Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / 21105
.txt 815724-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB815724A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 8 15,724 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации: 8 февраля 1956 г. 8 15,724 : 8, 1956. № 3925/56. 3925/56. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки 16 февраля 1955 г. 16, 1955. Полная спецификация опубликована: 1 июля 1959 г. : 1 1959. Индекс при приемке: -классы 51(1), Б(18 А:24:28 А), ВА 8 (Б3:53); и 123 (3), Ги 1. :- 51 ( 1), ( 18 : 24: 28 ), 8 ( 3: 53); 123 ( 3), 1. Международная классификация:- 22 г 23 . :- 22 23 . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Способ и устройство для получения нагретых газов Мы, , , корпорация, учрежденная в соответствии с законодательством штата Делавэр, Соединенные Штаты Америки, по адресу 200, Мэдисон Авеню, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем, что изобретение, на которое мы молимся, чтобы нам был выдан патент, и метод, с помощью которого оно должно быть реализовано, будут подробно описаны в следующем заявлении: , , , , , 200, , , , , , , , : - Настоящее изобретение относится к усовершенствованию работы парогенерирующих печей и, более конкретно, касается способов и средств достижения более эффективного сгорания топлива в печи парогенерирующего и парового нагревательного аппарата. , . Другой аспект изобретения касается улучшенного способа регулирования температуры пара, посредством которого такое регулирование может быть распространено на более широкий диапазон нагрузок генератора, чем это было практически осуществимо до сих пор. . При работе печей вообще и печей для выработки пара в частности встречаются определенные тепловые потери, которые определяют тепловой КПД аппарата. К этим потерям относятся, среди прочего, потери несгоревшего горючего, потери влаги в топливе, потери влаги в воздухе, потери тепловое излучение в окружающий воздух и потери сухого газа. Потери сухого газа относительно велики и вызваны главным образом большим количеством азота, содержащегося в воздухе, который поддерживает горение. Атмосферный воздух представляет собой смесь кислорода, азота и небольшого количества углерода. двуокись углерода, водяной пар, аргон и другие инертные газы. При расчетах сжигания двуокись углерода и инертные газы обычно включаются в состав азота; а общепринятые пропорции кислорода и азота составляют 20,91% кислорода и 79,09% азота по объему, или 23,15% кислорода и 76,85% азота по весу. Кислород выполняет свою функцию по содействию горению, отделяясь от своей смеси. с азотом и вступая в химическое соединение с имеющимся горючим веществом. С другой стороны, азот, действующий 3 6 просто как разбавитель кислорода, не служит никакой цели при горении и вместо этого, как указано выше, является источником прямых потерь за счет поглощения тепла при прохождении через топку и отвода части этого тепла при выходе из котла. Были предприняты попытки подавать в топливо только кислород, чтобы уменьшить потери сухого газа и получить другие преимущества, такие как уменьшение объема печи и размеров проходов котла. и дымоходы. , , , , , , , ; 20 91 % 79 09 % , 23 15 % 76 85 % , 3 6 . Однако чрезвычайно высокие температуры печи, возникающие при подаче для горения только кислорода или воздуха, значительно обогащенного кислородом, в большинстве случаев делали такую операцию непрактичной. , , , . Изобретение, описанное здесь, преодолевает вышеуказанные температурные трудности, сохраняя при этом большинство преимуществ за счет улучшенного способа сжигания и работы устройства, в котором азот в воздухе, обычно подаваемый для сжигания, заменяется меньшим или большим количеством азота. рециркулируемые дымовые газы. Таким образом, большая часть, если не весь азот, исключается, что позволяет исключить до 75 процентов потерь сухого газа, тем самым достигая существенного увеличения термического КПД устройства для сжигания топлива. время, заменяя азот рециркуляционным газом в воздушной печи, температуру можно поддерживать на обычном безопасном уровне; или эффект разбавления рециркулируемых газов может быть снижен по желанию, чтобы получить более высокие температуры печи для соответствия особым условиям эксплуатации или воспользоваться новыми достижениями в разработке жаропрочных металлов и тугоплавких материалов. , , , , 75 , , , ; . Кроме того, при испарении и нагреве пара для выработки электроэнергии большое экономическое значение имеет поддержание температуры пара, поступающего в турбину, на заданном постоянном уровне в широком диапазоне нагрузок парогенератора. До сих пор использовались различные средства для достижения этой цели. такой контроль температуры пара. Прежде всего, это возврат или ре2 815,724 циркуляция дымовых газов обратно в камеру печи после того, как большая часть тепла, содержащегося в этих газах, была рекуперирована. Таким образом, температура пара контролируется способом, хорошо известным в уровень техники путем изменения температуры газов, выходящих из печи при любой заданной нагрузке. Способ эксплуатации парогенерирующей и паронагревательной установки, раскрытый в настоящем документе, в сочетании с системой регулирования температуры пара за счет рециркуляции газа обеспечивает основу для существенного расширения представляет собой диапазон регулирования, в котором температура пара может поддерживаться постоянной. , , re2 815,724 , , , . Соответственно, основной целью изобретения является снижение потерь сухого газа в парогенерирующем устройстве. . Другой важной задачей изобретения является улучшение сгорания и регулирование температуры сгорания в топке парогенерирующей установки путем замены перед горением азота в воздухе для горения рециркулируемыми газообразными продуктами сгорания. , , . Согласно изобретению предложен способ получения нагретых газов путем сжигания смеси топлива и кислорода и использования тепла от ее сгорания, при этом получают смесь кислорода, топлива и рециркулирующих газов, в которой процентное содержание кислорода составляет по крайней мере такой же большой, как преобладающая в атмосферном воздухе, и при этом тепло поглощается из образующихся таким образом газов сгорания, а часть указанных газов рециркулируется для их повторного смешивания с указанным процентным количеством кислорода и топлива для непрерывного сгорания, как указано выше. , , , , . Изобретение также включает способ получения нагретых газов путем сжигания топлива и утилизации тепла продуктов сгорания, включающий этапы формирования кислородсодержащей газовой смеси, аналогичной воздуху по содержанию кислорода, путем смешивания кислорода с дымовыми газами, содержащими преимущественно углекислый газ. сжигание топлива в атмосфере указанной газовой смеси, тем самым генерируя продукты сгорания с низким содержанием азота, поглощая тепло от указанных продуктов сгорания с низким содержанием азота и используя большую часть указанных охлажденных продуктов сгорания для повторного смешивания с кислородом с образованием указанного кислородсодержащую газовую смесь, как указано выше. , , , - , . Кроме того, изобретение включает способ увеличения или уменьшения производства пара в парогенерирующей и паронагревательной установке в диапазоне нагрузок, в пределах которого температура пара поддерживается постоянной, включающий этапы сжигания достаточного количества топлива в зоне сгорания при заданной температуре. нагрузка в указанном диапазоне нагрузок меньше максимальной нагрузки и в присутствии кислорода, смешанного с заранее определенным пропорциональным количеством рециркулируемых дымовых газов; поглощение тепла в зоне парогенерации от продуктов сгорания, образующихся в результате указанного сгорания; после этого поглощают дополнительное тепло в зоне нагрева пара от указанных продуктов сгорания для нагрева произведенного пара до заданной температуры; и поддержание указанной температуры 70 пара постоянной при работе с нагрузкой ниже указанной заранее заданной нагрузки путем увеличения указанного пропорционального количества рециркулируемых газов и уменьшения упомянутого пропорционального количества рециркулируемых газов сгорания при работе 75 с нагрузкой, превышающей указанную заданную нагрузку. , , , , ; ; ; 70 , 75 . Наконец, изобретение включает в себя устройство для генерации и нагрева пара, для управления горением топлива и для поддержания постоянной температуры перегретого пара в широком диапазоне нагрузки, включая средства подачи обогащенных кислородом газов для поддержания горения топлива, печь, включающая средства горелки, источник топлива, 85 источник неразбавленного кислорода, средства для подачи указанного топлива и кислорода в указанную печь для сжигания, средства для удаления продуктов сгорания из указанной печи и канал для рециркуляции 90 газов сгорания из печи. от точки за выходом газа из указанной печи до точки, примыкающей к указанному средству горелки для соединения с указанным кислородом и топливом и для действия в качестве разбавителя образующейся таким образом горючей смеси, причем указанное устройство 95 дополнительно содержит первое клапанное средство для управления потоком топлива для указанное средство горелки, второе клапанное средство для управления потоком кислорода к указанному средству горелки, третье клапанное средство для управления потоком повторно циркулирующих газов сгорания к указанному средству горелки, реагирующее на давление средство для получения импульса давления пара от указанного парогенерирующего устройства , чувствительные к температуре средства для приема импульса из выхода 105 позволяют регулировать температуру указанного нагретого пара, первое устройство управления и второе устройство управления принимают импульсы параллельно от упомянутых чувствительных к давлению средств для регулирования упомянутых средств кислородных клапанов и упомянутых топливных клапанов 110 соответственно. и третье устройство управления, получающее импульсы от упомянутого термочувствительного средства для регулирования упомянутого третьего клапанного средства, которое управляет потоком упомянутого рециркулируемого газа 115. Чтобы можно было понять изобретение, теперь оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: , , 80 , , , , 85 , , , 90 , 95 , , 100 , , 105 , 110 , 115 : Фиг.1 представляет собой схематическое изображение парогенератора, спроектированного и оборудованного в соответствии с изобретением. 1 120 . Рис. 2 представляет собой графическую иллюстрацию относительных пропорций кислорода, топлива и рециркулирующих газов в зависимости от процентной нагрузки парогенератора. 125 Рис. 3 и Рис. 4 представляют собой графические иллюстрации, показывающие температуру перегретого пара в зависимости от процентной нагрузки парогенератора; первый указывает диапазон регулирования температуры, который является типичным для 130 815,724. Также благодаря этой замене могут быть дополнительно реализованы другие преимущества в работе парогенераторной установки. 2 , 125 3 4 ; 130 815,724 . Это станет очевидным по мере дальнейшего описания. 70 Таким образом, в парогенераторе, в котором азот в воздухе для горения заменен рециркулирующими газами и который подвергается переменным нагрузкам по пару, изобретение предлагает важные и новые улучшения в 75 управлении горением топлива путем регулирования количества рециркулируемых газов таким образом, чтобы поддерживать практически постоянное значение в широком диапазоне нагрузки объема газов сгорания, протекающих через нагревательные поверхности 80 устройства. Для этой цели используется расходомерное устройство, такое как Вентури 46. используется для передачи импульсов перепада давления, полученных в точках 47 и 49, на устройство 50, которое, в свою очередь, преобразует эти импульсы в 85 электрических импульсов способом, хорошо известным в данной области техники. Эти электрические импульсы затем передаются через цепь 52, 55 через переключатель 54 и двухпозиционный переключатель 56 с двигателем 5,8, функционально соединенным с заслонкой 38 на 90°, пропорционирующим поток газов между каналом 32 и каналом 36 рециркуляционного газа в ответ на изменения расхода газа, измеренные расходомером Вентури 46. 