CZ308899B6 - Air box with flue gas recirculation - Google Patents
Air box with flue gas recirculation Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308899B6 CZ308899B6 CZ2020712A CZ2020712A CZ308899B6 CZ 308899 B6 CZ308899 B6 CZ 308899B6 CZ 2020712 A CZ2020712 A CZ 2020712A CZ 2020712 A CZ2020712 A CZ 2020712A CZ 308899 B6 CZ308899 B6 CZ 308899B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- air
- nozzle
- duct
- flue
- flue gas
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
- F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/26—Details
Abstract
Description
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká vzduchové skříně procesního hořáku, který slouží ke spalování plynných nebo i kapalných paliv s vnitřní recirkulací spalin pro snížení emisí NOX a stabilizaci plamene.The invention relates to an air housing for a process burner which serves to burn gaseous or even liquid fuels with internal flue gas recirculation to reduce NO X emissions and stabilize the flame.
Dosavadní stav technikyPrior art
Ve standardních aplikacích, tzn. v rafineriích, energetice a těžkém průmyslu se používají hořáky pro procesní pece, přičemž spalování kapalných a plynných paliv má za následek vznik oxidů dusíku ve spalinách. V současné době je snaha co nejvíce snižovat emise těchto oxidů dusíku. Proto se používají tzv. low-NOx či ultra low-NOx hořáky, které splňují legislativní normy, ale jsou konstrukčně složité a náročné na údržbu.In standard applications, ie. burners for process furnaces are used in refineries, energy and heavy industry, and the combustion of liquid and gaseous fuels results in the formation of nitrogen oxides in the flue gas. At present, efforts are being made to reduce emissions of these nitrogen oxides as much as possible. Therefore, so-called low-NOx or ultra low-NOx burners are used, which meet legislative standards, but are structurally complex and difficult to maintain.
Jednou z dalších možností, jak snižovat emise oxidů dusíku hořáků, by bylo využití tzv. recirkulace spalin, kdy se spaliny dostávají zpět do spalovacího vzduchu, vzniká směs a palivo se tak kvalitněji spálí, vznikne stabilní plamen a dochází i ke kvalitnějšímu ohřevu vsázkového materiálu.One of the other ways to reduce nitrogen oxide emissions from burners would be the use of so-called flue gas recirculation, where the flue gases are returned to the combustion air, a mixture is formed and the fuel burns better, a stable flame is created and the charge material is heated better.
Cílem vynálezu je představit vzduchovou skříň pro hořák, která svou konstrukcí umožní snížit emise oxidů dusíku.The object of the invention is to provide an air box for a burner which, by its construction, makes it possible to reduce nitrogen oxide emissions.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Výše uvedené nedostatky odstraňuje vzduchová skříň s recirkulací spalin podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje kruhový vzduchový kanál, do kterého je shora zaústěn kanál přívodu vzduchu, přičemž ve vzduchovém kanále je uspořádána tryska pro vzduch upevněná na vzduchové cloně, přičemž tryska pro vzduch má na výstupu kuželové zúžení, které přechází do válcového usměrňovače, přičemž na vzduchový kanál navazuje vnitřní límec, ve kterém je na spalinové cloně posuvně uspořádána tryska pro směs vzduchu a spalin, která je kuželového tvaru, přičemž její vstupní průměr je větší než průměr usměrňovače trysky a na výstupu je zakončena válcovým usměrněním, přičemž na vnějším obvodu vnitřního límce je uspořádána příruba pro přichycení vzduchové skříně k procesní peci, a to v pomyslné rovině, která je před ústím trysky a na ni je z jedné strany připevněn vnější límec obklopující ústí vnitřního límce a z druhé strany jsou na otvory v přírubě upevněny čtyři redistribuční kanály pro spaliny rozprostírající se od prostoru vymezeného vnitřním límcem a vnějším límcem přes koleno do prostoru vymezeného clonami, přičemž mezi vzduchovou clonou trysky a spalinovou clonou trysky je uspořádána vzpěra, která je připojena na regulační páku umístěnou uvnitř kanálu.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the flue gas recirculation air box according to the invention, the essence of which consists in a circular air duct into which an air supply duct opens from above, an air nozzle mounted on an air curtain being arranged in the air duct. the air has a conical constriction at the outlet, which passes into a cylindrical baffle, while the air duct is connected to an inner collar, in which a nozzle for a mixture of air and flue gas, which is conical, is slidably arranged on the flue screen, its inlet diameter being larger than the baffle diameter nozzle and at the outlet is terminated by a cylindrical orientation, on the outer circumference of the inner collar is arranged a flange for attaching the air box to the process furnace, in an imaginary plane which is in front of the nozzle mouth and on one side the outer collar collar and on the other side four redistribution channels for s are attached to the holes in the flange wafers extending from the space defined by the inner collar and the outer collar through the elbow to the space defined by the orifices, a strut being arranged between the air orifice of the nozzle and the flue gas orifice of the nozzle which is connected to a control lever located inside the duct.
