Способ сжигания топлива

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) др F 23 С 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг. /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3777268/24-06 (22) 02.08.84 (46) 30.01,86, Бюл.Р 4 (71) Среднеазиатский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института использования газа в народном хозяйстве и подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов (72) К.З,Закиров, Л.M.Öèðóëüíèêoâ, В.Г.Булгаков и Ю.В,Румянцев (53) 662.951.2(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

Ф 820345, кл, F 23 D 11/00, 1980. (54)(57) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА в камере сгорания котла путем подачи в зону горения потоков топливовоздушной смеси с образованием факела и зоны максимальной температуры и ввода воды несколькими струями в корень факела и в зону максимальной температуры, отличающийся тем, что,. с целью повышения эконо-,. мичности путем снижения концентрации токсичных выбросов в продуктах сгорания, струи воды, подаваемые в корень факела, направляют по оси потоков топливовоздушной смеси, а в зону максимальной температуры параллельно первым, причем скорость струй поддерживают равной 0,3 — 0,8 ско- а рости газов в камере сгорания.

1 208й1 "

Изобретение относится к энергетике, в частности к способам сжигания топлива и может быть использовано в топках котлов с встречным располо-. жением горелок, 5

Цель изобретения — повышение экономичности путем снижения концентрации токсичных выбросов в продук=ных диаметров горелки от разреза на фиг.1.

Устройство содержит топку 1 со встречно установленными в ней« например, вихревыми горелками 2„ по оси которых разме«цены плоскОструйные фор» сунки 3, связанные с трубопроводом

1 воды„ !!", высоте топки 1 равной

8 1 0 э><вивалентных диаме I рОв I" Орелки 2, установлены в лючках 5 ".. якие же плоскоструйные форсунки 6 для подачи воды. .l. аллино воздушная смесь подается для сжигания в топку 1 через вихревые горелки 2. Одновременно по трубопроводу А через форсунки 3 подают плоской струей воду, для большего охва.— та ею площади топки, в корень факела для улучшения гроцесса горения и по1 ца влспl«я топливных окислов аз От«1. >

-«ерез фо1>с .)-нку 6 — в зону максималь20

30 ных те« «ератур для снижения температуры B ядре «1>акела и соответствующсго уменьшения образования окислов азота, П г> и м е р, Ввод воды гго предлага(е««о «у си особу обоснован результатами

1 проведенных испытаний на котле

TTTlT1-! 14. испытания проводятся «lpH

pcáîòå котлов с нагрузками 280 МВт с различным водотопливным соотношен«..ем г ри с>з«1" BHHH серовоцородсодер>кащегG природного газа. !!спыть«ваютс восемь вариантог сжигания газа.

Проверяется работа котла при различньгх способах впрыска воды в топку. Устанавливается оптимальный споссб спры= êà и расход воды, способ:=.«вующий с««ижению вредных выброссв и интенсифицирующий процесс горения.

1 вариант. Подачу воды осущест-вг.яют в корень факела по оси центральньгх горелок 2 и через форсунки

6 в Jboчках 5 на уровне девяти экви50 валентных диаметров горелки в зону тах сгорания.

На фиг.1 изображена предлагаемая 10 топка, поперечный разрез по оси горелок; на фиг.2 — поперечный раз«>ез топки на расстоянии 8-10 эквивалентмаксимальных температур. Снижение

С „ :«аблюдается на 30% °

П вариант. Подачу воды осуществляют в корень факела по оси центральных горелок .2 через форсунки

6 в боковых лючках 5 на уровне трех эквивалентных диаметров горелки и через форсунки 6 в фронтовых и задних .««ючках 5 на уровне девяти эквивалентных диаметров горелки в зону максимальных температур ° Снижение С«© наблюдается на 30%.

Цва последних варианта дают хороший эффект, однако в первом варианте расход воды меньше.

Таким образом, из проведенных исследований видно> что ввод воды при двухструйной схеме снижает выбросы окислов à" îòà в среднем на 30%, а ввод воды по оси центральных горелок 2 и через форсунки 6 в фронтовых и задних лючках 5 на расстоянии девяти эквивалентных диаметров горелки о .казывается наиболее эффективНЬIМ .

При установке форсунок 5 на расстоянии, большем чем десять эквива1

;1ентных диаметров горелки, вода, распыляемая до определенных размеров капель, может испариться, не достигая зо 11»1 максимальных температур, и тем самым уменьшается эффект подавления образования окислов азота.

При установке форсунок 5 на расстоянии, меньшем, чем восемь эквивалентных диаметров горелки, высокотемпературная зона может быть выше и существенного воздействия воды на нее не Оказывается, а значит и эффект снижения С>«о уменьшается.

МО

Опыты проводились при различных

pl«ñlcÎäÿõ Воды, водОтопливных DTHDIIIG» виях и различных отношениях скорости "-.Oäbl к скорости газов в топке. !

1сследования показали, что эффективность впрыска воды существени:> зависит от соотношения между относительной скоростью подаваемых капель воды и скоростью дымовых газов в топке.

При проведении испытаний установ «ено> ч 10 впрыскиваемая в топку Во да при столкновении с движущимися газами в топке претерпевает вторичное дробление (первичное — в форсунках),,т.е. дробление воды на капп . †.висит от скорости движения газон в топке, которая регулирует1208413

Составитель Э.Языков

Редактор Т.Митейко Техред О.Ващишина Корректор И.Куска

Заказ 238/51 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

-113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ся давлением подаваемого топлива и воздуха. Регулированием давления впрыскиваемой в топку воды и изменением скорости полета капель установлено соотношение скоростей полета капель воды и движения газов в топке, равное 0,3-0,8 при котором наблюдается максимальное снижение образования окислов азота.

При значении этого соотношения менее 0,3, характерном для капель

1 воды большого размера, последние подвергаются вторичному дроблению газовым потоком, вследствие чего образуются мелкие осколки, испаряющиеся в основном на начальном участке факела до момента активного образования окислов азота. При значении этого соотношения более

0,8, характерном для очень мелких капель воды, их испарение также происходит в основном до достижения зоны активного образования окислов азота. Испытания показали, что в диапазоне соотношения 0,3-0,8 достигается снижение окислов азота

3 — 47 íà 1Z соотношения расходов влаги и топлива. При увеличении этого сботношения более 0,8 и уменьшении менее 0,3 эффект уменьшается в

1,5-2,5 раза.