UA52845C2 - Пристрій підготовки окислювача для спалення палива - Google Patents

Пристрій підготовки окислювача для спалення палива Download PDF

Info

Publication number
UA52845C2
UA52845C2 UA2002054421A UA2002054421A UA52845C2 UA 52845 C2 UA52845 C2 UA 52845C2 UA 2002054421 A UA2002054421 A UA 2002054421A UA 2002054421 A UA2002054421 A UA 2002054421A UA 52845 C2 UA52845 C2 UA 52845C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
oxidizer
grid
electrode
fuel
preparing
Prior art date
Application number
UA2002054421A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Вадим Олександрович Мальцев
Вячеслав Михайлович Кушнір
Валерій Андрійович Педос
Микола Миколайович Ніколаєв
Original Assignee
Корпорація "Промекономсервіс"
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 Корпорація "Промекономсервіс" filed Critical Корпорація "Промекономсервіс"
Priority to UA2002054421A priority Critical patent/UA52845C2/uk
Publication of UA52845C2 publication Critical patent/UA52845C2/uk
Priority to AU2003242190A priority patent/AU2003242190A1/en
Priority to CA002487902A priority patent/CA2487902A1/en
Priority to PCT/UA2003/000018 priority patent/WO2003102469A1/ru
Priority to EA200400098A priority patent/EA005632B1/ru
Priority to EP03730995A priority patent/EP1515088A4/en
Priority to HU0500214A priority patent/HUP0500214A2/hu

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C99/00Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
    • F23C99/001Applying electric means or magnetism to combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/00001Treating oxidant before combustion, e.g. by adding a catalyst

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Пристрій підготовки окислювача для спалювання палива містить решітку-електрод, електрично ізольовану від стін трубопроводу окислювача. Решітка споряджена стікачами електричних зарядів довжиною 60-120 мм, тупий кінець яких жорстко закріплений у вузлових перетинаннях поздовжніх та поперечних струмопровідників решітки, а загострені кінці спрямовані за ходом прямування потоку окислювача. Кожний стікач електричних зарядів може бути установлений перпендикулярно поверхні решітки.

