RU197468U1

RU197468U1 - Устройство для сжигания жидкого топлива

Info

Publication number: RU197468U1
Application number: RU2019145697U
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Катин; Леонид Евгеньевич Фалилеев; Игорь Владимирович Вольхин
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2020-04-29

Abstract

Устройство для сжигания жидкого топлива и обводненных мазутов с последующей утилизацией тепла уходящих продуктов сгорания, которое может быть использовано в теплоэнергетической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтегазовой промышленности. Устройство направлено на повышение экологической эффективности сжигания жидкого топлива в устройстве, в частности сокращение выбросов оксидов азота. Устройство для сжигания жидкого топлива содержит последовательно соединенные трубопровод подачи жидкого топлива (6), фильтр (9), установленный на трубопроводе для удаления из жидкого топлива механических примесей, насос (8) для перекачивания жидкого топлива по трубопроводу, диспергатор (7), теплоиспользующий агрегат (1) с форсункой (2) и топкой (3), в которой установлен водяной трубчатый змеевик, дымовую трубу (4), соединенную через дымоход (5) с теплоиспользующим агрегатом, при этом в канале дымохода проложен участок трубопровода подачи жидкого топлива, примыкающий к теплоиспользующему агрегату. 1 ил.

Description

Полезное устройство относится к устройствам для сжигания жидкого топлива и обводненных мазутов с последующей утилизацией тепла уходящих продуктов сгорания в теплоиспользующих агрегатах, например, в котлах и трубчатых печах, и может быть использовано в теплоэнергетической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтегазовой промышленности.

Известно устройство для сжигания жидкого топлива в виде эмульсий, содержащее последовательно соединенные трубопровод подачи нефтепродукта, фильтр, насос, диспергатор с паровым двигателем, форсунку, топку, теплоиспользующий агрегат и дымовую трубу, соединенную с агрегатом через дымоход (Иванов В.М. «Топливные эмульсии», М. 1982, 216 с.).

Устройство работает следующим образом. Жидкое топливо по подающему трубопроводу поступает в фильтр, где оно проходит очистку от механических примесей, и затем насосом подается в диспергатор, оборудованный мешалками и паровым подогревателем в котором оно диспергируется и подогревается острым паром. Приготовленная таким образом эмульсия подается в топку теплоиспользующего агрегата с последующим распылением ее и сжиганием при помощи форсунки, продукты сгорания удаляются из агрегата в дымовую трубу через дымоход.

Недостатками данного устройства являются низкая эффективность сжигания жидкого топлива и повышенные выбросы оксидов азота при его сжигании. Это обусловлено тем, что подогрев жидкого топлива осуществляется острым паром, в результате чего происходит значительное обводнение жидкого топлива, создающее трудности в его сжигании, что приводит к низкой эффективности горения жидкого топлива. Кроме того, сжигание жидкого топлива происходит при достаточно высокой температуре, достигаемой в зоне горения, что приводит к повышенному выбросу оксидов азота, тем самым экологическая эффективность устройства значительно снижается.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство для сжигания жидкого топлива (Патент на полезную модель №31990 РФ, МПК B01F 3/06. Устройство для сжигания жидкого топлива / В.Д. Катин, И.В. Вольхин. - №2003111684; Заявлено 25.04.2003; Опубл. 10.09.2003, бюл. №25).

Устройство для сжигания жидкого топлива содержит последовательно соединенные трубопровод подачи жидкого топлива, фильтр, установленный на трубопроводе для удаления из жидкого топлива механических примесей, насос для перекачивания жидкого топлива по трубопроводу, диспергатор, теплоиспользующий агрегат с форсункой и топкой, дымовую трубу, соединенную через дымоход с теплоиспользующим агрегатом, участок трубопровода подачи жидкого топлива, примыкающий к теплоиспользующему агрегату, проложен в канале дымохода.

Устройство работает следующим образом. Жидкое топливо по подающему трубопроводу при помощи насоса направляют в фильтр. В фильтре жидкое топливо очищают от механических примесей и далее направляют по участку трубопровода, проложенному в канале дымохода (длиной 50÷400 м), в котором подогревают до необходимой температуры за счет теплоты дымовых газов, уходящих из теплоиспользующего агрегата через дымоход в дымовую трубу и далее в атмосферу. Подогретый обводненный мазут направляют в диспергатор, в котором из него приготавливают однородную эмульсию, которую подают в форсунку, где происходит распыление и сжигание эмульсии в топке агрегата.

Устройство позволяет подогревать жидкое топливо до необходимой температуры за счет утилизации тепла продуктов сгорания, удаляемых из агрегата через дымоход в дымовую трубу, что значительно уменьшает его обводнение и повышает качество сжигания жидкого топлива.

