SU1739168A1 - Waste gases afterburning device - Google Patents
Waste gases afterburning device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1739168A1 SU1739168A1 SU904811887A SU4811887A SU1739168A1 SU 1739168 A1 SU1739168 A1 SU 1739168A1 SU 904811887 A SU904811887 A SU 904811887A SU 4811887 A SU4811887 A SU 4811887A SU 1739168 A1 SU1739168 A1 SU 1739168A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- gases
- waste gas
- waste
- combustion chamber
- Prior art date
Links
Abstract
Использование: дл охраны окружающей среды при обезвреживании отбросных газов, содержащих смолистые вещества и другие токсичные компоненты. Сущность изобретени : устройство дл дожигани отбросных газов установлено непосредственно на технологический объект и герметизировано с ним, а сопла подачи воздуха 3 и горелки 2 расположены над кольцевой щелью 5 в зоне выхода отбросного газа. В топочной камере 1 над пережимом 4 соос- но продольной оси смонтировано инжекци- онное устройство 6 в виде усеченного конуса, предназначенного дл создани рециркул ции газов в рабочем пространстве топки, 2 ил.Use: for environmental protection in the disposal of waste gases containing resinous substances and other toxic components. SUMMARY OF THE INVENTION: A device for the after-burning of waste gases is installed directly on the process object and sealed to it, and the air supply nozzles 3 and the burner 2 are located above the annular gap 5 in the exit gas outlet zone. In the furnace chamber 1, over the clamp 4, an injection device 6 in the form of a truncated cone, designed to create recirculation of gases in the working space of the furnace, is mounted coaxially with the longitudinal axis to create a recirculation of gases in the working space of the furnace, 2 mud.
Description
Изобретение относитс к области охраны окружающей среды и может быть использовано в металлургической, химической, нефтехимической и р де других отраслей промышленности дл обезвреживани отбросных газов, содержащих смолистые вещества и другие токсичные компоненты.The invention relates to the field of environmental protection and can be used in the metallurgical, chemical, petrochemical and several other industries for the disposal of waste gases containing resinous substances and other toxic components.
Известно устройство дл сжигани отбросных газов 1, содержащее футерованную камеру сгорани , газоходы, патрубки подачи отбросного газа и смесители.A device for burning waste gases 1 is known, which contains a lined combustion chamber, gas ducts, waste gas supply nozzles and mixers.
По патрубкам подачи отбросный газ подаетс в смесители, в которых струи отбросного газа инжектируют воздух, образовавша с газовоздушна смесь поступает в камеру сгорани . Расположение смесителей в известном устройстве на различных уровн х поверхности и открытые торцы камеры сгорани при ее малых габаритах значительно снижают полноту дожигани вредных компонентов, поскольку токсичные составл ющие отбросного газа, поступающие из верхних смесителей, не успев сгореть, покидают рабочее пространство камеры сгорани необезвреженными.Through the supply nozzles, the waste gas is fed to the mixers, in which the waste gas jets inject air, the resulting air-gas mixture enters the combustion chamber. The location of the mixers in the known device at different levels of the surface and the open ends of the combustion chamber with its small dimensions significantly reduce the completeness of the afterburning of harmful components, since the toxic components of the waste gas coming from the upper mixers, not having time to burn, leave the working space of the combustion chamber unaligned.
Кроме того, в газоходах и смесител х известного устройства и в патрубках подачи отбросного газа происходит конденсаци смолистых веществ на их внутренних стенках , в результате чего в газоходах возможны самовозгорание и частые остановки очистного устройства дл очистки от смолистых веществ.In addition, tar and material are condensed on their inner walls in gas ducts and mixers of the known device and in waste gas supply nozzles, resulting in self-ignition and frequent stopping of the cleaning device for tar removal in gas ducts.