Description

Запропонований винахід стосується теплоенергетики і може бути використаний при спаленні палива.
Винахід спрямований на енергозбереження та на захист навколишнього середовища(довкілля).
Відомий пристрій, що містить в собі електрод у вигляді стержня, з'єднаного з джерелом змінного струму та з джерелом високовольтної імпульсної напруги (1)|. Така конструкція підготовки окислювача дозволяє збільшити електронну емісію і одержати газовий розряд при електричній напрузі в декілька десятків кіловат замість сотен та тисяч.
Недоліком цієї конструкції є її складність та енергоємність.
Відомий також пристрій, що містить в собі електроди у вигляді стержнів, з'єднаних з джерелом електричної напруги і розташованих в стінах вихідного патрубка пальникаї|21.
Однак треба відзначити, що при такій конструкції іонізація окислювача здійснюється в газовому розряді, що потребує більш високої напруги, до того ж в умовах запиленості середовища газовий розряд нестійкий і може привести до ускладненням при експлуатації.
Найбільш близьким до технічної суті заявляемого винаходу є пристрій, що містить електрод у вигляді решітки, що установлена в трубопроводі окислювача і електричне ізольована від стін трубопровода окислювача |З, прототипі.
Однак використання цього пристрою не дає можливості досягти бажаної глибини іонізації повітря (окислювача) і равномерного розподілу іонізованих часток по перерізу потоку окислювача, а також максимальної інтенсифікації горіння палива.
В основу винаходу покладена задача розробки такого пристрою підготовки окислювача для спалення палива, який міг би максимально інтенсифікувати процес горіння палива, знизити кількість подаваемого повітря і кількість відхідних газів, шляхом установки стікачів електричних зарядів на решітці електрода, загострені кінці яких направлені по ходу прямування потоку окислювача, що дасть можливості знизити кількість викидів шкідливих речовин до навколишнього середовища та підвищити коефіцієнт корисної дії теплових агрегатів.
Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої підготовки окислювача для спалення палива, що містить електрод у вигляді решітки, установленої в трубопроводі окислювача і електричне ізольованої від стін трубопровода окислювача, передбачені наступні відзнаки: - решітка електрода обладнана стікачами електричних зарядів, установлених перпендикулярно полотну решітки; - довжина стікачів електричних зарядів становить 60 - 120мм; - стікачі електричних зарядів жорстко закріплені тупими кінцями у вузлах перетинання повздовжних та поперечних струмопровідників решітки; - загострені кінці стікачів електричних зарядів направлені по ходу прямування потоку повітря.
На електрод у вигляді решітки зі стікачами електричних зарядів подається постійна електрична напруга величиною 20-25кВ. Заряджена решітка створює у повітроводі неоднорідне електричне поле, через яке проходить повітря від нагнітального дуттєвого вентилятора до спалювачів палива теплового агрегату.
Внаслідок проходження повітря через електричне поле відбувається його іонізація. При цьому кисень, що міститься у повітрі, і використовується як окислювач при горінні, активізується. Активізовані заряджені частки кисню стікають з гостряка стікачів електричних зарядів рівномірно розподіляються по всьому перерізу рухомого потоку окислювача, забираються ним і відносяться до паливного пристрою.
Ступінь іонізації окислювача відзначається величиною втрати струму(! вс) і залежить від висоти стікачів електричних зарядів:
Не 50мм Ї вс - 1,8вма п: бОомм І вс - 2, 0ма п: вО0мм Ї вс - 2,5ма пе 120Ммм Ї вс - З,5ма пе 130МмМ Ї вс - З,5ма п - 140мм Ї вс - З,5ма
Ці заміри показують, що найбільш ефективно процес іонізації проходить при довжині стікачів електричних зарядів 6--1420мм. При довжині стікачів електричних зарядів меньших бОмм величина втрати струму зменшується і ступінь іонізації окислювача виявляється недостатньою для інтенсифікації процесу окислення палива.
Збільшення довжини стікачів електричних зарядів більше ніж 120мм недоцільно, тому що при всіх постійних параметрах ведення процесу спалення палива і з урахуванням часу життя заряджених часток, величина втрати струму залишається приблизно постійною.
Активізований кисень, що міститься у повітрі і використовується як окислювач при горінні, інтенсифікує реакції горіння, сприяє більш повному вигорянню горючих складових палива, зменшує об'єм окислювача (повітря), необхідного для спалювання однакової кількості палива у порівнянні зі звичайними умовами, збільшує температуру горіння і скорочує довжину факелу, що сприяє інтенсифікації промінистої тепловіддачі. Це позитивно виявляється на підвищенні коефіцієнту корисної дії теплових агрегатів.
Зменшення ж кількості окислювача (повітря) сприяє зменшенню втрати тепла з відхідними газами. А в зв'язку з тим, що зменшується кількість повітря, яке подається на горіння, відповідно зменшується і кількість відхідних димарних газів до атмосфери і, як слідство, скорочується втрата тепла. Отож, при незмінному вмісті (у відсотковому відношенні) у відхідних газах шкідливих речовин, іх валовий викид до атмосфери скорочується.
Крім того, в промислових печах, що потребують спрямованого теплообміну від факела до теплоспримаючої поверхні, у разі накладання електричного поля факел буде "щільніше притискатися" до поверхні нагріву. Електризовані частки палива будуть наближатися до заземленої поверхні нагріву і створювати біля неї високотемпературну зону , що дає деяке прирощення кінетичної енергії факелу.
