Способ сжигания дробленого угля в слое на решетке

 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на ТЭС и котельных , оборудованных котлами со слоевыми топками, и позволяет повысить степень выгорания Топлива и снизить концентрацию окислов азота и з оло вь1х частиц в продуктах сгорания. При сжигании дробленого угля в слое на решетке путем предварительной аспирации мелочи топлива и подачи на слой порций крупных и мелких частиц угля, ввода под слой первичной и над слой вторичной смеси воздуха и газов рециркуляции, а также подачи вместе с потоками топлива в надслоевое пространство струй пароводяной смеси аспирацию осуществляют струями паровой смеси, причем ввод их производят между слоем топлива и местом ввода вторичной газовоздушной смеси, при этом во вводимой газовоздушной смеси поддерживают долю кислорода 0,08-0,165, а расход первичной газовоздушной смеси поддерживают в пределах 0.9-1,8 расхода вторичной смеси. 3 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧГСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 23 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и вают в пределах 0,9-1,8 расхода вторичной

ы- смеси; 3 ил.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4846363/06 (22) 03.07.90 (46) 15.08.92; бютл. N. 30 (71) Киргизский научно-исследовательский отдел энергетики Министерства энергетики и электрификации СССР (72) В.В.Осинцев, А.Кджундубаев, М,И,Комаров и В.И.Б9рэиойова (56) Авторское свидетельство СССР

М 994862, кл. F 23 С 5/28, 1981, Авторское свидетельство СССР

hh 1260638, кл. F 23 С 5/14, 1984. (54) СПОСОБ СЖИГАНЙЯ ДРОБЛЕНОГО

УГЛ Я В СЛОЕ НА P ЕШ ЕТКЕ (57) Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на ТЭС и котельных, оборудованных котлами со слоевйм топками, и позволяет повысить степень в

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на ТЭС и котельных, оборудованных котлами со слоевйми топками.

Известен способ сжигания угля путем выделения из общего потока топлива мелких частиц, например, путем их асйирациии сжигания основной массы топлива и мелочи отдельными потоками.

Недостатки указанного способа — высокие концентрации окислов азота, летучей золы в продуктах сгорания, низкая степень выгорания топлива.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ .сжигания топлива путем предварительной аспирации мелочи топлива и подачи на слой порций крупных и мелких частиц угля, ввода Ы 1755005А1

2 горания" топлива -. и "ссйис зитьт концентрацию окислов азбта и золяовьМчастиц в продуктах сгорания. При сжигании дробленого угля в слое на решетке путей предварительной аспйрации мелочи топплива-" подачи на слой порций крупных и мелкйх частиц угля, ввода под слой первичной и над слой вторичной смеси воздуха и гиарзсоа "ртецисрпкулпяции, а также подачи вместе с потоками топлива в надслоевое пространство струй пароводяной смеси аспирацию осуществляют струями .. паровой смеси, причем ввод их производят между слоем тойливат и местом ввода вторичной газовоздушной смеси, при этом во вводимой газовоздушной смеси поддерживают долю кислорода 0,08-0.165; а расход первичной гатзовоздушйой смеси поддержипод слой первичной и над слоем вторичной смеси воздуха и газов рециркуляции,.а так- 4 же подачи вместе c потокййит топлива в над- Ql слоевое пространство струй пароводяной (Д смеси С)

Недостатками известного способа явля- ( ются высокое содержание в уходящих газах Л летучей золы и окислов азата, низкая степень выгорания угля. целе иеооретения — поеншЕнне степе- . сии ни выгорания топлива и снижение концентрации окислов азота и золовьа частиц в продуктах сгорания, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сжигания дробленого угля в слое на решетке путем предварительной аспирации мелочи топлива и подачи на слой порций крупных и мелких частиц угля, ввода

1755005 под слой первичйой и над слоем вторИчной смеси воздуха и газов рециркуляции, а также подачи вместе с потоками топлива в надслоеное пространство струй пароводяной смеси, аспирацию осуществляют струями 5 пароводяной смеси, причем ввод их производят между слоем топлива и местом ввода вторичной газовоздушной смеси,. при этом во вводимой тазовоэдушной смеси йоддержлвают- долю кислорода 0,08-0,165 а рас- 10 ход первичной гззовоздушной смеси поддерживают в пределах 0,9-1,8 расхода вторичной смеси.