70 75 80 46 47 49 50 85 52, 55 - 54 -- 56 5,8 38 90 32 36 46. Количество топлива и кислорода, подаваемых в печь 95 для сжигания и образования пара, регулируется обычным образом в зависимости от колебаний давления пара. Таким образом, в иллюстративном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, чувствительное к давлению устройство 60 передает сигнал 100 посредством по трубопроводам 66 и 68 соответственно, электрические импульсы подаются на привод 62, управляющий топливным клапаном 11, и привод 64, управляющий кислородным клапаном 44, тем самым регулируя поток топлива и кислорода в печь. Таким образом, для 105 заданной потребности в паре соответствующее количество топлива подается в печь. печь вместе с соответствующим количеством кислорода для поддержания горения. По мере того, как потребность в нагрузке увеличивается и уменьшается, количество топлива и кислорода увеличивается 110 и падает, чтобы удовлетворить потребность в тепле. Однако согласно одному из применений изобретения общий объем кислорода плюс рециркулируемый газ поддерживается постоянным в широком диапазоне нагрузки за счет компенсации увеличения или уменьшения количества кислорода соответственно уменьшению или увеличению количества рециркулируемых газов. Это достигается, как описано ранее здесь, путем манипулирования заслонкой 38 в ответ на изменение расхода газа. указано Вентури 46 120 При определенных условиях может оказаться желательным также учитывать изменения количества топлива при изменении нагрузки. Этого можно достичь путем регулирования заслонки 3 '8 в ответ на изменения общего объема газов, протекающих 125 через поверхности нагрева котла. Таким образом, заслонка 38 может затем регулироваться путем измерения изменений потока газа, проходящего через экономайзер 17. Как показано на рис. паровой котел, работающий согласно изобретению. 95 1 60 100 66 68 , 62 11 64 44, 105 110 , , 115 38 46 120 3 '8 125 38 17 1 130 . На рис. 1 показана парогенераторная установка, оборудованная топкой 4, топимой топливом из источника 6 через топливопровод 8 и горелки 10. На трубопроводе 8 предусмотрен топливный кран 11 для контроля количества сжигаемого таким образом топлива. Продукты горения проходят вверх через топку 4, отдавая тепло стенкам печи, своду и полу. Эти поверхности облицованы водонесущими и парогенерирующими трубами 12. Поднимающаяся по этим трубкам пароводяная смесь поступает по трубкам 14 в пароводяной барабан. 16, где вода отделяется от пара хорошо известным в технике способом. Питательная вода из экономайзера 17, расположенного в заднем проходе агрегата, подается в барабан 16 с помощью средств, не показанных. Эта вода и вода, отделенная от пара, поступают в трубу. 18, чтобы течь вниз в шламовый барабан 20 и подавать через трубы 22 в трубы 12, выстилающие пол, стены и свод печи 4, как указано выше. 1 4 6 8 10 11 8 4 , 12 14 16 17 16 18 20 22 12 , 4 . Пар покидает барабан 16 по трубам 24 и поступает в пароперегреватель 26. Проходя через пароперегреватель, пар нагревается до желаемой температуры за счет поглощения тепла от дымовых газов и выходит через выпускной коллектор 28 пароперегревателя для подачи по трубопроводу к месту использования, например в виде паровой турбины не показана. 16 24 26 28 , . Отдав большое количество тепла пароперегревателю 26, газы проходят через экономайзер 17 для окончательного охлаждения и покидают парогенераторную установку посредством вытяжного вентилятора 30. Часть охлажденных дымовых газов выбрасывается в атмосферу по воздуховоду 32 и дымовой трубе. 34 Однако большая часть газов возвращается в печь через рециркуляционный канал. 36 Заслонка 38 служит для пропорционального распределения дымовых газов между каналом 32 и каналом 36. Согласно изобретению вводится кислород технической чистоты, практически не содержащий азота. в поток рециркулируемого газа, например, по трубе 40 из источника 42. Клапан 44 регулирует количество кислорода, вводимого таким образом. рециркуляционные газы, обогащенные таким образом кислородом, поступают в камеру печи 4 через воздухозаборник 48 горелки в окружении топлива, выбрасываемого из горелок 10, и поддерживая Сгорание заменяет воздух, обычно используемый для этой цели в обычных печах. Заменяя азот в воздухе рециркуляционными газами в соответствии с изобретением, потери сухого газа могут быть значительно уменьшены, как изложено выше. 26 17 30 32 34 - 36 38 32 36 40 42 44 46 36 4 4 48 10, , , . 815,724 -3 уверенная разница, например, между точками и 72, переводящая изменения упомянутой разницы давлений в электрические импульсы с помощью устройства 74 и передающая указанные импульсы через трубопровод 76 на переключатель 54. При повороте этого переключателя в верхнее контактное положение цепь замыкается. через трубопровод 55, переключатель 56, трубопровод 57 к двигателю 5,8, оперативно включающему заслонку 38. Для определения изменений расхода газа могут быть выбраны подходящие точки, отличные от 70 и 72 или 47 и 49, для измерения статического давления с целью управления заслонкой 38. для различных нагрузок парогенератора. 815,724 -3 , , 72, 74 76 54 55, 56, 57 5,8 38 70 72 47 49 38 . Чтобы более четко проиллюстрировать взаимосвязь, существующую между количеством дымовых газов и процентом нагрузки парогенератора, см. рис. 2. На этом рисунке кривая А показывает увеличение количества дымовых газов, которое произойдет в обычном котле при повышении нагрузки с %. например, до 100 % от максимума. 2 % 100 % , . Такое увеличение, конечно, значительно увеличит скорость газа через различные газовые каналы и поверхности нагрева, что приведет к увеличению сопротивления потоку по мере увеличения нагрузки. , . Кривая , с другой стороны, показывает, что количество газа поддерживается постоянным во всем желаемом диапазоне нагрузки (от 40 % до 100 %). ( 40 % 100 %). Этот постоянный расход газа может быть достигнут путем эксплуатации и проектирования котла в соответствии с изложенным выше изобретением. . Таким образом, хотя количество топлива и количество кислорода увеличиваются с увеличением нагрузки, как показано кривыми и соответственно, количество газов, проходящих через котел, поддерживается на постоянном значении за счет уменьшения количества рециркулируемых газов, как показано заштрихованной областью . . , . Эксплуатация парогенератора по изложенным выше изобретательским принципам дает ряд важных преимуществ. К ним относятся: повышение безопасности работы при малых нагрузках за счет устранения карманов горючей смеси из топочной камеры за счет постоянства скорости газа. при различных нагрузках; и уменьшение задержки в ответ на изменение нагрузки, поскольку изменение нагрузки включает в себя лишь замену топлива и кислорода и лишь незначительное изменение разбавителя. Таким образом, задержка, возникающая в обычной установке, в которой горение поддерживается воздухом, может быть значительно уменьшена. в агрегате, в котором количество газа поддерживается постоянным при всех нагрузках в соответствии с изобретением. Это свойство приобретает особое значение в связи с паровыми силовыми установками военных кораблей, когда при боевых маневрах необходима быстрая реакция на изменение нагрузки. : ; , . Другое усовершенствование работы парогенераторов, ставшее возможным благодаря этому изобретению, касается контроля температуры перегретого или повторно нагретого пара. . Этот признак изобретения будет описан в связи с двумя наиболее часто используемыми системами управления, а именно регулированием температуры пара посредством рециркуляции газа и регулированием температуры пара с помощью наклонных горелок. . Оба они хорошо известны в данной области техники. . Патент № 642671 описывает способ регулирования температуры перегретого пара путем наклона горелки. 642,671 . На рис. 1 горелки с циркуляцией газа и наклоняемые горелки показаны позициями 38 и 10 соответственно. Каждый метод может использоваться отдельно или один метод может использоваться в дополнение к другому методу в одном парогенераторе. 1 38 10 . Температура перегретого пара измеряется термостатом 80 в точке рядом с выходом перегревателя, например, в выпускном коллекторе 28 пароперегревателя или в точке парового трубопровода 78, ведущего к турбине. Импульсы изменений температуры пара затем передаются на преобразователь 82, который, в свою очередь, посылает соответствующие электрические импульсы двигателям 84 через трубопровод 86, тумблер 88 и трубопровод 92. Двигатели 84 функционально соединены с горелками 10 с помощью хорошо известных в технике средств с целью наклона горелок и направляя пламя вверх или вниз, тем самым смещая область наибольшей интенсивности тепла в место в печи, которое находится ближе или дальше от выходного отверстия печи. Такое смещение приведет к изменениям температуры газов, выходящих из печи, и, как следствие, следовательно, изменения температуры пара. 80 28 78 82 84 86, - 88 92 84 10 , , . Переключатель 88 функционально связан с переключателем 56, например, посредством соединительной линии 90. 88 56 90. Поэтому, если необходимо контролировать температуру пара путем наклона горелок, тумблер 88 переводят в левое положение (как показано), тем самым замыкая цепь наклонных горелок 82, 86, 88, 92, 84. Одновременно включается и выключается. Переключатель 56 установлен в левое положение, что позволяет управлять рециркуляционными газами для поддержания постоянного количества дымовых газов путем закрытия контура 74, 76, 54, 55, 56, 57, 58 или замыкания контура 50, 52. , 54, 55, 56, 57, 5,8. , 88 ( ) 82, 86, 88, 92, 84 - 56 , 74, 76, 54, 55, 56, 57, 58 50, 52, 54, 55, 56, 57, 5,8. Если в качестве альтернативы желательно контролировать температуру пара с помощью рециркуляции газа, переключатель 88 и переключатель 56 переводят в правое положение, тем самым размыкая цепь, которая управляет наклонными горелками, и цепь, которая управляет заслонкой 38 в ответ на импульсы потока газа. и замыкающий контур 82, 86, 88, 94, 57, 58 с целью контроля количества рециркулируемого газа в ответ на изменения температуры пара. Таким образом, изменение количества газа, возвращаемого в печь, повышает или понижает температуру газов. на выходе из печи, тем самым регулируя температуру пара способом, хорошо известным в данной области техники. 88 56 , 38 82, 86, 88, 94, 57, 58 , . На рисунках 3 и 4 в графической форме показано, что более широкий диапазон регулирования перегретого пара 815,724 может быть существенно увеличен, как показано на рисунке 4. 3 4 815,724 4. При определенных условиях эксплуатации может оказаться желательным повысить температуру рециркулируемых газов, например, с целью улучшения воспламенения при низких нагрузках, когда рециркулируются большие количества охлажденных газов. 70 . Для этого предусмотрены воздуховод 95 и вспомогательный вентилятор 96 (см. рис. 1) для отвода горячих 75 печных газов из верхней части топочной камеры 4 и подачи этих газов в поток охлажденных рециркулирующих газов, проходящих через воздуховод 36. При необходимости , газы, более холодные, чем те, которые получаются из верхней части 80 камеры печи, могут быть втянуты через воздуховод 97 из места на выходе пароперегревателя 26. Заслонка 98 в воздуховоде 95 и заслонка 99 в воздуховоде 97 предусмотрены для обеспечения управления расход газа там 85 через. 95 96 ( 1) 75 4 36 , 80 97 26 98 95 99 97 85 . Хотя здесь была описана система управления, импульсы которой передаются в основном с помощью электрических средств, такие средства являются скорее иллюстративными, чем ограничительными. 90 Другие средства, такие как, например, пневматические или гидравлические средства, могут быть использованы для реализации изобретения с одинаково полезными результатами. , 90 .
