Способ комбинированного сжигания природного, коксового, доменного газов и пылевидного топлива

 

Использование: на котлах ТЭЦ металлургических предприятий, использующих в качестве топлива природный, коксовый, до-0 менный газы, а также угольную пиль. Сущность изобретения: доменный газ с воздухом подают в центральную часть топки , а природный и коксовый газы - вместе с пылевоздушной смесью вдоль боковых ее стен, причем расход воздуха, подаваемого с доменным газом, составляет 1.18 - 5,07 расхода , подаваемого с пылевидным топливом, а расход доменного газа в перерасчете на условные единицы составляет 0,2 - 0,6 расхода природного, коксового газов и пыли. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s F 23 С 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к способам азота при сжигании в топке многотопливсжигания газообразных и пылевидных топ- . ных смесей; лив в энергетике и может быть использова- Известен способ сжигания топлив при но на котлах ТЭЦ металлургических подаче вдоль боковых стен воздуха с избыпредприятий; использующих в качестве Toll- точным расходом относительно стехиометлива высокореакционные природный и кок- рической величины 1,2-2,0, а в центральную совый газы и низкореакционный газ, а областьтопки0,7-0,9..: С» о также угольную пыль. Высокий уровень неравномерности

Известен способ сжигания топлива пу- распределенйявоздухапгогорелкамобеспе- 0йй тем перераспределения его расходов между чивает снижение содержания окислов азота крайними и центральными горелками, при- в уходящих газах. чем е крайние горелки подают топлива в Однако неучет многотоппивновти обус1,2-1,4 раза больше, чем в центральные. лавливает неэффективное горение в топке, Однако неоптимальное расп ределение высокий уровень температур в уходящих гавоздуха по горелкам и неучет состава вводи- зах, что вызывает снижейие КПД котла. мого топлива приводят к недожогу топлива, Известен способ сжигания природного, в частности доменного газа, увеличению rio- коксового, доменного газов и пйлевидного терь тепла с уходящими газами, сохране- топлива путем подачи йх в смеси с воздухом нию в последних высокого уровня окислов. в топку.

1 (21) 4846590/06 (22) 03.07.90 (46) 15.08.92. Бюл. N. 30 (71) Киргизский научно-исследовательский отдел энергетики Министерства энергетики и электрификации СССР (72) В.В.Осинцев, В.В.Осинцев, А.К.Джундубаев, В.П.Михалев, В.M.Ôoðoñòîâ и

В.И,Борзирнова (56) Авторское свидетельСтво СССР

N- 595588, кл. F 23 С 5/28, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N 694733, кл. F 23 С 11/00, 1978, Кузнецов Н.M. и др. Конвективный теплообмен в топках котлов с многотопливными плоскофакел ьн ыми горелками. — Промышленная энергетика, 1985, М 10, с,58-61. (54) СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОГО СЖИ2 . ГАНИЯ ПРИРОДНОГО, КОКСОВОГО, ДОМЕННОГО ГАЗОВ И ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА (57) Использование: на котлах ТЭЦ металлургических предпотриятутигй, иопользующих в качестве топлива природный, коксовый, до- менный газы, а также угольную пмыль. Сущность изобретения: доменный газ с воздухом подают во цгейтральную часть топки, а природный и-коксовый газы — вместе с пылевоздушной смесью вдоль боковых ее стен, причем расход воздуха, подаваемого с доменным газом, составляет 1.18- 5,07 расхода, подаваемого с пылевидным тополгивом, а расход доменного газа в перерасчете на условные единицы соста вля е т 0,2 — 0;6 расхода природного, коксового газов и пыли. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

1755006 низкая, эффективность тепловосприятия экранов, что влечет снижение теплопроизво- 10 дйтельности котлов, большие потери тепла с уходящими газами. Кроме того. в. последних высок уровень окислов азота.

Цель изобретения — повышейие:качест30

40 вает снижение температуры продуктов сго- 45 рания на выходе из топки и котла. В целом распределение топлив между отдельйыми участками ввода их в камеру сгорания, обуславливая снижение температуры в уходящих газах, приводит к повышению эф- 50 фективности использования продуктов сгорания в котле, повышению его КПД.

