Способ сжигания топлива

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(57) Способ сжигания топлива путем предварительного сжигания его части в потоке первичного воздуха в камере пульсирующего горения, смешивания полученных продуктов сгорания с остальным топливом, подачи образовавшейся смеси в виде тангенциальной струи, а также вторичного воздуха на дожигание, отличающийся тем, что дожигание осуществляют в циклонной камере, при этом вторичный воздух подают по периферии.(56) 1. Бородуля В.А., Виноградов Л.И. Сжигание твердого топлива в псевдоожиженном слое. - Мн. Наука и техника, 1980. С. - 94. 2.1242682 А 1, П 23 11/04, 1986 (прототип). Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использовано в различных топочных устройствах при сжигании топлива как высококачественного (керосин, соляр, мазут и т.п.), так и низкокачественного (различные горючие жидкие и твердые измельченные отходы). Известен способ сжигания низкокачественного топлива путем двухступенчатого сжигания первая ступень - сжигание в псевдоожиженном (кипящем) слое, вторая - сжигание в камерной топке 1. 3337 1 Для реализации такого способа требуется сложное оборудование, а режим сжигания в нем ограничен. Наиболее близким по технической сути к предлагаемому способу является сжигание топлива путем предварительного сжигания его части в потоке первичного воздуха в камере пульсирующего горения, смешения полученных продуктов сгорания с остальным топливом и подачи образовавшейся смеси, а также вторичного воздуха на дожигание в топку в виде тангенциальной струи 2. Однако такой способ не обеспечивает полного сгорания топлива из-за недостаточного проникновения вторичного воздуха в топку. Технической задачей настоящего изобретения является полное выгорание низкокачественного топлива. Поставленная техническая задача решается тем, что способ сжигания топлива проводится путем сжигания части его в первичном воздухе в камере пульсирующего горения и смешивания продуктов сгорания с остальной частью топлива, подаваемого отдельно на выхлоп камеры пульсирующего горения, подачи этой смеси в виде тангенциальной струи в циклонную камеру на дожигание, причем подача вторичного воздуха осуществляется по периферии циклонной камеры. Предлагаемый способ поясняется устройством на фигуре. Устройство, в котором реализуется предложенный способ для сжигания топлива, содержит камеру пульсирующего горения, состоящую из форсунки 1, пусковой запальной электросвечи 2, камеры воспламенения 3 конусного типа, аэродинамического клапана 4 трубчатого типа и резонансной трубы 5. Камера пульсирующего горения расположена в кожухе 6, к которому подсоединен вентилятор 7. На выхлопе резонансной трубы 5 имеется топливопровод 8 в виде трубки, входящей во-внутрь резонансной трубы 5. К кожуху 5 примыкает циклонная камера 9, выложенная изнутри футеровочным материалом 10. Между кожухом 6 и циклонной камерой 9 расположен воздушный регистр 11 в виде установленных по кольцу, по периферии кожуха 6 лопаток, количество, высота, ширина, угол поворота которых устанавливаются в процессе доводки и детального расчета. На воздушный регистр 11 опирается конус 12, который образует кольцевой зазор, заполненный лопатками воздушного регистра 11. Конус 12 имеет осевое отверстие 13. Это отверстие снабжено специальным шибером 14 для регулирования степени его открытия. Устройство подсоединяется к обслуживающему агрегату с помощью фланца 15. Способ сжигания топлива реализуется следующим образом. Вентилятором 7 подают общий воздух в камеру пульсирующего горения, происходит предварительная вентиляция. Затем включают электросвечу 2, форсункой 1 в камеру воспламенения 3 подают топливо, через аэродинамический клапан 4 туда же поступает воздух (стрелка а), в камере пульсирующего горения возникает пульсационний режим, при этом из резонансной трубы 5 на конус 12 тангенциально выходит струя продуктов сгорания с температурой от 700 до 1500 С, со средней скоростью 2070 м/сек, на которую наложены пульсации с амплитудой 1050 м/сек. Вся циклонная камера 9 в течение 110 мин разогревается до температур на футеровочном материале 10 порядка 300500 С, при этом вторичный воздух поступает в циклонную камеру 9 через воздушный регистр 11 и осевое отверстие 13 в конусе 12 (стрелки б и в). Так работает первая ступень способа сжигания топлива. Вторая ступень процесса начинает действовать при подаче топлива топливопроводом 8 на выхлоп резонансной трубы 5. Здесь используют низкокачественное топливо, расход его на порядок больше, чем через форсунку 1. Горячий пульсирующий поток газов в резонансной трубе 5 распыливает и подогревает топливо, подаваемое топливопроводом, и горячая смесь тангенциально попадает в циклонную камеру 9, причем конус 12,предварительно разогретый, является стабилизатором факела. Для дожигания топлива в циклонной камере 9 подают вторичный воздух в требуемом количестве регистром 11 и через отверстие 13, факел регулируется шибером 14. Так как отверстие 13 находится на одной оси с аэродинамическим клапаном 4, используют напор выхлопа из него для динамического и акустического воздействия на факел в циклонной камере 9. Благодаря хорошей термической подготовке топлива и интенсивному перемешиванию с воздухом за счет пульсаций и периферийной подачи вторичного воздуха происходит полное выгорание топлива и выдача продуктов сгорания в обслуживаемый объект (котел, сушилка), подсоединенный через фланец 15. Технико-экономический эффект заключается в возможности высокоэффективного использования дешевого низкокачественного топлива. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.