В результаті, для вироблення одиниці тепла необхідно спалити палива менше ніж його потреба в звичайних умовах. Все це приводить до підвищення коефіцієнту корисної дії теплових агрегатів і разом до економії палива. Ефект буде тим вищий, якщо решітка-електрод буде установлена безпосередньо перед спалювачем палива.
На кресленні показаний заявляємий пристрій, установлений у повітроводі.
Пристрій підготовки окислювача для спалювання палива включає металеву решітку 1, установлену усередину повітроводу 2, яка відділену від стінок повітроводу 2 керамічними прохідними ізоляторами 3. В точках перетину повздовжних 4 та поперечних 5 струмопровідників електричного заряду установлені стікачі б електричних зарядів. Електрична напруга на електрод 1 подається від джерела живлення 7 через прохідний керамічний ізолятор 3.
Повітря, що містить в собі окислювач, подається по повітроводу 2 в опалювач палива (на кресленні не показано). У повітроводі 2 окислювач проходить через електрод, виконаний у вигляді металевої решітки 1, виготовленої з повздовжних 4 і поперечних 5 струмопровідників електричних зарядів і жорстко закріплених в точках перетинання струмопровідників стікачів електричних зарядів 6. На електрод 1 подається через прохідний керамічний ізолятор З електрична напруга величиною 20 - 25кв. Решітка заряджається і створює у повітроводі неоднорідне електричне поле під впливом якого прямуючий через електрод окислювач активізується до створення атомарного кисню і стає більш сильним окислювачем, ніж молекулярний. При цьому потужність випрямляча, що використовується для одержання необхідної напруги, не перевищує 2О0вт.
Робота пристрою підготовки окислювача для спалювання палива перевірялась на котельних установках різних підприємств України: "Черкаський приладобудівельний завод", ВАТ "Донецький металургійний завод" та ін.
В таблиці 1 наведені порівняльні дані, що підтверджують ефективність електрофізичного впливу заявляемого пристрою і прототипу на горіння палива
Таблиця 1
Черкаський ВАТ "Донецький
Показники приладобудівельний завод. | металургійний завод (Котел
Водогрійний котел КВ-ГМ-30 БКЗ3-75-39 ФБ6 1 | Робота котла з включеним пристроєм іонізації повітря за прототипом:
Коефіцієнт корисної дії котла, 90 92,63 85,87
Питома витрата природного газу, 136,72 166,36(кг.у.п./Гкал) мЗ/Гкал
Питома витрата електричної енергії на тягу і дуття, квт.ч.ЛГкал - 13,12 2 | Робота котла з включеним пристроєм іонізації повітря по заявленному винаходу:
Коефіцієнт корисної дії, 90 93,78 88,58
Питома витрата природного газу, 132,80 161,28 кг.у.п./Гкал м3/Гкал
Питома витрата електричної енергії на тягу і дуття, квт.ч/Гкал - 11,95
Економія природного газу на вироблення 1Гкал тепла, му/Гкал
Економія електроенергії відносно 1 Гкал тепла - 1,1 7 квт.ч/Гкал 4 | Річна економія умовного палива, 708097" х 5,08 - 3597133 кг.у.ч/рік
В перерахунку на природний газ, м3/рік 3597133 х (7000: 80005) - 3147491 (5 | Річнаекономія електроенергії, квт.ч/рік| 777777 - 7.777111 | 708097х117-828474
Де - 708097 - вироблення тепла котлами БКЗ (Гкал/рік) - 7000 калорійність умовного палива, ккал/кг; - 8000 -калорійність природного газу, ккал/м3
Наведет експериментальні дані наочно демонструють перевагу заявляемого винаходу у порівнянні з прототипом: підвищується коефіцієнт корисної дії теплового агрегату; економиться природний газ, електрична енергія.
В таблиці 2 наведені дані випробувань і розрахунків по зниженню температури відхідних газів і коефіцієнта надлишку повітря за котлом при включеному пристрою іонізації повітря за прототипом і по заявляемому винаходу
Таблиця 2
Найменування показників іонізації (прототип) іонізації (за винаходом) 6 |Тискповітряпіслявентилятора, кг/м | 777777777/С140|77777777771180111
Перепад тиску на повітрянагрівачі, кгс/м?
Склад продуктів спалення за повітрянагрівачем, 90 ог 51 5,9 02 13,7 11,9 со 0,003 0,0003
МОХ 40 37 9 |Навантаженнядимосмоктувача, А/С 777777771711С35Ї11111111113211
Результати експериментальних досліджень (табл.2) теж показують перевагу заявляємого пристрою: знижується навантаження на димосмоктувач, дуттєвий вентилятор, скорочуються викиди шкідливих речових до атмосфери, збільшується виробляння пари та ін.
Таким чином, за даними таблиць 1 і 2 можна зробити висновок, що сукупність "суттєвих ознак заявляємого пристрою цілком здатна вирішити поставлену задачу і, крім того, заявлений пристрій прости й у виготовленні, відзначається стабільністю і надійністю у роботі.
Заявляємий пристрій спроможний більш інтенсивно вести процес горіння палива за рахунок більш глибокої іонізації окислювача, що дає можливість скоротити витрати палива в котельних установках ТЕС в середньому на 0,5-1,595; в котельних установках ТЕЦ промислових підприємств - на 2,5 - 390; підвищити коефіцієнт корисної дії теплових агрегатів ТЕС на 0,5 - 1,095, теплових агрегатів ТЕЦ промислових підприємств і промислових котельних - на 2,0 - 3,095; знизити валовий викид шкідливих речовин до атмосфери в середньому на 8 - 1295.
Ці дані показують, що заявляема сукупність "суттєвих ознак", дозволяє одержати новий, біль високий позитивний ефект.
БІБЛІОГРАФІЧНІ ДАНІ ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ
1. Патент Росії Мо2058510, кл. Е24Е3/16, опублік. 20.04.96р. 2. Авторське свідоцтво СРСР Ме1048245, кл. Е23Д13/44, опублік. 15.10.83р. 3. Патент України Ме24193А, кл. 6Е23С11/00, опубл. 07.07.98 (прототип).
З 4 2 1 птлвтттттті отиті потттетв| отатето голеттві яті зт папи п ууууууууууугууууу у у у
Й Ук
М г вапняним г й уууууучууууч ум
ВН з/йЙ ГІ й
ЙррттттРРЕРЕРРРТРРТТУРРРР РУТ ДРЕЕРРЕРРЕРЕРРРРРРЕРРРРЕРЕРТРЕЕРТРЕЕЕтИ 3
Фіг.

