RU2657028C1 - Method of flameless combustion of a carbon-containing fuel - Google Patents
Method of flameless combustion of a carbon-containing fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657028C1 RU2657028C1 RU2017128993A RU2017128993A RU2657028C1 RU 2657028 C1 RU2657028 C1 RU 2657028C1 RU 2017128993 A RU2017128993 A RU 2017128993A RU 2017128993 A RU2017128993 A RU 2017128993A RU 2657028 C1 RU2657028 C1 RU 2657028C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- fuel
- carbon
- solid fuel
- burning
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 38
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 5
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 102220579497 Macrophage scavenger receptor types I and II_F23C_mutation Human genes 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010849 combustible waste Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B50/00—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone
- F23B50/02—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone the fuel forming a column, stack or thick layer with the combustion zone at its bottom
- F23B50/06—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone the fuel forming a column, stack or thick layer with the combustion zone at its bottom the flue gases being removed downwards through one or more openings in the fuel-supporting surface
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B90/00—Combustion methods not related to a particular type of apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сжигания твердого топлива, имеющего в своем составе углеродсодержащие материалы, и может быть использовано для автономного, экологически чистого и экономичного обогрева жилых и хозяйственных помещений, теплиц и парников, дачных домиков, бытовок, палаток и железнодорожных вагонов, а также для переработки углеродсодержащих отходов.The invention relates to the field of burning solid fuel, which contains carbon-containing materials, and can be used for autonomous, environmentally friendly and economical heating of residential and utility rooms, greenhouses and hotbeds, country houses, change houses, tents and railway cars, as well as for processing carbon waste.
Уровень техникиState of the art
Известен способ сжигания топлива в плотном фильтрующем слое, которое размещается на воздухораспределительной (колосниковой) решетке. Слой топлива продувается воздухом со скоростью, при которой устойчивость слоя не нарушается (см. Теплогенерирующие установки: Учеб. для вузов. Г.Н. Делягин, В.И. Лебедев, Б.А. Пермяков, П.А. Хаванов. М.: ООО «ИД «БАСТЕТ»», 2010. С. 111-112). Твердое топливо загружают на прогорающие очаговые остатки топлива от предыдущей загрузки. Под колосниковую решетку подают воздух, который является источником кислорода, необходимым для процесса горения. Свежее топливо воспламеняется снизу от очаговых остатков по всей площади слоя. Фронт горения распространяется снизу вверх по толщине слоя топлива.A known method of burning fuel in a dense filter layer, which is placed on the air distribution (grate) grid. The fuel layer is blown with air at a speed at which the stability of the layer is not violated (see Heat-generating installations: Textbook for universities. GN Delyagin, VI Lebedev, BA Permyakov, PA Khavanov. M. : LLC “Publishing House“ BASTET ”, 2010, p. 111-112). Solid fuel is loaded onto burnt focal fuel residues from the previous load. Under the grate, air is supplied, which is the source of oxygen necessary for the combustion process. Fresh fuel ignites below the focal residues over the entire area of the layer. The combustion front extends from bottom to top in the thickness of the fuel layer.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, является сжигание топлива в плотном фильтрующем слое, которое размещается на основе (колосниковой решетке). В процессе горения устойчивость слоя не нарушается.Signs of an analogue that coincide with the essential features of the proposed method is the burning of fuel in a dense filter layer, which is placed on the basis of (grate). During combustion, the stability of the layer is not violated.
Недостаток данного способа заключается в том, что он применяется только для кускового твердого топлива. Мелкодисперсное топливо просыпается через колосниковую решетку, а также уносится продуваемым воздухом, что приводит к нарушению устойчивости слоя топлива и процесса горения.The disadvantage of this method is that it is used only for lumpy solid fuel. Fine fuel wakes up through the grate, and is also carried away by purged air, which leads to a violation of the stability of the fuel layer and the combustion process.
