Gemisch der Brennerdüse zuyeführt wird Das Gemisch entsteht dabei vorzugsweise in einer Wirbelkammer, der eingangsseitig Öl und Wasser zugeführt werden. -In der Wirbelkammer werden Öl und Wasser optimal gemischt.The solution to this problem is mentioned in a method of the ininnis Genus obtained by the fact that the pressurized oil initially with an even higher Pressure a proportion of water is added, and that then the resulting mixture the burner nozzle is supplied. The mixture is preferably formed in one Vortex chamber to which oil and water are fed on the inlet side. -In the whirl chamber oil and water are optimally mixed.

Um die Mischung von 01 und Wasser zu begünstigen, sieht die bevorzugte Ausführungsform vor, daß dem Wasser im drucklosen Zustand ein oder mehrere Detergenzien zugesetzt werden. Diese Detergenzien können auch als Weichmacher bezeichnet werden.To favor the mixture of 01 and water, looks the preferred Embodiment that the water in the unpressurized state one or more detergents can be added. These detergents can also be referred to as plasticizers.

Je nach Charakteristik des zu verbrennenden Öles kann diesem ein mehr oder weniger großer Anteil von Wasser zugesetzt werden. Bei leichtem Heizöl wird der Wasseranteil geringer sein, als bei Mittelöl. Aus diesem Grund lieyt der Wasseranteil ungefähr im Bereich zwischen lo % bis 30 % des Gemischvolumens.Depending on the characteristics of the oil to be burned, this can do one more or a smaller proportion of water can be added. With light heating oil the water content must be lower than with medium oil. For this reason, the water content is lower approximately in the range between lo% to 30% of the mixture volume.

Die Verbrennung wird insbesondere auch dadurch begünstigt, daß das Gemisch vor der Verbrennung erwärmt wird. Das erwärmte Gemisch kann dann der Brennerdüse mit einem Druck von beispielsweise lo bar zugeführt werden, wobei das Wasser mit dem enthaltenen Weichmacher beispielsweise mit 15 bar Druck in die Wirbelkammer gepreßt wird. Dabei wird das Öl von einer Ölpumpe und das Wasser bevorzugt mittels einer Kolbenpumpe zur Wirbelkammer transportiert.Combustion is particularly favored by the fact that the Mixture is heated before combustion. The heated mixture can then be fed to the burner nozzle be supplied with a pressure of, for example lo bar, the water with the plasticizer contained in the swirl chamber, for example at 15 bar pressure is pressed. The oil is from an oil pump and the water is preferred by means of transported by a piston pump to the swirl chamber.

Für die Ölvorwärmung des der Brennerdüse zuzuführenden Gemisches kann eine an sich bekannte ÖLvorwärmeinrichtung zwischen Wirbelkammer und Brennerdüse angeordnet sein. Die Ölvorwärmung kann aber auch zweistufig erfolgen, wobei das Öl-vor der Wirbelkammer vorgewärmt werden kann und nach der Wirbelkammer auf Betriebstemperatur gebracht wird. Diese Betriebstemperatur kann beispielsweise bei 700 C liegen.For the oil preheating of the mixture to be fed to the burner nozzle a known oil preheating device between the swirl chamber and the burner nozzle be arranged. The oil preheating can also take place in two stages, whereby the Oil can be preheated before the swirl chamber and after the swirl chamber to operating temperature is brought. This operating temperature can be 700 C, for example.

Damit in der zur Brennerdüse führenden Ölleitung das Gemisch auf einem konstanten Druck gehalten werden -kann, sollte in dieser Ölleitung ein Druckregler eingebaut sein.So that in the oil line leading to the burner nozzle the mixture on one constant pressure can be maintained, a pressure regulator should be installed in this oil line be built in.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, die eine Anlage zur Bereitstellung des O1-Wassergemisches zeigt, näher erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing, which shows a system to provide the O1-water mixture shows, explained in more detail.

Eine Ölpumpe l fördert über eine Vorlaufleitung 2 das im Heizöltank 3 befindliche Öl zu einer Wirbelkammer 4 Gleichzeitig wird von einer Kolbenpumpe 5 Wasser, welches einen Weichmacher enthält, aus einem Vorratsbehälter 6 entnommen und dem zweiten Eingang der Wirbelkammer-4 zugeführt. In der Wirbelkammer vermischen sich Öl und Wasser und gelangen dann als Gemisch zu einer nachgeschalteten Ölvorwärmeinrichtung 7, die im wesentlichen als Wärmetauscher ausgebildet sein kann. Die Ölvorwärmeinrichtung 7 kann elektrisch und/oder über den Heizwasserkreislauf mit Energie versorgt werden.An oil pump 1 conveys the fuel oil tank via a feed line 2 3 located oil to a swirl chamber 4 at the same time is from a piston pump 5 water, which contains a plasticizer, taken from a storage container 6 and fed to the second inlet of the vortex chamber-4. Mix in the vortex chamber oil and water and then reach a downstream oil preheater as a mixture 7, which can be designed essentially as a heat exchanger. The oil preheater 7 can be supplied with energy electrically and / or via the heating water circuit.

Von der Ölvorwärmeinrichtung 7 gelangt dann das Gemisch über einen Druckregler 8 zur Brennerdüse 9. Der Druckregler 8 sorgt dafür, daß an der Brenne-rdüse 9 das Gemisch mit einem konstanten Druck, beispielsweise lo bar, ansteht.The mixture then passes from the oil preheater 7 via a Pressure regulator 8 to the burner nozzle 9. The pressure regulator 8 ensures that at the burner nozzle 9 the mixture is present at a constant pressure, for example lo bar.

