SU996799A1 - Циклонна печь - Google Patents

Циклонна печь Download PDF

Info

Publication number
SU996799A1
SU996799A1 SU813334080A SU3334080A SU996799A1 SU 996799 A1 SU996799 A1 SU 996799A1 SU 813334080 A SU813334080 A SU 813334080A SU 3334080 A SU3334080 A SU 3334080A SU 996799 A1 SU996799 A1 SU 996799A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
combustion
diameter
cavities
particles
chamber
Prior art date
Application number
SU813334080A
Other languages
English (en)
Inventor
Геннадий Андреевич Волошин
Владимир Федорович Антоненко
Михаил Яковлевич Бобрик
Виталий Федорович Суровикин
Геннадий Васильевич Бабич
Николай Калистратович Кореняк
Валерий Евгеньевич Дмитриев
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Технического Углерода
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Технического Углерода filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Технического Углерода
Priority to SU813334080A priority Critical patent/SU996799A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU996799A1 publication Critical patent/SU996799A1/ru

Links

Landscapes

  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Description

Изобретение относитс  к устройст вам , позвол ющим осуществл ть сжи гание пылевидных топлив, в частности отбросных газов сажевых производств содержапщх неуловленную сажу, и может использоватьс  в металлургической и химической промышленност х.
Известны устройства, выполненные в виде камер сгорани , состо щих из камер горени  и дожигани , разделенных кольцевой перегородкой | 1 .и Г2 J.
Недостатком известных устройств  вл етс  низка  эффективность сжигани  твердых пылевидных горючих веществ и отбросных газов сажевых производств, содержащих .
.Наиболее близкой к предлагаемой потехнической сущности и достигаеMQMy эффекту  л етс  циклонна  печь, содержаща  футерованные камеру горени  с аксиальным отверстием дл  ввода топлива и тангенциальными ка1|аламн дл  Евоца окислител  либо топлива с оки.слителем и камеру дожигани , разделенные кольцевой перегород- .
Недостатком известной циклойной печи  вл етс  наличие застойных зон в области перегородки, что вызывает отложение в этих зонах сажистых частиц . Дл  удалени  этих отложений необходим дополнительный расход вспомогательного топлива и окислител , что снижает эффективность работы печи . Кроме того, в данной печи возможен химический редожог частиц сажи. Целью изобретений  вл етс  повышение эффективности сжигани  пылевидных топлив и горючих газов, содержа10 щих сажу.
Цель достигаетс  тем, что в циклонной печи, содержащей футерованные камеру горени  с аксиальным бтверс15 тием дл  ввода топлива и тангенциальными каналами дл  ввода окислител  либо топлива с окислителем и камеру дожигани , разделенные кольцевой перегородкой , в перегородке с обеих

Claims (3)