Ve výhodném provedení je kanál proveden jako čtvercový.In a preferred embodiment, the channel is square.
V dalším výhodném provedení jsou redistribuční kanály provedeny jako trubky.In another preferred embodiment, the redistribution channels are designed as tubes.
Objasnění výkresůExplanation of drawings
Vynález bude dále objasněn pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje čelní pohled na vzduchovou skříň podle vynálezu a obr. 2 představuje boční pohled na vzduchovou skříň v řezu podél linie A-A z obr. 1.The invention will be further elucidated by means of the drawings, in which Fig. 1 is a front view of an air box according to the invention and Fig. 2 is a side view of the air box in section along the line A-A of Fig. 1.
- 1 CZ 308899 B6- 1 CZ 308899 B6
Příklad uskutečnění vynálezuExample of an embodiment of the invention
Na obr. 1 je čelní pohled na vzduchovou skříň 1 procesního hořáku, kde je vidět příruba 11 s otvory pro přichycení vzduchové skříně k neznázoměné procesní peci. Navíc je zde v zásadě vidět jen čtvercový kanál 4, do kterého je přiváděn spalovací vzduch B. Příruba 2 slouží pro připojení k přívodnímu potrubí spalovacího vzduchu. Průtok spalovacího vzduchu může být regulován pomocí regulační páky 3. O tom bude pojednáno později.Fig. 1 is a front view of the air box 1 of the process burner, where a flange 11 with holes for attaching the air box to a process furnace (not shown) can be seen. In addition, in principle only a square channel 4 is visible here, into which the combustion air B is supplied. The flange 2 serves for connection to the combustion air supply pipe. The combustion air flow can be regulated by means of the control lever 3. This will be discussed later.
Příruba vzduchové skříně 11 je dále vybavena několika otvory. Jedná se o otvor 23 pro průchod neznázoměného stabilizačního hořáku, a otvory 24 pro průchod sekundárních trysek distribuce plynu. U otvorů 24 průchodu pro sekundární trysky jsou díry 25 pro ukotvení neznázoměných připojovacích šroubů. Díry 22 pro šroub jsou pak přítomny pro přichycení stabilizačního hořáku.The air box flange 11 is further provided with several holes. These are openings 23 for the passage of a stabilization burner (not shown), and openings 24 for the passage of secondary gas distribution nozzles. At the openings 24 of the passage for the secondary nozzles, there are holes 25 for anchoring connecting screws (not shown). The screw holes 22 are then present to attach the stabilizing burner.
Na obr. 2 je řez podél linie A-A z obr. 1. Je na něm vidět, že vzduchová skříň 1 obsahuje kruhový vzduchový kanál 12. ve kterém je uspořádána tryska 5 pro vzduch. Tryska 5 pro vzduch má na výstupu kuželové zúžení 14, které přechází do válcového usměrňovače 6. Tryska 5 pro vzduch je pevně uložena na vzduchové cloně 15 pevně uspořádané na okraji vnitřního obvodu vzduchového kanálu 12. Druhá tryska 7 pro směs vzduchu a spalin, která v zásadě navazuje na trysku 5 pro vzduch je kuželového tvaru a je na výstupu zakončena válcovým usměrněním 8. Vstupní průměr trysky 7 je větší než průměr usměrňovače 6 trysky 5. Tryska 7 pro směs vzduchu a spalin je opatřena na svém vstupním okraji spalinovou clonou 17. a je na ní uspořádána posuvně po vnitřním límci 9. Ten je uspořádán před vzduchovým kanálem 12 a má v zásadě i stejný průměr. Vstupní okraj vnitřního límce 9 je uspořádán na výstupním okraji kolene 18 redistribučního kanálu 16, který představuje zpětné vedení pro spaliny C přiváděné z prostoru před výstupem z vnitřního límce 9, který je dále vymezen vnějším límcem 19. Z druhé strany kolene 18 redistribučního kanálu 16 je konec vzduchového kanálu 12. Vzduchová clona 15 ukončuje vzduchový kanál 12. V řezu podél linie A-A jsou vidět dva redistribuční kanály 16. ale celkově jsou čtyři, jak je vidět na obr. 1. Redistribuční kanál 16 je v zásadě proveden jako trubka.Fig. 2 is a section along the line A-A of Fig. 1. It can be seen that the air box 1 comprises a circular air duct 12 in which an air nozzle 5 is arranged. The air nozzle 5 has at its outlet a conical constriction 14 which passes into a cylindrical baffle 6. The air nozzle 5 is fixedly mounted on an air curtain 15 fixedly arranged at the edge of the inner circumference of the air duct 12. The second nozzle 7 for a mixture of air and flue gas basically connects to the air nozzle 5 is conical in shape and is terminated at the outlet by a cylindrical baffle 8. The inlet diameter of the nozzle 7 is larger than the diameter of the baffle 6 of the nozzle 5. The air-flue gas mixture 7 is provided at its inlet edge with a flue gas screen 17. it is arranged slidably on the inner collar 9. It is arranged in front of the air duct 12 and has essentially the same diameter. The inlet edge of the inner collar 9 is arranged at the outlet edge of the elbow 18 of the redistribution channel 16, which represents a return line for flue gases C supplied from the space before the outlet of the inner collar 9, which is further defined by the outer collar 19. the end of the air duct 12. The air curtain 15 terminates the air duct 12. In section along line AA, two redistribution ducts 16 are visible, but in total there are four, as seen in Fig. 1. The redistribution duct 16 is basically a tube.