Die demischerwärmung nach der Wirbelkammer 4 hat gegenüber einer Ölvorwärmung vor der Wirbelkammer 4 den Vorteil, daß das hinzugefügte Wasser keine nachträgliche Abkühlung bewirkt, sondern gemeinsam mit dem Öl vorgewärmt wird.The demischerwärmung after the swirl chamber 4 has compared to an oil preheating in front of the vortex chamber 4 has the advantage that the added water does not have any subsequent It causes cooling, but is preheated together with the oil.

Gute Verbrennungsergebnisse wurden mit 85 % Heizöl und einem Volumenanteil von 15 % Wasser erzielt. Dabei wurden auf 50 Liter Wasser ca. 20 Gramm Weichmacher bzw.Good combustion results were achieved with 85% heating oil and a volume fraction obtained from 15% water. About 20 grams of plasticizer were added to 50 liters of water respectively.

Detergenzien hinzugefügt. Vorteile diese-s Verbrennungsverfahrens liegen unter anderem darin, daß das Gemisch mit einer "weicheren Flamme im Brenner verbrennt, so daß die Flamme ihre Wärme besser an den Kessel abgeben kann. Außerdem werden die Schadstoffe in den Rauchgasen erheblich reduziert.Detergents added. Advantages of this combustion process are, among other things, that the mixture with a "softer flame in the burner burns so that the flame can better transfer its heat to the boiler. aside from that the pollutants in the flue gases are significantly reduced.

Claims (9)

P a t e n t a n s E r u~c h e 9 Verfahren zur Bereitstellung eines Öl-Wassergemisches für die Verbrennung in einem Heizkessel mit Brennerdüse, d a d u r c h g e k e n n z e i c n e t, daß dem unter Druck stehenden ÖL zunächst mit noch höherem Druck ein Wasserant-eil hinzugefügt wird, und daß dann das dadurch entstehende Gemisch der Brennerdüse (9) zugeführt wird. P a t e n t a n s E r u ~ c h e 9 Procedure for providing a Oil-water mixture for combustion in a boiler with a burner nozzle, i.e. it is clear that the pressurized oil is initially with a proportion of water is added to an even higher pressure, and that is how it is done resulting mixture is fed to the burner nozzle (9). 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r-c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Wasser im drucklosen Zustand ein oder mehrere Detergenzien zugesetzt werden.2. The method according to claim 1, d a d u r-c h g e k e n n z e i c h n e t that one or more detergents are added to the water in the unpressurized state will. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gemisch aus 70 % bis 90 % Öl und 10 % bis 30 % Wasser besteht, wobei im Wasser ungefähr 1 Eo Detergenzien enthalten sein können.3. The method according to any one of claims 1 or 2, d a -d u r c h g e it is not indicated that the mixture of 70% to 90% oil and 10% to 30% Water, whereby the water can contain about 1 Eo detergents. 4 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gemisch vor der Verbrennung erwärmt wird 4 The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h it is not noted that the mixture is heated prior to combustion 5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Öl und das Wasser mittels getrennter Pumpen (1, 5) ifl eine WirbelkamsTler (4) gepumpt werden, utid daß die Wirbelkammer (4) ausgangsseitig an die zur Brennerdüse (9) führende Ölleitung angeschlossen ist.5. Plant for carrying out the method according to claim 1, d a d u r c h e k e n n e i n e t that that Oil and water by means of separate Pumps (1, 5) ifl a vortex chamber (4) are pumped, utid that the vortex chamber (4) on the outlet side is connected to the oil line leading to the burner nozzle (9). 6. Anlage nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß für das Injizieren des Wassers in die Wirbelkammer (4) eine Kolbenpumpe (5) vorgesehen ist, die das Wasser mit einem höheren Druck in die Wirbelkammer (4) preßt, als die für das Öl vorgesehene Ölpumpe (1).6. Plant according to claim 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that a piston pump is used to inject the water into the swirl chamber (4) (5) is provided that the water with a higher pressure in the swirl chamber (4) presses than the oil pump (1) provided for the oil. 7. Anlage nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Kolbenpumpe (5) eingangsseitig mit einem Vorratsbehälter (6) verbunden ist, in welchem das Wasser mit Weichmacher bzw.7. Plant according to claim 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the piston pump (5) is connected on the inlet side to a storage container (6) is, in which the water with plasticizer resp. mit Detergenzien bereitgestellt wird. is provided with detergents. 8. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c l g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen Wirbelkammer (4) und Brennerdüse (9) eine Ölvorwärmeinrichtung (7) angeordnet ist, die das Öl-Wassergemisch auf Betriebstemperatur erwärmt.8. Installation according to one of claims 5 to 7, d a d u r c l g e k e n n z e i c h n e t that between the swirl chamber (4) and burner nozzle (9) an oil preheating device (7) is arranged, which heats the oil-water mixture to operating temperature. 9 Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, d a d u r c 1 g e k e n n z e i c h ne t, daß in die Ölleitung ein Druckregler (8) eingesetzt ist, der das der Brennerdüse (9) zuzuführende Gemisch auf einem vorgegebenen Druck hält.9 Plant according to one of claims 5 to 8, d a d u r c 1 g e k e n n z e i c h ne t that a pressure regulator (8) is inserted in the oil line, which the burner nozzle (9) to be supplied mixture holds at a predetermined pressure.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0356653A1 (en) * 1988-07-07 1990-03-07 Abb Stal Ab Method of supplying oil into a fluidised bed
DE102010033709A1 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 Helmut Treß Process and apparatus for reacting carbonaceous fuels with oxygen and water

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