Способ сжигания топлива и устройство для сжигания топлива

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(73) 1 ХИЬнпъМеталлургический институт Национального Центра по Комплексной переработкеминеральногосЫрЬяРеспубликиАвторское свидетельство СССР Р 1245803, кл. Р 23 В 21/00, 1984.(54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛВА(57) П. Способ сжигания топлива путем формирования факела, разделенного фронтом воспламенения на зоны под подачи наготовки и гореня топлива, электрод, расположенный у выходного сопла горелки, электрического потенцшала с образованием в зоне подготовки топлива электрического разрнда,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения экономичности, при сжигании топлива с коэффициентом избытка воздуха Ы.1 используют электрод с положительной полярностью, а в случае сжигания топлива с ы 1 полярность изменяют на отрицательную. 2. Устройство для сжигания топлнч ва содержащее горелку с выходцы соплом и электрод, о т л и ч а ю щ е е с Я тем, что, с целью новшения экономичности, электрод установлен по осн выходного сопла н выведен за его пределы на 22-672 своей длины, равной 69 диаметрам сопла.Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано как в энергетических агрегатах (паровыекотлы, МГДгеиераторы н т.п.) И различного рода печах металлургической, химической и других отраслей промьшленности так н в двигателях,преобразующих химическую энергию топлива в механическую.Целью изобретения является повышение экономичности. .На чертеже изображено устройство для сжигания топлива.Устройство содержит горелку 1, по оси которой размещен электрод 2 на изоляторах 3 и распорках 4, подключенны к источнику 5 питания через блокирующее устройство 6.На область подготовки факела накладывают постоянное электрическое поле между электродом 2 н горелкой 1. При этом заряженные частицы, образующеся в ходе деструкции топлива,его медленного окисления и диффузии из фронта, а также вторичных ионномолекулярнх реакций, приобретают направленное движение. Последнее в зависимости от направления поля определяемого полярностью электрода 2,способствует увеличени или уменьшеню времени пребывания этих частиц в области подготовки, а соответственно,и измененю скорости реакций с их участием. Этим поскольку заряженные частицы сами являются активньпп Цент рами реакции окисления топлива, а в ходе ионномолекулярных реакций происходит генерация, кроме того, нейтральных радикалов изменяется суммарная скорость процессов в области подготовки и горения топлива в целом.В богатых смесях, где изза недостатка окислителя в области подготовки интенсивность процессов уменьшена,направление поля для интенсификации процесса и выбирается способствующим увеличению проникновения сюда заряженных частиц, прежде всего электронов, из зон хемионнзации, приле гающей к фронту, где эти частицы находятся в сверхравновесных концентрациях. При отрицательно заряженном аксиальном электроде отрицательно заряжение частицы стекают вдоль фронта к горелке, имеющей относительно электрода в этом случае положи тельнын потенциал, увлекаются эжекти руемы из окружающего пространства потоком и вместе с ним проникают в область подготовки, где в результате сложения перемещений по полю и с потоком газа совершают вихревое движение. Этим увеличивается как концентрация заряженных частиц в области подготовки, так и время их пребывания здесь. В стехиометрических и бедных смесях в самой области подготовки генерируется значительное количество заряженных частиц.Однако иэза больших скоростей рекомбинации и уноса их с потоком газа диффузии в силу значительной подвижности, особенно электронов ионномолекулярные реакции с генерацией увеличивающегося числа активных центров (радикалов и ионрадикалов) для целей интенсификации и увеличения полноты использования топлива развиты недостаточно. Ихразвитию способствует сообщение аксиальному электроду 2 положительной полярности, чем тормозится вылет отрицательно заряженных частиц за пределы области подготовки.П р н м е р 1. Смесь метана с воздухом сжигается на круглой горелкедиаметром смесителя 150 мм при коэф фициенте расхода воздуха 1,05. Длина факела составляет 900 мм, суянаСО Н, 4 н 532. При подаче на акси ЗЛЬНЬХЙ ЭЛЗКТРОД ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ПОТЭНциала 1000 В и высоте этого элек трода за плоскость выходного сечения на 280 м факел сократится до 750780 мм, концентрация горючих комоНЕНТОВ В продуктах горения СНИЗНТСЯ до предела чувствительности газоанализатора и соответственно ниже 0,2.П р и м е р 2. На той же горелке по технологическим соображениям коэф фициент расхода воздуха установлен л равным 0,8. Длина факела 1600 мм. Факел коптящий, сумма СО Н, 14162, температура продуктов горения 98 ОС. Подача на электрод отрицательного потенциала 1000 В обеспечит прозрачность факела, сокращение его размеров до 850-88 мм, повыение теми пературы продуктов горения до 170 С,снижение содержания горючих в отходящих газах до ..П р и м е р З. На горелке оргэнер гостроя диаметром 635 мм установлен через раздающий конус аксиальный, 4496электрод диаметром 10 мм. при подаче на него - 1500 В потери тепла стокаются до 3,22, температура повышается до 1500. Для проверки стойкости электрода убран раздающий конУС И перенещакщая его штанга, вместо коте 6дневной эксплуатации измерения покач вали, что наибольший йзиос не превьп шает Ж мм на участке перпендикуляр ного электроду движения пьтевоздушной снеси. Верстка Казпатент, Исполнитель Д.ГорбуНов Ответственный за выпуск ЭЗ. Фаизова