SU1388660A1

SU1388660A1 - Method of burning up liquid and solid finely-divided fuels

Info

Publication number: SU1388660A1
Application number: SU864059643A
Authority: SU
Inventors: Борис Сергеевич Балабанов; Владимир Георгиевич Лисиенко; Владимир Сергеевич Ожиганов; Владимир Борисович Кутьин; Сергей Александрович Соколов
Original assignee: Верх-Исетский металлургический завод; Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1986-02-18
Publication date: 1988-04-15

Description

(21)4059643/24-06(21) 4059643 / 24-06

(22)18.02.86(22) 02/18/86

(46) 15.04.88. Бюл. № 14(46) 04/15/88. Bul Number 14

(71)Верх-Исетский металлургический завод и Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова(71) Upper Iset Metallurgical Plant and Ural Polytechnic Institute. S.M. Kirov

(72)Б. С. Балабанов, В. Г. Лисиен- ко, В. С. Ожиганов, В. Б. Кутьин(72) B. S. Balabanov, V. G. Lisienko, V. S. Ozhiganov, V. B. Kutyin

и С. А. Соколовand S. A. Sokolov

(53)662.955(088.8) (53) 662.955 (088.8)

(56)Патент США № 4425854,(56) U.S. Patent No. 4,425,854,

кл. F 23 С 1/10, опублик. 1984.cl. F 23 C 1/10, published. 1984

(54)СПОСОБ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО И ТВЕРДОГО МЕЛКОДИСПЕРСНОГО ТОПЛИВ(54) METHOD FOR BURNING LIQUID AND SOLID FINE FUEL

(57)Изобретение м.б, использовано в печах или агрегатах, отапливаемых жидким топливом или смесью его с газообразным и пылеугольным топливом . Цель изобретени - увеличение производительности печей путем повышени светимости факела и предотвращени образовани отложений твердой фазы в каналах. Мелкодисперсное топливо ввод т в газообразный распылитель перед его взаимодействием с жидким топливом. Т.к. жидкое топливо и газопылева взвесь распылител движутс по отдельным трубопроводам до сопловой горелки, то отложени твердых частиц на выходе в топочное пространство не происходит, благодар чему обеспечиваетс надежна подача твердого мелкодисперсного топлива. Наличие пленки жидкого топлива на поверхности твердых частиц, наход щихс в высокотемпературной зоне факела, способствует более длительному существованию их в пламени, что приводит к повышению т-ры поверхности частиц твердого топлива вследствие сгорани этой пленки.(57) Invention m., Used in furnaces or units heated by liquid fuel or its mixture with gaseous and pulverized coal. The purpose of the invention is to increase the productivity of furnaces by increasing the luminosity of the torch and preventing the formation of solid deposits in the channels. The fine fuel is injected into the nebulizer gas before it interacts with the liquid fuel. Because the liquid fuel and the gas-dust slurry of the atomizer move along separate pipelines to the nozzle burner, the deposition of solid particles at the outlet into the combustion space does not occur, thereby ensuring reliable solid fine fuel supply. The presence of a film of liquid fuel on the surface of solid particles that are in the high-temperature zone of the torch contributes to their longer existence in the flame, which leads to an increase in the surface temperature of the solid fuel particles due to the combustion of this film.

(О(ABOUT

(Л(L

со ооwith oo

00 О5 О500 O5 O5

оabout

Изобретение относитс к печной теплотехнике и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства , когда технологические процессы , св занные с плавлением, нагревом или термообработкой материалов осуществл ютс в пламенных печах или агрегатах, отапливаемых жидким топливом или смесью его с газообраз- ным и пылеугольным топливом.The invention relates to furnace heat technology and can be used in all sectors of the national economy, when the technological processes associated with melting, heating or heat treatment of materials are carried out in fiery furnaces or units heated with liquid fuel or a mixture of it with gas and pulverized coal. fuel.

