Засіб спалювання скидних газів та пристрій для його здійснення

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 5 F23J3 7/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)4770764/33 (22)22.12 89 (46)15.12.91 Бюл. № 4 8 (71) Институт газа АН УССР (72) С П Гориславєц. Б К.Ильенко и П.П.Надоненко (53)628.54(088.8) (56) Стрижевский И.П., Эльганатов А И. Фа кельные установки. М.: Химия, 1979, с. 2425. Михеев В.П. Венедиктов А В. Инжекц*онные горелки природного газа. М.: Недра, 1972, с. 5-7. (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ СБРОСНЫХ ГАЗОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам сжигания сбросных газов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности при сжигании сбросных газов в тепловых и технологических агрегатах Целью изобретения является повышение производительности, снижение капитальных и материальных затрат. мя потоками подают ооздух, причем основной поток воздуха -ажекте-іруют из атмосферы воздухом, подаваемым в сог.ло. Расход воздуха в сопло и суммарный р&сход воздуха на горение связаны соотношением Ос = 2 0,002 QB - 0,053 QR + 1,94, где Qc - расход воздуха в сопле, нм^/ч, Ов - расход воздуха. необходимый для сжигания заданного количества сбросного газа, нм3/ч. Воздушный поток из инжектора смешивают с сбросным газом v> сжигают. Устройство ДЛИ сжигания сбросных газоэ состоит из инжектора 8 с коническим насадком 9 и соплом 12, диффузора 3 с камерой 1 смешения, присоединенного к инжектору 8, горелочного туннеля 2, патрубков подвода воздуха 12 и сбросного газа 14. Соотношение внутренних площадей диффузора и конического наладка равно 16,0-! б 2 Уст ройство может быть выполнено цилиндрической и прямоугольной формы При выполнении устройства прямоугольным в нем установлено несколько воздушных сопел, размещенных с шагом, равным 18,0-18,2 диаметров сопел. 2 с. и 1 з п ф-лы. 1 ил, 2 табл. 00 СЛ 00 О 1698580 Изобретение относится к способам сжигания сбросных газов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности при сжигании сбросных газов в 5 тепловых и технологических агрегатах. Целью изобретения является увеличение производительности, снижение капиталовложений и материальных затрат, Сущность способа в том, что а сопло 10 инжектора устройства для сжигания сбросных газов подают поток воздуха, которым эжектируют из атмосферы основной поток воздуха, и полученный в инжекторе суммарный поток воздуха направляют в диффузор, 15 куда также подают сбросный газ. Из диффузора воздух и сбросный газ подают в камеру смешения, где их смешивают и направляют образовавшуюся газовоздушную смесь в горелочный туннель 20 камеры сгорания теплового агрегата. Расход воздуха, подаваемый в сопло, связан с расходом воздуха, необходимым для сжигания заданного количества сброс25 ного газа, соотношением 2 Qc = 0,002 QB - 0,053 Q8 + 1,94, где Qc - расход воздуха в сопло, м /ч; . Qe - расход воздуха, необходимый для сжигания заданного количества сбросного 30 газа, м3/ч. П р и м е р і . В устройстве для сжигания сбросного газа по предлагаемому способу с инжекцией основного количества воздуха, необходимого для сжигания сбросного газа воздухом, подаваемым в воздушное сопло, 35 сжигают сбросный гзз в количестве Qr ~ 5 нм3/ч следующего состава, об.