CZ2010940A3 - Zpusob rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování - Google Patents
Zpusob rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010940A3 CZ2010940A3 CZ20100940A CZ2010940A CZ2010940A3 CZ 2010940 A3 CZ2010940 A3 CZ 2010940A3 CZ 20100940 A CZ20100940 A CZ 20100940A CZ 2010940 A CZ2010940 A CZ 2010940A CZ 2010940 A3 CZ2010940 A3 CZ 2010940A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- gaseous
- combustion
- liquids
- combustible
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 18
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000001273 butane Substances 0.000 claims abstract description 3
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 3
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 10
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000010771 distillate fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
Zpusob rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování, zejména kapalin s nízkou výhrevností a/nebo s vysokým bodem vzplanutí, jehož podstatou je, že se do proudu kapaliny vstrikované do spalovacího prostoru pred jejím vstupem do spalovacího prostoru pro její pneumatickou atomizaci fouká horlavý uhlovodík v plynném stavu, který muže být smesí plynných uhlovodíku, napríklad nekterých uhlovodíku ze skupiny obsahující metan, ethan, propan, butan, ethen, ethyn, propen a buten. Do horlavého plynného uhlovodíku lze pred foukáním do proudu kapaliny vstrikované do spalovacího prostoru pridat plynné okyslicovadlo nebo i nehorlavý plyn.
Description
Způsob rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování, zejména kapalin s nízkou výhřevností a/nebo s vysokým bodem vzplanutí.
Dosavadní stav techniky
Kapalné odpady, které vznikají při živočišné nebo rostlinné výrobě nebo jako vedlejší produkt při jiných průmyslových výrobách, představují ekologický problém, který je třeba řešit. Kapalné odpady nelze vyvážet na běžné skládky, poněvadž by mohly proniknout do spodních vod. Optimálním způsobem likvidace kapalných odpadů, pokud jsou hořlavé, je jejich spálení.
Problémem při spalování kapalných odpadů je jejich zpravidla malá výhřevnost, která vede k tomu, že tyto kapalné odpady nejsou tepelně samonosné. Proto je velmi žádoucí provádět stabilizaci jejich spalování ušlechtilými palivy.
Jiným problémem při spalování kapalných odpadů může být vysoká teplota jejich bodu vzplanutí nebo větší podíl složek odpadu s vysokou teplotou bodu varu. Toto vede k tomu, že je obtížné tyto kapaliny zapálit nebo dochází k nestabilitě hoření a je potřebná stabilizace ušlechtilými palivy.
Jako jeden z dlouhodobě používaných způsobů rozprašování standardizovaných paliv a kapalných odpadů do spalovacího prostoru je používána pneumatická atomizace, kdy jako atomizační médium je používám buď tlakový vzduch, nebo pára.
Cl·
7L autorského osvědčení $. 228284 je znám způsob zpracování kapalných odpadů, který spočívá v tom, že se ke kapalnému odpadu přidá látka organického nebo anorganického charakteru ve formě drti, pilin, vláken, prachu 'O287J— ' 13?Í2.>0M>
• 4
či obrusu a po promísení se případně tato směs použije jako palivo. Tento způsob je nepraktický, neboť vyžaduje složitou přípravu před spalováním. Navíc tento způsob vůbec neřeší, kolik a jakých přidaných látek je zapotřebí k tomu, aby směs byla skutečně hořlavá a dala se účelně využít.
Z WO 93/02322 je znám způsob zpracování tekutého organického odpadu, v němž se připraví vodná směs, která má být spálena, k ní se přidá topný olej nebo nafta spolu se surfaktanty, tato směs se promíchá a přidá se tlakový nespalitelný plyn pro vytvoření pěny a tato pěna se přivede do pece. Rovněž tento způsob vyžaduje složitou přípravu před spalováním.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky do značné míry eliminuje způsob rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování, zejména kapalin s nízkou výhřevností a/nebo s vysokým bodem vzplanutí, přičemž podstatou vynálezu je, že se do proudu kapaliny vstřikované do spalovacího prostoru před jejím vstupem do spalovacího prostoru pro její pneumatickou atomizaci fouká hořlavý uhlovodík v plynném stavu.
Ve výhodném způsobu provedení vynálezu je hořlavý uhlovodík v plynném stavu směsí uhlovodíků v plynném stavu, která může být tvořena například alespoň dvěma uhlovodíky ze skupiny obsahující metan, ethan, propan, butan, ethen, ethyn, propen a buten.
