RU2150044C1 - Способ подготовки природного газа - Google Patents
Способ подготовки природного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2150044C1 RU2150044C1 RU99116996A RU99116996A RU2150044C1 RU 2150044 C1 RU2150044 C1 RU 2150044C1 RU 99116996 A RU99116996 A RU 99116996A RU 99116996 A RU99116996 A RU 99116996A RU 2150044 C1 RU2150044 C1 RU 2150044C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- natural gas
- gas
- combustion
- burner
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к использованию природного газа в качестве источника тепловой энергии. Способ подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелки с принудительной подачей воздуха тягодутьевым устройством включает подведение природного газа, смешение его с воздухом и подачу подготовленной газовоздушной смеси к месту сжигания. Способ обеспечивает улучшение смешения природного газа и воздуха, снижение содержания в выхлопных газах оксида углерода и окислов азота и упрощение конструкции горелки за счет того, что природный газ подводят к всасывающей линии тягодутьевого устройства, выполненной в виде цилиндра с перфорированной вставкой. 1 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к использованию природного газа в качестве источника тепловой энергии.
Известен способ подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелок с принудительной подачей воздуха (см. Н.Л. Стаскевич и др. "Справочник по газоснабжению и использованию газа", Л., Изд. "Недра", Ленинградское отделение, 1990 г., стр. 499-501). Воздух, необходимый для горения, нагнетается в горелки принудительно тягодутьевым устройством, в основном вентилятором. В качестве тягодутьевого устройства могут быть использованы также воздуходувки или компрессоры. Воздух забирают из атмосферы во всасывающую линию тягодутьевого устройства и далее после прохождения рабочего органа, например рабочего колеса вентилятора, направляют в нагнетательную линию. В нагнетательной линии непосредственно у места сжигания природного газа проводят закрутку воздушного потока (наиболее часто используемый прием для широко известных конструкций горелок с принудительной подачей воздуха), в который из сопел подают природный газ. Здесь происходит смешение природного газа и воздуха с образованием газовоздушной смеси, которая далее через насадок поступает непосредственно к месту сжигания природного газа. Для получения короткого пламени с высокой температурой, т.е. для обеспечения горения газа, близкого к кинетическому, необходимо хорошее предварительное смешение природного газа и воздуха. Это достигается за счет удлинения участка смешения, увеличения разности скоростей газа и воздуха, увеличения поверхности соприкосновения газовых струй с воздушным потоком, направления потоков газа и воздуха под углом, вывода газовых струй в интенсивно раскрученный поток воздуха и т.д. Сказанное выше определяет основной недостаток способа подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелок с принудительной подачей воздуха, а именно неудовлетворительное качество смешения природного газа и воздуха. При этом улучшение качества смешения сопровождается значительным усложнением конструкции горелки. В свою очередь неудовлетворительное качество смешения имеет следствием повышенное содержание в выхлопном газе оксида углерода (CO) и окислов азота (NOx).
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелок с принудительной подачей воздуха тягодутьевым устройством, реализуемый в газогорелочных автоматизированных блоках (см. указанный выше источник, стр. 599-604). Способ включает те же операции, что и в случае аналога, а именно подведение природного газа, смешение его с принудительно подаваемым и специально турбулизированным потоком воздуха, подачу подготовленной газовоздушной смеси к месту сжигания. Признаком, выделяющим этот способ из ряда аналогичных, является принудительная подача воздуха предназначенным только и только для этой цели совмещенным с горелкой центробежным вентилятором. Суть способа при этом не претерпевает изменений, а следовательно, сохраняются и вышеуказанные его недостатки. Следует отметить, что в настоящее время весьма широко распространены использующие указанный выше способ подготовки природного газа к сжиганию горелки газовые блочные ГБЛ, серийно выпускаемые, например, ОАО "Старорусприбор".
Технический результат предлагаемого способа подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелок с принудительной подачей воздуха тягодутьевым устройством состоит в улучшении смешения природного газа и воздуха, а следовательно, в улучшении качества газовоздушной смеси при одновременном упрощении конструкции горелки. Технический результат предлагаемого способа состоит также в снижении содержания в выхлопных газах оксида углерода и окислов азота.
