RU217941U1 - Устройство для сжигания жидкого топлива - Google Patents

Abstract

Полезная модель 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 использована в теплоэнергетической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтегазовой промышленности. Технической задачей предлагаемого решения является повышение экологической эффективности сжигания жидкого топлива в устройстве за счет снижения выбросов оксидов азота. Поставленная задача решается в предлагаемом 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, водяной трубчатый змеевик, установленный в топке теплоиспользующего агрегата, согласно полезной модели змеевик дополнительно снабжен ребрами для увеличения его поверхности нагрева.

Description

Полезная модель 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 использована в теплоэнергетической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтегазовой промышленности.

Известно устройство для сжигания жидкого топлива, которое 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 тепло-использующему агрегату, проложен в канале дымохода. (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 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÷100 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. Однако данное устройство имеет недостаток, связанный с низкой экологической эффективностью сжигания жидкого топлива, обусловленной высокими выбросами токсичных оксидов азота в атмосферу.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является устройство для сжигания жидкого топлива (Патент на полезную модель №197468 РФ, МПК F23C 9/08.Устройство для сжигания жидкого топлива / В.Д. Катин, Л.Е. Фалилеев, И.В. Вольхин. - №2019145697; Заявлено 30.12.2019; Опубл. 29.04.2020, бюл. №13).

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, проложенный в канале дымохода, водяной трубчатый змеевик, установленный в топке теплоиспользующего агрегата. В змеевик подается холодная вода, нагреваемая от зоны горения жидкого топлива, тем самым снижает максимальную температуру горения и приводит к сокращению выбросов оксидов азота.

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 трубопровода 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 и тем самым достигается экологическая эффективность сжигания жидкого топлива в устройстве.

Недостатком данного устройства является его пониженная экологическая эффективность за счет повышенного выброса оксидов азота в атмосферу. Согласно термическому механизму выбросы оксидов азота 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 существенно снижается экологическая эффективность устройства.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение экологической эффективности сжигания жидкого топлива в устройстве за счет снижения выбросов оксидов азота.

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, водяной трубчатый змеевик, установленный в топке теплоиспользующего агрегата, который согласно полезной модели снабжен ребрами для увеличения его поверхности нагрева. В оребренный змеевик подается холодная вода, нагреваемая от зоны горения жидкого топлива и за счет большей площади поверхности змеевика интенсивнее снижает максимальную температуру горения, что и приводит к существенному сокращению выбросов оксидов азота.

Признаком, отличающим заявляемое техническое решение от прототипа, согласно полезной модели, является то, что в устройстве водяной трубчатый змеевик дополнительно снабжен ребрами и благодаря этому отличительному признаку поступающая холодная вода интенсивнее нагревается за счет тепла сжигаемого жидкого топлива в топке, что существенно уменьшает максимальную температуру горения. Это, в свою очередь, приводит к сокращению выбросов термических оксидов азота и тем самым 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, водяной трубчатый змеевик 10 с ребрами 11, установленный в топке 3 теплоиспользующего агрегата 1.

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 трубопровода 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 сжигание эмульсии в топке 3 агрегата 1. Холодную воду подают в оребренный трубчатый змеевик 10, в котором она подогревается от зоны горения жидкого топлива, и максимальная температура горения в топке интенсивнее снижается за счет большего теплоотвода, что объяснятся повышенной площадью поверхности нагрева змеевика 10 с ребрами 11, что и приводит к существенному сокращению выбросов термических оксидов азота на 5÷10% по сравнению с прототипом. Это, в свою очередь, повышает экологическую эффективность сжигания жидкого топлива в устройстве.

Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволит снизить образование и выбросы оксидов азота и тем самым существенно повысить экологическую эффективность сжигания жидкого топлива.

Claims (1)

1. 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, водяной трубчатый змеевик, установленный в топке теплоиспользующего агрегата, отличающееся тем, что змеевик дополнительно снабжен ребрами для увеличения его поверхности нагрева.

Images