V dalším výhodném způsobu provedení vynálezu se hořlavý uhlovodík v plynném stavu před foukáním do proudu kapaliny vstřikované do spalovacího prostoru smísí s plynným okysličovadlem.
V ještě jiném výhodném způsobu provedení vynálezu se hořlavý uhlovodík v plynném stavu před foukáním do proudu kapaliny vstřikované do spalovacího prostoru smísí s nehořlavým plynem.
'02873“
-3Příklady provedení vynálezu
Pro ověření funkčnosti způsobu rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování byla provedena srovnávací zkouška pneumatické atomizace pomocí tlakového vzduchu a pomocí metanu. Jako kapalina, u níž se zkoušela optimalizace jejího spalování způsobem podle vynálezu, byl zvolen v
nepředehřátý methylester řepkového oleje (dále MERO), který má výhřevnost přibližně 38,2 MJ/kg, bod vzplanutí 148 °C a počátek destilace nastává pří teplotě cca 300 °C, viskozita při 40 °C činí cca 4,5 cSt. Pro srovnání standardizované palivo extra lehký topný olej má stejnou viskozitu jako MEŘO, avšak teplotu bodu vzplanutí 66 °C, počátek destilace u něj nastává kolem 170 °C a výhřevnost činí cca 42,3 MJ/kg a viskozita dosahuje cca 2,6 cSt při 40 °C.
Zkouška byla provedena na horizontální vodou chlazené spalovací komoře o vnitřním průměru 1000 mm a délce 4000 mm. Meziplášťový prostor, ve kterém proudí chladicí voda, je rozdělen na 7 sekcí se samostatným přívodem chladící vody. Spalovací komora byla vybavena inspekčními otvory umožňujícími pozorovat chování plamene.
Při zkoušce byl použit experimentální olejový hořák projektovaný pro nominální výkon 1000 kW na kterém byla instalován pneumatický efervescentní atomizér. Dávkované množství MEŘO bylo 45 až 85 kg/h (výkon 480 až 900 kW) a přebytek spalovacího vzduchu činil 6% Oj v suchých spalinách. Dávkovaný poměr atomizačního plynu (tlakový vzduch nebo metan) vůči palivu 10 hmotnostních procent, tzn. do atomizéru bylo přiváděno 4,5 až 8,5 kg/h atomizačního plynu. Přidaný výkon vnesený metanem do spalovací komory činil cca 60 až 115 kW.
Cílem zkoušky bylo pozorování následujících vlastnosti spalování, a to průměr a délka viditelné části plamene, usazování paliva ve spalovací komoře, stabilita plamene, emise oxidu uhelnatého.
Při pozorování průběhu spalování, kdy metan byl použit jako atomizační plyn, bylo zjištěno, že:
*D2er>
1. Došlo k podstatnému zkrácení viditelné délky plamene, průměr zůstal přibližně stejný.
2. Došlo ke zvýšení tepelných toků do jednotlivých chlazených sekcí komory, které jsou umístěny blíže hořáku.
3. Došlo ke snížení emisí oxidu uhelnatého.
4. Došlo ke zvýšení stability plamene, protože došlo k rychlejšímu odpaření kapek paliva a tím i ke zkrácení doby potřebné pro jejich vzplanutí.
5. Nedocházelo k usazování paliva uvnitř spalovací komory při nízkých výkonech.
Z výše uvedených výsledků je usuzováno, že použitím plynného uhlovodíku místo běžně používaného tlakového vzduchu nebo páry bude možné:
1. Stabilizovat spalování u nestandardních kapalin s výrazně nižší spotřebou stabilizačního paliva oproti běžně používaným způsobům.
2. Zkrátit délku spalovacího prostoru.
Průmyslová využitelnost
Způsob spalování kapalin podle vynálezu lze využít zejména při likvidaci hořlavých kapalných odpadů, například odpadů, které vznikají při živočišné nebo rostlinné výrobě nebo jako vedlejší produkt při jiných průmyslových výrobách.
Claims (5)
- Patentové nároky1. Způsob rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování, zejména kapalin s nízkou výhřevností a/nebo s vysokým bodem vzplanutí, vyznačující se tím, že se do proudu kapaliny vstřikované do spalovacího prostoru před jejím vstupem do spalovacího prostoru pro její pneumatickou atomizaci fouká hořlavý uhlovodík v plynném stavu.