Указанный технический результат достигают за счет того, что в способе подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелок с принудительной подачей воздуха тягодутьевым устройством, включающем подведение природного газа, смешение его с воздухом и подачу подготовленной газовоздушной смеси к месту сжигания, природный газ подводят к всасывающей линии тягодутьевого устройства.
Сущность изобретения состоит в следующем.
При сжигании природного газа с использованием горелок с принудительной подачей воздуха реализуется в основном кинетический принцип сжигания. При кинетическом принципе сжигания природного газа однородная горючая смесь подготавливается до начала процесса горения и содержит воздух в несколько большем количестве, чем его потребно по стехиометрии проходящих при горении химических реакций (коэффициент избытка воздуха при этом - α ≈ 1,02-1,05). Сгорание такой смеси проходит без видимых пиролитических процессов, приводящих к образованию сажистых частиц. При реализации указанного принципа горение может протекать при неограниченно высоком объемном теплонапряжении без образования продуктов неполного сгорания. Обязательным условием при этом является высокое качество смешения природного газа и воздуха, для чего применяют специальные и сложные конструкции смесительных устройств (см. указанный выше источник, стр. 327-328). В настоящем изобретении процесс смешения не требует специальных смесительных устройств вообще, поскольку смешение проходит непосредственно в тягодутьевом устройстве, например в рабочем колесе вентилятора. Подведение природного газа к всасывающей линии тягодутьевого устройства допустимо, естественно, только в том случае, если оно предназначено только для нагнетания воздуха в горелку, что и отражено выше при выборе прототипа изобретения. В настоящее время при современном уровне производства и автоматического управления процессами условия безопасности работы горелочного устройства в комплексе могут быть соблюдены без каких-либо осложнений. Наличие электродвигателей во взрывобезопасном исполнении, изготовление рабочего колеса и кожуха вентилятора из материалов, исключающих искрообразование, определяет безопасность механических устройств, необходимых для реализации способа. Необходимость устанавливать клапан блокировки, отключающий подачу газа при прекращении подачи воздуха, является принципиально присущим горелочным устройствам с принудительной подачей воздуха (см. указанный выше источник, стр. 499). Предотвращения отрыва и проскока пламени достигают как и в случае других горелок выбором соответствующих скоростей газовоздушного потока на выходе в топку, установкой стабилизаторов горения и т.д. (см. указанный выше источник, стр. 317-318).
Схематически горелочное устройство, реализующее заявляемый способ подготовки природного газа к сжиганию, приведено на представленном чертеже.
Природный газ подводят из сети по трубопроводу 1 к всасывающей линии 2 вентилятора 3. Всасывающая линия 2 в данном случае выполнена в виде цилиндра с внутренней перфорированной вставкой 4. Вентилятор, засасывающий воздух из атмосферы, приводится во вращение электродвигателем 5. Природный газ и воздух смешивают непосредственно в вентиляторе 3. Газовоздушную смесь подают в горелку 6, из которой смесь истекает в топочное пространство 7. Собственно горелка 6 представляет собой простую трубу с сужением или без него в зависимости от потребной скорости газа на выходе. Выход горелки размещен в стабилизаторе горения 8, представляющем собой цилиндрический туннель с внезапным расширением сечения.
Предлагаемое техническое решение может быть проиллюстрировано следующим примером.
Пример 1. Состав природного газа (об.%):
CH4 - 98,49, C2H6 - 0,42, C3H8 - 0,18, C4H10 - 0,06;
O2 - 0,01, CO2 - 0,03 и N2 - 0,76.
CH4 - 98,49, C2H6 - 0,42, C3H8 - 0,18, C4H10 - 0,06;
O2 - 0,01, CO2 - 0,03 и N2 - 0,76.
Газ вышеприведенного состава в количестве 55 нм3/час подают на всасывающую линию вентилятора. Одновременно из окружающей атмосферы вентилятор подсасывает 549 нм3/час воздуха (теоретически необходимое количество воздуха для сжигания газа данного состава - 9,51 нм3/нм3 газа). Собственно на рабочем колесе вентилятора образуется однородная горючая смесь с коэффициентом избытка воздуха (α =1,05. Полученную смесь направляют непосредственно к месту сжигания по трубопроводу, который лишь условно может быть назван горелкой, поскольку полностью отсутствуют элементы, присущие имеющимся на сегодня горелкам с принудительной подачей воздуха. Тепловая мощность топки составляет 0,55 МВт. В выхлопном газе, благодаря интенсивному смешению природного газа и воздуха с образованием качественной газовоздушной смеси, содержится не более 50 мг/нм3 оксида азота и не более 120 мг/нм3 оксидов азота.