Claims (2)

1. Пристрій підготовки окислювача для спалювання палива, що містить решітку-електрод, електрично ізольовану від стін трубопроводу окислювача, який відрізняється тим, що решітка-електрод споряджена стікачами електричних зарядів довжиною 60-120 мм, тупий кінець яких жорстко закріплений у вузлових перетинаннях повздовжніх та поперечних струмопровідників решітки-електрода, а загострені кінці спрямовані по ходу прямування потоку окислювача.
2 Пристрій за п.
І, який відрізняється тим, що кожний стікач електричних зарядів встановлений перпендикулярно поверхні решітки-електрода.
UA2002054421A 2002-05-30 2002-05-30 Пристрій підготовки окислювача для спалення палива UA52845C2 (uk)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2002054421A UA52845C2 (uk) 2002-05-30 2002-05-30 Пристрій підготовки окислювача для спалення палива
AU2003242190A AU2003242190A1 (en) 2002-05-30 2003-05-26 Method for preparing oxidiser for fuel combustion
CA002487902A CA2487902A1 (en) 2002-05-30 2003-05-26 Method for preparing oxidiser for fuel combustion
PCT/UA2003/000018 WO2003102469A1 (fr) 2002-05-30 2003-05-26 Dispositif de preparation d'un comburant operant la combustion de combustible
EA200400098A EA005632B1 (ru) 2002-05-30 2003-05-26 Устройство подготовки окислителя для сжигания топлива
EP03730995A EP1515088A4 (en) 2002-05-30 2003-05-26 METHOD OF HOLDING OXIDIZING AGENT FOR FUEL COMBUSTION
HU0500214A HUP0500214A2 (hu) 2002-05-30 2003-05-26 Eszköz oxidálószer előkészítésére tüzelőanyag égetéséhez

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2002054421A UA52845C2 (uk) 2002-05-30 2002-05-30 Пристрій підготовки окислювача для спалення палива

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA52845C2 true UA52845C2 (uk) 2003-01-15

Family

ID=34192461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2002054421A UA52845C2 (uk) 2002-05-30 2002-05-30 Пристрій підготовки окислювача для спалення палива