Целью изобретени вл етс увеличение производительности печей путем повышени светимости факела и предотвращени образовани отложений твердой фазы в каналах.The aim of the invention is to increase the productivity of furnaces by increasing the luminosity of the plume and preventing the formation of solid deposits in the channels.

Способ сжигани жидкого и твердого мелкодисперсного топлив с использованием газообразного распылител при отоплении пламенных печей заклю- чаетс в том, что мелкодисперсное твердое топливо предварительно ввод т в поток движущегос газообразного распылител (компрессорный воздух , кислород, природный газ, пар), который используетс в качестве распылител жидкого топлива, и процесс перемешивани жидкого топлива с частицами мелкодисперсного твердого топлива происходит на стадии распьше- ни в сопловой части горелочного уст фойства, когда двухфазный газопылевой полок распылител внедр етс в струю жидкого топлива и дробит ее на отдельные капли. Существенна турбулизаци потоков жидкости и двух фазной газопылевой взвеси при их соприкосновении в момент распылени обеспечивает проникновение твердыхThe method of burning liquid and solid fine fuels using a gaseous atomizer for heating the fiery furnaces is that the fine solid fuel is pre-introduced into the stream of a moving gaseous atomizer (compressor air, oxygen, natural gas, steam), which is used as a nebulizer liquid fuel, and the process of mixing liquid fuel with particles of fine solid fuel occurs at the dispensing stage in the nozzle portion of the burner device, hen biphasic gas-dust shelves atomizer is embedded into the stream of liquid fuel and atomizes it into individual droplets. Significant turbulization of fluid flows and two-phase gas-dust slurry at their contact at the time of spraying ensures the penetration of solid

частиц в жидкие капли и обволакивание пылевых частиц жидкой эмульсией.particles in liquid droplets and enveloping dust particles with a liquid emulsion.

Поскольку жидкое топливо и газо- пылева взвесь распылител движутс по отдельным трубопроводам вплоть до момента их взаимодействи в сопловой части.горелки, расположенной, как правило, в непосредственной близости от выхода в топочное пространство , то отложени твердых частиц на этом участке не происходит и обеспечиваетс надежна подача твердого мелкодисперсного топлива. Кроме того , наличие пленки жидкого топлива на поверхности твердых чистиц, наход щихс в высокотемпературной зоне факела, способствует длительному существованию их в пламени, что приводит к повышению температуры поверхд Since the liquid fuel and the gas-dust slurry of the atomizer move along separate pipelines until they interact in the nozzle section of the burner, which is usually located in the immediate vicinity of the outlet to the combustion space, the deposition of solid particles in this area does not occur and ensures reliable solid fine fuel supply. In addition, the presence of a film of liquid fuel on the surface of solid cleaners in the high-temperature zone of the torch contributes to their long-term existence in the flame, which leads to an increase in surface temperature.

5 five

0 5 О 0 5 o

5five

00

5five

00

5five

ности частиц твердого топлива вследствие сгорани этой пленки.solid fuel particles due to the combustion of this film.

Таким образом, увеличиваетс степень черноты пламени и его температура , обуславлива повьш1ение теплоотдачи . Дол твердого топлива при этом увеличиваетс , а жидкого - уменьшаетс .Thus, the degree of blackness of the flame and its temperature increase, causing an increase in heat transfer. The proportion of solid fuel increases while the liquid fuel decreases.

Пример, Промышленное опробыва- ние предлагаемого способа отоплени было осуществлено на 1 20-тонной мартеновской печи, отапливаемой смесью природного газа и мазута (в соотношении по теплу 65:35 соответственно), Дл сжигани топлива использовалась известна конструкци горелки высокого давлени с коаксиальным расположением сопел: в. центре - мазутное сопло; кольцева щель дл подачи распылител - компрессорного воздуха, проход щего через участок с профилем Лавал в смесительную часть горелки длиной 3-5 калибров выходного сечени сопла; наружна кольцева щель дл подачи природного газа.Example, Industrial testing of the proposed heating method was carried out on a 1 20-ton open-hearth furnace heated by a mixture of natural gas and fuel oil (65:35 heat ratio, respectively). A well-known high pressure burner with a coaxial nozzle arrangement was used for fuel combustion at. center - fuel oil nozzle; an annular slot for supplying a sprayer — compressor air, which passes through a section with a Laval profile into the mixing part of the burner with a length of 3-5 calibres of the nozzle exit section; outer annular slot for natural gas supply.

