Способ интенсификации процесса сжигания низкореакционного угля в котлах тэс


 

F23B90/00 - Устройства для сжигания твердого топлива (для одновременного или попеременного сжигания кускового с другим видом топлива F23C 1/00; устройства для сжигания в псевдоожиженном слое F23C 10/00; сжигание низкосортного топлива и мусора F23G; колосниковые решетки F23H; подача твердого топлива в устройства для сжигания F23K; конструктивные элементы камер сгорания, не отнесенные к другим подклассам F23M; бытовые отопительные устройства F24; котлы центрального отопления F24D; автономные компактные котлы F24H)

Владельцы патента RU 2535425:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Способ интенсификации процесса сжигания низкореакционного угля в котлах ТЭС включает воспламенение и горение пылеугольного низкореакционного топлива, при вводе в процесс горения водной эмульсии с нанодобавкой в виде растворимого таунита. Техническим результатом является увеличение динамики процесса горения и полноты выгорания угля в котлах ТЭС. 1 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях для повышения эффективности сжигания низкореакционного твердого топлива.

Известен способ сжигания пылеугольной смеси [Заявка RU 2008139658], включающий формирование пылеугольной смеси топлива с воздухом, поджигание и ее горение в котле, при этом в пылеугольную смесь топлива с воздухом дополнительно вводят активированную добавку, состоящую из углеродного фуллероидного нанокластера (нанодобавку).

К недостаткам способа следует отнести его малую эффективность вследствие возникающей агломерации угольных пылинок и частичек активирующей добавки, входящих в состав смеси топлива. Агломерация снижает эффект влияния нанодобавки на воспламенение и горение топливовоздушной смеси.

Известен способ интенсификации процесса сжигания твердого низкореакционного топлива ТЭС [Патент на изобретение RU 2437028], принятый за прототип, основанный на подготовке пылеугольной смеси низкореакционного топлива с воздухом и нанодобавкой, воспламенение и ее горение в котле, при этом пылеугольная смесь непосредственно перед подачей в горелки подлежит ультразвуковой обработке. В качестве нанодобавки используются астралены - многослойные фуллероидные наночастицы или таунит - углеродный наноматериал. Нанодобавки вводятся в пылеугольную смесь топлива в гомеопатических дозах по массе твердого топлива 0,01-0,02%.

Основной недостаток этого способа - трудности в организации работы диспергатора при постоянном и быстром (25-30 м/с) движении пылевоздушной смеси, создаваемым мельничным вентилятором, что приводит к снижению эффективности смешивания частиц угля и нанодобавки и ухудшению аэродинамики потока и эффективности процесса горения в целом.

Задача изобретения заключается в разработке способа интенсификации процесса сжигания низкореакционного угля в котлах ТЭС, позволяющего повысить динамику горения и полноту выгорания пылеугольного низкореакционного топлива в котлах тепловых электростанций.

Техническим результатом является увеличение динамики процесса горения и полноты выгорания низкореакционного угля в котлах ТЭС, за счет внедрения в процесс сжигания активного компонента - окислителя (синглетного кислорода). Технический результат достигается за счет использования способа интенсификации процесса сжигания низкореакционного угля в котлах ТЭС, включающего воспламенение и горение пылеугольного низкореакционного топлива, и введение в процесс горения водной эмульсии с нанодобавкой в виде растворимого таунита.

На чертеже изображена схема подачи пылеугольного низкореакционного топлива и водной эмульсии с нанодобавкой в виде растворимого таунита, позволяющая реализовать способ интенсификации процесса сжигания низкореакционного угля в котлах ТЭС.

Схема подачи пылеугольного низкореакционного топлива и водной эмульсии с нанодобавкой в виде растворимого таунита, индивидуальная, замкнутая с промежуточным бункером (на чертеже не показан), включающая подсушку и транспортировку пылеугольного низкореакционного топлива горячим воздухом из воздухоподогревателя 1. Готовая топливно-воздушная смесь направляется в основные горелки 2 котла 3. Слабо запыленный воздух из циклона (на чертеже не показан), отсасывается мельничным вентилятором (на фиг. не показан) и поступает в трубопровод (на чертеже не обозначен) подачи горячего воздуха к основным горелкам 2. Водная эмульсия посредством дозатора (на чертеже не показан) направляется к сбросным горелкам 4.

Достижение технического результата возможно благодаря попаданию в топку котла 3, посредством сбросных горелок 4, водной эмульсии с нанодобавкой в виде растворимого таунита. Растворимый таунит, посредством терморадиационного и светового воздействия факела в топке котла, как фотосенсибилизатор, генерирует синглетно-возбужденный кислород. Кислород в высокостабильном синглетном состоянии имеет энергию на 94,2 кДж/моль (0,98 эВ на молекулу) большую, чем в стабильном состоянии, что обеспечивает снижение энергии активации химических реакций горения и повышение скорости окисления органической составляющей угля и, непосредственно, рост скорости процессов воспламенения и горения в целом. Увеличение динамики процесса воспламенения и горения приводит к более полному выгоранию пылеугольного низкореакционного топлива и снижению механического недожога.

