Область применения котлов ПКК расширяется, их используют в нефтехимической промышленности за печами выжига катализатора, в сланцеперерабатывающей промышленности для сжигания забалластированных газов. В сланцеперерабатывающей промышленности состав газов меняется во времени и составляет: Н2 = 6,2-10 %; СО = 3,1-4 %; СН4 = 1,25-3,6 %; СmHn = 0,77-1,1 %; О2 = 0,38-2 %; СО2 = 16,2-17,7 %; N2 = 22,1-31,6 %; Н2О » 30 %. Теплота сгорания газов может снижаться до 1,9 МДж/м3 за счет присутствия воды в капельно-жидких компонентах. Трудность сжигания этих газов обусловлена нестабильностью состава. Для сжигания газов, содержащих капельно-жидкую фракцию, предложена специальная горелка (рис. 5).
Рис. 5. Горелка для сжигания газов, содержащих жидкие фракции [3]:
1 — улиткообразный корпус; 2 — тангенциальный патрубок; 3 — цилиндрическая труба; Развитие человеческого общества всегда было связано с расширением использования энергетических ресурсов. За предыдущее столетие мировое энергопотребление увеличилось более чем в 5 раз и достигло 12 млрд. тонн условного топлива в год. Прирост мирового энергопотребления за десятилетний период с 1963 по 1972 гг. составил 2,6 млрд. т у. т., а за последующий десятилетний период – всего 1,7 млрд. т у. т., или в полтора раза меньше. Особенно резко снизились темпы прироста энергопотребления в промышленно развитых странах. Средний ежегодный прирост потребления в мире составил 1,7 % в год, а в США — 0,4 %, в странах Западной Европы — 0,25 %.
4 — внутренняя поверхность; 5 — перфорированная обечайка; 6 — желоб; 7 — форсунка;
8 — радиальная труба; 9 - сопло
Горелочное устройство работает следующим образом. Газы, содержащие вязкие капельно-жидкие компоненты во взвешенном состоянии, подаются в улиткообразный корпус 1 тангенциальным патрубком 2 и цилиндрической трубой 3, где в результате закручивания потока крупные капли жидкости тормозятся и оседают на внутренней поверхности 4 перфорированной обечайки 5 с выпускными отверстиями. Под действием силы тяжести они стекают в желоб 6, откуда подаются в форсунку 7, подключенную к радиальной трубе 8. На выходе из форсуночного сопла 9 жидкие компоненты распыливаются, испаряются и сгорают в потоке газовоздушной смеси. Сепарация жидкой фазы и ее дожигание вместе с газами позволяет стабилизировать работу горелки, поскольку сепарация, сбор и подача жидкой фазы с постоянным расходом обеспечивает более равномерную подачу топлива.
Большинство топок для сжигания низкокалорийных газов представляют собой адиабатно изолированные камеры [3]. Установка для сжигания сильно забалластированных газов для выжигания сажи на катализаторах (Alcorn bustion) представлена на рис. 6. Для выжигания используют циклонный предтопок, перед которым предварительно смешивают воздух и отбросные газы.
Отбросные газы поступают в камеру сгорания 1 по трубе 2 и каналу 3. Воздух нагнетается в эту камеру вентилятором. Из кольцевого коллектора 4 воздух поступает в смеситель 5 через отверстия 6 и непосредственно в камеру 1 через отверстия 7. Процесс горения локализуется в камере 1 и в камере догорания 8. Физическое тепло отбирается от продуктов сгорания в трубчатом теплообменнике 9, в котором можно осуществлять подогрев воды или других теплоносителей, например нефтепродуктов, поступающих в реактор для каталитического крекинга. Предварительный разогрев камеры сгорания до температуры выше 940 °С и осуществляется путем сжигания вспомогательного топлива (высококалорийного газа или мазута) в горелках 10.