Недостатком известного устройства дл сжигани отбросных газов - значительное количество подсасываемого воздуха в камеру горени , поскольку камера сгорани открыта с обеих сторон, вследствие этогоA disadvantage of the known waste gas combustion device is a significant amount of air drawn into the combustion chamber, since the combustion chamber is open on both sides, as a result
VI СОVI WITH
ю Yu
00 00
увеличиваетс расход топлива, необходимый дл нагрева балластного воздуха до температуры обезвреживани токсичных компонентов, содержащихс в отбросном газе.the fuel consumption required to heat the ballast air to the temperature of neutralization of toxic components contained in the waste gas increases.
Известно устройство дл дожигани отход щих газов 2, содержащее камеру дожигани , горелки дополнительного топлива, щель дл подсоса воздуха, съемный колпак.A device for the afterburning of exhaust gases 2 is known, comprising a afterburning chamber, an additional fuel burner, an air inlet slot, a removable cap.
Недостатком известного устройства дл дожигани отход щих газов - неудовлетворительный тепломассообмен воздушных потоков и продуктов сгорани , истекающих из сопел горелок. Через кольцевую щель (вследствие инжектирующего действи истекающих струй продуктов сгорани ) в камеру сгорани подсасываетс хо- лодный воздух. В результате этого снижаетс полнота дожигани отбросного газа, в камере горени образуютс низкотемпературные зоны, из которых отход щий газ уходит из рабочего пространства не полностью обезвреженным.A disadvantage of the known device for the after-treatment of waste gases is the unsatisfactory heat and mass transfer of air streams and combustion products flowing from the nozzles of the burners. Through the annular gap (due to the injecting effect of the escaping jets of combustion products) cold air is drawn into the combustion chamber. As a result, the completeness of the after-burning of waste gas is reduced, low-temperature zones are formed in the combustion chamber, from which the waste gas leaves the working space which is not completely disinfected.
Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл дожигани сбросных газов 3, содержащее футерованную цилиндрическую камеру, сопла подучи сбросных газов, горелку дополнительного топлива, го- релочный туннель и установленный в камере дожигани за горелочным туннелем рассекатель в виде диска, расположенный в плоскости нижнего уровн сопел подачи сбросных газов.Closest to the invention is a device for afterburning waste gases 3, comprising a lined cylindrical chamber, exhaust gas nozzles, an additional fuel burner, a burner tunnel and a disc splitter mounted in the afterburning chamber behind the burner tunnel located in the plane of the lower level of nozzles filing waste gases.
Недостатком известного устройства дл дожигани отбросных газов - низка полнота дожигани токсичных компонентов . Как правило, температура окружающей среды всегда ниже температуры отход щих газов из технологического объекта, поэтому при наличии в газовой фазе смолистых веществ в газоходе между технологическим объектом и газоочистным устройством происходит конденсаци смолистых веществ на внутренних стенках газохода.A disadvantage of the known device for after-burning of waste gases is the low completeness of after-burning of toxic components. As a rule, the ambient temperature is always lower than the temperature of exhaust gases from the process object, therefore, in the presence of resinous substances in the gas duct in the gas phase, between the process object and the gas cleaning device condensation of the resinous substances occurs on the internal walls of the duct.
По мере роста температуры в газоходе происходит самовозгорание отложенных смолистых веществ, в результате чего преждевременно выход т из стро как газоходы, так и устройство дл дожигани в целом.As the temperature in the flue rises, spontaneous tarry substances ignite spontaneously, as a result of which both flue pipes and the afterburner as a whole are prematurely destroyed.
Использование пара дл обогрева газохода отбросного газа между технологическими объектом и газоочистным устройством не решает проблемы, поскольку усложн етс конструкци устройства и увеличиваетс стоимость ее эксплуатации.The use of steam to heat the flue gas duct between the process object and the gas cleaning device does not solve the problem, since the design of the device becomes more complex and the cost of operating it increases.
Цель изобретени - увеличение полноты дожигани отбросного газа за счет интенсификации тепломассообмена междуThe purpose of the invention is to increase the completeness of the afterburning of waste gas due to the intensification of heat and mass transfer between
продуктами сгорани топлива, окислителем и отбросным газом.products of combustion of fuel, oxidizer and waste gas.
