Способ сжигания твердого топлива

 

Изобретение относится к способам сжигания твердого топлива н псевдоожиженном слое и может быть использовано в энергетических установках Цепью ичобретения является повышенно эффективности сжигания путем снижения уноса и вредных выбросов Продукты сгорания псевдоожиженного слоя 3 подают в зону 5 дожигания, в которой организуют вихрь и подают вторичный воздух в центряпьную часть этого вихря спутно потоку продуктов сгорания Встречно последнему в тон/ 5 поцают воду в количестве О.П5. О 2 массового расхода г-огорую предиаритепьно смешивают с аммиаком а тачж пенообразующими и известковыми присэдкт и Твердые частицы после зонь. F возвращают в пристенные участки 10 г поя 3 5 ил СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 23 С 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721883/06 (22) 24,07.89 (46) 23.10,91. Бюл. М 39 (71) Челябинский политехнический институт им,Ленинского комсомола (72) Г.Ф.Кузнецов, В,В.Осинцев, Е.В.Торопов, Т.Б.Жиргалова и В.Ф.Подэерко (53) 621,181.6 (088.8) (56) Заявка ФРГ М 3218724, кл. F 23 С 11/02,.опублик. 1983, Патент WO 86/04403, кл. F 23 С 11/02, опублик. 1986.

Патент Великобритании

М 2111403, кл. F 23 С 11/02, опублик. 1983.

Патент Великобритании

М 2105606, кл. F 23 С 11/02, опублик. 1983. (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Изобретение относится к способам сжигания твердого топлива в псевдоожиженном слое и может быть использовано в энергетических установках, включающих котлы с кипящим слоем.

Целью изобретения является повышение эффективности сжигания твердого топлива путем снижения уноса и вредных выбросов, например окислов серы и азота.

На фиг. 1 представлен первый вариант устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — второй вариант устройства; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг, 4 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5— разрез В-В на фиг, 2, Устройство (см. фиг. 1 и 2) содержит короб 1 подачи первичного ожижающего

БЫ, „1686259 А1 (57) Изобретение относится к способам сжигания твердого топлива в псевдоожиженном слое и может быть использовано в энергетических установках. Целью изобретения является повышение эффективности сжигания путем снижения уноса и вредных выбросов. Продукты сгорания псевдоожиженного слоя 3 подают в зону 5 дожигания, в которой организуют вихрь и подают вторичный воздух в центральную часть этого вихря спутно потоку продуктов сгорания.

Встречно последнему в зону 5 подают воду в количестве 0,05...0,2 массового расхода топлива. которую предварительно смешивают с аммиаком, а также пенообразующими и известковыми присадками. Твердые частицы после зоны 5 возвращают в пристенные участки "0 слоя 3. 5 ил. воздуха через распределительную решетку

2 в слой 3 топлива, в котором может быть расположена поверхность 4 нагрева (см, фиг. 2). Зона 5 дожигания может быть расположена как непосредственно над слоем 3 (см.фиг. 2), так и в выносной камере 6 (см. . фиг, l). В зоне 5 дожигания расположены сопла 7 подачи воды в смеси с аммиаком, а также с пенообразующими и известковыми присадками, Сопла 7 направлены спутно потоку продуктов сгорания. В зоне 5 расположены также сопла 8 подачи вторичного воздуха, направленные встречно потоку продуктов сгорания и в центральную часть зоны 5, в которой организован вихрь вследствие одностороннего наклона сопел 8.

Твердые частицы 9 из зоны 5 возвращают в

1686259 пристенных участок 10 слоя 3, либо по каналу 11 возврата (см. фиг. 1), либо по опускному каналу 12 (см, фиг, 2), Пример. Первичный ожижающий воздух через короб 1 и решетку 2 подают в слой 3 топлива и ожижают его, Г1роцесс сжигания осуществляют в режиме псевдоожижения, при ко; ором часть топлива выносится из слоя 3 вместе с потоком продуктов сгорания. Для сжигания недогоревших частиц топлива организуют зону 5 дожигания путем подачи в нее вторичного воздуха через сопла Я. При этом зона 5 дожигания может быть организована KBK иепосредственно над слоем 3 (см. фиг, 2,), так и в выносной камере 6 (см. фиг, 1). В зону 5 дожигания через сопла 7 подают воду в смеси с аммиаком, а также пенообразующими и известковыми присадками. Причем вторичный воздух в зону 5 подают против движения потока продуктов сгорания и с наклоном к условной окружности для формирования в зоне 5 вихря, а воду с присадками — спутно потоку продуктов сгорания.

