UA8811U

UA8811U - Method for burning fuel

Info

Publication number: UA8811U
Application number: UAU200501973U
Authority: UA
Inventors: Isaak Yakovych Sihal; Oleksandr Mykolaiovyc Duboshii; Serhii Viktorovych Mihalin; Oleksandr Valeriiovyc Horbunov; Tetiana Vladylenivna Sokolova
Original assignee: Inst Of Gas Of The Nat Academy
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2005-08-15

Abstract

A method for burning fuel involves mixing of fuel with air in burner of the boiler with water supply to the zone of burning of fuel-air mix. Water vapor formed of water and liberated from combustion products are condensed, then those are returned to the zone of burning as water.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Пропозиція належить до способів спалювання палива з подачею в топку негорючих рідин або газів, окрім 2 повітря, наприклад води. Спосіб може бути використаний в котельних агрегатах.The proposal refers to methods of burning fuel with the supply of non-flammable liquids or gases, other than 2 air, such as water, to the furnace. The method can be used in boiler units.

Відомий спосіб спалювання палива в топках котлів, при якому паливо змішують з повітрям та отриману паливно-повітряну суміш спалюють в топковій камері котла. Димові гази, що утворюються внаслідок спалення паливо-повітряної суміші, охолоджують теплообмінними поверхнями хвостової частини котла. Після цього димові гази відбирають з хвостової частини котла та по газоходах рециркуляції, димососом рециркуляції, 70 подають в зону горіння. (І.Я. Сігал, Захист повітряного басейну при спалюванні палива - Л : Надра, 1977, с.152-154).There is a known method of burning fuel in boiler furnaces, in which the fuel is mixed with air and the resulting fuel-air mixture is burned in the furnace chamber of the boiler. Flue gases formed as a result of burning the fuel-air mixture are cooled by the heat exchange surfaces of the tail part of the boiler. After that, the flue gases are taken from the tail part of the boiler and sent to the combustion zone through recirculation gas ducts, recirculation chimneys, 70. (I. Ya. Segal, Protection of the air pool during fuel combustion - L: Nadra, 1977, p. 152-154).

Подача охолоджених рециркуляційних димових газів в зону горіння знижує температуру факелу, що негативно впливає на економічність роботи котла. Даний спосіб характеризується зниженням ККД котельних установок, що пов'язано з підвищенням температури продуктів згоряння. т Відомий спосіб спалювання палива (А.С. Мо1076700, М.кл.З Б23С11/00, 1982р.) шляхом змішування палива з повітрям у пальнику та з утворенням по ширині факелу подовжніх зон стійкого запалення з локальними значеннями коефіцієнту надлишку повітря 5-0,4-2,5, в які, з метою зниження утворення оксидів азоту в продуктах згоряння, подають воду в кількості близько 1095 від витрати палива, а в зону факелу з локальним значенням коефіцієнту надлишку повітря, од-1,1-1,4 по всій її довжині.The supply of cooled recirculation flue gases to the combustion zone lowers the flame temperature, which negatively affects the efficiency of the boiler. This method is characterized by a decrease in the efficiency of boiler installations, which is associated with an increase in the temperature of combustion products. t A known method of burning fuel (A.S. Mo1076700, M.kl.Z B23С11/00, 1982) by mixing fuel with air in the burner and with the formation along the width of the torch of longitudinal zones of stable ignition with local values of the coefficient of excess air 5-0 ,4-2.5, into which, in order to reduce the formation of nitrogen oxides in combustion products, water is supplied in an amount of about 1095 of the fuel consumption, and in the torch zone with a local value of the coefficient of excess air, od-1.1-1.4 along its entire length.

