Способ сжигания топлива

 

Использование: энергетика, применение при эксплуатации паровых котлов, работающих на газе. Сущность: интенсификация теплообмена. Подают в зону горения топливо , воздух и через горелочные устройства впрыскивают воду. Измеряют расход подаваемого топлива и величину расхода впрыскиваемой воды выбирают в зависимости от нагрузки и паропроизводительности парового котла. 2 ил.

Взамен ранее изданного

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s F 23 С 11/00, F 28 F 9/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) CKpQCCHHCQ9 ВниМЩ

®ЮФ%0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899344/06 (22) 03.01,91 (46) 23.11.92. Бюл. М 43 (71) Научно-производственный хозрасчетный центр "Атмосфера" (72) Л.M. Цирульников, В.П. Васильев, А,А. Курбанов, Ш.3. Сабитов, В.П. Лукошявичус, Ю.Н. Смирнов, В;Ф. Стафеев (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА

„„5U„,; 1776913 А1 (57) Использование; энергетика, применение при эксплуатации паровых котлов, работающих на газе. Сущность; интенсификация теплообмена. Подают в зону горения топливо, воздух и через горелочные устройства впрыскивают воду. Измеряют расход подаваемого топлива и величину расхода впрыскиваемой воды выбирают в зависимости от нагрузки и паропроизводительности пароВого котла. 2 ил, 1776913

Изобретение относится к энергетике и может найти применение при эксплуатации паровых котлов, работающих на газе.

Среди вредных продуктов горения наибольшую опасность представляют оксиды азота, образующиеся при окислении атмосферного или связанного азота в процессе сжигания любого топлива. .;Цел " изобретения — интенсификация теплообмена. ;ЦарТавленная цель достигается тем, то в способе сжигания газообразного топлива в паровых котлах,.но.котЬрому в зону горения подают топливо, воздух и через горелочн ые устройства впрыскивают воду, измеряют расход подаваемого топлива и величину расхода вспрыскиваемой воды выбирают в зависимости от нагрузки и паропроизводительности парового котла из соотношения;

68 = Кг .(0,05+ aD) 6т где Gs — расход впрыскиваемой воды (т/ч);

К вЂ” коэффициент нагрузки парового котла (доли от номинальной паропроизводител ьности); а — коэффициент, равный 3,77 105 (ч/т);

Π— номинальная паропроизводительность парового котла (т/час);

6, — расход топлива (газа) — (т/ч).

На фиг.1 приведен график зависимости между оптимальным водотопливным отно6е шением g = и паропроиэводительно6т стью D котла; на фиг.2 — зависимость между

g и коэффициентом нагрузки К котла.

Соотношение

Gso - (0,05+.а D) Gt (1) между оптимальным количеством впрыскиваемой в зону горения воды Ово и паропроизводительностью D парового котла при его номинальной нагрузке представляет собой аналитическое выражение приведенного на фиг.1 графика.

Обнаруженная зависимость может быть обьяснена следующим образом.

Известно, что количество образующихся в зоне максимальной температуры оксидов азота экспоненциально увеличивается с ростом этой температуры. Известно также, что в котлах большей паропроизводительности (или других топливосжигающих агрегатах большей мощности) развиваются большие температуры, чем(при прочих равных условиях — вида сжигаемого топлива, бв К2 Gso (2) 50

5

45 нагрузки. коэффициента избытка воздуха и т,д.) в котлах меньшей паропроизводительности.

Введение в зону горения через горелочные устройства большего количества воды (относительно к массе сжигаемого топлива) позволяет снижать максимальную температуру горения (за счет нагрева и испарения большего количества воды), а поскольку образование оксидов азота экспоненциально зависит от величин этой температуры, то это позволяет и эффективно снижать концентрацию NO„. Особо отметим, что данная зависимость наблюдается только при впрыске воды через горелочные устройства, При подаче воды вместе с топливом или вместе и дутьевым воздухом однозначная зависимость между оптимальным количеством подаваемой в зону горения воды бв и паропроизводительностью D котлов не наблюдалась. Кроме того, испытания, проведенные авторами, показали, что даже для конкретного парового котла определенной паропроизводительности оптимальный расход подаваемой в зону горения воды неоднозначен и зависит от нагрузки этого котла.

Так, испытания показали, что если при нормальной нагрузке котла Do оптимальный расход подаваемой воды Gs0, то при снижении нагрузки до D1- 0,9 Do оптимальный расход подаваемой воды принимает значение G» 0,8 680, при О = 0,8„90 соответственно Gs = 0,65 Gso, при Оз - 0,7 Do соответственно Gsg - 0,5 G,o, а при D4 = 0,5

Do Gsq = 0,3 бво.

Эти экспериментальные данные хорошо согласуются с результатами независимых опытов, Обнаруженную нелинейную зависимость между нагрузкой котла, номинальная паропроизводительность которого Do, и оптимальным расходом подаваемой в зону горения воды Ge авторы предложили представить в аиде математического выражения где Gs- оптимальный расход воды, подаваемой в зону горения котла, работающего с коэффициентом нагрузки К;

6 0 — оптимальный расход воды, подаваемой в зону горения котла, работающего . с коэффициентом нагрузки К;

Gso — оптимальный расход воды, подаваемой в зону горения котла, работающего с йоминальной нагрузкой.

Поскольку приведенное выше соотно- ° шение (1) описывает впрыск воды в зону горения котла, работающего при номиналь1776913

Ge - К2 (0,05+ а 0) 6, (3) 6/4/ Ж/ 64. K

/7 .ФУ

/Я

Ж) 8

Составитель M.Гарбуз

Техред М.Моргентал

Корректор А.Мотыль

Редактор

Заказ 921

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ной нагрузке, то с учетом соотношения (2) получим окончательно:

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет для каждого конк-. ретного котла (при известной его паропроизводительности) выбирать оптиФо рмул а изобретен ия

Способ сжигания топлива путем подачи в зону горения потоков топлива и воздуха с образованием факела и ввода струй воды через горелочнов устройство в корень факела, отл и ч а ю щи и с ятем, что, с целью повышения экономичности при одновременном снижении концентрации оксидов азота в продуктах сгорания, расход воды определяют и поддерживают в соответствии со следующим соотношением: мальную величину расхода впрыскиваемой воды без проведения специальных испытаний и измерений, а также оперативно менять этот расход при текущих изменениях

5 нагрузки котла в соответствии с (3), что позволяет наиболее эффективно снижать концентрацию оксидов азота в отходящих газах беэ существенного снижения экономичности.

Ов Кэ .(0,05+ aD) От, где Ge — расход впрыскиваемой воды, т/ч;

К- коэффициент нагрузки парового котла; а — коэффициент, равный 3,77 10 5, ч/т;

D — номинальная паропроиэводительность парового котла, т/ч;

От — расход топлива.