RU2004131828A - Способ управления сгоранием в реакторе и реактор - Google Patents

Claims (24)

1. Способ управления сгоранием в реакционной печи, содержащей корпус печи, имеющий стену печи, которая окружает заключенную в ней топочную камеру, совокупность реакционных труб, предусмотренных между стеновыми участками пары противоположных стеновых участков упомянутой стены печи в упомянутом корпусе печи и расположенных рядом друг с другом, проходя в одном и том же направлении, совокупность первых горелок, которые расположены снаружи от упомянутых реакционных труб и предусмотрены на упомянутой стене печи в упомянутом корпусе печи для сгорания топлива в упомянутой топочной камере, одну или более вторых горелок, неподвижно закрепленных, по меньшей мере, в одной из парных областей крепления упомянутых парных стеновых участков, где предусмотрены упомянутые реакционные трубы, для впрыскивания топлива в осевом направлении упомянутых реакционных труб в пространство, ограниченное между двумя или более соседними трубами из числа реакционных труб, и агрегат теплообменного типа для подачи воздуха для сгорания для выпуска отходящего газа из упомянутой топочной камеры наружу из упомянутой реакционной печи через воздухопроницаемое регенерирующее средство и подачи в упомянутые первые горелки воздуха для сгорания, нагретого до высокой температуры с помощью физического тепла, запасенного в упомянутом регенерирующем средстве, при этом способ включает в себя этапы, на которых обеспечивают работу только упомянутых первых горелок для сгорания топлива для повышения температуры в упомянутой топочной камере до тех пор, пока внутри упомянутой топочной камеры не возникнет состояние сгорания на воздухе, имеющем высокую температуру, обеспечивают работу упомянутой одной или более вторых горелок для сгорания топлива после того, как в упомянутой топочной камере достигнуто состояние сгорания на воздухе, имеющем высокую температуру, и уменьшают интенсивность горения упомянутых первых горелок с увеличением интенсивности горения упомянутой одной или более вторых горелок, чтобы достичь необходимое состояние сгорания.

2. Способ управления сгоранием в реакционной печи по п.1, при котором отношение интенсивности горения упомянутых первых горелок к интенсивности горения упомянутой одной или более вторых горелок поддерживают на уровне, соответствующем упомянутому необходимому состоянию сгорания, после того, как упомянутое необходимое состояние сгорания достигнуто.

3. Способ управления сгоранием в реакционной печи по п.2, при котором отношение интенсивности горения упомянутых первых горелок к интенсивности горения упомянутой одной или более вторых горелок находится в диапазоне от 80:20 до 0:100.

4. Способ управления сгоранием в реакционной печи по п.1, при котором упомянутого необходимого состояния сгорания достигают таким образом, что распределение температур по стенке трубы в окружном направлении упомянутой реакционной трубы не становится исключительно неравномерным для каждой из упомянутых реакционных труб.

5. Способ управления сгоранием в реакционной печи по п.4, при котором отношение интенсивности горения упомянутых первых горелок к интенсивности горения упомянутой одной или более вторых горелок находится в диапазоне от 50:50 до 0:100.

6. Способ управления сгоранием в реакционной печи по п.5, при котором количество воздуха, подаваемого в упомянутую топочную камеру упомянутым агрегатом теплообменного типа для подачи воздуха для сгорания определяют таким образом, что среднее значение концентраций кислорода в упомянутом отходящем газе оказывается в диапазоне от 3,5 до 6%.

7. Способ управления сгоранием в реакционной печи, содержащей корпус печи, имеющий стену печи, которая окружает заключенную в ней топочную камеру, совокупность реакционных труб, предусмотренных между стеновыми участками пары противоположных стеновых участков упомянутой стены печи в упомянутом корпусе печи и расположенных рядом друг с другом, проходя в одном и том же направлении, совокупность первых горелок, которые расположены снаружи от упомянутых реакционных труб и предусмотрены на упомянутой стене печи в упомянутом корпусе печи для сгорания топлива в упомянутой топочной камере, одну или более вторых горелок, неподвижно закрепленных, по меньшей мере, в одной из парных областей крепления упомянутых парных стеновых участков, где предусмотрены упомянутые реакционные трубы, для впрыскивания топлива в осевом направлении упомянутых реакционных труб в пространство, ограниченное между двумя или более соседними трубами из числа реакционных труб, и агрегат теплообменного типа для подачи воздуха для сгорания для выпуска отходящего газа из упомянутой топочной камеры наружу из упомянутой реакционной печи через воздухопроницаемое регенерирующее средство и подачи в упомянутые первые горелки воздуха для сгорания, нагретого до высокой температуры с помощью физического тепла, запасенного в упомянутом регенерирующем средстве, при этом способ включает в себя этапы, на которых вначале обеспечивают работу упомянутых первых горелок для сгорания топлива для повышения температуры в упомянутой топочной камере до тех пор, пока внутри упомянутой топочной камеры не возникнет состояние сгорания на воздухе, имеющем высокую температуру, увеличивают интенсивность горения упомянутой одной или более вторых горелок после того, как состояние сгорания на воздухе, имеющем высокую температуру, достигнуто в упомянутой топочной камере, и уменьшают интенсивность горения упомянутых первых горелок в соответствии с увеличением интенсивности горения упомянутой одной или более вторых горелок, чтобы таким образом достичь необходимое состояние сгорания.