Проте відомий спосіб характеризується низькою ефективністю спалювання палива через збільшення об'єму продуктів згоряння і, як наслідок, втратою тепла з димовими газами. Крім того, у відомому способі вода, що вприскується в зону факелу, безповоротно викидається в атмосферу.However, the known method is characterized by low fuel combustion efficiency due to an increase in the volume of combustion products and, as a result, heat loss with flue gases. In addition, in the known method, water injected into the flare zone is irreversibly released into the atmosphere.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу спалювання палива, в якому, в результаті повторного використання вологи, що міститься в продуктах згоряння, забезпечується збільшення ККД, і за рахунок цього, зменшується витрата палива та покращуються економічні показники роботи котла. -The basis of the useful model is the task of improving the method of burning fuel, in which, as a result of the reuse of moisture contained in the combustion products, an increase in efficiency is ensured, and due to this, fuel consumption is reduced and the economic performance of the boiler is improved. -

Поставлена задача вирішена завдяки тому, що в способі спалювання палива шляхом змішування його з повітрям в пальнику котла та подачі води в зону горіння, згідно з пропозицією, водяні пари, які утворюються з води та виділяються з продуктів згоряння, конденсують, а потім у вигляді води повертають в зону згоряння. «-The task is solved due to the fact that in the method of burning fuel by mixing it with air in the boiler burner and supplying water to the combustion zone, according to the proposal, water vapors that are formed from water and released from combustion products condense, and then in the form of water returned to the combustion zone. "-

Тим самим вологу продуктів згоряння не викидають в атмосферу з димовими газами, а утворюють замкнений цикл : вода - водяні пари з води та продуктів згоряння - конденсат - вода. Це дає змогу збільшити ККД - установки за рахунок зменшення витрат тепла, на ту частину, яка потрібна для випарювання води, що со вприскується в зону згоряння.Thus, the moisture of combustion products is not released into the atmosphere with flue gases, but forms a closed cycle: water - water vapor from water and combustion products - condensate - water. This makes it possible to increase the efficiency of the installation due to the reduction of heat consumption by the part required for the evaporation of the water injected into the combustion zone.

Схема здійснення способу представлена на кресленні. сThe scheme of the implementation of the method is presented in the drawing. with

Паливо 1 змішують з повітрям 2 в пальнику 3, одержану суміш спалюють в топковій камері 4. В зону згоряння паливо-повітряної суміші подають воду по трубопроводу подачі води 5. Отримані продукти згоряння 6 подають в конденсаційну установку контактного типу 7, де конденсують водяні пари, отримані в продуктах згоряння. «Fuel 1 is mixed with air 2 in the burner 3, the resulting mixture is burned in the combustion chamber 4. Water is supplied to the combustion zone of the fuel-air mixture through the water supply pipeline 5. The resulting combustion products 6 are fed to the contact-type condensing unit 7, where water vapor condenses. obtained in combustion products. "

Отриманий конденсат 8 подають в зону горіння насосом 9, через трубопровід повернення води 10. Додаткову кількість води для подачі в зону згоряння беруть з теплової мережі 11. Конденсацію водяних парів в ші 20 конденсаційній установці контактного типу здійснюють шляхом охолодження продуктів згоряння до температури нижче температури утворення роси в поверхневих або контактних теплообмінниках. с Приклад 1 (за найближчим аналогом) ;» Природний газ з витратою 170мУ/год та повітря з витратою 2000мЗ/год змішують в пальнику водонагрівальної установки з метою подальшого спалювання в топці. Подачу води здійснюють від стороннього джерела в факел пальника в кількості 20,4кг/год. Після проведення газового аналізу продуктів згоряння та розрахункуThe resulting condensate 8 is supplied to the combustion zone by a pump 9, through the water return pipeline 10. An additional amount of water for supply to the combustion zone is taken from the thermal network 11. Condensation of water vapor in the condensing unit 20 of the contact type is carried out by cooling the combustion products to a temperature below the temperature of formation dew in surface or contact heat exchangers. c Example 1 (according to the closest analogue) ;" Natural gas with a consumption of 170mU/h and air with a consumption of 2000mZ/h are mixed in the burner of the water heating installation for the purpose of further burning in the furnace. Water is supplied from a third-party source to the burner torch in the amount of 20.4 kg/h. After carrying out gas analysis of combustion products and calculation

Го! економічних показників роботи, ККД водонагрівальної установки склав - 92905.Go! economic indicators of work, the efficiency of the water heating installation was 92905.