Предварительный ввод мелкодисперсного сажистого углерода (твердое топливо) в поток компрессорного воздуха (газообразног о распылител ) осуществл етс в установке, включающей бункер твердого топлива, оборудованный шнековым питателем с электрическим приводом дл дозированной подачи мелкодисперсного твердого топлива в смеситель эжекторного типа , расположенный на выходе из бункера , В смесителе за- счет энергии истекающего из сопла компрессорного воздуха обеспечивалось образование двухфазного газопылевого потока, содержащего взвешенные мелкодисперсные твердые сажистые частицы. Газопылева взвесь по воздухопроводу транспортировалась к горелке и вводилась в нее по тракту подачи распылител .Pre-entry of fine carbon black (solid fuel) into the flow of compressor air (gaseous atomizer) is carried out in an installation that includes a solid fuel bunker equipped with an electrically powered screw feeder for metered supply of fine solid fuel to an ejector-type mixer at the outlet of the bunker In the mixer, due to the energy of the compressor air flowing out of the nozzle, the formation of a two-phase gas-dust flow containing shennye fine solid sooty particles. Gas-dust suspension through the air duct was transported to the burner and injected into it through the spray supply path.

Таким образом, распыление мазута осуществл лось как обычно внутри корпуса горелки в пределах смесительного участка, а на выходе из горелки получали пылегазожидкостный топливный поток, образующий при горении факел, состо щий из капель раздробленного мазута, твердых сажистых частиц в пленке жидкого топлива, наход щи5сс в среде газообразного топлива и распылител . Расчетна производительность установки обеспечивала подачу сажистого графита до 100 кг/ч при емкости бункера 2 т.Thus, the spraying of fuel oil was carried out as usual inside the burner housing within the mixing section, and at the exit from the burner a dust-gas-liquid fuel stream was formed, forming a flame consisting of crushed fuel oil droplets, solid soot particles in the liquid fuel film when burning. environment of gaseous fuel and spray. The design capacity of the installation ensured the supply of carbon black to 100 kg / h with a hopper capacity of 2 tons.

Во врем проведени опытных плавок подача мелкодисперсного твердого топлива (графита) в факел осуществл ли во вторую половину плавки - в период конца плавлени и доводки. Расход графита составл л 60 кг/ч, а мазута 400-500 кг/ч. При этом отмечалось повышение светимости пламени, увеличение длины свет щейс части . факела, повышение его температуры.During the pilot melts, the supply of fine solid fuel (graphite) to the torch was carried out in the second half of the melt - during the period of the end of melting and refinement. Graphite consumption was 60 kg / h, and fuel oil 400-500 kg / h. At the same time, there was an increase in the luminosity of the flame, an increase in the length of the light of the common part. torch, raising its temperature.

Испытани на 120-тонной мартеновской печи показали, что ввод мелко- 15 отлож ёний твердой фазы в каналах.Tests on a 120-ton open-hearth furnace showed that the introduction of finely-deposited solid phase in the channels.

дисперсного твердого топлива позвол ет снизить долю дефицитного жидкого топлива на 20-30%, уменьшает общий удельный расход топлива на 10%,dispersed solid fuel allows to reduce the proportion of deficient liquid fuel by 20-30%, reduces the total specific fuel consumption by 10%,

увеличивает производительность печи на 5-7%.increases the productivity of the furnace by 5-7%.

Claims

Invention Formula

A method of burning liquid and solid fine fuels using a gaseous atomizer for heating fiery furnaces, characterized in that, in order to increase the productivity of furnaces by increasing the luminosity of the torch and preventing the formation of

fine solid fuel is injected into the gaseous diffuser before it interacts with the liquid fuel.