Цель достигаетс тем, что топочна камера установлена непосредственно на технологический объект, при этом исключаетс газоход отбросного газа, в котором происходила конденсаци смолистых веществ, а топочна камера герметизирована с технологическим объектом.The goal is achieved by the fact that the combustion chamber is installed directly on the technological object, thus excluding the flue gas duct, in which the resinous substances condense, and the combustion chamber is sealed with the technological object.
Интенсивному смещению отбросного газа с окислителем с продуктами сгорани способствует наличие в газоочистном устройстве пережима (кольцевой щели) и расположение сопел подачи топлива и воздухаThe intensive displacement of waste gas with an oxidizer with combustion products is facilitated by the presence of a pinch (annular gap) in the gas cleaning device and the location of fuel and air nozzles
вдоль кольцевой щели, именно в области выхода отбросного газа.along the annular gap, precisely in the area of the waste gas outlet.
Цель достигаетс тем, что в топочной камере над пережимом соосно с ее продольной осью смонтировано инжекционное устройство в виде усеченного конуса, предназначенного дл создани рециркул ции газов в рабочем пространстве топки.The goal is achieved by the fact that an injection device in the form of a truncated cone, designed to create gas recirculation in the working space of the furnace, is mounted over the pinch coaxially with its longitudinal axis in the furnace chamber.
Общими признаками изобретени и прототипа вл ютс камера горени , разделенна пережимом - рассекателем, тангенциальна установка горелок, сопла подачи отбросного газа, дымоотвод щий канал.Common features of the invention and the prototype are a combustion chamber divided by a pinch - divider, tangential installation of burners, waste gas supply nozzles, a chimney channel.
По сравнению с прототипом существенным отличительным признаком вл етс Compared with the prototype, the essential distinguishing feature is
герметична компановка газоочистного устройства (топочной камеры) непосредственно с технологическим объектом, а также установка в топочной камере соосно с ее продольной осью инжекционного устройства (вставки) в виде усеченного конуса, расположенного над пережимом - рассекателем.a gas-tight arrangement of the gas cleaning device (combustion chamber) directly with the technological object, as well as installation in the combustion chamber coaxially with its longitudinal axis of the injection device (insert) in the form of a truncated cone located above the pinch - divider.
Это обеспечивает всей предлагаемой совокупности признаков соответствие критерию новизны.This ensures the entire proposed set of features meets the criterion of novelty.
Наличие пережима в газоочистном устройстве способствует более полному смещению отбросного газа с воздухом и раскаленными продуктами сгорани вследствие образовани зоны пониженного давлени над пережимом.The presence of a pinch in the gas cleaning device contributes to a more complete displacement of the waste gas with air and hot products of combustion due to the formation of a zone of reduced pressure above the pinch.
Расположение воздушных сопел вдоль кольцевой щели, именно в области выхода отбросного газа, также интенсифицируетThe location of the air nozzles along the annular gap, precisely in the area of the waste gas outlet, also intensifies
процесс смешени окислител с отбросным газом в зоне высоких температур.the process of mixing the oxidant with the waste gas in the high temperature zone.
Расположение и герметизаци газоочистного устройства непосредственно на технологическом объекте исключают газоходThe location and sealing of the gas cleaning device directly at the processing facility excludes the flue
отбросного газа от технологического объекта до газоочистного устройства, в котором ранее происходили конденсаци и возгорание отложенных смолистых веществ при транспортировке отбросного газа.waste gas from the process facility to the gas cleaning device, in which condensation and ignition of deposited resinous substances previously occurred during the transportation of waste gas.
При герметизации газоочистного устройства с технологическим объектом исключаютс подсосы воздуха в его рабочее пространство, вследствие чего сокращаетс расход топлива и уменьшаетс материалоемкость газоочистного устройства.When sealing a gas cleaning device with a technological object, air is not allowed to get into its working space, as a result of which fuel consumption is reduced and the material consumption of the gas cleaning device is reduced.