- 2. Způsob spalování kapalin podle nároku 1, vyznačující se tím, že hořlavý uhlovodík v plynném stavuje směsí uhlovodíků v plynném stavu.
- 3. Způsob spalování kapalin podle nároku 2, vyznačující se tím, že směs uhlovodíků v plynném stavu je tvořena alespoň dvěma uhlovodíky ze skupiny obsahující metan, ethan, propan, butan, ethen, ethyn, propen a buten.
- 4. Způsob spalování kapalin podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se hořlavý uhlovodík v plynném stavu před foukáním do proudu kapaliny vstřikované do spalovacího prostoru smísí s plynným okysličovadlem.
- 5. Způsob spalování kapalin podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se hořlavý uhlovodík v plynném stavu před foukáním do proudu kapaliny vstřikované do spalovacího prostoru smísí s nehořlavým plynem.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100940A CZ2010940A3 (cs) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | Zpusob rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100940A CZ2010940A3 (cs) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | Zpusob rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ303148B6 CZ303148B6 (cs) | 2012-05-02 |
| CZ2010940A3 true CZ2010940A3 (cs) | 2012-05-02 |
Family
ID=45994874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100940A CZ2010940A3 (cs) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | Zpusob rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2010940A3 (cs) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS228284B1 (cs) * | 1981-11-25 | 1984-05-14 | Vladimir Ing Kudlacek | Způsob zpracování kapalných odpadů |
| JPS6423013A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-25 | Shin Nippon Kankyo Seibi Kk | Method and device of treating waste liquid |
| FR2679319B1 (fr) * | 1991-07-15 | 1996-05-10 | Gradient Ass | Procede d'incineration de dechets organiques. |
-
2010
- 2010-12-15 CZ CZ20100940A patent/CZ2010940A3/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ303148B6 (cs) | 2012-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lehto et al. | Review of fuel oil quality and combustion of fast pyrolysis bio-oils from lignocellulosic biomass | |
| Khalil et al. | Fuel flexible distributed combustion for efficient and clean gas turbine engines | |
| CN103069217B (zh) | 点火嘴及具备该点火嘴的加压型气化炉 | |
| US8215949B2 (en) | Combustion stabilization systems | |
| Kun-Balog et al. | Reduction of pollutant emissions from a rapeseed oil fired micro gas turbine burner | |
| AR033676A1 (es) | Aparato de bajo nox y metodos para quemar combustibles liquidos y gaseosos | |
| CN101539290B (zh) | 生物油燃烧装置 | |
| Anufriev et al. | Cleaner crude oil combustion during superheated steam atomization | |
| Al Omari et al. | Combustion of jojoba-oil/diesel blends in a small scale furnace | |
| Gad et al. | Spray and combustion characteristics for light diesel/waste cooking oils blended with fuel additives inside an industrial boiler | |
| Seljak et al. | Microturbine combustion and emission characterisation of waste polymer-derived fuels | |
| JP4939179B2 (ja) | ガスタービン燃焼器並びにその運転方法 | |
| FI87949B (fi) | Foerfarande foer reducering av kvaeveoxider vid foerbraenning av olika braenslen | |
| Xie et al. | Flow field, flame structure and emissions quantifications of oxygenated glycerol in a swirl flame combustor | |
| RU2201554C1 (ru) | Способ плазменного розжига пылеугольного топлива | |
| RU2419744C2 (ru) | Инжекционная смесительная горелка | |
| CZ2010940A3 (cs) | Zpusob rozprašování kapalin pro optimalizaci jejich spalování | |
| Zajemska et al. | Formation of pollutants in the process of co-combustion of different biomass grades | |
| KR102409908B1 (ko) | 폐유의 완전연소가 가능한 연소버너장치 | |
| WO2015092386A1 (en) | Fuel additive composition | |
| KR20140131484A (ko) | 건류가스 연소장치 | |
| RU111258U1 (ru) | Горелка для сжигания пылевидного топлива | |
| RU2706168C1 (ru) | Горелочное устройство и способ организации факела горения топлива | |
| Sies et al. | A review of the concept of fuel-water internally rapid mixing injector in burner system | |
| JP7006213B2 (ja) | 加熱装置及び加熱方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20181215 |