Использование предлагаемого технического решения обеспечивает следующие технико-экономические преимущества:
- упрощение конструкции газогорелочного устройства, а следовательно, и снижение его стоимости,
- упрощение монтажа и обслуживания горелки,
- снижение содержания оксида углерода и окислов азота в выхлопных газах.
- упрощение конструкции газогорелочного устройства, а следовательно, и снижение его стоимости,
- упрощение монтажа и обслуживания горелки,
- снижение содержания оксида углерода и окислов азота в выхлопных газах.
Claims (1)
- Способ подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелки с принудительной подачей воздуха совмещенным с ней тягодутьевым устройством, включающий подведение природного газа, смешение его с воздухом и подачу подготовленной газовоздушной смеси к месту сжигания, отличающийся тем, что природный газ подводят к всасывающей линии тягодутьевого устройства, выполненной в виде цилиндра с перфорированной вставкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99116996A RU2150044C1 (ru) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Способ подготовки природного газа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99116996A RU2150044C1 (ru) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Способ подготовки природного газа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2150044C1 true RU2150044C1 (ru) | 2000-05-27 |
Family
ID=20223465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99116996A RU2150044C1 (ru) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Способ подготовки природного газа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2150044C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022075892A1 (ru) * | 2020-10-07 | 2022-04-14 | Владимир Дмитриевич РОМАНОВ | Универсальный мобильный блок подачи постоянного воздушного потока |
-
1999
- 1999-08-04 RU RU99116996A patent/RU2150044C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТАСКЕВИЧ Н.Л. и др. Справочник по газоснабжению и использованию газа. - Л.: Недра, 1990, с. 599 - 604. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022075892A1 (ru) * | 2020-10-07 | 2022-04-14 | Владимир Дмитриевич РОМАНОВ | Универсальный мобильный блок подачи постоянного воздушного потока |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3665542B2 (ja) | Nox低減のための燃料希釈方法および装置 | |
US6190159B1 (en) | Method and apparatus for reducing nitrous oxides and CO emissions in a gas-fired recuperated radiant tube burner | |
KR850000949B1 (ko) | 산소흡기기 버너의 용광로 발화공정 | |
CA2107630C (en) | Inspirated staged combustion burner | |
US5980243A (en) | Flat flame | |
CN1072255A (zh) | 低氧化氮的短焰燃烧炉 | |
EP0575043B1 (en) | Fuel-burner method and apparatus | |
KR0151166B1 (ko) | 재순환 및 플러그 흐름 연소방법 | |
EP0141594A3 (en) | Heating apparatus | |
BRPI0614255A2 (pt) | método de calcinação de um material com baixa emissão de nox | |
US20040185401A1 (en) | Mixing process for combustion furnaces | |
RU2150044C1 (ru) | Способ подготовки природного газа | |
CN2301609Y (zh) | 喷射式气体燃烧器 | |
CN208764919U (zh) | 复合燃烧器 | |
RU2206029C1 (ru) | Нагревательный прибор | |
US2590063A (en) | Rotary reaction nozzle fuel burner | |
RU94046129A (ru) | Горелка, приспособленная для снижения выделения ядовитых газов и способ оптимизации сгорания | |
JPS5927107A (ja) | 火炎分割型微粉炭燃焼装置 | |
SU1615467A1 (ru) | Инжекционна горелка | |
RU2176358C1 (ru) | Способ подготовки природного газа и газовая горелка с принудительной подачей воздуха | |
RU2028540C1 (ru) | Устройство для подачи газов рециркуляции | |
RU2246071C2 (ru) | Газовая горелка | |
JPH07301403A (ja) | ボイラ火炉燃焼装置 | |
SU817383A1 (ru) | Способ сжигани твердого топлива | |
SU703737A1 (ru) | Горелочное устройство вращающейс печи |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140805 |