Известны способ получения диоксида кремния и тепловой энергии из кремнийсодержащих растительных отходов и установка для сжигания мелкодисперсных материалов (патент РФ 2291105, МПК С01В 33/12, F23C 9/00, опубл. 10.01.2007. Бюл. №1). Изобретение относится к области энерготехнологической переработки мелкодисперсных материалов, преимущественно к утилизации кремнийсодержащих растительных отходов, в результате получается диоксид кремния различной чистоты, и может быть применено для выработки тепловой энергии при сжигании дробленых твердых топлив или горючих отходов, которые используются, например, для отопления, горячего водоснабжения, технологических нужд, а также для выработки электроэнергии. Способ включает окислительный обжиг в непрерывном режиме предварительно подготовленного исходного сырья при движении плотного слоя в зоне горения с регулированием температуры горения, изменяя расход воды или пара, подаваемых в зону горения, и утилизацию тепла отходящих газов.A known method of producing silicon dioxide and thermal energy from silicon-containing vegetable waste and installation for burning fine materials (RF patent 2291105, IPC СВВ 33/12, F23C 9/00, publ. 10.01.2007. Bull. No. 1). The invention relates to the field of energy technological processing of finely dispersed materials, mainly to the utilization of silicon-containing vegetable waste, the result is silicon dioxide of various purities, and can be used to generate thermal energy when burning crushed solid fuels or combustible waste, which are used, for example, for heating, hot water supply, technological needs, as well as for generating electricity. The method includes oxidative firing in continuous operation of previously prepared feedstock during the movement of a dense layer in the combustion zone with control of the combustion temperature, changing the flow rate of water or steam supplied to the combustion zone, and utilizing the heat of the exhaust gases.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются возможность энерготехнологической переработки мелкодисперсных материалов и регулирование температуры горения.Signs of an analogue that coincide with the essential features of the proposed method are the possibility of energy-technological processing of finely dispersed materials and regulation of the combustion temperature.
Предлагаемое техническое решение может быть реализовано с помощью сравнительно больших и сложных установок, требующих наличия дымохода, что делает их непригодными для обогрева небольших помещений. Наличие шнековых устройств приводит к уносу мелкодисперсных частиц в атмосферу.The proposed technical solution can be implemented using relatively large and complex installations that require a chimney, which makes them unsuitable for heating small rooms. The presence of screw devices leads to the entrainment of fine particles into the atmosphere.
Наиболее близким по существу технического решения к заявляемому способу сжигания твердого топлива является известный беспламенный способ сжигания твердого топлива, включающий горизонтальную укладку твердого топлива плотным слоем, его зажигание и сжигание. Твердое топливо укладывают на колосниковой решетке, а в качестве твердого топлива используют топливные брикеты (патент РФ 2393381, МПК F23B 70/00, опубл. 27.06.2010. Бюл. №18). Данное изобретение может быть использовано для автономного, экологически чистого, экономичного обогрева и позволяет увеличить период между загрузками топлива до 11 часов.The closest in essence the technical solution to the claimed method of burning solid fuel is a known flameless method of burning solid fuel, including horizontal laying of solid fuel in a dense layer, its ignition and combustion. Solid fuel is placed on the grate, and fuel briquettes are used as solid fuel (RF patent 2393381, IPC F23B 70/00, publ. 06/27/2010. Bull. No. 18). This invention can be used for autonomous, environmentally friendly, economical heating and can increase the period between fuel loads up to 11 hours.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются беспламенное сжигание твердого топлива и возможность сжигания пылевидного топлива.The signs of the prototype, coinciding with the essential features of the proposed method are flameless burning of solid fuel and the possibility of burning pulverized fuel.
К недостаткам данного способа можно отнести то, что он требует дополнительной операции приготовления брикетов из пылевидного топлива и он не пригоден для сжигания топлива с низким содержанием углерода. Отсутствует возможность регулировки тепловой мощности в процессе горения топлива.The disadvantages of this method include the fact that it requires an additional operation for the preparation of briquettes from pulverized fuel and it is not suitable for burning fuel with a low carbon content. There is no possibility of adjusting the thermal power in the process of burning fuel.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретения является разработка экологически чистого способа сжигания твердого топлива (без использования дымохода), применяемого для обогрева помещений, в том числе жилых, спальных помещений. В результате решения данной задачи при реализации способа могут быть получены новые технические результаты, заключающиеся в уменьшении потерь тепла с газообразными продуктами горения, а также с химическим недожогом углерода топлива, возможность сжигания мелкодсперсного топлива с повышенным содержанием негорючих материалов.The objective of the present invention is to develop an environmentally friendly method of burning solid fuel (without the use of a chimney), used for heating rooms, including residential, sleeping rooms. As a result of solving this problem, when implementing the method, new technical results can be obtained, consisting in reducing heat loss with gaseous products of combustion, as well as with chemical underburning of carbon fuel, the possibility of burning fine fuel with a high content of non-combustible materials.
