RU2021116308A - Способ и устройство для беспламенного ступенчатого сжигания - Google Patents

Claims (16)

1. Способ нагревания камеры (12) нагрева, температура которой может находиться также ниже температуры самовоспламенения используемого горючего материала,

в котором горючий материал и воздух в нестехиометрическом соотношении вводят в камере (11) горения в реакцию беспламенного окисления, и их без отбора полезного тепла перенаправляют в виде реакционного газа в камеру (12) нагрева, и в камере (12) нагрева реакционный газ при необходимости с добавлением воздуха и/или горючего материала полностью окисляют.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окисление в камере (12) нагрева проводят с образованием пламени.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окисление в камере (12) нагрева проводят без образования пламени посредством направления газа с макромасштабной рециркуляцией.

4. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в камере (11) горения устанавливают такое нестехиометрическое соотношение горючего материала и воздуха, что в камере (11) горения не превышается температура 1400°С.

5. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в камере (11) горения посредством настройки или регулировки соотношения горючего материала и воздуха устанавливают температуру, находящуюся между 1000°С и 1300°С.

6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что при работе с полной нагрузкой камеру (11) горения эксплуатируют при соотношении ниже стехиометрического соотношения (λ<1), а при работе с частичной нагрузкой эксплуатируют при соотношении выше стехиометрического соотношения (λ>1).

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что между соотношением горючего материала и воздуха в режиме работы при соотношении выше стехиометрического соотношения и соотношением горючего материала и воздуха в режиме работы при соотношении ниже стехиометрического соотношения устанавливают диапазон (λ₁, λ₂) неиспользуемых соотношений горючего материала и воздуха.

8. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что из камеры (12) нагрева отводят полезное тепло.

9. Устройство (10) для нагревания камеры (12) нагрева, имеющее адиабатическую камеру (11) горения, которая имеет по меньшей мере одно устройство (15) подачи воздуха, по меньшей мере одно устройство (14) подачи горючего материала, а также по меньшей мере один выпуск (16), и которая выполнена для беспламенного окисления горючего материала при нестехиометрическом соотношении горючего материала и воздуха, а также камеру (12) нагрева, в которой оканчивается выпуск камеры (11) горения и которая снабжена устройством для подачи воздуха и/или горючего материала.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что камера (11) горения имеет объем, который значительно меньше, чем объем камеры (12) нагрева.

11. Устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что камера (11) горения выполнена свободной от поддерживающих пламя структур.

12. Устройство по одному из пп. 9-11, отличающееся тем, что камера (12) нагрева снабжена устройством (13) отбора тепла.

13. Устройство по одному из пп. 9-12, отличающееся тем, что перед камерой (11) горения и/или перед камерой (12) нагрева расположено теплообменное устройство (23) для предварительного подогрева воздуха.

14. Устройство по одному из пп. 9-13, отличающееся тем, что предусмотрено регулировочное устройство для регулировки подачи горючего материала и/или воздуха в камеру (11) горения и/или в камеру (12) нагрева, которое выполнено для того, чтобы не превышать в камере (11) горения и/или в камере (12) нагрева установленный температурный верхний предел.

15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что регулировочное устройство выполнено для того, чтобы для регулировки температуры влиять на соотношение горючего материала и воздуха.