8. Способ управления сгоранием в реакционной печи по п.7, при котором отношение интенсивности горения упомянутых первых горелок к интенсивности горения упомянутой одной или более вторых горелок поддерживают на уровне, соответствующем упомянутому необходимому состоянию сгорания, после того, как упомянутое необходимое состояние сгорания достигнуто.

9. Способ управления сгоранием в реакционной печи по п.8, при котором отношение интенсивности горения упомянутых первых горелок к интенсивности горения упомянутой одной или более вторых горелок находится в диапазоне от 80:20 до 0:100.

10. Способ управления сгоранием в реакционной печи по п.7, при котором упомянутое необходимое состояние сгорания достигают таким образом, что распределение температур по стенке трубы в окружном направлении упомянутой реакционной трубы не становится исключительно неравномерным для каждой из упомянутых реакционных труб.

11. Способ управления сгоранием в реакционной печи по п.10, при котором отношение интенсивности горения упомянутых первых горелок к интенсивности горения упомянутой одной или более вторых горелок находится в диапазоне от 50:50 до 0:100.

12. Способ управления сгоранием в реакционной печи по п.11, при котором количество воздуха, подаваемого в упомянутую топочную камеру упомянутым агрегатом теплообменного типа для подачи воздуха для сгорания определяют таким образом, что среднее значение концентраций кислорода в упомянутом отходящем газе оказывается в диапазоне от 3,5 до 6%.

13. Реакционная печь, содержащая корпус печи, имеющий стену печи, которая окружает заключенную в ней топочную камеру, совокупность реакционных труб, предусмотренных между стеновыми участками пары противоположных стеновых участков упомянутой стены печи в упомянутом корпусе печи и расположенных рядом друг с другом, проходя в одном и том же направлении, совокупность первых горелок, которые расположены снаружи от упомянутых реакционных труб и предусмотрены на упомянутой стене печи в упомянутом корпусе печи для сгорания топлива в упомянутой топочной камере, совокупность агрегатов для подачи воздуха для неполного сгорания для упомянутых первых горелок, причем эти агрегаты расположены снаружи от упомянутых реакционных труб и выполнены с возможностью выпуска отходящего газа из упомянутой топочной камеры наружу из упомянутой реакционной печи через один или более воздухопроницаемых регенераторов и с возможностью подачи в упомянутые первые горелки воздуха для сгорания, нагретого до высокой температуры с помощью физического тепла, запасенного в упомянутых одном или более регенераторах, одну или более вторых горелок неподвижно закрепленных, по меньшей мере, в одной из парных областей крепления упомянутых парных стеновых участков, где предусмотрены упомянутые реакционные трубы, для впрыскивания топлива в осевом направлении упомянутых реакционных труб в пространство, ограниченное между двумя или более соседними трубами из числа реакционных труб, и один или более агрегатов для подачи воздуха для неполного сгорания для упомянутой одной или более вторых горелок, причем эти агрегаты выполнены с возможностью выпуска отходящего газа из упомянутой топочной камеры наружу из упомянутой реакционной печи через один или более воздухопроницаемых регенераторов и с возможностью подачи в упомянутую одну или более вторых горелок воздуха для сгорания, нагретого до высокой температуры с помощью физического тепла, запасенного в упомянутых одном или более регенераторах, при этом отношение интенсивности горения упомянутых первых горелок к интенсивности горения упомянутой одной или более вторых горелок находится в диапазоне от 50:50 до 0:100, когда внутри упомянутой топочной камеры возникает состояние сгорания на воздухе, имеющем высокую температуру.

14. Реакционная печь по п.13, в которой количество воздуха, подаваемого в упомянутую топочную камеру упомянутым агрегатом для подачи воздуха для неполного сгорания для упомянутой первой горелки, и/или количество воздуха, подаваемого в упомянутую топочную камеру упомянутым агрегатом для подачи воздуха для неполного сгорания для упомянутой второй горелки, определено таким образом, что среднее значение концентраций кислорода в упомянутом отходящем газе оказывается в диапазоне от 3,5 до 6%.

15. Реакционная печь по п.13, в которой упомянутые первые горелки неподвижно закреплены на одном из упомянутых парных стеновых участков, а упомянутые вторые горелки неподвижно закреплены на другом стеновом участке.

16. Реакционная печь по п.15, в которой упомянутые вторые горелки выполнены с обеспечением возможности формирования пламени неполного сгорания, при котором максимальная температура газов достигает 500°С или более.