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-12 11:58:28
: GB815724A-">
: :
815725-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB815725A
[]
Бунтарь ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 8 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации: 30 апреля 1956 г. 8 : 30, 1956. № 13160/56. 13160/56. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки 21 июня 1955 года. 21, 1955. Полная спецификация опубликована: 1 июля 1959 г. : 1, 1959. Индекс при приемке: Классы 51 (1), Б( 18 А: 24: 28 А); и 123 (3), Международная классификация: - 22 г 23 . : 51 ( 1), ( 18 : 24: 28 ); 123 ( 3), :- 22 23 . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Метод и устройство для сжигания топлива и поглощения тепла Мы, , корпорация, учрежденная в соответствии с законодательством штата Делавэр, Соединенные Штаты Америки, по адресу: Мэдисон-авеню, 200, Нью-Йорк, штат Южный Нью-Йорк, Соединенные Штаты. Америки, настоящим заявляем, что изобретение, на которое мы молимся, чтобы нам был выдан патент, и метод, с помощью которого оно должно быть реализовано, должны быть подробно описаны в следующем заявлении: ' , , , , 200 , , , , , , , : - Настоящее изобретение относится к усовершенствованию работы парогенераторных печей, паровых котлов и паровых нагревателей. Более конкретно оно касается способов и средств достижения высокоэффективного сгорания топлива. Другой аспект изобретения касается усовершенствованного способа управления температурой топлива. перегретый пар и температура повторно нагретого пара независимо друг от друга в парогенерирующем устройстве, работающем в цикле повторного нагрева. , . При работе печей вообще и печей для производства пара в частности встречаются определенные тепловые потери, которые определяют тепловой КПД аппарата. Эти потери включают, среди прочего, потерю углерода, потерю влаги в топливе, потерю влаги в воздухе, потери на радиацию и Потери сухого газа Потери сухого газа относительно велики и вызваны главным образом большим количеством азота, содержащегося в воздухе, который поддерживает горение. Атмосферный воздух представляет собой физическую смесь кислорода, азота и небольших количеств углекислого газа, водяного пара и аргона. и другие инертные газы. При расчетах сжигания двуокись углерода и инертные газы обычно включаются в состав азота; а общепринятые пропорции кислорода и азота составляют 20,91% кислорода и 79,09% азота по объему, или 23,15% кислорода и 76,85% азота по весу. Кислород выполняет свою функцию по содействию горению, отделяясь от своего физического соединения. с азотом и вступая в химическое соединение с имеющимся горючим веществом. С другой стороны, азот, действующий просто как разбавитель, не служит никакой цели при горении, а вместо этого, как указано выше, является источником прямых потерь за счет поглощения тепла при прохождении через печи и отводить часть такого тепла при выходе из котла. Были предприняты попытки подавать в топливо только кислород, чтобы уменьшить потери сухого газа и получить другие преимущества, такие как уменьшение объема печи и размеров проходов и дымоходов котла. высокие температуры печи, возникающие при подаче для горения только кислорода или воздуха, сильно обогащенного кислородом, в большинстве случаев делали такую операцию непрактичной. , , , , , , , ; 20 91 % 79 09 % , 23 15 % 76.85 % , , , , , . Изобретение, описанное здесь, преодолевает вышеуказанные температурные трудности, сохраняя при этом большинство преимуществ за счет улучшенного способа сжигания и работы устройства, в котором азот в воздухе, обычно подаваемый для сжигания, заменяется меньшим или большим количеством азота. рециркулируемые дымовые газы. Таким образом, большая часть, если не весь азот, исключается, что позволяет исключить до 75 процентов потерь сухого газа, тем самым достигая существенного увеличения термического КПД устройства для сжигания топлива. в то же время за счет замены азота рециркуляционным газом в воздушной печи температуру можно поддерживать на обычном безопасном уровне; или эффект разбавления рециркулируемых газов может быть снижен по желанию, чтобы получить более высокие температуры печи для соответствия особым условиям эксплуатации или воспользоваться новыми достижениями в разработке жаропрочных металлов и тугоплавких материалов. , , , , 75 , ; - . Кроме того, при испарении и нагреве пара для выработки электроэнергии в котлах промежуточного нагревания большое экономическое значение имеет поддержание постоянной температуры перегретого пара, а также температуры перегретого пара в широком диапазоне парогенерирующей нагрузки. используется для осуществления такого контроля. . Среди них особенно следует отметить контроль температуры перегретого пара путем наклона горелок и дополнительный контроль температуры перегрева посредством перепуска газа. Или температура повторного нагрева может регулироваться рециркуляцией газа, а температура перегрева - перепуском газа. Другой способ Осуществление такого регулирования могло бы заключаться в регулировании температуры перегретого пара одним из вышеупомянутых средств и дополнительном контроле температуры перегретого пара посредством снижения перегрева. 5.725 - . Настоящее изобретение предусматривает индивидуальное регулирование температуры перегретого пара и температуры повторно нагретого пара с помощью средств, которые обеспечивают высокоэффективное сжигание топлива и в то же время эффективное и независимое регулирование этих температур пара. . Соответственно, основной целью изобретения является снижение тепловых потерь дымового газа в парогенерирующем и паровом нагревательном устройстве. . Другой важной целью изобретения является повышение эффективности сгорания и регулирование температуры сгорания в печи с целью независимого регулирования температуры перегретого и повторно нагретого пара. . Согласно изобретению предложен способ сжигания топлива и поглощения тепла от продуктов сгорания при производстве пара, включающий этапы формирования первой смеси топлива и газа, по существу не содержащей азота, но содержащей достаточное только количество кислорода. для неполного сгорания указанного топлива, вызывая неполное сгорание указанной смеси, извлечение тепла из продуктов сгорания в результате указанного неполного сгорания, чтобы снизить их температуру до температуры выше точки воспламенения ее горючих компонентов, например, примерно до 1250 , образуя вторую смеси путем смешивания по существу чистого кислорода с охлажденными продуктами сгорания, по существу полного сжигания указанной второй смеси и дальнейшего извлечения тепла из продуктов сгорания в результате полного сгорания. , , , , , 1250 , , , . Согласно изобретению также предложено устройство для сжигания топлива и поглощения тепла от продуктов сгорания при производстве пара, включающее печь, имеющую выход для продуктов сгорания, горелочное средство для подачи топливно-кислородной смеси в указанную печь и множество теплообменников в указанной печи, при этом предусмотрена первая камера сгорания в указанной печи, первая горелка, обеспечивающая выпуск газа в указанную первую камеру, первый теплообменник на стороне выхода из указанной первой камеры сгорания относительно направления потока сгорания газов, вторую камеру сгорания после указанного первого теплообменника, средство сопла, приспособленное для выпуска в указанную вторую камеру, и второй теплообменник после указанного второго средства горелки в указанной второй камере, причем каждое из указанных средств горелки и средства сопла выполнено с возможностью выпуска в контролируемых пропорциях кислород и рециркулируемые дымовые газы. , - , , , , , , , , . Для лучшего понимания изобретения оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: : На фиг.1 схематически изображена парогенерирующая и паровая нагревательная установка, работающая по циклу промперегрева и оснащенная изобретательскими усовершенствованиями. 1 . Фиг.2 представляет собой вид сверху в разрезе по линии 2-2 на Фиг.1. 2 2-2 1. На рис. 1 показана парогенерирующая установка, оборудованная печью 4, стенки которой облицованы близко расположенными водоохлаждаемыми трубами 5. Питательная вода, поступающая в барабан 6 по трубе 7, течет вниз по трубе 8 в кольцевой коллектор для питания водоохлаждаемых стенок печи. 4 с водой для образования пара. Смесь пара и воды выводится в барабан 6 по трубкам 12. Пароотделитель (не показан), расположенный внутри барабана 6, хорошо известным способом отделяет насыщенный пар от воды. Насыщенный пар проходит из барабан 6 по трубе 14 в секцию 16 низкотемпературного перегревателя. После поглощения заданного количества тепла пар поступает по трубе 18 в секцию 20 высокотемпературного перегревателя, откуда он проходит через трубу 22 в турбину 24 высокого давления. часть тепла за счет расширения в турбине, пар покидает турбину и возвращается в парогенератор для повторного нагрева при более низком давлении. 1 4 5 6 7 8 4 6 12 ( ) 6 6 14 16 18 20 22 24 . Для этого пар последовательно поступает в секцию 26 низкотемпературного промежуточного перегревателя по трубе 28 и в секцию 30 перегревателя высокой температуры по трубе 32. Нагретый пар затем возвращается в ступень 34 турбины низкого давления по паровому трубопроводу 36 для дальнейшее извлечение тепла и выработка электроэнергии. 26 28 30 32 34 36 . Печь 4 содержит первую камеру сгорания 4А. Эта камера выполнена в виде циклонной камеры, имеющей отверстие для выброса золы 38 в нижней части и коаксиальное газоотводное отверстие 40 в верхнем конце камеры. в смеси кислорода и рециркулируемого дымового газа, по существу не содержащего азота и в основном состоящего из , газ подается в камеру сгорания с помощью горелок 42. Эти горелки расположены рядом с четырьмя углами камеры сгорания 4А и расположены так, чтобы выступать Топливо поступает в камеру в направлениях, касательных к воображаемой окружности воспламенения 43 (см. фиг. 2). 4 4 38 - 40 , 42 4 43 ( 2). Согласно изобретению количество кислорода, подаваемого для сгорания через горелки 42, рассчитывается таким образом, чтобы вызвать неполное сгорание смеси и привести к образованию газообразных продуктов сгорания, большая часть которых состоит из газообразного . 42 , . Дополнительное топливо вводится на более низком уровне. Вентилятор 815,725 также подает рециркулируемые не содержащие азота газообразные продукты сгорания к горелкам 42 и форсункам через трубопроводы 64 и 62 соответственно, как указано выше. 815,725 - 42 64 62 . Кислород, хранящийся под давлением в баке 66, подается к горелкам 42 по трубопроводу 68 и к форсункам 45 по трубопроводу 70. В линиях подачи кислорода 68, 70, в линиях подачи топлива 56, 58 и в линия 60 рециркуляционного газа. Также предусмотрены демпферные средства 72, 74 и 76 в газоходах 62, 64 и 50 соответственно для регулирования потока рециркулируемого газа к различным точкам печи. 66 42 68 45 70 68, 70, 56, 58 60 72, 74 76 62, 64 50 . Помимо преимуществ, получаемых от замены азота дымовыми газами, изобретение раскрывает способ сжигания топлива в две стадии, при котором общее количество тепла, выделяющегося в печи 4 для заданной загрузки, подразделяется на первую часть в результате сгорания топливо в газообразный в камере 4 А, а вторую часть - в результате сгорания газообразного в 2 в камере 4 . Таким образом, максимальная температура печи значительно снижается, что позволяет уменьшить количество разбавителя, вводимого вместе с кислородом. для сжигания Разбавитель может состоять из рециркулируемого газа, смешанного с кислородом, как описано в британской заявке 3925/56, поданной 8 февраля 1956 г. (серийный номер 815,724). Обогащенный кислородом воздух все еще содержит большое количество азота, и желательно уменьшить это количество, чтобы уменьшить потери в дымовой трубе. С другой стороны, смесь рециркулируемого газа и кислорода содержит большое количество влаги, и желательно уменьшить это количество по той же причине, а именно, чтобы снизить потери в дымовой трубе. как и по другим причинам, таким как уменьшение коррозии поверхностей нагрева в зоне газа с более низкой температурой. , 4 4 , 2 4 . , 3925/56 8, 1956 ( 815,724) - , , . В устройстве, оснащенном усовершенствованиями настоящего изобретения, сгорание топлива и выделение тепла происходит в две отдельные и контролируемые стадии с охлаждением газов между этими стадиями. Соответственно, можно использовать первую