Таким образом, введение в зону горения водной эмульсии с нанодобавкой в виде растворимого таунита позволяет повысить динамику горения и полноту выгорания низкореакционного угля в котлах тепловых электростанций при исключении необходимости использования смешивающих малоэффективных, в данных условиях, устройств, ухудшающих аэродинамику пылепотока и отрицательно влияющих на эффективность процесса горения в целом.

Способ интенсификации процесса сжигания низкореакционного угля в котлах ТЭС, включающий воспламенение и горение пылеугольного низкореакционного топлива, отличающийся тем, что в процесс горения вводят водную эмульсию с нанодобавкой в виде растворимого таунита.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к комбинированным пылеугольным горелкам, и может быть использовано в энергетическом машиностроении на пылеугольных котлах с подачей в горелки угольной пыли высокой концентрации (УПВК) по трубам под давлением.

Изобретение относится к области энергетики. Наконечник (100) сопла для сопла (200) трубы для пылевидного твердого топлива печи, работающей на пылевидном твердом топливе, который уменьшает выбросы NOx, причем наконечник (100) сопла содержит кожух (120) для первичного воздуха, содержащий впускной конец (102) и выпускной конец (104), причем впускной конец (102) принимает поток топлива; первую разделительную пластину (160), расположенную в кожухе (120) для первичного воздуха, причем первая разделительная пластина (160) и кожух (120) для первичного воздуха образуют верхнюю камеру (260) для PA-PSF (первичного воздуха - пылевидного твердого топлива) для приема первой части потока топлива; и разделитель (180) потока, расположенный в кожухе (120) для первичного воздуха, причем разделитель (180) потока содержит пару расходящихся поверхностей, который разделяет вторую часть входной струи (230) на верхнюю часть (350) струи PA-PSF и нижнюю часть (360) струи PA-PSF, причем верхняя часть (350) струи PA-PSF и первая часть входной струи (230) объединяются в выпускном конце (104) кожуха (120) для первичного воздуха, образуя верхнюю выходную струю (320) PA-PSF, которая выходит из выпускного конца (104) кожуха (120) для первичного воздуха, отделенная от нижней части (360) струи PA-PSF.

Изобретение относится к энергетике, в частности к пылеугольным горелочным устройствам энергетических котлов. В корпусе 1 горелки расположены входной патрубок 2 вторичного воздуха, который разделяет перегородка 4 на два отдельных входных патрубка: 3 для внешнего канала 9 вторичного воздуха; 5 - для внутреннего канала 12 вторичного воздуха.

Изобретение относится к области энергетики. .

Изобретение относится к энергетике, металлургической промышленности, а именно к сжиганию твердого топлива: угля, торфа, древесины, и обеспечивает при его использовании интенсификацию процесса горения со снижением расхода топлива.

Изобретение относится к горелке для введения твердого, жидкого или газообразного топлива в зону горения печи, такой как вращающаяся печь для производства цементного шлака или подобных ему материалов, и обеспечивает при его использовании возможность легко демонтировать для ремонта или замены и/или для ремонта или замены элементы, включенные в наконечник горелки.

Изобретение относится к горелке для котла, работающего на различных типах топлива. .

Изобретение относится к области газификации твердого топлива. .

Изобретение относится к области многокамерных печей для обжига углеродистых блоков. Способ регулирования печи (1) заключается в том, что зона естественного предварительного нагревания разделена на по меньшей мере одну первую зону (Z1) естественного предварительного нагревания, располагающуюся на некотором первом расстоянии от устройства нагревания, и одну вторую зону (Z2) естественного предварительного нагревания, располагающуюся на некотором втором расстоянии от устройства нагревания, причем упомянутое первое расстояние превышает упомянутое второе расстояние, и в котором изменяют потоки газов, циркулирующих в полых перегородках, таким образом, чтобы контролировать газовые потоки (30, 31), проходящие через первую зону (Z1) естественного предварительного нагревания, на основе газовых потоков (31), выходящих из второй зоны (Z2) естественного предварительного нагревания, для того, чтобы регулировать повышение температуры перегородок и анодов в первой зоне (Z1) естественного предварительного нагревания и контролировать положение фронта дегазации.