  1. 20 ее торцовых сторон выполнены кольцевые полости, а в футеровке камер на рассто нии 0,05-0,4 диаметра соответствующей камеры от торцовых сторон перегородки выполнены тангенциаль25 ные отверсти  дл  ввода дополнительного окислител . Наружный диаметр полостей равен внутреннему диаметру соответствукицей камеры, и внутренний равен 0,3-0,13 диаметра камеры. Попоо30 , ти выполнены в виде неполного тора. При циклонной подаче топливных газов, содержаидих твердые топливные частицы, например частицы сажи, за счет центробежных сил происходит зна чительное увеличение концентрации частиц в пристенном слое, завис щее от степени закрутки потока, по сравнению с центральной областью печи. При подаче единым тангенциальным потоком смеси топливных газов, содер жащих частицы сажи, и воздуха, необходимого дл  полного горени  горючих составл ющих газов и частиц сажи, достигаетс  однородное распределение окислител  в газах, т.е. отношение массы окислител  к массе топливных газов по сечению печи остаетс  практически одинаковым. В этом случае в центральной области печи горючие сос тавл ющие топливных газов сгорают с некоторым избытком окислител . В при стенном слое, обладающем значительным содержанием частиц сажи, несмотр  на недостаток окислител , его все же достаточно, чтобы происходило пол ное или практически полное горение горючих составл ющих топливных газов а дл  горени  частиц , обладающи меньшими скорост ми горени  ввиду фазовых переходов, окислител  становитс  недостаточно. Переход окислител  из центральной зоны печи при подаче единым потоком смеси газов и окислител  в пристенну область затруднителен, поэтому дл  го рени  частиц сажи в камерах горени  и дожигани  выполнены дополнительные тангенциальные отверсти  дл  подвода окислител . Дл  горени  твердой частицы сажи необходимо осуществл юсь подвод окислител  к частице с одновременным отводом продуктов полного ..горени  от нее. От того, как быстро осуществл етс  этот процесс, зависит интенсивность горени  частицы. Интенсивность горени  зависит не только от такого массообмена, но и от те лоподвода к частице, т.е. частица должна получать и достаточное количество тепла от продуктов полного го рени  и от раскаленной футеровки печ путем конвективного и радиационного теплообмена дл  стабильного ее горени . Дл  изменени  газодинамики пото iKa, при котором осуществл етс  интен сивный тепломассообмен, способствующий ускорению горени  частиц сажи, в перегородке с обеих ее торцовых сторон выполнены полости. Попада  в полость, частица сажи увеличивает тем .самлл врем  пребывани  в высокотемпературной зоне. Кроме того, в по лости частица много раз мен ет посту пательное направление движени , при этом продукты полного горени  с поверхности частицы выход т из полосте а сама частица за счет центробежных .сил И своей массы вновь и вновь возвращаетс  в полость, где интенсивно контактирует с окислителем и горит. Наружный диаметр полости должен быть равен диаметру соогветствующей камег ры. При этом наибольшее количество трудносжигаемых частиц сажи большого размера, наход щихс  в пристенном слое, плавно переходит из камер в полости, где происходит их рециркул ци . Внутренний диаметр полостей шолжен быть равен О,3-0,8 диаметра соответствующей камеры. При диаметре, |большем 0,8, происходит забивание част гицами сажи полостей и они в силу этого не функционируют, а при диаметре, меньшем 0,3, сопротивление печи возрастает столь значительно, что исчезает эффект от рециркул ции. Величины застойных зон, -в которых отлагаютс  частицы сажи, возрастают и полости практически так же не работают. Дл  интенсивного горени  в поЛост х очень важно, где выполнены отверсти  дл  подачи вспомогательного окислител . Эти отверсти  должны быть выполнены на рассто нии 0,050 ,4 диаметра соответствующей камеры от торцовой стенки перегородки. В этом случае содержание окислител  в рециркул ционных зонах становитс  достаточным дл  выгорани  частиц сажи . При расположении отверстий дл  подвода дополнительного окислител  на рассто нии менее 0,05 диаметра соответствующей камеры от торцовых сторон перегородки происходит запирание окислителем полостей и стано-витс  невозможным попадание частиц сажи в полости. При расположении данных отверстий на рассто ни х, больших 0,4 диаметра соответствующей камеры, происходит рециркул ци  раскаленных частиц сажи в сильно обедненных окислителем газовых потоках внутри полостей и эффект интенсивного массообмена исчезает. Наиболее целесообразным, с точки зрени  устранени  застойных зон, в которых отлагаютс  частицы сажи,  вл етс  выполнение полостей в форме неполного тора. На фиг. 1 схематически представлена предлагаема  циклонна  печь, продольный разрез (кольцевые полости в перегодке выполнены пр моугольного профил )) на фиг, 2 - то же (кольцевые полости в перегородке - в виде полутора). Циклонна  печь содержит корпус 1, футеровку 2, камеру горени  3 с аксиальным отверстием 4, дл  ввода вспомогательного топлива, в котором установлено горелочное устройство 5, тангенциальным отверстием 6 дл  ввода окислител  либо топлива с окислиг телем и тангенциальным отверстием 7 дл  ввода дополнительного окислител  которое расположено на рассто нии 0,3 диаметра камеры горени  от кольцевой перегородки 8. В кольцевой пе регородке 8 выполнены кольцевые полости 9, 10 и канал 11, св зывакидай камеру горени  3 с камерой дожигани  12, а «оторой на рассто нии 0,2 диаметра камеры дожигани  выполнено тангенциальное отверстие 13 дл  подвода дополнительного окислител . Кольцевые полости 9, 10 выполнены с наружным диаметром, равным диаг метру камер горени  3 и дожигани  12 и внутренним, диаметром, равным 0,65 диаметра соответствующих камер Циклонна  печь работает следующим образом. . В цилиндрическую камеру горени  3 через отверстие 4 посредством горелочного устройства 5 подают вспомога тельное высококалорийное топливо вместе с воздухом. Данна  смесь сгора ет при высокой температуре в камере горени , после чего через отверстие тангенциально внутренней поверхности камеры горени  3 подают смесь перви ного воздуха с отход щими газами производства сажи, содержаЕфми ее частицы. Проход  по камере горени  3 смесь отход щих газов с воздухом нагреваетс  от стенок футеровки и от центрального факела до температу ры воспламенени , затем происходит воспламенение смеси и ее горение. За счет центробежных сил происходит увеличение концентрации частиц сажи у поверхности камеры горени  3 и го рение частиц происходит, главным образом, в пристенном слое. Частищы сажи частично сгорают в пристенном слое, а затем движутс  в бедных кислородом газах и практически не гор т. При подаче дополнительного окислител  через отверстие 7 горение частиц возобновл етс  и продолжаетс  в кольцевой полости 9, куда они попадают рместе с окислителем. Горение частиц при их сложном движе нии в полости 9 происходит до тех пор, пока либо частицы полностью не сгор т, либо настолько уменьшат свой Еес, что через канал 11 перегородки 8 унос тс  потоком продуктов горени  в камеру дожигани  12. Непосредственно за перегородкой 8 возникают возвратные течени , которые способствуют увеличению тепломассообмена и более длительному при быванию части п одуктов горени , атакже частиц сажи, в печи, привод щему к большей.полноте сгорани  Ъорючих компонентов. Объем зоны возвратных течений увеличен за счет кольцевой полости 10, в которой продолжаетс  процесс рециркул ции частиц сажи. Окислител  в данной зоне уже недостаточно дп  сгорани  частиц . Поэтому через отверстие 13 ввод т дополнительное количество воздуха . В камере 12 происходит окончательное сжигание горючих составл ющих реакционной смеси и продукты полного горени  удал ютс  из . Использование изобретени  в сажевой пpo EЛШIeннocти позвол ет интенсифицировать процесс сжигани  низкокалорийных забалластированных отход пдаЕХ газов производства сажи, значительно сократить химический недожог частиц сажи, содержавдахс  в этих газах, уменьшить расход вспомогательного топлива на подсветку и улучшить состо ние воздушного бассейна. Формула изобретени  1.Циклонна  печь, содержаща  футерованные камеру горени  с акси альным отверстием дл  ввода топлива и тангенциальными каналами дл  ввода окислител  либо топлива и окислител  и камеру дожигани , разделенные кольцевой перегородкой, отличающа с  тем, что, с целью повьииени  эффективности сжигани  пылевидных топлив и горючих газов, содержащих сажу, в перегородке с обеих ее торцовых сторон выполнены кольцевые полости, а в футеровке камер на рассто нии 0,05-0,4 диаметра соответствующей камеры от торцовых сторон перегородки выполнены тангенциальные отверсти  дл  ввода дополнительного окислител . 2.Печь по п. 1, отличающа  с   тем, что наружный диаметр полостей равен внутреннему диаметру соответствующей камеры, а внутренний диаметр полостей составл ет 0,3-0,8 диаметра камеры. 3.Печь по п. 1, отличаю-. щ а   с   тем, что полости выполне ны в виде неполного тора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3711238, кп. -110-8, 1.972.
  2. 2.За вка Франции № 2110169, кл. F 23 М 1/00, 1974.
  3. 3.Авторское свидетельство СССР 575452, кл, F 23С 9/00, 1975 .( прототип).
SU813334080A 1981-09-07 1981-09-07 Циклонна печь SU996799A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813334080A SU996799A1 (ru) 1981-09-07 1981-09-07 Циклонна печь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813334080A SU996799A1 (ru) 1981-09-07 1981-09-07 Циклонна печь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU996799A1 true SU996799A1 (ru) 1983-02-15