Недостатком данного устройства является его низкая экологическая эффективность за счет повышенного выброса оксидов азота в атмосферу. Согласно термическому механизму выбросы оксидов азота в основном определяются максимальной температурой горения в топочном пространстве, поэтому достигаемая высокая температура в зоне горения приводит к повышенному выбросу в атмосферу оксидов азота при сжигании водомазутной эмульсии. Кроме того, концентрация реагирующих веществ (азота и кислорода) в зоне горения значительно высока, что также приводит к повышенному выбросу оксидов азота, в результате чего снижается экологическая эффективность устройства.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение экологической эффективности сжигания жидкого топлива в устройстве.

Для решения поставленной задачи в устройстве для сжигания жидкого топлива, содержащем последовательно соединенные трубопровод подачи жидкого топлива, фильтр, установленный на трубопроводе для удаления из жидкого топлива механических примесей, насос для перекачивания жидкого топлива по трубопроводу, диспергатор, теплоиспользующий агрегат с форсункой и топкой, дымовую трубу, соединенную через дымоход с теплоиспользующим агрегатом, участок трубопровода подачи жидкого топлива, примыкающий к теплоиспользующему агрегату, проложенный в канале дымохода, согласно полезной модели устройство дополнительно оборудовано трубчатым змеевиком, установленным в топке теплоиспользующего агрегата. В змеевик подается холодная вода, нагреваемая от зоны жидкого топлива, тем самым снижает максимальную температуру горения и приводит к сокращению выбросов оксидов азота.

Признаком, отличающим заявляемое техническое решение от прототипа, согласно полезной модели, является то, что устройство дополнительно оборудовано водяным трубчатым змеевиком, установленным в топке теплоиспользующего агрегата.

Благодаря указанному отличительному признаку существенна экологическая эффективность сжигания жидкого топлива. Это объясняется тем, что поступающая холодная вода по трубчатому змеевику нагревается за счет тепла сжигаемого жидкого топлива в топке и существенно уменьшает максимальную температуру горения, что приводит к сокращению выбросов термических оксидов азота. Это повышает экологическую эффективность предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство для сжигания жидкого топлива иллюстрируется на фиг. 1.

Устройство содержит теплоиспользующий агрегат 1 с форсункой 2 и топкой 3, дымовую трубу 4, соединенную через дымоход 5 с агрегатом 1, трубопровод подачи жидкого топлива 6, диспергатор 7, расположенный на трубопроводе 6 перед форсункой 2, насос 8 для перекачивания жидкого топлива по трубопроводу 6, фильтр 9 для удаления механических примесей, установленный на трубопроводе подачи жидкого топлива 6 перед насосом 8, участок трубопровода 6, проложенный в канале дымохода 5, трубчатый водяной змеевик 10, установленный в топке 3 теплоиспользующего агрегата.

Устройство работает следующим образом.

Жидкое топливо по трубопроводу подачи 6 направляют в фильтр 9, где его очищают от механических примесей, и далее при помощи насоса 8 направляют по участку трубопровод 6, проложенному в канале дымохода 5 (длиной 50÷100 м), где его нагревают до необходимой температуры за счет тепла дымовых газов, уходящих из агрегата 1 через дымоход 5 в дымовую трубу 4. Подогретое жидкое топливо поступает в диспергатор 7, в котором из него приготовляют однородную эмульсию, подаваемую в форсунку 2, где происходит распыление и сжигание эмульсии в топке 3 агрегата 1. Холодную воду подают в трубчатый змеевик 10, которая подогревается от зоны горения жидкого топлива, и температура горения в топке существенно снижается за счет теплоотвода, что приводит к сокращению выбросов термических оксидов азота. Это, в свою очередь, повышает экологическую эффективность сжигания жидкого топлива в устройстве.

Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволит снизить образование высокотоксичных оксидов азота на 10-15% и тем самым повысить эффективность сжигания жидкого топлива.

Claims

Устройство для сжигания жидкого топлива, содержащее последовательно соединенные трубопровод подачи жидкого топлива, фильтр, установленный на трубопроводе для удаления из жидкого топлива механических примесей, насос для перекачивания жидкого топлива по трубопроводу, диспергатор, теплоиспользующий агрегат с форсункой и топкой, дымовую трубу, соединенную через дымоход с теплоиспользующим агрегатом, участок трубопровода подачи жидкого топлива, примыкающий к теплоиспользующему агрегату, проложенный в канале дымохода, отличающееся тем, что устройство дополнительно оборудовано водяным трубчатым змеевиком, установленным в топке теплоиспользующего агрегата.