17. Реакционная печь по п.13, в которой упомянутая первая горелка и упомянутый агрегат для подачи воздуха для неполного сгорания для первой горелки объединены в одну регенерационную горелку того типа, в которой реализуется сгорание на воздухе, имеющем высокую температуру, и упомянутая вторая горелка и упомянутый агрегат для подачи воздуха для неполного сгорания для второй горелки объединены в одну регенерационную горелку того типа, в которой реализуется сгорание на воздухе, имеющем высокую температуру.

18. Реакционная печь, содержащая корпус печи, имеющий стену печи, которая окружает заключенную в ней топочную камеру, совокупность первых горелок, которые предусмотрены на упомянутой стене печи в упомянутом корпусе печи для сгорания топлива в упомянутой топочной камере, совокупность агрегатов для подачи воздуха для неполного сгорания для упомянутых первых горелок, причем эти агрегаты выполнены с возможностью выпуска отходящего газа из упомянутой топочной камеры наружу из упомянутой реакционной печи через один или более воздухопроницаемых регенераторов и с возможностью подачи в упомянутые первые горелки воздуха для сгорания, нагретого до высокой температуры с помощью физического тепла, запасенного в упомянутых одном или более регенераторах, совокупность реакционных труб, неподвижно установленных между парой противоположных стеновых участков упомянутой стены печи и проходящих в одном и том же направлении, одну или более вторых горелок неподвижно закрепленных, по меньшей мере, в одной из парных областей крепления упомянутых парных стеновых участков, на которых неподвижно закреплены упомянутые реакционные трубы, для впрыскивания топлива в осевом направлении упомянутых реакционных труб в пространство, ограниченное между двумя или более соседними трубами из числа реакционных труб, и один или более агрегатов для подачи воздуха для неполного сгорания для упомянутой одной или более вторых горелок для выпуска отходящего газа из упомянутой топочной камеры наружу из упомянутой реакционной печи через один или более воздухопроницаемых регенераторов и подачи в упомянутую одну или более вторых горелок воздуха для сгорания, нагретого до высокой температуры с помощью физического тепла, запасенного в упомянутых одном или более регенераторах, при этом совокупность упомянутых первых горелок расположена снаружи от упомянутых реакционных труб и неподвижно закреплена на упомянутой стене печи для впрыскивания топлива в направлении протяженности упомянутых реакционных труб или в направлении, поперечном по отношению к упомянутому направлению протяженности упомянутых реакционных труб, и при этом позиционная взаимосвязь упомянутых первых горелок с упомянутой одной или более вторыми горелками, а также отношение интенсивностей горения упомянутых первых горелок и упомянутой одной или более вторых горелок определяются таким образом, что кпд теплопередачи упомянутых реакционных труб становится больше единицы, при допущении, что количество тепла, получаемого реакционными трубами, равно единице, когда эти трубы нагреваются только первыми горелками.

19. Реакционная печь по п.18, в которой упомянутые первые горелки неподвижно закреплены на одном из упомянутых парных стеновых участков, а упомянутая одна или более вторых горелок неподвижно закреплены на другом стеновом участке, и упомянутые первые горелки распределены таким образом, что упомянутые реакционные трубы находятся между ними.

20. Реакционная печь по п.18, в которой упомянутая одна или более вторых горелок неподвижно закреплены на любом из упомянутых парных стеновых участков, а упомянутые первые горелки распределены по паре противоположных стеновых участков, не являющихся упомянутыми парными стеновыми участками, таким образом, что упомянутые реакционные трубы находятся между ними.

21. Реакционная печь по п.18, в которой отношение интенсивностей горения упомянутых первых горелок и упомянутой одной или более вторых горелок составляет 80:20.

22. Реакционная печь по п.18, в которой упомянутые один или более агрегатов для подачи воздуха для неполного сгорания для упомянутой одной или более вторых горелок расположены с обеспечением возможности подачи упомянутого воздуха для сгорания к упомянутой одной или более вторым горелкам снаружи от упомянутых реакционных труб, а количество воздуха, подаваемого упомянутым агрегатом для подачи воздуха для неполного сгорания для второй горелки, меньше 30% количества топочного воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания того количества топлива, которое подается второй горелкой.

23. Реакционная печь по п.22, в которой упомянутые реакционные трубы расположены таким образом, что расстояние между любыми двумя соседними трубами из числа реакционных труб оказывается одинаковым, а упомянутые вторые горелки расположены таким образом, что расстояние между любыми двумя соседними второй горелкой и реакционной трубой оказывается одинаковым.

24. Реакционная печь по п.18, в которой упомянутая первая горелка и упомянутый агрегат подачи воздуха для неполного сгорания для упомянутой первой горелки объединены и составляют одну регенерационную горелку того типа, в которой реализуется сгорание на воздухе, имеющем высокую температуру.