Технические результаты достигаются тем, что в беспламенном способе сжигания твердого топлива, включающем укладку твердого топлива на основу, его зажигание и сжигание, согласно изобретению в качестве твердого топлива используют углесодержащие сырье с содержанием не менее 10% углерода, а в качестве основы используют пористую теплостойкую перегородку, при этом сжигание топлива производят, осуществляя принудительное удаление газообразных продуктов сгорания через пористую теплостойкую перегородку.Technical results are achieved by the fact that in a flameless method of burning solid fuel, including laying solid fuel on a base, igniting and burning it, according to the invention, carbon-containing raw materials with a content of at least 10% carbon are used as solid fuel, and a porous heat-resistant partition is used as a base while the combustion of fuel is carried out by forcing the removal of gaseous products of combustion through a porous heat-resistant partition.
Данные технические результаты достигаются тем, что в способе сжигания твердого топлива, включающем укладку твердого топлива, его зажигание и сжигание, твердое топливо укладывают горизонтальным слоем на пористую теплостойкую перегородку, через которую происходит удаление газообразных продуктов сгорания.These technical results are achieved by the fact that in the method of burning solid fuel, including laying solid fuel, igniting and burning it, solid fuel is laid in a horizontal layer on a porous heat-resistant partition through which gaseous products of combustion are removed.
Отличительная особенность заявляемого способа сжигания твердого топлива состоит в том, что твердое топливо укладывают на пористую теплостойкую перегородку, через которую происходит принудительное удаление газообразных продуктов сгорания. Источником кислорода, необходимого для процесса горения, является воздух, который подают сверху сжигаемого слоя топлива. В отличие от традиционных способов сжигания зона горения при этом перемещается сверху вниз. Фильтрация газов через мелкодисперсный материал обеспечивает высокую эффективность теплообмена между газообразной и твердой фазой. В результате подаваемый воздух быстро нагревается, охлаждая золу (негорючие материалы), а продукты сгорания эффективно отдают тепло, подогревая топливо перед процессом горения. Потери тепла с продуктами сгорания уменьшаются, что позволяет поддерживать стабильный процесс горения топлива с высоким содержанием негорючих компонентов. При сжигании крупнокускового топлива и брикетов происходит длительное сгорание кусков и перемещение продуктов сгорания (углекислого газа) относительно разогретого углеродсодержащего материала, что приводит к повышенному содержанию угарного газа в продуктах сгорания:A distinctive feature of the proposed method for burning solid fuel is that solid fuel is placed on a porous heat-resistant partition through which forced removal of gaseous products of combustion occurs. The source of oxygen required for the combustion process is air, which is fed from above the burned fuel layer. Unlike traditional combustion methods, the combustion zone moves from top to bottom. Filtration of gases through a finely dispersed material provides high heat transfer efficiency between the gaseous and solid phases. As a result, the supplied air heats up quickly, cooling the ash (non-combustible materials), and the combustion products efficiently give off heat, heating the fuel before the combustion process. Heat losses from combustion products are reduced, which allows to maintain a stable fuel combustion process with a high content of non-combustible components. When lumpy fuel and briquettes are burned, lumps are burned for a long time and the products of combustion (carbon dioxide) move relative to the heated carbon-containing material, which leads to an increased content of carbon monoxide in the products of combustion:
СO2 + С = 2СО.CO 2 + C = 2CO.
К аналогичному эффекту приводят пары воды, содержащиеся в продуктах сгорания:A similar effect is caused by water vapor contained in the products of combustion:
Н2O + С = СО + Н2.H 2 O + C = CO + H 2.
В предлагаемом нами способе вероятность протекания данных реакций уменьшается из-за эффективного теплообмена и быстрого охлаждения углекислого газа и паров воды. Кроме того, частицы углерода, содержащиеся в мелкодисперсном топливе, выгорают, не успевая вступить в реакцию с образованием угарного газа.In our proposed method, the probability of these reactions is reduced due to efficient heat transfer and rapid cooling of carbon dioxide and water vapor. In addition, the carbon particles contained in the fine fuel burn out, not having time to react with the formation of carbon monoxide.