П риведенные йсследования показываютт. что при доле кислорода a=0,12 и расхо- 15 де первичной смеси 81=1,282 (82 — расход вторичной смеси, нм /с) уровень концентрации окислов азота в продуктах Сгорания

Сио»=(0,4-0,45)CNox, зол о в ы х части ц

Сзл=(0,2-0,3)Ñ»î, где Смо» и C»o — исходнйе- 20 значения концентрацйй, соответствующие одноступенчатому сжиганию топлива при вводе всего гаэовоэдушного потока под слой. Для челябинского бурого угля

CNox=590 мг/нм ; Сзло=466 мг/нм; для кара- 25 — гандинского промпродукта Cgoxo=580 мг/нм; С»о =490 мг/нм; для таш-кумырэ. ского угля CNQ»o = 620 мг/нм; C3/lo=510 з. мг/нм .

При незнач«ительнйх отклонениях а и 30 .81 от указа«нйых з«начейий параметры

Cgox = (0,4-0,45)Cqoxo, С» (0,2-0,3)С л, т,е . сохраняют свои значения. При достижении

"=0,08; а=0,165; 81=0,9 82; 8 =1,882 параметры CNox=(0,45-0,5)CNoxo Сзл=-(0,28-0,32)Сзло.

Как только а<0,8; а>0,165; 81<0„9 82 и

Б;>1,8 82 значения концентраций окислов азота и эоловых частиц резко скачкообразно возрастают, достигая CNox = CNoxo: Сзл = Сзло.

Одновременно при реализации предлагаемого способа сжигания дробленого угля достигаются высокие экономические показатели. Экспериментально подтверждено

-.-акже, что степень выгорания топлива при 45 соотношении а-0,12 и 81=1,2 Вг составляет:.

r ри сжиганий челябинского бурого угля

«р =0,96, таш-кумырского ф-0,95 и карагандинского промпродукта ф =0,945. При

1=-0,08; а=0,165; 8 =0,9 Вг; 8 =1,8 Вг пара- 50 метр ф "-.О,94-0,945 при сжигании практически всех перечисленных углей, Как только а<0,08; а>0,165; 81<0,9 Вк 8»1.8 82 пара- . метр ф <О 9, т.е. резко скачкообразно снижается. 55

На фиг. 1 представлена схема слоевого котла с вспомогательным оборудованием для осуществления предлагаемого способа; на фиг,2 и 3- то же, примеры исполнения.

-Котел, реализующий предлагаемый способ (фиг.1), содержит топочную камеру 1, узел 2 ввода (эабрасыватель) топлива, колосниковую решетку 3 со слоем угля 4, сопла

5 ввода газовоэдушной смеси под решетку

3 и сопла ввода гаэовоздушной смеси 6 над решеткой 3, сопла 7 ввода пыли после аспирации. Подача гаэовоздушной смеси через

corina 5 и 6 осуществляется от вентилятора

8, имеющего на всосе патрубки 9 и f 0 с регуляторами 11 и 12 расхода. Перед соплами 5 и 6 на подводящих газоходах 13 и 14 также установлены регуляторы 15 и 16 расхода. Сопла 7 подключены к эжектору 17 с рабочими соплами 18 и 19 ввода пара и воды. К эжектору 17 подведен пылепровод

20 мелких фракций угля, отбираемых с конвейера 21 дробленого угля и его бункера 22, установленного перед эабрасывателем 2 топлива. К топочной камере 1 подключены поверхности 23 нагрева, через которые дымососом 24 прокачивают дымовые газы. Перед отводом газов в атмосферу через трубу

26 из них в пылеуловителе 25 отделяют летучую эолу, при этом регулируют расходы газов шиберами 12 и 27. Под топкой 1 и пылеуловителем 25 проложена система 28 золошлакоудаления.