топливно-газовую смесь, которая по существу свободна. азота, не подвергаясь воздействию температур печи, которые являются чрезмерными по сравнению с доступным жаростойким материалом. - . Кроме того, в дополнение к преимуществам, изложенным выше, изобретение позволяет независимо регулировать температуру перегретого и повторно нагретого пара новым и превосходным способом. . В парогенераторе и паронагревателе, как показано на рис. 1 и работающих в цикле повторного нагрева, температура перегретого пара, а также температура повторно нагретого пара должны поддерживаться постоянными в широком диапазоне нагрузки парогенератора для достижения максимальной общей эффективности. -нагрузочная характеристика перегретого пара не совпадает с температурной нагрузочной характеристикой топливных форсунок 44 также в направлениях, касательных к воображаемому кругу горения, как показано на фиг.2. Это топливо взвешено в потоках охлажденных рециркулируемых дымовых газов, которые по существу свободны. из азота и состоит главным образом из 2. Понижение температуры и восстановление 2 до происходит в нижней части камеры 4А в атмосфере, наполненной раскаленными частицами топлива, которые сильно перемешиваются вихрем газов, которые вызван выпуском потоков топлива в тангенциальных направлениях. Чтобы создать большую турбулентность, может оказаться желательным направить потоки топлива, выходящие через горелки 44, в направлении вращения, противоположном направлению вращения горелок 42. , 1 , - - 44 2 2 2 4 44 42. Газы , образующиеся таким образом в нижней части камеры 4А, отделяются от золы циклоническим действием и проходят вверх через осевой газоотвод 46. Зола стекает по стенкам камеры 4А, выходит через зольное отверстие 38 и удаляется в хорошо известным способом. Температура газов, прошедших через выпускное отверстие 40, снижается за счет отдачи тепла высокотемпературному подогревателю 30, который расположен непосредственно над ним. Желательно, чтобы температура газа была таким образом понижена до точки, несколько выше температура воспламенения лежит около 12500 . Непосредственно над секцией 30 подогревателя предусмотрена вторая камера сгорания 4B. Смесь кислорода и рециркулируемых дымовых газов, по существу не содержащая азота, выводится в камеру сгорания 4B через сопла 45 и в тело охлажденных газов , вызывая сгорание этих газов до 2. Выделяющееся таким образом тепло переносится этими газами в высокотемпературную секцию 20 перегревателя, причем большая часть тепла поглощается ею и низкотемпературной секцией 16 перегревателя и секция 26 низкотемпературного повторного нагрева, через которую проходят газы. Дальнейшее снижение температуры газов происходит за счет пропускания их через нагревательную поверхность 48 экономайзера и, возможно, через другие теплопоглощающие поверхности, не показанные. 4 46 4 38 40 30 ' 12500 30 4 4 45 2 20, 16 26 48 . Рециркуляционный канал 50 с ответвлениями 62, 64 и вентилятором 52 предусмотрен для рециркуляции частей охлажденных дымовых газов к горелкам 42, 44 и кислородным форсункам 45, как упоминалось ранее в данном документе, поскольку исключается использование атмосферного воздуха в качестве переносчика кислорода для сгорания. насколько это возможно, дымовые газы практически не содержат азота. 50 62, 64 52 42, 44 45 . Тем самым устраняется большая часть потерь в пакете. . Топливом, сжигаемым в печи 4, может быть пылевидный уголь, подаваемый из угольного бункера 54 по топливным трубам 56 и 58 в камеру 4. При транспортировке угля в качестве газа-носителя используется рециркулируемый безазотный дымовой газ. труба 60 от точки на напорной стороне рециркуляционного вентилятора 52. Это Дж 815,725 тиков перегретого пара, в большинстве случаев приходится прибегать к снижению перегрева пара. Это снижает общий КПД электростанции. 4 54 56 58 4 - 60 52 815,725 , . Изобретение обеспечивает возможность индивидуального и независимого регулирования температуры перегретого пара и температуры повторно нагретого пара путем увеличения или уменьшения пропорционального количества рециркуляционного газа, смешанного с кислородом, который поступает в камеру сгорания 4А и камеру сгорания 4В. Таким образом, печь температуры в камерах 4 А и 4 В могут изменяться в широких пределах. Таким образом, изменение температуры печи в камере 4 А изменит тепло, поглощаемое промежуточным перегревателем 30, а изменение температуры печи в камере 4 В изменит тепло, поглощаемое пароперегревателем 20. . 4 4 . 4 4 4 30 4 20. Как показано в иллюстративном варианте осуществления изобретения, температура повторного нагрева контролируется путем открытия или закрытия заслонки 74 и кислородного клапана 82 в ответ на изменения температуры, регистрируемые на выходе пара из подогревателя 30 устройством 80 регистрации температуры. Или температура перегрева контролируется. путем регулировки заслонки 72 и кислородного клапана 78 в ответ на изменения температуры, регистрируемые на выходе пара из пароперегревателя 20 с помощью термочувствительного устройства 84. Температурные импульсы, полученные устройствами 80 и 84, преобразуются в механическое движение, действующее при регулировке клапанов 82, 78 и заслонки 74, 72 с помощью электрического, пневматического или гидравлического устройства, хорошо известного в технике. Устройства такого типа обозначены номерами 92, 90, 86 и 88. 74 82 30 80 , 72 78 20 84 80 84 82, 78 74, 72 , 92, 90, 86 88. Другие устройства управления (не показаны) обычного, хорошо известного типа предусмотрены для регулирования количества топлива и кислорода, подаваемых в печь, в зависимости от требований нагрузки, определяемых изменениями давления пара на входе в турбину 24 высокого давления или другими Кроме того, вместо отбора угля из угольного бункера, как показано, пылевидный уголь может подаваться с помощью одного или нескольких пульверизаторов непосредственно к горелкам 42 и 44. ( ) 24, , , 42 44.
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-12 11:58:30
: GB815725A-">
: :
= "/";
. . .
815727-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB815727A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Изобретатель: ГОВАРД ДЖЕРОМ ШТРАУС Индекс при приемке: -Класс 53, 8 155727 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации 17 июля 1956 г. : : - 53, 8 155727 17, 1956. № 22051/56. 22051/56. Полная спецификация опубликована 1 июля 1959 г. 1, 1959. БСХ. . Международная классификация: - . : - . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Метод предотвращения ухудшения качества во время хранения электрических батарей Мы, , компания, зарегистрированная в соответствии с законодательством штата Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки, с основным местом деятельности по адресу 42 , 2, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляет, что изобретение, на которое мы молимся о выдаче нам патента, и метод, с помощью которого оно должно быть реализовано, должны быть подробно описаны в следующем заявлении: , , , , 42 , 2, , , , , , :- Настоящее изобретение относится к электрическим батареям герметично закрытого щелочного типа и имеет своей целью создание способа поддержания электрических батарей при полном заряде с минимальными требованиями к техническому обслуживанию, при этом каждая батарея доступна для мгновенного использования в течение длительных периодов времени. , . Настоящее изобретение применимо к батареям герметичного щелочного типа, например, к батареям, включающим серебряные электроды или положительные пластины и цинковые электроды или отрицательные пластины. Хорошо известно, что в прошлом серебряно-цинковые элементы имели относительно короткий срок хранения. сохраняет 80 % своего заряда в течение 30-дневного периода, до сих пор его считали удовлетворительным. , - - 80 % 30- , . Для продления срока хранения ранее предлагалось (Винал, «Первичные батареи», третье издание, 1950, стр. 273) обеспечить между электродами плотную упаковку из асбестового волокна. -, (, " ", , 1950, 273) . Получается более длительный срок хранения, но за счет потери способности элемента к разряду при высоких скоростях тока и потери объемных характеристик. - . Целью настоящего изобретения является поддержание герметичных щелочных элементов, таких как серебряно-цинковые элементы, при полном заряде в течение продолжительных периодов времени без потери заряда и без ухудшения способности к разряду тока. . Согласно изобретению предложен способ предотвращения ухудшения качества и потери заряда во время хранения электрической батареи, включающей газонепроницаемый резервуар, содержащий электролит, положительный электрод и отрицательный электрод, частично погруженный в указанный электролит и газопроницаемый элемент, расположенный по меньшей мере между частями указанных электродов, лежащими выше уровня указанного электролита и имеющий парциальное давление кислорода над уровнем указанного электролита, превышающее парциальное давление других газов над указанным электролитом , этот способ включает пропускание плавающего тока через батарею в направлении зарядки, при этом ток достаточен лишь для того, чтобы поддерживать электролит, по существу, свободным от металла отрицательной пластины. , - , 3 6 1 , - , , , . Пример батареи, имеющей парциальное давление кислорода над уровнем электролита, превышающее парциальное давление других газов над электролитом, раскрыт и заявлен в одновременно находящейся на рассмотрении заявке № . 22048/56 (заводской № 815726). 22048/56 ( 815,726). Было обнаружено, что применение такого плавающего тока дает новые и неожиданные результаты в поддержании здоровья клетки в течение длительного периода времени. . После такого длительного периода времени, по меньшей мере, тридцати дней, элементы разряжаются без существенной потери емкости как с точки зрения начальной высокой скорости разряда, так и с точки зрения объемных характеристик. Если скорость зарядки таких элементов может находиться в диапазоне от 2 до 20 ампер, плавающий ток должен быть порядка 150 миллиампер. Плавающие токи, меньшие и большие, чем заявленное значение, могут быть использованы и использовались, при этом понимается, что величина плавающего тока не является критической при условии, что она достаточна для поддержания электролита в значительной степени. без металла отрицательной пластины. Обычно для уже изложенных целей выбираются более низкие значения тока, которые будут объяснены более подробно в дальнейшем. , , 2 20 , 150 , , , , . Все причины потери емкости клетки неизвестны, и сомнительно, что все задействованные механизмы идентифицированы. Тем не менее, проведенная экспериментальная работа в сочетании с достигнутыми результатами заставляют нас полагать, что что существовавшая до сих пор потеря емкости частично происходила из-за потери отрицательной емкости элемента. Очевидно, на отрицательных пластинах происходит превращение цинка в оксид цинка. , , , , . Кроме того, в герметичном элементе описанного типа, когда на положительных пластинах преобладают условия перезаряда, в результате чего на отрицательных пластинах происходит следующая реакция: , : О.,+НО + 4 электранс- 401 ( 1) Внутри элемента или батареи создаются также условия, неблагоприятные для следующей реакции: 02 + 2 + 2 20-_ 2 ()2 ( 2) Если это Если бы реакция (2) произошла в результате поглощения кислорода воздуха, результатом было бы истощение цинкового электрода. .,+ + 4 - 401 ( 1) : 02 + 2 + 2 20-_ 2 ()2 ( 2) ( 2) , . Запечатав ячейку, мы обнаружили, что реакция (2) не имеет тенденции к протеканию. , ( 2) . Реакция (1) благоприятствует благодаря плавающему току, который поддерживается во время хранения элементов. Физические устройства, описанные ниже, также помогают создать условия, благоприятные для протекания реакции (1), в отличие от следующей реакции на отрицательном электроде. ( 1) ( 1) . ++,0 + 2 2 + 2 ( 3) Использование плавающего тока также сводит к минимуму возможность коротких замыканий, возникающих из-за цинковых деревьев. Если цинку разрешено образовывать оксид цинка (как в реакции ( 2)) и разрешено наносить покрытие на цинковый электрод в виде выступов или «деревьев», они могут входить в электрический контакт с положительными электродами, вызывая короткое замыкание элемента. Если оксид цинка остается в элементе в течение какого-либо периода времени, кажется, что он концентрируется в определенных местах, например, в нижней части клетки. ++,0 + 2 2 + 2 ( 3) ( ( 2)) "", - , , . Поддерживая плавающий ток, предотвращается растворение цинка в электролите в виде оксида цинка, а также накопление цинка в нижней части элемента. Таким образом, вредное воздействие триинга не реализуется, поскольку рост цинка прекращается. в значительной степени заторможено. , , . Кроме того, в связи с герметизацией элемента желательно также насытить электролит кислородом. Таким образом, парциальное давление газов, отличных от кислорода, внутри элемента снижается до чрезвычайно низкого значения, приближающегося к нулю как пределу. Поскольку газ давление внутри герметичной ячейки будет тогда приближаться к парциальному давлению кислорода, создаются условия для максимальной растворимости кислорода в электролите и минимального давления газа внутри ячейки. Более конкретно, фракционное давление газа 60 внутри ячейки обусловлено исключительно давление кислорода может быть ниже атмосферного; оно может быть ниже или ниже одной пятой атмосферног