Наличие в предлагаемой конструкции инжекционной вставки в виде усеченного конуса позвол ет фбеспечить равномерное смывание внутренних стенок топочной камеры и обеспечить более полный контакт отбросного газа и окислител с продуктами сгорани , а также позвол ет существенно интенсифицировать процесс тепломассообмена между отбросным газом и продуктами сгорани , что в конечном счете приводит к увеличению производительности и лучшему использованию топлива в топочной камере и способствует увеличению полноты дожигани токсичных компонентов в отбросном газе вследствие интенсификации тепломассообмена в газоочистном устройстве. За счет рециркул ции газов вокруг инжекционной вставки нагрев отбросного газа осуществл етс не отдельными стру ми, истекающими из сопел горелок, а всем объемом газа, заполн ющим рабочее пространство камеры горени газоочистного устойства. Обеспечиваетс при этом доставка продуктов рециркул ции к корню факела горелок, что и определ ет интенсивность и равномерность нагрева. При этом сокращаетс врем выравнивани температур в рабочем пространстве топки, а врем пребывани токсичных компонентов газ в зоне высоких температур увеличиваетс вследствие наличи циркул ционных зон (раскаленных продуктов сгорани ) в вертикальной плоскости вокруг инжекционного устройства.The presence of a truncated cone injection insert in the proposed design allows us to ensure uniform flushing of the inner walls of the furnace chamber and to ensure a more complete contact of the waste gas and oxidant with the combustion products, and also significantly intensifies the process of heat and mass transfer between the waste gas and the combustion products, which ultimately this leads to an increase in productivity and a better use of fuel in the combustion chamber and contributes to an increase in the completeness of after-burning of toxic components nentsov in the waste gas due to the intensification of heat and mass transfer in the gas cleaning device. Due to the recirculation of gases around the injection insert, the waste gas is heated not by separate streams emanating from the burner nozzles, but by the entire volume of gas filling the working space of the combustion chamber of the gas cleaning unit. This ensures delivery of recycled products to the torch root of the burners, which determines the intensity and uniformity of heating. This reduces the time taken to equalize the temperatures in the working space of the furnace, and the residence time of toxic components of the gas in the high temperature zone increases due to the presence of circulation zones (hot products of combustion) in a vertical plane around the injection device.
Таким образом, разница в результатах работы устройства-прототипа и предлагаемого устройства позвол ет сделать вывод о соответствии предлагаемого критерию существенных отличий.Thus, the difference in the results of the operation of the prototype device and the proposed device allows us to conclude that the proposed criterion of significant differences.
На фиг. 1 изображено устройство дл термического дожигани отбросных газов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство включает футерованную топочную камеру 1 (газоочистное устройство, оборудованную тангенциально установленными горелками 2 и соплами 3 подачи воздуха, которые расположены непосредственно над пережимом-диском 4 из жаропрочного материала, образующего с внутренними стенками корпуса кольцевую щель 5 (пережим), дл рециркул ции отбросного и греющего газов (продуктов сгорани ) в рабочем пространстве топочной камеры 1 установлено инжек- ционное устройство 6, дл исключени FIG. 1 shows a device for thermally burning off waste gases; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1. The device includes a lined combustion chamber 1 (a gas cleaning device equipped with tangentially mounted burners 2 and air supply nozzles 3, which are located directly above the clamp-disk 4 of heat-resistant material forming an annular gap 5 (pinch) with the inner walls of the casing for recycling waste and heating gases (products of combustion) in the working space of the combustion chamber 1 an injection device 6 is installed, to exclude
подсосов воздуха в рабочее пространство топочной камеры 1 газоочистное устройство снабжено кольцевым ножом 7, который входит в песочный затвор 8, расположенный наair suction in the working space of the combustion chamber 1 gas cleaning device is equipped with an annular knife 7, which is included in the sand stopper 8, located on
технологическом объекте 9, между выт жным зонтом 10 и верхней частью корпуса топочной камеры 1 выполнена кольцева щель 11 дл подсоса холодного воздуха, необходимого дл снижени температурыtechnological object 9, between the exhaust hood 10 and the upper part of the body of the combustion chamber 1, an annular slot 11 is made for suction of cold air necessary for lowering the temperature
0 продуктов сгорани в дымовой трубе до заданной температуры. Дл поддержани в топочной камере 1 заданного разрежени в дымоотвод щем канале 12 установлен регулирующий дроссель 13.0 products of combustion in the chimney to a predetermined temperature. In order to maintain a predetermined vacuum in the combustion chamber 1 in the flue gas duct 12, a control choke 13 is installed.