Изобретение относится к конструкции газогенераторов прямого процесса и может быть использовано для получения генераторного газа при сжигании твердого топлива. Газогенератор содержит размещенную в корпусе кольцеобразную камеру газификации, топку и расположенную внутри неё колосниковую решетку, выполненную с возможностью вращательного движения, в верхней части корпуса выполнен патрубок для отвода генераторного газа и загрузочный отсек, расположенный вдоль вертикальной оси корпуса, под загрузочным отсеком расположена топка, а в нижней части корпуса размещен воздухозаборник, колосниковая решетка выполнена куполообразной формы с возможностью дополнительного поступательного движения, кольцеобразная камера газификации выполнена с наружной и внутренней стенками и расположена вокруг загрузочного отсека, причем в верхней части камеры газификации стенки замкнуты, а в нижней части камеры газификации ее внутренняя стенка соединена со стенкой загрузочного отсека, а наружная стенка соединена со стенкой воздухозаборника, камера выполнена с возможностью ее охлаждения, а патрубок для отвода генераторного газа присоединен к устройству для вытяжки генераторного газа.

Изобретение относится к области переработки твердых бытовых и промышленных отходов с получением в качестве конечного продукта синтез-газа. Способ разрушения углеродо- и азотосодержащего сырья включает подачу углеродо- и азотосодержащего сырья в цилиндрический корпус, нагревание его, создание разрежения во внутренней полости корпуса, вывод газа и выгрузку зольного остатка.
Изобретение относится к топливно-энергетической промышленности и может быть использовано при утилизации отходов обогащения каменного угля. Способ сжигания водоугольной и породной смеси включает нагрев ее до температуры воспламенения от внешнего источника.

Изобретение относится к средствам переработки и уничтожения твердых бытовых и промышленных отходов, в которых содержатся фрагменты с углеродсодержащими веществами.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, в частности для получения генераторного газа. Прямоточный газификатор содержит топливный бункер (14) для хранения топлива, подлежащего газификации, верхнее перекрытие (16а), образующее днище топливного бункера, один газификационный отсек (20) для газификации топлива, расположенный под верхним перекрытием, и средства для проведения газифицирующего воздуха в газификационный отсек.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в пылеугольных котлах. Способ сжигания топлива заключается в подаче топлива в топку, розжиге топлива, подаче воздуха в топку, дожигании топлива с дополнительной подачей воздуха с использованием накопителя тепловой энергии, отборе тепловой энергии; при этом направление газов от сгоревшего топлива осуществляют по восходящему лабиринтному газоходу, в наклонной части которого газы с не полностью сгоревшими частицами топлива пропускают вдоль керамических блоков накопителя тепловой энергии и дожигают, при этом подачу воздуха на дожигание топлива осуществляют при подходе потока газов с несгоревшим полностью топливом к накопителю тепловой энергии.

Изобретение относится к устройствам для сжигания древесных отходов переработки древесной биомассы и может найти применение в теплоэнергетике. Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой содержит разделенную арочным сводом камеру сгорания, снабженную устройствами подачи топлива, устройства позонного ввода первичного воздуха под колосниковую решетку и вторичного воздуха в надслоевой объем через сопла, расположенные на боковых стенах в одной вертикальной плоскости, и камеру дожигания и охлаждения, соединенную с камерной сгорания выходным окном, расположенным над конечным участком первой зоны колосниковой решетки.

Изобретение относится к энергетике. Горелочное устройство содержит корпус с камерой газогенерации, соплом, воздуховодами и парогенератором водяного пара, состоящим из бачка-испарителя, паропровода, соединенного с паровой форсункой и непосредственно соединенного с бачком-испарителем, нижняя поверхность которого служит верхней поверхностью камеры газогенерации.

Котел // 2515568
Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использовано в бытовых и промышленных котлах. Предложен котел, содержащий вертикальную камеру газогенерирования, в стенах которой выполнены отверстия для ввода газов рециркуляции, опоясывающую с зазором стены камеры рубашку, потолочное окно загрузки топлива, подовое перекрытие, имеющее решетку для выпуска зольных частиц и генераторного газа, с размещенными над ней соплами для ввода первичного воздуха, вертикальным цилиндрическим патрубком с отверстиями для вывода влаги и летучих веществ, ось симметрии которого совмещена с вертикальной осью симметрии камеры газогенерирования, горизонтальную камеру сгорания с горизонтальной осью симметрии, опоясывающую с зазором для прохода воды рубашку, потолочное перекрытие, имеющее окна для ввода генераторного газа и выпуска продуктов сгорания, подовое перекрытие, вертикальный газоход с нагревателями воды и воздуха, подовым перекрытием, имеющим окно ввода продуктов сгорания, и потолочным перекрытием, имеющим окно вывода продуктов сгорания в дымовую трубу, причем решетка для выпуска зольных частиц и генераторного газа камеры газогенерирования размещена в окне для ввода генераторного газа камеры сжигания, а окно для вывода продуктов сгорания камеры сжигания совмещено с окном ввода продуктов сгорания газохода.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению нанопорошков металлов с повышенной запасенной энергией. Может использоваться для повышения реакционной способности нанопорошков при спекании, горении, в энергосберегающих технологиях. Образец нанопорошка металла облучают потоком ускоренных электронов с энергией не более 6 МэВ в вакууме с обеспечением положительного заряда внутренней части частицы металла.
Наверх