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB815724A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 8 15,724 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации: 8 февраля 1956 г. 8 15,724 : 8, 1956. № 3925/56. 3925/56. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки 16 февраля 1955 г. 16, 1955. Полная спецификация опубликована: 1 июля 1959 г. : 1 1959. Индекс при приемке: -классы 51(1), Б(18 А:24:28 А), ВА 8 (Б3:53); и 123 (3), Ги 1. :- 51 ( 1), ( 18 : 24: 28 ), 8 ( 3: 53); 123 ( 3), 1. Международная классификация:- 22 г 23 . :- 22 23 . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Способ и устройство для получения нагретых газов Мы, , , корпорация, учрежденная в соответствии с законодательством штата Делавэр, Соединенные Штаты Америки, по адресу 200, Мэдисон Авеню, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем, что изобретение, на которое мы молимся, чтобы нам был выдан патент, и метод, с помощью которого оно должно быть реализовано, будут подробно описаны в следующем заявлении: , , , , , 200, , , , , , , , : - Настоящее изобретение относится к усовершенствованию работы парогенерирующих печей и, более конкретно, касается способов и средств достижения более эффективного сгорания топлива в печи парогенерирующего и парового нагревательного аппарата. , . Другой аспект изобретения касается улучшенного способа регулирования температуры пара, посредством которого такое регулирование может быть распространено на более широкий диапазон нагрузок генератора, чем это было практически осуществимо до сих пор. . При работе печей вообще и печей для выработки пара в частности встречаются определенные тепловые потери, которые определяют тепловой КПД аппарата. К этим потерям относятся, среди прочего, потери несгоревшего горючего, потери влаги в топливе, потери влаги в воздухе, потери тепловое излучение в окружающий воздух и потери сухого газа. Потери сухого газа относительно велики и вызваны главным образом большим количеством азота, содержащегося в воздухе, который поддерживает горение. Атмосферный воздух представляет собой смесь кислорода, азота и небольшого количества углерода. двуокись углерода, водяной пар, аргон и другие инертные газы. При расчетах сжигания двуокись углерода и инертные газы обычно включаются в состав азота; а общепринятые пропорции кислорода и азота составляют 20,91% кислорода и 79,09% азота по объему, или 23,15% кислорода и 76,85% азота по весу. Кислород выполняет свою функцию по содействию горению, отделяясь от своей смеси. с азотом и вступая в химическое соединение с имеющимся горючим веществом. С другой стороны, азот, действующий 3 6 просто как разбавитель кислорода, не служит никакой цели при горении и вместо этого, как указано выше, является источником прямых потерь за счет поглощения тепла при прохождении через топку и отвода части этого тепла при выходе из котла. Были предприняты попытки подавать в топливо только кислород, чтобы уменьшить потери сухого газа и получить другие преимущества, такие как уменьшение объема печи и размеров проходов котла. и дымоходы. , , , , , , , ; 20 91 % 79 09 % , 23 15 % 76 85 % , 3 6 . Однако чрезвычайно высокие температуры печи, возникающие при подаче для горения только кислорода или воздуха, значительно обогащенного кислородом, в большинстве случаев делали такую операцию непрактичной. , , , . Изобретение, описанное здесь, преодолевает вышеуказанные температурные трудности, сохраняя при этом большинство преимуществ за счет улучшенного способа сжигания и работы устройства, в котором азот в воздухе, обычно подаваемый для сжигания, заменяется меньшим или большим количеством азота. рециркулируемые дымовые газы. Таким образом, большая часть, если не весь азот, исключается, что позволяет исключить до 75 процентов потерь сухого газа, тем самым достигая существенного увеличения термического КПД устройства для сжигания топлива. время, заменяя азот рециркуляционным газом в воздушной печи, температуру можно поддерживать на обычном безопасном уровне; или эффект разбавления рециркулируемых газов может быть снижен по желанию, чтобы получить более высокие температуры печи для соответствия особым условиям эксплуатации или воспользоваться новыми достижениями в разработке жаропрочных металлов и тугоплавких материалов. , , , , 75 , , , ; . Кроме того, при испарении и нагреве пара для выработки электроэнергии большое экономическое значение имеет поддержание температуры пара, поступающего в турбину, на заданном постоянном уровне в широком диапазоне нагрузок парогенератора. До сих пор использовались различные средства для достижения этой цели. такой контроль температуры пара. Прежде всего, это возврат или ре2 815,724 циркуляция дымовых газов обратно в камеру печи после того, как большая часть тепла, содержащегося в этих газах, была рекуперирована. Таким образом, температура пара контролируется способом, хорошо известным в уровень техники путем изменения температуры газов, выходящих из печи при любой заданной нагрузке. Способ эксплуатации парогенерирующей и паронагревательной установки, раскрытый в настоящем документе, в сочетании с системой регулирования температуры пара за счет рециркуляции газа обеспечивает основу для существенного расширения представляет собой диапазон регулирования, в котором температура пара может поддерживаться постоянной. , , re2 815,724 , , , . Соответственно, основной целью изобретения является снижение потерь сухого газа в парогенерирующем устройстве. . Другой важной задачей изобретения является улучшение сгорания и регулирование температуры сгорания в топке парогенерирующей установки путем замены перед горением азота в воздухе для горения рециркулируемыми газообразными продуктами сгорания. , , . Согласно изобретению предложен способ получения нагретых газов путем сжигания смеси топлива и кислорода и использования тепла от ее сгорания, при этом получают смесь кислорода, топлива и рециркулирующих газов, в которой процентное содержание кислорода составляет по крайней мере такой же большой, как преобладающая в атмосферном воздухе, и при этом тепло поглощается из образующихся таким образом газов сгорания, а часть указанных газов рециркулируется для их повторного смешивания с указанным процентным количеством кислорода и топлива для непрерывного сгорания, как указано выше. , , , , . Изобретение также включает способ получения нагретых газов путем сжигания топлива и утилизации тепла продуктов сгорания, включающий этапы формирования кислородсодержащей газовой смеси, аналогичной воздуху по содержанию кислорода, путем смешивания кислорода с дымовыми газами, содержащими преимущественно углекислый газ. сжигание топлива в атмосфере указанной газовой смеси, тем самым генерируя продукты сгорания с низким содержанием азота, поглощая тепло от указанных продуктов сгорания с низким содержанием азота и используя большую часть указанных охлажденных продуктов сгорания для повторного смешивания с кислородом с образованием указанного кислородсодержащую газовую смесь, как указано выше. , , , - , . Кроме того, изобретение включает способ увеличения или уменьшения производства пара в парогенерирующей и паронагревательной установке в диапазоне нагрузок, в пределах которого температура пара поддерживается постоянной, включающий этапы сжигания достаточного количества топлива в зоне сгорания при заданной температуре. нагрузка в указанном диапазоне нагрузок меньше максимальной нагрузки и в присутствии кислорода, смешанного с заранее определенным пропорциональным количеством рециркулируемых дымовых газов; поглощение тепла в зоне парогенерации от продуктов сгорания, образующихся в результате указанного сгорания; после этого поглощают дополнительное тепло в зоне нагрева пара от указанных продуктов сгорания для нагрева произведенного пара до заданной температуры; и поддержание указанной температуры 70 пара постоянной при работе с нагрузкой ниже указанной заранее заданной нагрузки путем увеличения указанного пропорционального количества рециркулируемых газов и уменьшения упомянутого пропорционального количества рециркулируемых газов сгорания при работе 75 с нагрузкой, превышающей указанную заданную нагрузку. , , , , ; ; ; 70 , 75 . Наконец, изобретение включает в себя устройство для генерации и нагрева пара, для управления горением топлива и для поддержания постоянной температуры перегретого пара в широком диапазоне нагрузки, включая средства подачи обогащенных кислородом газов для поддержания горения топлива, печь, включающая средства горелки, источник топлива, 85 источник неразбавленного кислорода, средства для подачи указанного топлива и кислорода в указанную печь для сжигания, средства для удаления продуктов сгорания из указанной печи и канал для рециркуляции 90 газов сгорания из печи. от точки за выходом газа из указанной печи до точки, примыкающей к указанному средству горелки для соединения с указанным кислородом и топливом и для действия в качестве разбавителя образующейся таким образом горючей смеси, причем указанное устройство 95 дополнительно содержит первое клапанное средство для управления потоком топлива для указанное средство горелки, второе клапанное средство для управления потоком кислорода к указанному средству горелки, третье клапанное средство для управления потоком повторно циркулирующих газов сгорания к указанному средству горелки, реагирующее на давление средство для получения импульса давления пара от указанного парогенерирующего устройства , чувствительные к температуре средства для приема импульса из выхода 105 позволяют регулировать температуру указанного нагретого пара, первое устройство управления и второе устройство управления принимают импульсы параллельно от упомянутых чувствительных к давлению средств для регулирования упомянутых средств кислородных клапанов и упомянутых топливных клапанов 110 соответственно. и третье устройство управления, получающее импульсы от упомянутого термочувствительного средства для регулирования упомянутого третьего клапанного средства, которое управляет потоком упомянутого рециркулируемого газа 115. Чтобы можно было понять изобретение, теперь оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: , , 80 , , , , 85 , , , 90 , 95 , , 100 , , 105 , 110 , 115 : Фиг.1 представляет собой схематическое изображение парогенератора, спроектированного и оборудованного в соответствии с изобретением. 1 120 . Рис. 2 представляет собой графическую иллюстрацию относительных пропорций кислорода, топлива и рециркулирующих газов в зависимости от процентной нагрузки парогенератора. 125 Рис. 3 и Рис. 4 представляют собой графические иллюстрации, показывающие температуру перегретого пара в зависимости от процентной нагрузки парогенератора; первый указывает диапазон регулирования температуры, который является типичным для 130 815,724. Также благодаря этой замене могут быть дополнительно реализованы другие преимущества в работе парогенераторной установки. 2 , 125 3 4 ; 130 815,724 . Это станет очевидным по мере дальнейшего описания. 