Vnitřní límec 9, společně s vnějším límcem 19 upevněným k přírubě 11 tedy vymezuje prostor, ze kterého jsou nasávány přes redistribuční kanál 16 spaliny zpátky do prostoru, který je vymezen clonami 15 a 17 trysek 5, 7. Vstupy do redistribučních kanálů 16 jsou v otvorech 20 příruby 11, která je pevně připojena na vnějším obvodě vnitřního límce 9, a to v pomyslné rovině x, která je na obr. 2 zobrazena čárkovanou čarou a je před ústím trysek 7 a zároveň je na tuto přírubu 11 připevněn vnější límec 19. a to z druhé strany než jsou připojeny redistribuční kanály 16.The inner collar 9, together with the outer collar 19 fixed to the flange 11, thus defines the space from which the flue gases are sucked back through the flue gas redistribution channel 16 back into the space defined by the orifices 15 and 17 of the nozzles 5, 7. 20 of a flange 11, which is fixedly connected to the outer circumference of the inner collar 9, in the imaginary plane x, which is shown in FIG. 2 by a dashed line and is in front of the nozzle mouth 7 and at the same time this, on the other hand, than the redistribution channels 16 are connected.
Spalovací vzduch B vstupuje do čtvercového kanálu 4 a odtud dále do vzduchového kanálu 12 a ze vzduchového kanálu 12 do trysky 5 pro vzduch. Spaliny C jsou vedeny z prostoru vymezeného vnitřním límcem 9 a vnějším límcem 19 přes přírubu 11 čtyřmi redistribučními kanály 16 přes kolena 18 zpět do prostoru před vstupní okraj trysky 7 pro směs vzduchu a spalin, jak již bylo uvedeno, do prostoru, který je vymezen clonami 15.17.The combustion air B enters the square duct 4 and from there further into the air duct 12 and from the air duct 12 to the air nozzle 5. The flue gases C are led from the space defined by the inner collar 9 and the outer collar 19 through the flange 11 through the four redistribution channels 16 through the elbows 18 back to the space in front of the inlet edge of the air and flue gas mixture nozzle 7, as already mentioned. 15.17.
Mezi vzduchovou clonou 15, na které je připevněna tryska 5 a spalinovou clonou 17 trysky 7 je uspořádána vzpěra 21. která je připojena a ovládána regulační pákou 3, která je vidět na obr. 1. Tato vzpěra vymezuje specifickou vzdálenost mezi tryskami 5,7a tím je možné docílit změny podtlaku a nasát tak požadované množství spalin z prostoru spalovací pece skrze redistribuční kanály 16.Arranged between the air curtain 15 on which the nozzle 5 is mounted and the flue gas curtain 17 of the nozzle 7 is a strut 21 which is connected and controlled by a control lever 3, which can be seen in Fig. 1. it is possible to achieve changes in the vacuum and thus to suck in the required amount of flue gases from the combustion furnace space through the redistribution channels 16.
Vzduchový kanál 12 je opatřen připojovací přírubou 13 s otvory pro plynový hořák opatřený připojovacím límcem 10 pro usazení plynového hořáku a vymezení vůle.The air duct 12 is provided with a connecting flange 13 with openings for a gas burner provided with a connecting collar 10 for seating the gas burner and defining the clearance.