5 Устройство дл термического дожигани отбросного газа работает следующим образом.5 A device for thermally after-burning the waste gas works as follows.
Отбросный газ, отход щий из технологического объекта 9, содержащий продуктыWaste gas, waste from technological object 9, containing products
0 возгонки, вредные компоненты и смолистые вещества, непосредственно поступает в газоочистное устройство 1 через кольцевую щель 5, вдоль которой расположены сопла 3 подачи воздуха. Вследствие этого проис5 ходит полное смешение всего объема отбросного газа с воздухом (окислителем)..0 sublimation, harmful components and resinous substances, directly enters the gas cleaning device 1 through an annular gap 5, along which the air supply nozzles 3 are located. As a result, a complete mixing of the entire volume of waste gas with air (oxidizer) occurs.
В зоне высоких температур отбросный газ с окислителем увлекаетс потоком рас каленных продуктов сгорани и образуетIn the high-temperature zone, waste gas with an oxidizing agent is entrained in the stream of hot combustion products and forms
0 контур рециркул ции вокруг стенок инжекционного устройства 6. Вследствие образовани циркул ционных зон у стен инжекционного устройства б увеличиваетс траектори движени частиц отбросного га5 за, а значит и увеличиваетс врем пребывани токсичных компонентов в высокотемпературной зоне топочной камеры 1, что в свою очередь способствует увеличению полноты дожигани вредных0 the recirculation loop around the walls of the injection device 6. Due to the formation of circulation zones near the walls of the injection device b, the trajectory of movement of waste particles 5 g increases, and hence the residence time of toxic components in the high-temperature zone of the combustion chamber 1 increases, which in turn contributes to an increase in completeness afterburning harmful
0 примесей в отбросном газе.0 impurities in waste gas.
Циркул ционные зоны вокруг инжекционного устройства 6 образуютс вследствие разности статических давлений в периферийной и центральных зонах над пережи5 мом (диском 4).Circulating zones around the injection device 6 are formed due to the difference in static pressures in the peripheral and central zones of the overpressure (disk 4).
На границе рециркул ционных зон происходит интенсивный массообмен между газом циркул ционной зоны и основным потоком отбросного газа. При этом на границеAt the boundary of the recirculation zones, there is an intensive mass exchange between the gas of the circulation zone and the main stream of waste gas. At the same time on the border
0 циркул ционных зон возникают мощные возмущени , вихри, которые создают значительные пульсации скорости. Эти возмущени распростран ютс в глубь потока и заметно его турбулизуют, что в конечном0 circulation zones, powerful disturbances arise, vortices that create significant velocity pulsations. These disturbances spread deep into the stream and noticeably turbulent it, which in the final
5 счете определ ет характер смешени всех компонентов в потоке и процесс их полного сжигани .5, it determines the nature of the mixing of all components in the stream and the process of their complete combustion.
Обезвреженные газы разбавл ютс холодным воздухом, подсосанным через щель 11, поступают под выт жной зонт 10 по дымоотвод щему каналу 12 и выбрасываютс в атмосферу.The neutralized gases are diluted with cold air sucked through the slit 11, flowed under the exhaust umbrella 10 through the chimney duct 12 and are released into the atmosphere.
Нар ду с увеличением полноты дожигани вредных веществ в предлагаемом устройстве вследствие герметизации топочной камеры 1 значительно сокращаютс подсосы воздуха в ее рабочее пространство, что позвол ет снизить расход топлива на обезвреживание отбросного газа и значительно снизить материалоемкость газоочистного устройства в целом.Along with an increase in the completeness of the afterburning of harmful substances in the proposed device, due to the sealing of the combustion chamber 1, the air inflow into its working space is significantly reduced, which makes it possible to reduce fuel consumption for decontamination of waste gas and significantly reduce the material consumption of the gas cleaning device as a whole.