Предлагаемое техническое решение реализуется в топочных камерах вертикального типа, в которых роль колосниковой решетки выполняет пористая теплостойкая перегородка, поверх которой засыпается пылевидное углеродсодержащее топливо. Снизу перегородки в топочной камере создается разрежение, стимулирующее поток воздуха, подаваемый в верхнюю часть камеры. Воздух проходит через золу, нагревается и попадает в зону горения. Слой топлива поджигается с верхней стороны слоя и беспламенно сгорает с окислением углерода в зоне сгорания, которая, в свою очередь, по мере выгорания углерода перемещается в сторону перегородки. Газообразные продукты сгорания фильтруются через мелкодисперсное топливо.The proposed technical solution is implemented in vertical combustion chambers, in which the role of the grate is played by a porous heat-resistant partition, over which dusty carbon-containing fuel is poured. A vacuum is created at the bottom of the partition in the combustion chamber, stimulating the flow of air supplied to the upper part of the chamber. Air passes through the ash, heats up and enters the combustion zone. The fuel layer is ignited on the upper side of the layer and burns flamelessly with oxidation of carbon in the combustion zone, which, in turn, moves toward the septum as the carbon burns out. Gaseous products of combustion are filtered through fine fuel.
Предложенная схема сжигания обеспечивает нагрев воздуха, быструю отдачу тепла дымовых газов и нагрев нижележащих слоев топлива. Это обеспечивает снижение потерь тепла с продуктами сгорания, что позволяет сжигать топливо с повышенным содержанием негорючих материалов (перерабатывать отходы).The proposed combustion scheme provides air heating, quick return of flue gas heat and heating of the underlying fuel layers. This provides a reduction in heat loss with combustion products, which allows you to burn fuel with a high content of non-combustible materials (recycle waste).
Температура горящего слоя при беспламенном горении не превышает 800°С, что практически не дает образовываться окислам азота, сопровождающим сжигание в печах с кипящим слоем и слоевых топках при интенсивном нижнем поддуве воздуха. Режим горения определяется величиной разрежения в нижней части топочной камеры либо регулированием расхода воздуха в верхней ее части. Низкая теплопроводность мелкодисперсного топлива сохраняет температуру, достаточную для воспламенения длительное время, что позволяет регулировать тепловую мощность установки прерывистой подачей воздуха, то есть временным прекращением процесса горения. Теплоотвод от топочной камеры может быть организован за счет теплообменников, расположенных на боковых ее поверхностях и в пористой перегородке.The temperature of the burning layer during flameless combustion does not exceed 800 ° C, which practically prevents the formation of nitrogen oxides accompanying combustion in fluidized bed furnaces and layered furnaces with intensive lower air blowing. The combustion mode is determined by the amount of vacuum in the lower part of the combustion chamber or by controlling the air flow in its upper part. The low thermal conductivity of the finely dispersed fuel maintains a temperature sufficient to ignite for a long time, which allows you to adjust the thermal power of the installation by intermittent air supply, that is, by temporarily stopping the combustion process. The heat sink from the combustion chamber can be organized by heat exchangers located on its lateral surfaces and in the porous partition.
Заявляемый беспламенный способ сжигания твердого топлива может быть подтвержден следующими примерами.The inventive flameless method of burning solid fuel can be confirmed by the following examples.
Пример 1. Циклонную пыль из системы газоочистки кремниевого производства, содержащую 10% углерода (древесный и каменный уголь) и негорючие компоненты (диоксид кремния 88% и 2% других неорганических соединений), укладывают в топочную камеру на пористую теплостойкую перегородку, осуществляют зажигание верхнего слоя пыли и принудительное удаление газообразных продуктов сгорания. Происходит беспламенное горение до выгорания уложенного слоя. Температура не превышает 700°С. Содержание углерода в золе 1.8%. Твердые остатки, образующиеся при сжигании, могут быть использованы при производстве строительных материалов.Example 1. Cyclone dust from a silicon gas treatment system containing 10% carbon (charcoal and coal) and non-combustible components (88% silicon dioxide and 2% of other inorganic compounds) is placed in a combustion chamber on a porous heat-resistant partition, and the upper layer is ignited dust and forced removal of gaseous products of combustion. Flameless combustion occurs before burnout of the stacked layer. The temperature does not exceed 700 ° C. The carbon content in ash is 1.8%. Solid residues from combustion can be used in the production of building materials.