Реализация способа на котле (фиг.1) осуществляется путем предварительного дробления угля в устройствах дробления (не показаны) и подачи его по конвейеру 2.1 в бункер 22, откуда забрасывателем 2 уголь вводят в топку 1. В топке уголь образует . слой 4, для организации горения которого через сопла 5 вводят первичные потоки газовоздушной смеси. 8 надслоевое пространство подают мелкую пыль после аспирации из системы 21 подачи и бункера

22. Отбор мелкой пыли осуществляют с помощью эжектора 17 с паровым 18 и водяным

19 соплами, Регуляторами 12; 27, 11, 15 и 16 поддерживают долю кислорода во вводимой газовоэдушной смеси а=О;08-0,165 и расход первичной смеси через сопла:

81=(0,9-1,8) 82 расхода вторичной, которую потоками через сопла 6 вводят в топку 1 для дожигания топлива, Продукты сгорания отводят иэ топки 1 и направляют в газоход котла с поверхностями 23 нагрева. Горячую воду подают потребителю, а газы дымососом 24 направляют в пылеотделитель 25 и далее в дымовую трубу 26. Шлак из-под топки 1 и зола из-под пылеотделителя 25 системой 28 золошлакоудаления отводят на золошлакоотвал (не показан).

Поддержание в период работы котла условия а 0,08-0,165 и 81=(0,9-1,8) Bz способствует органиэации ступенчатого сжигания топлива с минимальным выходом окислов

5 6 азота и максимальной степенью выгорания, кой пыли в топочную камеру Ьтносительно а эжектирование мелкой пыли струями пара уровня Йг ввода вторичных потоков газои воды способствует ее агломерации с обра- воздушной смеси. Если Н1=(0,2-0,8) Н, то зованием водоугольных конгломератов до 1 экологическая и экономическая эффективмм и выше, которые, попадая в.высокотем- 5 ность способа максимальна ; Как только пературную зону горения, испаряются, об- Н <0,2Й и Н1>0,8Нг уровень выбросов разуя прочные спекшиеся частицы, и в- Сто иСэдрезкоскачкообраэноувеличиваслучае выноса их с газами в газоход с повер- ется, а степень выгорания резко скачкообхностями 23 нагрева легко удаляются в пы- разно снижается. леотделителях 25 обычного, например 10 При использовании предлагаемого споциклонного, типа. Подобная технологйя :- соба достигается высокий народнохоэяйстсжигания мелочи пыли обуславливает рез-: венный эффект за счет сниженйя выбросоа кое снижение выбросов летучей эолы в-ат-:: окислов азота и летучей золы. мосферу. Количество потребляемых пара и воды эжектором подбирается эксйеримен- 15 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и:я тально исходя"из условий обеспечения нор-: . Способ сжйгэййя дробленого угля в мального теплового баланса горения и .: слое на решетка путем Йредвари Фльной асэжекционных возможностей аппарата, пирации мелочи"топлйва и подачи на слой

Способ сжигания дробленого угля в порцийкрупныхимелкихчастицугля,ввода слое на решетке может быть реализован йа 20 под слой первичной и над слое вторичйой котлах других типов, например по фиг.2 и 3. смеси воздуха и газов" рециркуляции, а такНа фиг. 2 и 3 позиции 1-7 соответствуют жеподачивместе С"потокамитопливавнадфиг.1, при этом фиг. 2 и 3 отображают кон-: ciioesoe прострайство струй пароводяной структивное йэменение места ввода основ-,. смеси, отличающийся тем, что. с целью ного потока топлива. -:. через узел 2.на 25 повышения степени выгорания топлива и потолке топочной камеры 1 (фиг.2) и в над- снижения концентрации окислов азота и.эослоевое пространство на уровне сопла 7 ловых частиц в продуктах сгорайия, асйира(фиг. 3). Все вспомогательное оборудование цию осуществляют струями пароводяной на фиг. 2 и 3 не показано.. - смеси, причем ввод "их производят между

Испытания котлов по фиг. 2 и 3, как и по 30 слоем топлива и местом ввода-вторичной фиг.1, показали, что принципиального зна- газовоздушной смеси, при этом во: вводичения место ввода основного топлива на мой газовоздушной смеси поддерживают интенсивность образования окислов азота. долю кислорода 0,08- 0.165, à pacxîä перстепень выгорания топлива и уровень вы- вичной газовоздушной смеси поддерживахлопа s атмосферу летучей золы не имеет. 35 ют в пределах 0,9 — 1,8 расхода вторичной

Более существенен уровень Н ввода мел- . смеси, /

1755005

1755005

ы датско с еру

Уголь фа °

Фиа2

Составитель Л.Ким

Техред M.Mîðãåíòàë

Редактор А.Огар

Корректор В.Петраш

Заказ 2880 Тйраж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иаобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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