Предлагаемое перераспределение топлива при равномерной раздаче воздуха по горелкам приводит к снижению температур ухо- 55 дящих газов на 5-6 С и повышению КПД котлов не менее чем на 0,3-0,5 . Дополнительное перераспределение воздуха между центральной и периферийной областями то пок вызывает снижение температур уходяНедостаток известного способа состоит в том, что при поступлении топлив в топку происходит из разогрев и воспламенение.

Выделяющееся в процессе химического реагирования топлива с кислородом воздуха тепло расходуется на нагрев экранов в топке и конвективных поверхностей в газоходах. Недостатком способа является также ва сжигания и снижение концентрации окислов азота в продуктах сгорания.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу комбйнированного сжигания природното, кбксового, доМенйого газов и пылевидного топлива путем подачи их в смеси с воздухом в топку, доменный газ с воздухом- подают в центральную часть топки, а природный газ и коксовые газы подают вместе с пылевоэдушной смесью вдоль ее боковых стен; при этом расход воздуха, подаваемого с доменным газом, составляет

1,18-5,07 расхода воздуха, подаваемого с пылевидным топливом, а расход доменного газа в пересчете на условные единицы составляет 0,2-0,6 расхода природного, коксового газов и пыли, .

Вводом топлива с большей теплотой сгорания (4000-8000 ккал/кг) вдоль боковых стен достигается повышение температурного уровня факела вблизи экранов, интенсифицируется теплообмен в топке и снижается температурный уровень продуктов сгорания за камерой сгорания и котлом.

Ввод доменного газа только в центральную область камеры сгорания обеспечивает интенсификацию прогрева этого низкокалорийного топлива (800-900 ккал/кг) и улучшение воспламенения и выгорания в пределах топочной камеры, что также выэыщих газов в целом на 10-15ОС и повышение

КПД котлов на 0,5-0,8 . Кроме того, при перераспределении воздушных потоков между отдельными областями камеры сгорания достигается максимальный эффект по снижению окислов азота в уходящих газах.

При этом максимальный эффект повышения экономичности и улучшение экологических покаэателей достигаются в том случае, если расход воздуха, подаваемого с доменным газом, равен 1,18-5.07 расхода воздуха, вводимого вдоль боковых стен. а расход самого доменного газа в пересчете на условные единицы составляет 0,2-0,6 расхода топли5 ва, вводимого вдоль боковых стен. Необходимость введения условных расходных единиц топлива связана с различием в уровнях теплоты сгорания каждого аида. Учет расхода в таких случаях ведут по приведен0 ной теплоте сгорания условного топлива

QH =7000 ккал/кг и реального топлива Q 3: В = В р . Для рассматривае03

01„

5 мого способа расход доменного газа в условных единицах почти на порядок ниже расхода натурального газа, угля — в 1,5-2,5 раза ниже, а природного газа, наоборот, выше на 10-12 . В соответствии со спосо. бом соотношения между расходами условных топлив, подаваемых в центральную . область топки и периферийные зоны можно записать как В центр =(0,02-0,165) В периф

Даже незначительные отклонения величин в большую йли меньшую стороны от указан. ных диапазонов приводят к скачкообразному изменению качества процесса горения, : увеличению степени недожога топлива, температуры уходящих газов, концентрации канцерогенных окислов азота, снижению

КПД котлов, т.е. нарушению положительного эффекта в соответствии с целью изобретения, Укаэанное преимущество предлагаемого способа по сравнению с известным имеет место s широком диапазоне соотношений природного, коксового газа и пыли, вводимых через горелки вдоль боковых стен. Отмеченные диапазоны относительных расходов воздуха и доменного газа являются оптимальными. При реализации предлагаемого способа в сравнении с известным формируются сверхэкономический и экологический эффекты;

На фиг. 1 изображен котел с встречной компоновкой горелок, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг, 3— разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — котел с встречной компоновкой, продольный разрез; на фиг, 5- разрез В-В на фиг.4; на фиг.

1755006

5 6.