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1515088A4 (uk)
AU (1) AU2003242190A1 (uk)
CA (1) CA2487902A1 (uk)
EA (1) EA005632B1 (uk)
HU (1) HUP0500214A2 (uk)
UA (1) UA52845C2 (uk)
WO (1) WO2003102469A1 (uk)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA007974B1 (ru) * 2004-03-19 2007-02-27 Вадим Александрович Мальцев Способ подготовки окислителя для сжигания топлива
RU2782939C1 (ru) * 2022-04-22 2022-11-07 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Ионизационная пластина для интенсификации процесса горения топлива, полноты сгорания текучей среды

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106196019A (zh) * 2016-08-08 2016-12-07 徐泽蛟 一种节能环保温锅炉设备放锅炉设备
RU2687544C1 (ru) * 2017-12-27 2019-05-14 Алексей Александрович Богатырев Способ сжигания углеводородов в потоке ионизированного воздуха

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4035136A (en) * 1975-09-11 1977-07-12 Vernitron Corporation Piezoelectric ignition system for gas burners
US4850188A (en) * 1981-07-10 1989-07-25 Testone Enterprises, Inc. Ionized gas energy cell
DE3303541A1 (de) * 1983-02-03 1984-08-09 Bernhard 5226 Reichshof Messinger Verfahren und anordnung zum betreiben von brennraeumen von heiz- und feuerungsanlagen
SU1198324A1 (ru) * 1984-02-14 1985-12-15 Purmal Modris Ya Горелочное устройство
SU1288448A2 (ru) * 1985-03-11 1987-02-07 Purmal Modris Ya Устройство дл сжигани топлива
GB8724455D0 (en) * 1987-10-19 1987-11-25 Secr Defence Torch igniter for combustion chambers
RU2008501C1 (ru) * 1990-10-09 1994-02-28 Валерий Андреевич Попов Воздухоочиститель для двигателя внутреннего сгорания
UA24193A (uk) * 1997-06-27 1998-10-30

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA007974B1 (ru) * 2004-03-19 2007-02-27 Вадим Александрович Мальцев Способ подготовки окислителя для сжигания топлива
RU2782939C1 (ru) * 2022-04-22 2022-11-07 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Ионизационная пластина для интенсификации процесса горения топлива, полноты сгорания текучей среды

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003102469A1 (fr) 2003-12-11
EP1515088A1 (en) 2005-03-16
CA2487902A1 (en) 2003-12-11
EA005632B1 (ru) 2005-04-28
EA200400098A1 (ru) 2004-12-30
HUP0500214A2 (hu) 2005-06-28
AU2003242190A1 (en) 2003-12-19
EP1515088A4 (en) 2008-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5702244A (en) Apparatus and method for reducing particulate emissions from combustion processes
WO1996001394A1 (en) An electrode arrangement for use in a combustion chamber
PT1283974E (pt) Aparelho e metodo para geracao combinada de calor e electricidade
CN201652348U (zh) 一种等离子体燃烧器
US2177258A (en) Incineration of smoke and industrial fumes
CN205065743U (zh) 一种等离子体助燃瑞士卷燃烧器
CN105180183A (zh) 一种等离子体助燃瑞士卷燃烧器
UA52845C2 (uk) Пристрій підготовки окислювача для спалення палива
CN107490025A (zh) 燃气灶具
JP3878284B2 (ja) 火葬方法とその装置
RU2142905C1 (ru) Способ получения водорода и кислорода из воды
RU140809U1 (ru) Водогрейный котел
RU2184601C1 (ru) Способ переработки газа высокого давления в плазменном разряде и плазмохимический реактор для осуществления способа
RU2694268C1 (ru) Способ интенсификации и управления пламенем
Barmina et al. Electric field effect on biomass combustion characteristics
CN109899789A (zh) 一种电助燃装置
RU2079047C1 (ru) Топка котла
CN212108427U (zh) 一种生活垃圾焚烧发电厂的炉排炉等离子火焰稳定装置
RU2480674C1 (ru) Способ сжигания твердых бытовых отходов и мусора и устройство для его осуществления
RU2655025C2 (ru) Горелка для тепловых блоков полевых установок
WO2009087416A2 (en) Methods and apparatus for the ignition and combustion of particulate fuel
RU137091U1 (ru) Устройство для нагрева воды
UA24193A (uk)
LV15255B (lv) Kurināmā sadedzināšanas paņēmiens
SU1028948A1 (ru) Топка