%: Нг 32.66; СН4 13,50; С2Н4 16,64; С 3 Н 6 1,81; СзНе 16,54; С4Н10 8,05; Cs 3,35; Сб 0,6; H2S 3,83; N2 2,82; СО2 0.2. АО Удельный вес сбросного газа 1,13 кг/м ' теплотворная способность 8796,8 ккал/нм , теоретический расход воздуха, необходимый для сжигания 1 нм сбросного газа, равен 9,85 нм . Коэффициент избытка воз- 45 духа при сжигании сбросного газа 1,15, диаметр воздушного сопла 2,5 мм. Расход воздуха, необходимый для сжигания сбросного газа, определяют из выражения 50 П р и м е р 2, Кап и а примере 1, только расход сбросного газа Qr равен 10 нм /ч. Расход воздуха, необходимый для сжигания 10 нм3/ч сбросного газа: QB = 9,85-1,15-10= 113,2 нм 3 /ч. Расход воздуха, подаваемый в воздушное сопло: Qc = О,002-113,22 - 0,053-113,2 + 1,94; Qc = 21,58 HM J /4. П р и м е р З . Как и в примере 1, только расход сбросного газа Qr равен 15 нм3/ч. Расход воздуха, необходимый для сжигания 15 нм /ч сбросного газа; QB = 9,85-1.15.15= 169.8 нм 3 /ч Расход воздуха, подаваемый в воздушное сопло; Qc = 0,002 169.82 - 0,053-169.8 + 1,94; QC = 5 0 . 6 H M 3 / 4 . Из приведенных примеров видно, что при сжигании сбросного газа согласно изобретению расход воздуха, подаваемого в сопло, значительно ниже, чем при сжигании газа по известному способу в горелках с активной воздушной струей, при этом достигается снижение расхода воздуха в сопло в 3,35-10,59 раза в зависимости от производительности горелки по сжигаемому сбросному газу и в соответствии с соотношением между Qc и QE Qc = 0,002 QD2 - 0,053 QB + 1,94. При сжигании сбросного газа производительность устройства увеличивается более чем в три раза по сравнению с известным способом. Соотношение между Qc и QB получено на ЭВМ аппроксимацией экспериментальных данных по сжиганию сбросного газа по предлагаемому способу при коэффициенте избытка воздуха а 1,15. Отклонение при расчете QB, вследствие изменения коэффициентов мли свободного члена соотношения, приведет или к завышению значения QB, ЧТО равнозначно неоправданному поьышению коэффициента избытка воздуха, т е. увеличению энергозатрат на сжигание сбросного газа, мли к занижению значения QB. ЧТО равнозначно снижению коэффициента избытка воздуха и развитию недожога. На чертеже изображено устройство для реализации способа. Устройство содержит камеру 1 смешеРасход воздуха для сжигания 5 нм /ч ния сбросного газа и воздуха, установленсбросного гаэа равен ный над ней горелочный туннель 2 и О„ = 9.85*1.15-5 = 56,6 нм3/ч. Расход воздуха, подаваемый в воздуш- 55 диффузор 3, расположенный под камерой смешения. К диффузору на фланцевом соеное сопло, определяют из соотношения динении 4 прикреплена труба 5 с пзтрубком Qc = 0,002 QB2 - 0,053 QR + 1.94. для подвода сбросного газа 6 и днищем 7. В Он равен днище жестко закреплен воздушный инжекQc = 0,002-56,6 - 0,053-56,6 + 1,94; 3 тор 8 с коническим насадком 9. установленQc = 5,34 нм /ч. QB = QT a Qr. 1698580 ный соосно в трубе 5, В своей верхней части инжектор 8 снабжен установочной рамкой 10 с ребрами 11, предназначенными для его центровки при установке в днище 7 трубы 5. В нижней части инжектора 8 расположены 5 воздушчь*е сопла (сопло) 12. Сопла установлены на соединенных между собой опорных втулках 13 и снабжены патрубками 14 для подвода воздухе. Соотношение площадей входного отверст ия диффузора и выходного 10 отвррілия насадка составляет 15,0-16,2. Шаг мчжду соплами при прямоугольном сечечии устройева ^ля ежигзмия сбросны.»: газов равен 18,0-18,2 диаметров сопел. Испытания предлагаемой конструкции 15 устройства для сжигания сбросных rr,joa проводили на экспериментальной установке Института гзза АН УССР. В прежессе испытаний осуществляли сжигание природного газа давле