6 — разрез Г-Г на фиг.4; на фиг,.7 — котел с дит к улучшению КПД котла вследствие пофронтальной компоновкой горелок; на — вышения эффективности использования фиг.8 — разрез Д-Д на фиг.7; на фиг.9 — сжигаемого топлива; Кроме того, предлагаразрез Е-Е на фиг.7. : емый способ учитывает необходимое переКотел по фиг;1 — 3 содержит призмати- 5 распределение воздуха и долей доменного ческую топку 1 с камерой 2 сгорания, акра- газа от*носительно расхода других топлив, нированными боковыми стенами 3, что обеспечивает снйжение койцентрации горелками 4, примыкающими к боковым азота в продуктах сгорания. стенам 3, и горелками 5 в центре. топки, . . Котлйпо фиг. 4-6и 7-9 отличаются от газоход 6 с пароперегревателем 7, эконо- 10 котла по фиг. 1-3 схемой компоновки горемайзером 8, воздухойагревателем 9; .: .: . лок относительно Стен камер@ "сгорания.

Горелки 4 для ввода природного и KOK- Способ на этих котлах реализуется" аналосового газа, а также пылевидного топлива - гично. При реализации способа на котлах по установлены около боковых стен 3, а горел- — фиг. 4 — 9 формируется тот же положитель- ки 5 — вблизи центральной оси 10 топки;, 15 ный эффект, что и на котле по фиг. 1 — 3 .

Способ комбинированного сжигания: повышается экономичность эа счет-снйжепыли, природного, коксового и дбмЕнного ." ния температуры ухОдящих газов и увеличе-

" газов осуществляют следующим образам.: ния КПД котла, снйжается концентрация

Смесь пыли, природного и коксового га- окислов азота в йродуМтах сгорания, выбразов с воздухом вводят в топку 1 через горел- 20 сываемых в атмосферу. ки 4, а доменный газ — через горелки 5. B . Повышение КПД котла вызываетсниже- обьеме топки газ сгорает с выделением теп- ние расхода топлива. ла, а образовавшиеся при этом "продукты сгорания, охлаждаясь частично в топке 1; ": Ф о р м у л.а и 3 о б р е т е н и"я поступают в газоход 5, где отдают свое теп- 25 1, Способ комбинированного сжигания ло поверхностям 7-9 нагрева.. природного, коксового, доменного газов и

Факел11пыли,природногойкоксового пйлевидного топливэ "путем подачи их в газов вследствие более высокой теплоты смеси С воздухам в топку; о"т ri и ч а ю щ и йсгорания последних (4000-8000 ккал/нмз) . с я тем, что, с целью повышения качеСтва имеет более высокие температуру горения 30 сжигания и снижения концентрации окис и знтальпию продуктов сгорания. Факел 12 лов азота в продуктах сгорания, доменный доменного газа вследствие невысокой теп- . газ с воздухом-подают в центральную часть лоты сгорания последнего(до 900 ккал/нмз) топки, а природный и коксовый газы подают из-за высокого содержания топливного бал- вместе с пйлевоздушной смесью вдоль боласта {М2+С02 =70 /) имеет меньшую тем- 35. ковых ее стен. пературу горения и энтальпию продуктов - 2. Способ пои. 1, отл ичающи йся сгорания. Вследствйе интенсификации ра- тем, что расход-воздуха, подаваемого с додиационного теплообмена из-за более вы- менным-газом, составляет 1,18-5, 07 расхоСОКОГОУРОВНЯтЕмпЕратурубоковыхстенЗ: да воздуха, подаваемого с пылевидным топки 1 увеличивается тепловосприятие бо- 40 топливом. а расход дбменмоготаза в перековыми экранами 3 и, как следствие, сйижа- счете на условное единицй составляет 0,?ются температуры факела за камерой 0,6 расхода природного, коксовога газов и . сгорания и на выходе из котла, Это приво- пыли.

1755006

/ г

Фи 7

1755006

1755006

1755006

1755006

Составитель Л.Ким

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор А.Огар

Корректор Н.Тупица

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

Заказ 2880 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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