Количество подаваемой воды составляет

0,05...0,2 от массового расхода топлива. При проверке в конкретных условиях было установлено, что механический недожог, связанный с уносом, при расходе воды с пенообразующей присадкой 0,10...0,15 от массового расхода топлива (6т) составил

3,5 . При уменьшении его до 0,04 6т механический недожог возрастал до 10,(, так же, как при увеличении до 0,021 6> механический недожог возрастал до 12-157, Таким образом, на данном конкретном примере становится ясно влияние расхода водь. с пенообразующей присадкой ка дожигание унОса и снижение свяэанкОГО с ним недожОга топлива. 8 конструкции по фиг.2 уносимые частицы подхватываются вторичным воздухом и формируются в виде пены, сгорают в надслоевом пространстве.

Если зона 5 дожигания выносная (см. фиг. 1), то этот процесс протекает в камере

6„a 8 надслОевом пространстве котла происходит сгорание TQIlbKo части выносных частиц топлива.

Статистический анализ работы позволяет связать расход топлива с количеством (расходом) уноса. Для предлагаемого clilocoба важна общее количество уносимого материала, а не количество горючих элементов, содержащихся в уносе, так как для формирования пены и ее выгорания, определяющим является общий расход твердой фракции, А этот расход в Основном зависит от скорости на поверхности хипяЩЕГО СЛОЯ.

4G

8 приводимых на фиг.I и 2 конструкциях предусматривается возврат твердых частиц 9 после эоны 5 дожигания в пристенные участки 10 слоя 3. 8 приведенных на фиг. 1 и 2 решениях расход угольно-эоловых частиц существенно не отличается, поэтому выбран расход топлива за основной параметр, с которым сравнивается расход воды с присадкой; Пена с топливными и эоловыми частицами (до 100-200 мкм) устойчиво образуется и сгорает, если процент воды с присадкой в ней составляет 20-40, Главная особенность предлагаемого способа состоит в том, что в пене мелкие частицы несгоревшего топлива равкомерно распределяются в пространстве. В пене эти частицы задерживаются, не выносятся. Пена турбулизируется потоками вторичного воздуха и эффективно выгорает по частям.

8 зажигании участвуют продукты сгорания (конвективный и лучистый потоки), а также поверхность слоя 3 (лучистый поток). Частицы топлива окружены порциями воздуха, обогащенного кислородом, эффективно горят, получая новые порции окислителя в условиях улучшенного подвода тепла. При турбулентном сжигании частица может несколько раэ участвовать в процессе, протекающем более эффективно в надслоевом пространстве, так как плотность частиц в единице объема выше, чем в обычном надслоевом пространстве, и эффективность его использования также выше, Таким образом снижается механический недожог, Двустадийное сжигание, а также известковые присадки снижают содержание окислов азота и серы в выбросах, На фиг.1 по периферии зоны 5 дожигания показаны частицы 9, движущиеся затем на возврат в кипящий слой 3. Такая схема возврата может быть осуществлена без дополнительного источника транспортирования по каналу 11 возврата за счет напора, создаваемого центробежными силами. На фиг,2 движение продуктов сгорания направлено к опускному каналу 12, Если частицы на каком-то участке траектории движутся в противоположную сторону, то они вовлека отся в общее движение в зоне 5 дожигания и через канал 12 возвращаются в кипящий слой 3, Формула изобретения

Способ сжигания твердого топлива в псевдоожижекном слое путем подачи ожижающего первичного воздуха под слой, отвода из кадслоевого пространства в зону дожигания потока продуктов сгорания с недогоревшими частицами топлива с одновременным вводом в последнюю вторичного

1686259 воздуха и известковых присадок, организации в этой зоне вихря и возврата иэ нее в слой твердыхчастиц, отл ича ющийся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания путем снижения уноса и вредных выбросов, в зону дожигания дополнительно подают воду в количестве

0,05...0,2 от массового расхода топлива, которую предварительносмешивают с аммиаком, а также с пенообразующими и известковыми присадками, причем воду подают спутно потоку продуктов сгорания, вторич5 - ный воздух встречно последнему в центральный участок организованного вихря, а возвращаемые твердые частицы направляют в пристенные участки слоя.

1686259

Редактор Т.Иванова

Заказ 3589 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Юм рюьа

8ggggx

Фю4

Составитель Ы, Колесникова

Техред M.Mîðãeíòçë Корректор М,Максимишинец