Family

ID=20975374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813334080A SU996799A1 (ru) 1981-09-07 1981-09-07 Циклонна печь

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU996799A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5593301A (en) * 1993-07-09 1997-01-14 Alliant Techsystems, Inc. Apparatus and method for burning energetic material
RU171015U1 (ru) * 2015-12-11 2017-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Череповецкий государственный университет" Циклонный предтопок

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5593301A (en) * 1993-07-09 1997-01-14 Alliant Techsystems, Inc. Apparatus and method for burning energetic material
US5649325A (en) * 1993-07-09 1997-07-15 Alliant Techsystems, Inc. Apparatus and method for burning energetic material
RU171015U1 (ru) * 2015-12-11 2017-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Череповецкий государственный университет" Циклонный предтопок

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4797087A (en) Method and apparatus for generating highly luminous flame
US6089855A (en) Low NOx multistage combustor
EP0432153B1 (en) Method and apparatus for generating highly luminous flame
EP0260382B2 (en) Low NOx burner
GB1591269A (en) Method and apparatus for the combustion of waste gases
WO1989004438A1 (en) Swirl combustion apparatus
US4526529A (en) Clean combustion process/apparatus
US4042344A (en) Process for the production of gaseous mixtures
GB2043871A (en) Burner
US4708637A (en) Gaseous fuel reactor
US3857672A (en) Tri-fuel burner for process gases
US5042400A (en) Method and apparatus for partial combustion of coal
SU996799A1 (ru) Циклонна печь
WO1987004772A1 (en) Annular nozzle burner and method of operation
RU2708011C1 (ru) Устройство для сжигания топлива
RU2389946C2 (ru) Способ сжигания топлива в циклонном предтопке котла и предтопок для его осуществления
JP3504772B2 (ja) 噴流床石炭ガス化炉
US5645412A (en) Burner for low Nox multistage combustion of fuel with preheated combustion air
JPH07293822A (ja) 微粉炭の酸素燃焼バーナ
US4204831A (en) Fuel burner useful for carbon black production
JPH06272818A (ja) サイクロン燃焼方法及び装置
RU2210030C2 (ru) Способ и реактор для термического обезвреживания отходящих газов производства технического углерода
SU964348A1 (ru) Горелка
US4055401A (en) Reducing gas generator
RU2013691C1 (ru) Циклонный предтопок котла