-2 CZ 308899 B6-2 CZ 308899 B6
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Vzduchová skříň s recirkulací spalin umožňuje efektivně měnit charakteristiku plamene atím snížit 5 emise NOx. Recirkulací spalin je možné využít ve standardních aplikacích, tzn. v rafineriích, energetice a těžkém průmyslu. Vzduchová skříň s recirkulací spalin může být použita tam, kde se jako palivo spaluje zemní plyn, rafinérský plyn, případně i tam, kde jako sekundární palivo slouží kapalné palivo. Ve výše popsané konfiguraci je možné dosahovat podobného množství emisí NOx, jako s low-NOx či ultra low-NOx hořáky.The flue gas recirculation air box makes it possible to effectively change the flame characteristics while reducing NOx emissions. Flue gas recirculation can be used in standard applications, ie. in refineries, energy and heavy industry. The flue gas recirculation air box can be used where natural gas, refinery gas is burned as fuel, or even where liquid fuel is used as secondary fuel. In the configuration described above, it is possible to achieve a similar amount of NOx emissions as with low-NOx or ultra low-NOx burners.
Recirkulace spalin také přináší vyšší míru stabilizace plamene, neboť díky nasátí spalin do spalovacího vzduchu dochází k jeho ohřátí. Přítomnost vyššího množství CO2 a vodních par ve směsi spalovacího vzduchu a spalin může mít za následek zvýšení emisivity plamene a v určité konfiguraci přispět k lepšímu ohřevu procesních látek.Flue gas recirculation also brings a higher degree of flame stabilization, as it is heated by the intake of flue gas into the combustion air. The presence of higher amounts of CO2 and water vapor in the mixture of combustion air and flue gases can result in an increase in the emissivity of the flame and in a certain configuration contribute to a better heating of the process substances.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020712A CZ308899B6 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Air box with flue gas recirculation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020712A CZ308899B6 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Air box with flue gas recirculation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2020712A3 CZ2020712A3 (en) | 2021-08-11 |
| CZ308899B6 true CZ308899B6 (en) | 2021-08-11 |
Family
ID=77176575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020712A CZ308899B6 (en) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Air box with flue gas recirculation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ308899B6 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0229231B1 (en) * | 1986-01-13 | 1990-03-14 | Deutsche Babcock Werke Aktiengesellschaft | Burner for the combustion of fuels with reduced production of nitric oxides |
| CN110094729A (en) * | 2019-05-07 | 2019-08-06 | 欧华权 | Bispin wind combustor |
-
2020
- 2020-12-22 CZ CZ2020712A patent/CZ308899B6/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0229231B1 (en) * | 1986-01-13 | 1990-03-14 | Deutsche Babcock Werke Aktiengesellschaft | Burner for the combustion of fuels with reduced production of nitric oxides |
| CN110094729A (en) * | 2019-05-07 | 2019-08-06 | 欧华权 | Bispin wind combustor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2020712A3 (en) | 2021-08-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102047041B (en) | Fuel injector for low NOx furnace | |
| US5431559A (en) | Oxygen-fuel burner with staged oxygen supply | |
| US4708638A (en) | Fluid fuel fired burner | |
| CZ130296A3 (en) | Process and apparatus for burning powder fuel | |
| JP2003527556A5 (en) | ||
| CN208139272U (en) | A kind of low nitrogen burner | |
| SE8105566L (en) | BURNER FOR INSTALLATION IN HEATING BOILERS AND ANGGENERATOR | |
| CN208139271U (en) | A kind of low nitrogen burner | |
| US10006628B2 (en) | Low NOx gas burners with carryover ignition | |
| CN104764005A (en) | Solid fuel burner | |
| EP3152490B1 (en) | Non-symmetrical low nox burner apparatus and method | |
| NO311855B1 (en) | Method and burner head for combustion of liquid or gaseous fuels | |
| CN112368513B (en) | Low NOx burner and flow momentum enhancing device | |
| CZ308899B6 (en) | Air box with flue gas recirculation | |
| CN207539905U (en) | The low-NOx combustor of ultralow discharged nitrous oxides | |
| CN207112805U (en) | A kind of low nitrogen burner | |
| US20060088794A1 (en) | Superheating burner with turbulence ring | |
| JP4673554B2 (en) | Removable ignition chamber filling used for burner | |
| JP4264003B2 (en) | Burner system using improved flue gas circulation | |
| RU63030U1 (en) | FUEL AND BURNER WITH REDUCED NITROGEN OXIDES | |
| RU134288U1 (en) | BURNER DEVICE (OPTIONS) | |
| CN108019751A (en) | The low NO of ultralow discharged nitrous oxidesxBurner | |
| NO782608L (en) | BURNERS FOR HEATER. | |
| CN212273977U (en) | Burner with a burner head | |
| US20100154771A1 (en) | Air-flow-controlling rear housing member |