Пример 2. Циклонную пыль из системы газоочистки кремниевого производства, содержащую 10% углерода (древесный и каменный уголь) и негорючие компоненты (диоксид кремния 88% и 2% других неорганических соединений), брикетируют, укладывают в топочную камеру на колосниковую решетку, осуществляют зажигание, после удаления источника зажигания горение затухает. Содержание углерода в оставшемся топливе 9,7%.Example 2. Cyclone dust from a silicon gas treatment system containing 10% carbon (charcoal and coal) and non-combustible components (88% silicon dioxide and 2% of other inorganic compounds) are briquetted, placed in a combustion chamber on a grate, ignited, after removal of the ignition source, the combustion decays. The carbon content in the remaining fuel is 9.7%.
Пример 3. Циклонную пыль из системы газоочистки кремниевого производства, содержащую 8% углерода (древесный и каменный уголь) и негорючие компоненты (диоксид кремния 90% и 2% других неорганических соединений), укладывают в топочную камеру на пористую теплостойкую перегородку, осуществляют зажигание верхнего слоя пыли и принудительное удаление газообразных продуктов сгорания, после удаления источника зажигания горение затухает. Содержание углерода в оставшемся топливе 7,5%Example 3. Cyclone dust from a silicon gas treatment system containing 8% carbon (charcoal and coal) and non-combustible components (90% silicon dioxide and 2% of other inorganic compounds) are placed in a combustion chamber on a porous heat-resistant partition, and the upper layer is ignited dust and forced removal of gaseous products of combustion, after removal of the ignition source, the combustion decays. The carbon content in the remaining fuel is 7.5%
Пример 4. Циклонную пыль из системы газоочистки кремниевого производства, содержащую 16% углерода (древесный и каменный уголь) и негорючие компоненты (диоксид кремния 82,5% и 1,5% других неорганических соединений), укладывают в топочную камеру на пористую теплостойкую перегородку, осуществляют зажигание верхнего слоя пыли и принудительное удаление газообразных продуктов сгорания. Через 30 минут принудительное удаление газообразных продуктов сгорания останавливают, горение прекращается, в течение часа температура нагретого слоя уменьшается до 610°С. После возобновления принудительного удаления газообразных продуктов сгорания беспламенное горение продолжается до выгорания уложенного слоя. Температура нагретого слоя не превышала 740°С. Содержание углерода в золе 1.6%. Твердые остатки, образующиеся при сжигании, могут быть использованы при производстве строительных материалов.Example 4. Cyclone dust from a silicon gas treatment system containing 16% carbon (charcoal and coal) and non-combustible components (silicon dioxide 82.5% and 1.5% of other inorganic compounds) is placed in a combustion chamber on a porous heat-resistant partition, carry out the ignition of the upper layer of dust and forced removal of gaseous products of combustion. After 30 minutes, the forced removal of gaseous products of combustion is stopped, combustion stops, the temperature of the heated layer decreases to 610 ° C within an hour. After the resumption of the forced removal of gaseous products of combustion, flameless combustion continues until the laid layer burns out. The temperature of the heated layer did not exceed 740 ° C. The carbon content in ash is 1.6%. Solid residues from combustion can be used in the production of building materials.
Пример 5. Мелкодисперсный древесный уголь, образующийся при его производстве, содержащий 72% углерода и 28% негорючих неорганических соединений, укладывают в топочную камеру на пористую теплостойкую перегородку, осуществляют зажигание верхнего слоя пыли и принудительное удаление газообразных продуктов сгорания. Происходит беспламенное горение до выгорания уложенного слоя. Температура не превышает 780°С. Содержание углерода в золе 0.5%. Твердые остатки, образующиеся при сжигании, могут быть использованы в качестве удобрения.Example 5. Fine-dispersed charcoal formed during its production, containing 72% carbon and 28% non-combustible inorganic compounds, is placed in a combustion chamber on a porous heat-resistant partition, the upper dust layer is ignited and the gaseous products of combustion are forcedly removed. Flameless combustion occurs before burnout of the stacked layer. The temperature does not exceed 780 ° C. The carbon content in the ash is 0.5%. Solid residues from the combustion can be used as fertilizer.