70 Таким образом, в парогенераторе, в котором азот в воздухе для горения заменен рециркулирующими газами и который подвергается переменным нагрузкам по пару, изобретение предлагает важные и новые улучшения в 75 управлении горением топлива путем регулирования количества рециркулируемых газов таким образом, чтобы поддерживать практически постоянное значение в широком диапазоне нагрузки объема газов сгорания, протекающих через нагревательные поверхности 80 устройства. Для этой цели используется расходомерное устройство, такое как Вентури 46. используется для передачи импульсов перепада давления, полученных в точках 47 и 49, на устройство 50, которое, в свою очередь, преобразует эти импульсы в 85 электрических импульсов способом, хорошо известным в данной области техники. Эти электрические импульсы затем передаются через цепь 52, 55 через переключатель 54 и двухпозиционный переключатель 56 с двигателем 5,8, функционально соединенным с заслонкой 38 на 90°, пропорционирующим поток газов между каналом 32 и каналом 36 рециркуляционного газа в ответ на изменения расхода газа, измеренные расходомером Вентури 46. 70 75 80 46 47 49 50 85 52, 55 - 54 -- 56 5,8 38 90 32 36 46. Количество топлива и кислорода, подаваемых в печь 95 для сжигания и образования пара, регулируется обычным образом в зависимости от колебаний давления пара. Таким образом, в иллюстративном варианте осуществления, показанном на фиг. 1, чувствительное к давлению устройство 60 передает сигнал 100 посредством по трубопроводам 66 и 68 соответственно, электрические импульсы подаются на привод 62, управляющий топливным клапаном 11, и привод 64, управляющий кислородным клапаном 44, тем самым регулируя поток топлива и кислорода в печь. Таким образом, для 105 заданной потребности в паре соответствующее количество топлива подается в печь. печь вместе с соответствующим количеством кислорода для поддержания горения. По мере того, как потребность в нагрузке увеличивается и уменьшается, количество топлива и кислорода увеличивается 110 и падает, чтобы удовлетворить потребность в тепле. Однако согласно одному из применений изобретения общий объем кислорода плюс рециркулируемый газ поддерживается постоянным в широком диапазоне нагрузки за счет компенсации увеличения или уменьшения количества кислорода соответственно уменьшению или увеличению количества рециркулируемых газов. Это достигается, как описано ранее здесь, путем манипулирования заслонкой 38 в ответ на изменение расхода газа. указано Вентури 46 120 При определенных условиях может оказаться желательным также учитывать изменения количества топлива при изменении нагрузки. Этого можно достичь путем регулирования заслонки 3 '8 в ответ на изменения общего объема газов, протекающих 125 через поверхности нагрева котла. Таким образом, заслонка 38 может затем регулироваться путем измерения изменений потока газа, проходящего через экономайзер 17. Как показано на рис. паровой котел, работающий согласно изобретению. 95 1 60 100 66 68 , 62 11 64 44, 105 110 , , 115 38 46 120 3 '8 125 38 17 1 130 . На рис. 1 показана парогенераторная установка, оборудованная топкой 4, топимой топливом из источника 6 через топливопровод 8 и горелки 10. На трубопроводе 8 предусмотрен топливный кран 11 для контроля количества сжигаемого таким образом топлива. Продукты горения проходят вверх через топку 4, отдавая тепло стенкам печи, своду и полу. Эти поверхности облицованы водонесущими и парогенерирующими трубами 12. Поднимающаяся по этим трубкам пароводяная смесь поступает по трубкам 14 в пароводяной барабан. 16, где вода отделяется от пара хорошо известным в технике способом. Питательная вода из экономайзера 17, расположенного в заднем проходе агрегата, подается в барабан 16 с помощью средств, не показанных. Эта вода и вода, отделенная от пара, поступают в трубу. 18, чтобы течь вниз в шламовый барабан 20 и подавать через трубы 22 в трубы 12, выстилающие пол, стены и свод печи 4, как указано выше. 1 4 6 8 10 11 8 4 , 12 14 16 17 16 18 20 22 12 , 4 . Пар покидает барабан 16 по трубам 24 и поступает в пароперегреватель 26. Проходя через пароперегреватель, пар нагревается до желаемой температуры за счет поглощения тепла от дымовых газов и выходит через выпускной коллектор 28 пароперегревателя для подачи по трубопроводу к месту использования, например в виде паровой турбины не показана. 16 24 26 28 , . Отдав большое количество тепла пароперегревателю 26, газы проходят через экономайзер 17 для окончательного охлаждения и покидают парогенераторную установку посредством вытяжного вентилятора 30. Часть охлажденных дымовых газов выбрасывается в атмосферу по воздуховоду 32 и дымовой трубе. 34 Однако большая часть газов возвращается в печь через рециркуляционный канал. 36 Заслонка 38 служит для пропорционального распределения дымовых газов между каналом 32 и каналом 36. Согласно изобретению вводится кислород технической чистоты, практически не содержащий азота. в поток рециркулируемого газа, например, по трубе 40 из источника 42. Клапан 44 регулирует количество кислорода, вводимого таким образом. рециркуляционные газы, обогащенные таким образом кислородом, поступают в камеру печи 4 через воздухозаборник 48 горелки в окружении топлива, выбрасываемого из горелок 10, и поддерживая Сгорание заменяет воздух, обычно используемый для этой цели в обычных печах. Заменяя азот в воздухе рециркуляционными газами в соответствии с изобретением, потери сухого газа могут быть значительно уменьшены, как изложено выше. 26 17 30 32 34 - 36 38 32 36 40 42 44 46 36 4 4 48 10, , , . 815,724 -3 уверенная разница, например, между точками и 72, переводящая изменения упомянутой разницы давлений в электрические импульсы с помощью устройства 74 и передающая указанные импульсы через трубопровод 76 на переключатель 54. При повороте этого переключателя в верхнее контактное положение цепь замыкается. через трубопровод 55, переключатель 56, трубопровод 57 к двигателю 5,8, оперативно включающему заслонку 38. Для определения изменений расхода газа могут быть выбраны подходящие точки, отличные от 70 и 72 или 47 и 49, для измерения статического давления с целью управления заслонкой 38. для различных нагрузок парогенератора. 815,724 -3 , , 72, 74 76 54 55, 56, 57 5,8 38 70 72 47 49 38 . Чтобы более четко проиллюстрировать взаимосвязь, существующую между количеством дымовых газов и процентом нагрузки парогенератора, см. рис. 2. На этом рисунке кривая А показывает увеличение количества дымовых газов, которое произойдет в обычном котле при повышении нагрузки с %. например, до 100 % от максимума. 2 % 100 % , . Такое увеличение, конечно, значительно увеличит скорость газа через различные газовые каналы и поверхности нагрева, что приведет к увеличению сопротивления потоку по мере увеличения нагрузки. , . Кривая , с другой стороны, показывает, что количество газа поддерживается постоянным во всем желаемом диапазоне нагрузки (от 40 % до 100 %). ( 40 % 100 %). Этот постоянный расход газа может быть достигнут путем эксплуатации и проектирования котла в соответствии с изложенным выше изобретением. . Таким образом, хотя количество топлива и количество кислорода увеличиваются с увеличением нагрузки, как показано кривыми и соответственно, количество газов, проходящих через котел, поддерживается на постоянном значении за счет уменьшения количества рециркулируемых газов, как показано заштрихованной областью . . , . Эксплуатация парогенератора по изложенным выше изобретательским принципам дает ряд важных преимуществ. К ним относятся: повышение безопасности работы при малых нагрузках за счет устранения карманов горючей смеси из топочной камеры за счет постоянства скорости газа. при различных нагрузках; и уменьшение задержки в ответ на изменение нагрузки, поскольку изменение нагрузки включает в себя лишь замену топлива и кислорода и лишь незначительное изменение разбавителя. Таким образом, задержка, возникающая в обычной установке, в которой горение поддерживается воздухом, может быть значительно уменьшена. в агрегате, в котором количество газа поддерживается постоянным при всех нагрузках в соответствии с изобретением. Это свойство приобретает особое значение в связи с паровыми силовыми установками военных кораблей, когда при боевых маневрах необходима быстрая реакция на изменение нагрузки. : ; , . Другое усовершенствование работы парогенераторов, ставшее возможным благодаря этому изобретению, касается контроля температуры перегретого или повторно нагретого пара. . Этот признак изобретения будет описан в связи с двумя наиболее часто используемыми системами управления, а именно регулированием температуры пара посредством рециркуляции газа и регулированием температуры пара с помощью наклонных горелок. . Оба они хорошо известны в данной области техники. . Патент № 642671 описывает способ регулирования температуры перегретого пара путем наклона горелки. 642,671 . На рис. 1 горелки с циркуляцией газа и наклоняемые горелки показаны позициями 38 и 10 соответственно. Каждый метод может использоваться отдельно или один метод может использоваться в дополнение к другому методу в одном парогенераторе. 1 38 10 . Температура перегретого пара измеряется термостатом 80 в точке рядом с выходом перегревателя, например, в выпускном коллекторе 28 пароперегревателя или в точке парового трубопровода 78, ведущего к турбине. Импульсы изменений температуры пара затем передаются на преобразователь 82, который, в свою очередь, посылает соответствующие электрические импульсы двигателям 84 через трубопровод 86, тумблер 88 и трубопровод 92. Двигатели 84 функционально соединены с горелками 10 с помощью хорошо известных в технике средств с целью наклона горелок и направляя пламя вверх или вниз, тем самым смещая область наибольшей интенсивности тепла в место в печи, которое находится ближе или дальше от выходного отверстия печи. Такое смещение приведет к изменениям температуры газов, выходящих из печи, и, как следствие, следовательно, изменения температуры пара. 80 28 78 82 84 86, - 88 92 84 10 , , . Переключатель 88 функционально связан с переключателем 56, например, посредством соединительной линии 90. 88 56 90. Поэтому, если необходимо контролировать температуру пара путем наклона горелок, тумблер 88 переводят в левое положение (как показано), тем самым замыкая цепь наклонных горелок 82, 86, 88, 92, 84. Одновременно включается и выключается. Переключатель 56 установлен в левое положение, что позволяет управлять рециркуляционными газами для поддержания постоянного количества дымовых газов путем закрытия контура 74, 76, 54, 55, 56, 57, 58 или замыкания контура 50, 52. , 54, 55, 56, 57, 5,8. , 88 ( ) 82, 86, 88, 92, 84 - 56 , 74, 76, 54, 55, 56, 57, 58 50, 52, 54, 55, 56, 57, 5,8. Если в качестве альтернативы желательно контролировать температуру пара с помощью рециркуляции газа, переключатель 88 и переключатель 56 переводят в правое положение, тем самым размыкая цепь, которая управляет наклонными горелками, и цепь, которая управляет заслонкой 38 в ответ на импульсы потока газа. и замыкающий контур 82, 86, 88, 94, 57, 58 с целью контроля количества рециркулируемого газа в ответ на изменения температуры пара. Таким образом, изменение количества газа, возвращаемого в печь, повышает или понижает температуру газов. на выходе из печи, тем самым регулируя температуру пара способом, хорошо известным в данной области техники. 88 56 , 38 82, 86, 88, 94, 57, 58 , . На рисунках 3 и 4 в графической форме показано, что более широкий диапазон регулирования перегретого пара 815,724 может быть существенно увеличен, как показано на рисунке 4. 3 4 815,724 4. При определенных условиях эксплуатации может оказаться желательным повысить температуру рециркулируемых газов, например, с целью улучшения воспламенения при низких нагрузках, когда рециркулируются большие количества охлажденных газов. 70 . Для этого предусмотрены воздуховод 95 и вспомогательный вентилятор 96 (см. рис. 1) для отвода горячих 75 печных газов из верхней части топочной камеры 4 и подачи этих газов в поток охлажденных рециркулирующих газов, проходящих через воздуховод 36. При необходимости , газы, более холодные, чем те, которые получаются из верхней части 80 камеры печи, могут быть втянуты через воздуховод 97 из места на выходе пароперегревателя 26. Заслонка 98 в воздуховоде 95 и заслонка 99 в воздуховоде 97 предусмотрены для обеспечения управления расход газа там 85 через. 95 96 ( 1) 75 4 36 , 80 97 26 98 95 99 97 85 . Хотя здесь была описана система управления, импульсы которой передаются в основном с помощью электрических средств, такие средства являются скорее иллюстративными, чем ограничительными. 90 Другие средства, такие как, например, пневматические или гидравлические средства, могут быть использованы для реализации изобретения с одинаково полезными результатами. , 90 .