Приклад 2 та З (за найближчим аналогом) бо Як в прикладі 1, тільки витрата води на вприскування в топкову камеру становить відповідно 27,7кг/год та - 38,6бкг/год.Example 2 and C (according to the closest analogue) because As in example 1, only the consumption of water for injection into the combustion chamber is 27.7 kg/h and - 38.6 bkg/h, respectively.

Приклад 4 (за пропонованим способом) та Природний газ з витратою 170мУ/год та повітря з витратою 2000мЗ/год змішують в пальнику водонагрівальної установки, з метою подальшого спалювання в топці. Подачу води одноразово здійснюють в факел пальника в кількості 20,4кг/год, де вона випаровується. Водяні пари, що утворюються в процесі спалювання палива змішують з водяними парами що утворились з води від стороннього джерела. Після їх конденсації в (7 55 конденсаційній установці контактного типу всю конденсовану воду знову подають в пальник. Таким чином вода, здійснює замкнений цикл: вода - водяні пари з води та продуктів згоряння -конденсат - вода. ККД водонагрівальної установки склав 94,595. Втрату води, що виникла в результаті механічних нещільностей з'єднань, поповнювали з теплової мережі 11.Example 4 (according to the proposed method) and Natural gas with a flow rate of 170mU/h and air with a flow rate of 2000mZ/h are mixed in the burner of the water heating installation, with the purpose of further burning in the furnace. Water is supplied once to the torch of the burner in the amount of 20.4 kg/h, where it evaporates. Water vapors formed in the process of burning fuel are mixed with water vapors formed from water from an external source. After their condensation in the contact-type condensing unit (7 55), all the condensed water is fed back into the burner. Thus, the water performs a closed cycle: water - water vapor from water and combustion products - condensate - water. The efficiency of the water heating unit was 94,595. The loss of water, which arose as a result of mechanical leaks in the joints, was replenished from the thermal network 11.

Приклад 5 та 6 (за пропонованим способом). во Як в прикладі 4, але витрата води, дорівнює відповідно 27,7кг/год та 38,бкг/год. Результати представлені в таблиці.Example 5 and 6 (according to the proposed method). As in example 4, but the water consumption is equal to 27.7 kg/h and 38.bkg/h, respectively. The results are presented in the table.

Порівняльні дані за способом-прототипом та за пропонованим способом б5 -Д-Comparative data according to the prototype method and the proposed method b5 -Д-

піз ля вівpiz la viv

Витрата води на вприскування, кг/год. ккдокота,й 77770 2181 во вав з во)Consumption of water for injection, kg/h. kkdokota,y 77770 2181 vo vav with vo)

На водогрійній установці контактно - поверхневого типу УВ 1.0 при спалюванні природного газу проведені досліди по впливу кількості води, що подають в топкову камеру, на економічність установки за пропонованим 70 способом та способом найближчим аналогом.Experiments on the influence of the amount of water supplied to the combustion chamber on the efficiency of the installation using the proposed 70 method and the closest analog method were conducted on a water heating installation of the contact-surface type UV 1.0 when burning natural gas.

В залежності від витрати води, що подають в зону горіння, підвищення ККД котла по заявленому способу по відношенню до прототипу складає 1-2,5905. твоя АС иDepending on the consumption of water supplied to the combustion zone, the boiler efficiency increase according to the claimed method in relation to the prototype is 1-2.5905. your AC and

Бони «нин м 7-3 8 ве гУьBony "nin m 7-3 8 ve hU

ОТ ооо й Ш- - Ше б 9 з я 2. 7OT ooo and Sh- - She b 9 with i 2. 7

ПІ й, ш: . І - наш ЕPI y, w: . And - our E

Й «ЩІ я «- (ее) (ее)And "WHAT am I" - (ee) (ee)

Claims

The formula of the invention is a method of burning fuel by mixing fuel with air in the boiler burner and supplying water to the "combustion zone of the fuel-air mixture", which is characterized by the fact that the water vapors formed from water and ash are released from the combustion products, condense, and then return in the form of water into the combustion zone.

c Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated "» microcircuits", 2005, M 8, 15.08.2005. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine.

(ee) (ee) - another 50 So 60 b5