Непосредственное расположение газоочистного устройства 1 на технологическом объекте 9 позвол ет увеличить надежность работы газоочистного устройства 1, поскольку исключаетс зарастание газопроводов отбросного газа.The direct location of the gas cleaning device 1 at the processing facility 9 makes it possible to increase the reliability of the gas cleaning device 1, since the overgrowth of waste gas pipelines is avoided.
Таким образом, разница в результатах известного устройства и предлагаемого позвол ет сделать вывод о соответствии критерию положительного эффекта.Thus, the difference in the results of the known device and the proposed allows to conclude that the criterion of a positive effect.
Устройство дл дожигани газов будет использовано на Днепровском электродном заводе.A device for afterburning of gases will be used at the Dnieper electrode plant.
Экономический эффект получаетс за счет уменьшени подсосов атмосферного воздуха в устройстве дл дожигани отбросных газов, в результате чего значительно и 5 сокращаетс расход природного газа на процесс термического обезвреживани отбросных газов.The economic effect is obtained by reducing the inflow of atmospheric air in the device for after-burning of waste gases, as a result of which the consumption of natural gas for the process of thermal disposal of waste gases is significantly reduced.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904811887A SU1739168A1 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Waste gases afterburning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904811887A SU1739168A1 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Waste gases afterburning device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1739168A1 true SU1739168A1 (en) | 1992-06-07 |
Family
ID=21507011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904811887A SU1739168A1 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Waste gases afterburning device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1739168A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186856U1 (en) * | 2018-12-13 | 2019-02-06 | Юрий Михайлович Селиванов | Exhaust gas afterburner |
-
1990
- 1990-04-09 SU SU904811887A patent/SU1739168A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР №314036, кл. F 23 Q 5/00, 1971. Патент GB № 1444514, кл. F 23 G 7/06, 1976. Авторское свидетельство СССР № 1423860, кл. F 23 G 7/06, 1986. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU186856U1 (en) * | 2018-12-13 | 2019-02-06 | Юрий Михайлович Селиванов | Exhaust gas afterburner |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2082915C1 (en) | Method and device for burning fuel in combustion chamber | |
| US4737100A (en) | Duct burner apparatus | |
| US4481889A (en) | Method and apparatus for afterburning flue gases | |
| US5061463A (en) | Coincinerator apparatus and method for processing waste gases | |
| KR960705178A (en) | Waste incineration unit (APPARATUS FOR THERMAL DESTRUCTION OF WASTE) | |
| JPH04225783A (en) | Opposed firing type rotary kiln | |
| US3540821A (en) | Flue gas recirculation burner | |
| US4147115A (en) | Incinerator with gas generation | |
| SU1739168A1 (en) | Waste gases afterburning device | |
| NO162311B (en) | PROCEDURE AND APPARATUS FOR DISPOSAL OF WASTE FLUID WITH HEAT RECOVERY. | |
| US3380410A (en) | Burner apparatus | |
| US3612498A (en) | Apparatus for heating and controlling kiln atmosphere | |
| RU2005958C1 (en) | Furnace for burning of biological fuels | |
| SU1000677A1 (en) | Apparatus for burning waste gases | |
| JPS61282713A (en) | Combustion furnace | |
| GB1432183A (en) | Incinerator | |
| CA2032652C (en) | Industrial furnace with improved heat transfer | |
| SU727953A1 (en) | Plant for thermic treatment of carboniferous materials | |
| SU616489A1 (en) | Cyclone-type furnace for incineration detoxication of waste | |
| JPH051807A (en) | Device to incinerate exhaust gas containing organic gas | |
| SU819540A1 (en) | Reduction roasting rotary furnace | |
| SU885713A1 (en) | Apparatus for thermic afterburning of waste gases | |
| SU1020705A1 (en) | Device for reburning off-gas | |
| SU1249266A1 (en) | Installation for thermal detoxication of waste gases | |
| SU1375660A1 (en) | Method of burning gas in heating furnaces |