Предлагаемый беспламенный способ сжигания позволяет использовать в качестве топлива углеродсодержащие отходы (примеры 1 и 5) с содержанием углерода не менее 10% (примеры 1 и 3). Изготовленные брикеты с аналогичным составом самостоятельно не поддерживают горение (примеры 1 и 2). Разработанный беспламенный способ сжигания твердого топлива позволяет останавливать процесс горения на длительный период с последующим его возобновлением, тем самым осуществляя регулировку процесса тепловыделения (пример 4).The proposed flameless combustion method allows the use of carbon-containing waste (fuel examples 1 and 5) with a carbon content of at least 10% (examples 1 and 3) as fuel. Made briquettes with a similar composition do not independently support combustion (examples 1 and 2). The developed flameless method of burning solid fuel allows to stop the combustion process for a long period with its subsequent renewal, thereby adjusting the heat release process (example 4).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128993A RU2657028C1 (en) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Method of flameless combustion of a carbon-containing fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128993A RU2657028C1 (en) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Method of flameless combustion of a carbon-containing fuel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2657028C1 true RU2657028C1 (en) | 2018-06-08 |
Family
ID=62560297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017128993A RU2657028C1 (en) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Method of flameless combustion of a carbon-containing fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657028C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU148191A1 (en) * | 1960-08-06 | 1961-11-30 | В.В. Мигунов | Method of burning lump fuel with liquid slag removal and gas cleaning |
| EP0563499A1 (en) * | 1992-03-31 | 1993-10-06 | Liebi Lnc Ag | Wood gasification boiler |
| EP0935731B1 (en) * | 1996-10-29 | 2000-04-12 | Herlt, Christain | Heating boiler for solid fuels, specially timber |
| RU2393381C1 (en) * | 2009-04-06 | 2010-06-27 | Научно-Исследовательский Проектный Кооператив "Элегаз" | Flameless solid fuel combustion method |
-
2017
- 2017-08-14 RU RU2017128993A patent/RU2657028C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU148191A1 (en) * | 1960-08-06 | 1961-11-30 | В.В. Мигунов | Method of burning lump fuel with liquid slag removal and gas cleaning |
| EP0563499A1 (en) * | 1992-03-31 | 1993-10-06 | Liebi Lnc Ag | Wood gasification boiler |
| EP0935731B1 (en) * | 1996-10-29 | 2000-04-12 | Herlt, Christain | Heating boiler for solid fuels, specially timber |
| RU2393381C1 (en) * | 2009-04-06 | 2010-06-27 | Научно-Исследовательский Проектный Кооператив "Элегаз" | Flameless solid fuel combustion method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5631313B2 (en) | Thermal reactor | |
| CN100504164C (en) | Coal firing method with low emission for nitrous oxides | |
| EP1164331A1 (en) | Waste incinerator flue gas recirculation | |
| CN204301041U (en) | Lower feeding biomass combustion boiler | |
| RU2657028C1 (en) | Method of flameless combustion of a carbon-containing fuel | |
| CN202501481U (en) | Domestic garbage incinerator | |
| WO2010096026A2 (en) | Full automatic smokeless coal burner adjustable for coal type | |
| CN203907590U (en) | Solid fuel combustion device with fire grate obliquely arranged | |
| CN105090934B (en) | A kind of low temperature clean combustion of coal method applied to fixed bed boiler | |
| CN104560073B (en) | Biomass pyrolysis gasifier | |
| CN202647841U (en) | Boiler | |
| RU2334166C2 (en) | Method of double-stage fuel burning and device for its implementation | |
| CN105090939A (en) | Hot blast heater recycling low-heating-value gas and combustion method | |
| RU2319894C1 (en) | Method and device for burning high-damp loose wood waste | |
| CN204923000U (en) | Screening fluidization pyrolysis device is walked crosswise to rubbish | |
| RU2657580C2 (en) | Method of providing long burning of fuel and a solid-fuel three-chamber boiler for long burning | |
| CN205119132U (en) | Biomass furnace | |
| RU2705534C1 (en) | Method for two-stage combustion of coal-water fuel with ceramic flame stabilizer and illumination | |
| Shen | Coal combustion and combustion products | |
| RU2705535C1 (en) | Device for burning coal-water fuel with a ceramic flame stabilizer and backlight | |
| CN201954527U (en) | Spiral automatic feed combustion boiler | |
| CN203718755U (en) | Biomass energy and coal dust co-firing type low-nitride low-oxygen vertical hot blast heater | |
| US20030200905A1 (en) | Process for making a gas from solid fuels and burning the gas in a close coupled combustor to produce clean heat | |
| RU2399845C1 (en) | Fuel combustion method and yush-01 boiler unit for its implementation | |
| RU2534652C1 (en) | Combustion method of cavitation carbon-water fuel from oil coke in inert material fluidised bed furnace, and scheme for its implementation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200815 |