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-12 11:58:28
: GB815724A-">
: :
815725-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB815725A
[]
Бунтарь ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 8 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации: 30 апреля 1956 г. 8 : 30, 1956. № 13160/56. 13160/56. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки 21 июня 1955 года. 21, 1955. Полная спецификация опубликована: 1 июля 1959 г. : 1, 1959. Индекс при приемке: Классы 51 (1), Б( 18 А: 24: 28 А); и 123 (3), Международная классификация: - 22 г 23 . : 51 ( 1), ( 18 : 24: 28 ); 123 ( 3), :- 22 23 . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Метод и устройство для сжигания топлива и поглощения тепла Мы, , корпорация, учрежденная в соответствии с законодательством штата Делавэр, Соединенные Штаты Америки, по адресу: Мэдисон-авеню, 200, Нью-Йорк, штат Южный Нью-Йорк, Соединенные Штаты. Америки, настоящим заявляем, что изобретение, на которое мы молимся, чтобы нам был выдан патент, и метод, с помощью которого оно должно быть реализовано, должны быть подробно описаны в следующем заявлении: ' , , , , 200 , , , , , , , : - Настоящее изобретение относится к усовершенствованию работы парогенераторных печей, паровых котлов и паровых нагревателей. Более конкретно оно касается способов и средств достижения высокоэффективного сгорания топлива. Другой аспект изобретения касается усовершенствованного способа управления температурой топлива. перегретый пар и температура повторно нагретого пара независимо друг от друга в парогенерирующем устройстве, работающем в цикле повторного нагрева. , . При работе печей вообще и печей для производства пара в частности встречаются определенные тепловые потери, которые определяют тепловой КПД аппарата. Эти потери включают, среди прочего, потерю углерода, потерю влаги в топливе, потерю влаги в воздухе, потери на радиацию и Потери сухого газа Потери сухого газа относительно велики и вызваны главным образом большим количеством азота, содержащегося в воздухе, который поддерживает горение. Атмосферный воздух представляет собой физическую смесь кислорода, азота и небольших количеств углекислого газа, водяного пара и аргона. и другие инертные газы. При расчетах сжигания двуокись углерода и инертные газы обычно включаются в состав азота; а общепринятые пропорции кислорода и азота составляют 20,91% кислорода и 79,09% азота по объему, или 23,15% кислорода и 76,85% азота по весу. Кислород выполняет свою функцию по содействию горению, отделяясь от своего физического соединения. с азотом и вступая в химическое соединение с имеющимся горючим веществом. С другой стороны, азот, действующий просто как разбавитель, не служит никакой цели при горении, а вместо этого, как указано выше, является источником прямых потерь за счет поглощения тепла при прохождении через печи и отводить часть такого тепла при выходе из котла. Были предприняты попытки подавать в топливо только кислород, чтобы уменьшить потери сухого газа и получить другие преимущества, такие как уменьшение объема печи и размеров проходов и дымоходов котла. высокие температуры печи, возникающие при подаче для горения только кислорода или воздуха, сильно обогащенного кислородом, в большинстве случаев делали такую операцию непрактичной. , , , , , , , ; 20 91 % 79 09 % , 23 15 % 76.85 % , , , , , . Изобретение, описанное здесь, преодолевает вышеуказанные температурные трудности, сохраняя при этом большинство преимуществ за счет улучшенного способа сжигания и работы устройства, в котором азот в воздухе, обычно подаваемый для сжигания, заменяется меньшим или большим количеством азота. рециркулируемые дымовые газы. Таким образом, большая часть, если не весь азот, исключается, что позволяет исключить до 75 процентов потерь сухого газа, тем самым достигая существенного увеличения термического КПД устройства для сжигания топлива. в то же время за счет замены азота рециркуляционным газом в воздушной печи температуру можно поддерживать на обычном безопасном уровне; или эффект разбавления рециркулируемых газов может быть снижен по желанию, чтобы получить более высокие температуры печи для соответствия особым условиям эксплуатации или воспользоваться новыми достижениями в разработке жаропрочных металлов и тугоплавких материалов. , , , , 75 , ; - . Кроме того, при испарении и нагреве пара для выработки электроэнергии в котлах промежуточного нагревания большое экономическое значение имеет поддержание постоянной температуры перегретого пара, а также температуры перегретого пара в широком диапазоне парогенерирующей нагрузки. используется для осуществления такого контроля. . Среди них особенно следует отметить контроль температуры перегретого пара путем наклона горелок и дополнительный контроль температуры перегрева посредством перепуска газа. Или температура повторного нагрева может регулироваться рециркуляцией газа, а температура перегрева - перепуском газа. Другой способ Осуществление такого регулирования могло бы заключаться в регулировании температуры перегретого пара одним из вышеупомянутых средств и дополнительном контроле температуры перегретого пара посредством снижения перегрева. 5.725 - . Настоящее изобретение предусматривает индивидуальное регулирование температуры перегретого пара и температуры повторно нагретого пара с помощью средств, которые обеспечивают высокоэффективное сжигание топлива и в то же время эффективное и независимое регулирование этих температур пара. . Соответственно, основной целью изобретения является снижение тепловых потерь дымового газа в парогенерирующем и паровом нагревательном устройстве. . Другой важной целью изобретения является повышение эффективности сгорания и регулирование температуры сгорания в печи с целью независимого регулирования температуры перегретого и повторно нагретого пара. . Согласно изобретению предложен способ сжигания топлива и поглощения тепла от продуктов сгорания при производстве пара, включающий этапы формирования первой смеси топлива и газа, по существу не содержащей азота, но содержащей достаточное только количество кислорода. для неполного сгорания указанного топлива, вызывая неполное сгорание указанной смеси, извлечение тепла из продуктов сгорания в результате указанного неполного сгорания, чтобы снизить их температуру до температуры выше точки воспламенения ее горючих компонентов, например, примерно до 1250 , образуя вторую смеси путем смешивания по существу чистого кислорода с охлажденными продуктами сгорания, по существу полного сжигания указанной второй смеси и дальнейшего извлечения тепла из продуктов сгорания в результате полного сгорания. , , , , , 1250 , , , . Согласно изобретению также предложено устройство для сжигания топлива и поглощения тепла от продуктов сгорания при производстве пара, включающее печь, имеющую выход для продуктов сгорания, горелочное средство для подачи топливно-кислородной смеси в указанную печь и множество теплообменников в указанной печи, при этом предусмотрена первая камера сгорания в указанной печи, первая горелка, обеспечивающая выпуск газа в указанную первую камеру, первый теплообменник на стороне выхода из указанной первой камеры сгорания относительно направления потока сгорания газов, вторую камеру сгорания после указанного первого теплообменника, средство сопла, приспособленное для выпуска в указанную вторую камеру, и второй теплообменник после указанного второго средства горелки в указанной второй камере, причем каждое из указанных средств горелки и средства сопла выполнено с возможностью выпуска в контролируемых пропорциях кислород и рециркулируемые дымовые газы. , - , , , , , , , , . Для лучшего понимания изобретения оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: : На фиг.1 схематически изображена парогенерирующая и паровая нагревательная установка, работающая по циклу промперегрева и оснащенная изобретательскими усовершенствованиями. 1 . Фиг.2 представляет собой вид сверху в разрезе по линии 2-2 на Фиг.1. 2 2-2 1. На рис. 1 показана парогенерирующая установка, оборудованная печью 4, стенки которой облицованы близко расположенными водоохлаждаемыми трубами 5. Питательная вода, поступающая в барабан 6 по трубе 7, течет вниз по трубе 8 в кольцевой коллектор для питания водоохлаждаемых стенок печи. 4 с водой для образования пара. Смесь пара и воды выводится в барабан 6 по трубкам 12. Пароотделитель (не показан), расположенный внутри барабана 6, хорошо известным способом отделяет насыщенный пар от воды. Насыщенный пар проходит из барабан 6 по трубе 14 в секцию 16 низкотемпературного перегревателя. После поглощения заданного количества тепла пар поступает по трубе 18 в секцию 20 высокотемпературного перегревателя, откуда он проходит через трубу 22 в турбину 24 высокого давления. часть тепла за счет расширения в турбине, пар покидает турбину и возвращается в парогенератор для повторного нагрева при более низком давлении. 1 4 5 6 7 8 4 6 12 ( ) 6 6 14 16 18 20 22 24 . Для этого пар последовательно поступает в секцию 26 низкотемпературного промежуточного перегревателя по трубе 28 и в секцию 30 перегревателя высокой температуры по трубе 32. Нагретый пар затем возвращается в ступень 34 турбины низкого давления по паровому трубопроводу 36 для дальнейшее извлечение тепла и выработка электроэнергии. 26 28 30 32 34 36 . Печь 4 содержит первую камеру сгорания 4А. Эта камера выполнена в виде циклонной камеры, имеющей отверстие для выброса золы 38 в нижней части и коаксиальное газоотводное отверстие 40 в верхнем конце камеры. в смеси кислорода и рециркулируемого дымового газа, по существу не содержащего азота и в основном состоящего из , газ подается в камеру сгорания с помощью горелок 42. Эти горелки расположены рядом с четырьмя углами камеры сгорания 4А и расположены так, чтобы выступать Топливо поступает в камеру в направлениях, касательных к воображаемой окружности воспламенения 43 (см. фиг. 2). 4 4 38 - 40 , 42 4 43 ( 2). Согласно изобретению количество кислорода, подаваемого для сгорания через горелки 42, рассчитывается таким образом, чтобы вызвать неполное сгорание смеси и привести к образованию газообразных продуктов сгорания, большая часть которых состоит из газообразного . 42 , . Дополнительное топливо вводится на более низком уровне. Вентилятор 815,725 также подает рециркулируемые не содержащие азота газообразные продукты сгорания к горелкам 42 и форсункам через трубопроводы 64 и 62 соответственно, как указано выше. 815,725 - 42 64 62 . Кислород, хранящийся под давлением в баке 66, подается к горелкам 42 по трубопроводу 68 и к форсункам 45 по трубопроводу 70. В линиях подачи кислорода 68, 70, в линиях подачи топлива 56, 58 и в линия 60 рециркуляционного газа. Также предусмотрены демпферные средства 72, 74 и 76 в газоходах 62, 64 и 50 соответственно для регулирования потока рециркулируемого газа к различным точкам печи. 66 42 68 45 70 68, 70, 56, 58 60 72, 74 76 62, 64 50 . Помимо преимуществ, получаемых от замены азота дымовыми газами, изобретение раскрывает способ сжигания топлива в две стадии, при котором общее количество тепла, выделяющегося в печи 4 для заданной загрузки, подразделяется на первую часть в результате сгорания топливо в газообразный в камере 4 А, а вторую часть - в результате сгорания газообразного в 2 в камере 4 . Таким образом, максимальная температура печи значительно снижается, что позволяет уменьшить количество разбавителя, вводимого вместе с кислородом. для сжигания Разбавитель может состоять из рециркулируемого газа, смешанного с кислородом, как описано в британской заявке 3925/56, поданной 8 февраля 1956 г. (серийный номер 815,724). Обогащенный кислородом воздух все еще содержит большое количество азота, и желательно уменьшить это количество, чтобы уменьшить потери в дымовой трубе. С другой стороны, смесь рециркулируемого газа и кислорода содержит большое количество влаги, и желательно уменьшить это количество по той же причине, а именно, чтобы снизить потери в дымовой трубе. как и по другим причинам, таким как уменьшение коррозии поверхностей нагрева в зоне газа с более низкой температурой. , 4 4 , 2 4 . , 3925/56 8, 1956 ( 815,724) - , , . В устройстве, оснащенном усовершенствованиями настоящего изобретения, сгорание топлива и выделение тепла происходит в две отдельные и контролируемые стадии с охлаждением газов между этими стадиями. Соответственно, можно использовать первую топливно-газовую смесь, которая по существу свободна. азота, не подвергаясь воздействию температур печи, которые являются чрезмерными по сравнению с доступным жаростойким материалом. - . Кроме того, в дополнение к преимуществам, изложенным выше, изобретение позволяет независимо регулировать температуру перегретого и повторно нагретого пара новым и превосходным способом. . В парогенераторе и паронагревателе, как показано на рис. 1 и работающих в цикле повторного нагрева, температура перегретого пара, а также температура повторно нагретого пара должны поддерживаться постоянными в широком диапазоне нагрузки парогенератора для достижения максимальной общей эффективности. -нагрузочная характеристика перегретого пара не совпадает с температурной нагрузочной характеристикой топливных форсунок 44 также в направлениях, касательных к воображаемому кругу горения, как показано на фиг.2. Это топливо взвешено в потоках охлажденных рециркулируемых дымовых газов, которые по существу свободны. из азота и состоит главным образом из 2. Понижение температуры и восстановление 2 до происходит в нижней части камеры 4А в атмосфере, наполненной раскаленными частицами топлива, которые сильно перемешиваются вихрем газов, которые вызван выпуском потоков топлива в тангенциальных направлениях. Чтобы создать большую турбулентность, может оказаться желательным направить потоки топлива, выходящие через горелки 44, в направлении вращения, противоположном направлению вращения горелок 42. , 1 , - - 44 2 2 2 4 44 42. Газы , образующиеся таким образом в нижней части камеры 4А, отделяются от золы циклоническим действием и проходят вверх через осевой газоотвод 46. Зола стекает по стенкам камеры 4А, выходит через зольное отверстие 38 и удаляется в хорошо известным способом. Температура газов, прошедших через выпускное отверстие 40, снижается за счет отдачи тепла высокотемпературному подогревателю 30, который расположен непосредственно над ним. Желательно, чтобы температура газа была таким образом понижена до точки, несколько выше температура воспламенения лежит около 12500 . Непосредственно над секцией 30 подогревателя предусмотрена вторая камера сгорания 4B. Смесь кислорода и рециркулируемых дымовых газов, по существу не содержащая азота, выводится в камеру сгорания 4B через сопла 45 и в тело охлажденных газов , вызывая сгорание этих газов до 2. Выделяющееся таким образом тепло переносится этими газами в высокотемпературную секцию 20 перегревателя, причем большая часть тепла поглощается ею и низкотемпературной секцией 16 перегревателя и секция 26 низкотемпературного повторного нагрева, через которую проходят газы. Дальнейшее снижение температуры газов происходит за счет пропускания их через нагревательную поверхность 48 экономайзера и, возможно, через другие теплопоглощающие поверхности, не показанные. 4 46 4 38 40 30 ' 12500 30 4 4 45 2 20, 16 26 48 . Рециркуляционный канал 50 с ответвлениями 62, 64 и вентилятором 52 предусмотрен для рециркуляции частей охлажденных дымовых газов к горелкам 42, 44 и кислородным форсункам 45, как упоминалось ранее в данном документе, поскольку исключается использование атмосферного воздуха в качестве переносчика кислорода для сгорания. насколько это возможно, дымовые газы практически не содержат азота. 50 62, 64 52 42, 44 45 . Тем самым устраняется большая часть потерь в пакете. . Топливом, сжигаемым в печи 4, может быть пылевидный уголь, подаваемый из угольного бункера 54 по топливным трубам 56 и 58 в камеру 4. При транспортировке угля в качестве газа-носителя используется рециркулируемый безазотный дымовой газ. труба 60 от точки на напорной стороне рециркуляционного вентилятора 52. Это Дж 815,725 тиков перегретого пара, в большинстве случаев приходится прибегать к снижению перегрева пара. Это снижает общий КПД электростанции. 4 54 56 58 4 - 60 52 815,725 , . Изобретение обеспечивает возможность индивидуального и независимого регулирования температуры перегретого пара и температуры повторно нагретого пара путем увеличения или уменьшения пропорционального количества рециркуляционного газа, смешанного с кислородом, который поступает в камеру сгорания 4А и камеру сгорания 4В. Таким образом, печь температуры в камерах 4 А и 4 В могут изменяться в широких пределах. Таким образом, изменение температуры печи в камере 4 А изменит тепло, поглощаемое промежуточным перегревателем 30, а изменение температуры печи в камере 4 В изменит тепло, поглощаемое пароперегревателем 20. . 4 4 . 4 4 4 30 4 20. Как показано в иллюстративном варианте осуществления изобретения, температура повторного нагрева контролируется путем открытия или закрытия заслонки 74 и кислородного клапана 82 в ответ на изменения температуры, регистрируемые на выходе пара из подогревателя 30 устройством 80 регистрации температуры. Или температура перегрева контролируется. путем регулировки заслонки 72 и кислородного клапана 78 в ответ на изменения температуры, регистрируемые на выходе пара из пароперегревателя 20 с помощью термочувствительного устройства 84. Температурные импульсы, полученные устройствами 80 и 84, преобразуются в механическое движение, действующее при регулировке клапанов 82, 78 и заслонки 74, 72 с помощью электрического, пневматического или гидравлического устройства, хорошо известного в технике. Устройства такого типа обозначены номерами 92, 90, 86 и 88. 74 82 30 80 , 72 78 20 84 80 84 82, 78 74, 72 , 92, 90, 86 88. Другие устройства управления (не показаны) обычного, хорошо известного типа предусмотрены для регулирования количества топлива и кислорода, подаваемых в печь, в зависимости от требований нагрузки, определяемых изменениями давления пара на входе в турбину 24 высокого давления или другими Кроме того, вместо отбора угля из угольного бункера, как показано, пылевидный уголь может подаваться с помощью одного или нескольких пульверизаторов непосредственно к горелкам 42 и 44. ( ) 24, , , 42 44.
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-12 11:58:30
: GB815725A-">
: :
= "/";
. . .
815727-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .
. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB815727A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Изобретатель: ГОВАРД ДЖЕРОМ ШТРАУС Индекс при приемке: -Класс 53, 8 155727 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации 17 июля 1956 г. : : - 53, 8 155727 17, 1956. № 22051/56. 22051/56. Полная спецификация опубликована 1 июля 1959 г. 1, 1959. БСХ. . Международная классификация: - . : - . ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Метод предотвращения ухудшения качества во время хранения электрических батарей Мы, , компания, зарегистрированная в соответствии с законодательством штата Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки, с основным местом деятельности по адресу 42 , 2, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляет, что изобретение, на которое мы молимся о выдаче нам патента, и метод, с помощью которого оно должно быть реализовано, должны быть подробно описаны в следующем заявлении: , , , , 42 , 2, , , , , , :- Настоящее изобретение относится к электрическим батареям герметично закрытого щелочного типа и имеет своей целью создание способа поддержания электрических батарей при полном заряде с минимальными требованиями к техническому обслуживанию, при этом каждая батарея доступна для мгновенного использования в течение длительных периодов времени. , . Настоящее изобретение применимо к батареям герметичного щелочного типа, например, к батареям, включающим серебряные электроды или положительные пластины и цинковые электроды или отрицательные пластины. Хорошо известно, что в прошлом серебряно-цинковые элементы имели относительно короткий срок хранения. сохраняет 80 % своего заряда в течение 30-дневного периода, до сих пор его считали удовлетворительным. , - - 80 % 30- , . Для продления срока хранения ранее предлагалось (Винал, «Первичные батареи», третье издание, 1950, стр. 273) обеспечить между электродами плотную упаковку из асбестового волокна. -, (, " ", , 1950, 273) . Получается более длительный срок хранения, но за счет потери способности элемента к разряду при высоких скоростях тока и потери объемных характеристик. - . Целью настоящего изобретения является поддержание герметичных щелочных элементов, таких как серебряно-цинковые элементы, при полном заряде в течение продолжительных периодов времени без потери заряда и без ухудшения способности к разряду тока. . Согласно изобретению предложен способ предотвращения ухудшения качества и потери заряда во время хранения электрической батареи, включающей газонепроницаемый резервуар, содержащий электролит, положительный электрод и отрицательный электрод, частично погруженный в указанный электролит и газопроницаемый элемент, расположенный по меньшей мере между частями указанных электродов, лежащими выше уровня указанного электролита и имеющий парциальное давление кислорода над уровнем указанного электролита, превышающее парциальное давление других газов над указанным электролитом , этот способ включает пропускание плавающего тока через батарею в направлении зарядки, при этом ток достаточен лишь для того, чтобы поддерживать электролит, по существу, свободным от металла отрицательной пластины. , - , 3 6 1 , - , , , . Пример батареи, имеющей парциальное давление кислорода над уровнем электролита, превышающее парциальное давление других газов над электролитом, раскрыт и заявлен в одновременно находящейся на рассмотрении заявке № . 22048/56 (заводской № 815726). 22048/56 ( 815,726). Было обнаружено, что применение такого плавающего тока дает новые и неожиданные результаты в поддержании здоровья клетки в течение длительного периода времени. . После такого длительного периода времени, по меньшей мере, тридцати дней, элементы разряжаются без существенной потери емкости как с точки зрения начальной высокой скорости разряда, так и с точки зрения объемных характеристик. Если скорость зарядки таких элементов может находиться в диапазоне от 2 до 20 ампер, плавающий ток должен быть порядка 150 миллиампер. Плавающие токи, меньшие и большие, чем заявленное значение, могут быть использованы и использовались, при этом понимается, что величина плавающего тока не является критической при условии, что она достаточна для поддержания электролита в значительной степени. без металла отрицательной пластины. Обычно для уже изложенных целей выбираются более низкие значения тока, которые будут объяснены более подробно в дальнейшем. , , 2 20 , 150 , , , , . Все причины потери емкости клетки неизвестны, и сомнительно, что все задействованные механизмы идентифицированы. Тем не менее, проведенная экспериментальная работа в сочетании с достигнутыми результатами заставляют нас полагать, что что существовавшая до сих пор потеря емкости частично происходила из-за потери отрицательной емкости элемента. Очевидно, на отрицательных пластинах происходит превращение цинка в оксид цинка. , , , , . Кроме того, в герметичном элементе описанного типа, когда на положительных пластинах преобладают условия перезаряда, в результате чего на отрицательных пластинах происходит следующая реакция: , : О.,+НО + 4 электранс- 401 ( 1) Внутри элемента или батареи создаются также условия, неблагоприятные для следующей реакции: 02 + 2 + 2 20-_ 2 ()2 ( 2) Если это Если бы реакция (2) произошла в результате поглощения кислорода воздуха, результатом было бы истощение цинкового электрода. .,+ + 4 - 401 ( 1) : 02 + 2 + 2 20-_ 2 ()2 ( 2) ( 2) , . Запечатав ячейку, мы обнаружили, что реакция (2) не имеет тенденции к протеканию. , ( 2) . Реакция (1) благоприятствует благодаря плавающему току, который поддерживается во время хранения элементов. Физические устройства, описанные ниже, также помогают создать условия, благоприятные для протекания реакции (1), в отличие от следующей реакции на отрицательном электроде. ( 1) ( 1) . ++,0 + 2 2 + 2 ( 3) Использование плавающего тока также сводит к минимуму возможность коротких замыканий, возникающих из-за цинковых деревьев. Если цинку разрешено образовывать оксид цинка (как в реакции ( 2)) и разрешено наносить покрытие на цинковый электрод в виде выступов или «деревьев», они могут входить в электрический контакт с положительными электродами, вызывая короткое замыкание элемента. Если оксид цинка остается в элементе в течение какого-либо периода времени, кажется, что он концентрируется в определенных местах, например, в нижней части клетки. ++,0 + 2 2 + 2 ( 3) ( ( 2)) "", - , , . Поддерживая плавающий ток, предотвращается растворение цинка в электролите в виде оксида цинка, а также накопление цинка в нижней части элемента. Таким образом, вредное воздействие триинга не реализуется, поскольку рост цинка прекращается. в значительной степени заторможено. , , . Кроме того, в связи с герметизацией элемента желательно также насытить электролит кислородом. Таким образом, парциальное давление газов, отличных от кислорода, внутри элемента снижается до чрезвычайно низкого значения, приближающегося к нулю как пределу. Поскольку газ давление внутри герметичной ячейки будет тогда приближаться к парциальному давлению кислорода, создаются условия для максимальной растворимости кислорода в электролите и минимального давления газа внутри ячейки. Более конкретно, фракционное давление газа 60 внутри ячейки обусловлено исключительно давление кислорода может быть ниже атмосферного; оно может быть ниже или ниже одной пятой атмосферног
Соседние файлы в папке патенты