СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА Российский патент 1995 года по МПК F23B7/00 

Изобретение относится к способу сжигания твердого топлива, преимущественно каменного угля со средним и высоким содержанием летучих компонентов.

Известен способ сжигания твердого топлива, преимущественно каменного угля со средним и высоким содержанием летучих компонентов путем подачи воздуха в зону горения и продуктов сгорания с окисями азота, содержащимися в них, в зону восстановления.

Целью изобретения является снижение выброса угарного газа.

Эта задача решается тем, что весь каменный угол перед его сжиганием дегазируют или частично дегазируют и полученный газ используют в виде восстановительного топлива в зоне восстановления.

Дегазированное твеpдое топливо сжигается в рабочей зоне горения, целесообразно при применении основных мероприятий, как воздушная градация. Посредством отделения содержащихся в твердом топливе газообразных составных частей, так называемых летучих, может изменяться температура в топке рабочей зоны горения и тем самым, уменьшается концентрация окислов азота NО_х в рабочей зоне горения. Сверх этого попадает и без того лишь еще находящийся в дегазированном твердом топливе остаточный азот в рабочую зону горения, в то время, как отделенная с летучими часть азота уже не может способствовать термическому образованию окислов азота NО_х. Дегазированный остаток твердого топлива вследствие своей пористой структуры по сравнению с первоначальным исходным топливом, например, каменным углем, при соответствующем топочном режиме имеет меньшее образование окислов азота NО_х и одновременно работает в качестве восстановителя. С помощью более низких температур сгорания можно оказывать влияние на термическое образование окислов азота NО_х.

В восстановительной зоне восстанавливается относительная часть образованных в рабочей зоне горения окислов азота NО_х. Таким образом, существенно важно иметь с самого начала как можно меньшее количество окислов азота, образованных в рабочей зоне горения.

Способ согласно изобретению подходит для сжигания угля со средним и высоким содержанием летучих. Подлежащее сжиганию твердое топливо дегазируется настолько, что остается способное к воспламенению дегазированное твердое топливо и устанавливается низкая концентрация окислов азота NО_х в рабочей зоне горения.

Часть полученного при дегазации твердого топлива горючего газа используется целесообразно непосредственно в восстановительной зоне. Сверх этого при известных условиях остающийся излишек может отводиться из установки и использоваться для других целей. Восстановительной зоне возникают при определенных условиях из азота топлива горючего газа вместо окислов азота NО_х другие восстанавливающие компоненты газа.

Восстановительная зоне предпочтительным образом ограничивается в направлении потока дымовых газов посредством подачи воздуха и оставшиеся после восстановительной зоны горючие восстановительные газы сжигаются. Также может быть целесообразным расположение друг за другом нескольких восстановительных зон в направлении потока дымовых газов.

Необходимая для дегазации твердого топлива тепловая энергия может частично заимствоваться из топочной камеры или из дымовых газов рабочей зоны горения вплоть до температур дымовых газов от 180 до 1000^оС. При подаче кислородсодержащего газа необходимая для дегазации твердого топлива тепловая энергия может обеспечиваться посредством частичного высвобождения тепла из твердого топлива.

На фиг. 1 показана камерная топка с жидким шлакоудалением; на фиг.2 - топка с сухим шлакоудалением.

Топочная установка 1 имеет рабочую зону горения 2, а также одну или несколько подключенных восстановительных зон 3. Внутри топочной установки 1 в потоке дымовых газов расположен штрек для дегазации 5. Через трубопровод 6 подается свежее твердое топливо в штрек для дегазации 5, дегазируется там под воздействием заимствованной из обтекающего штрек для дегазации 5 дымового газа тепловой энергии и дегазированное твеpдое топливо подается через трубопровод 7 к горелкам 8 рабочей зоны горения 2 и сжигается там. В восстановительной зоне 3 часть полученного в штреке для дегазации 5 горючего газа, при необходимости, разделяется также на несколько восстановительных зон 3, используется в качестве восстановительного газа. При необходимости избыточная часть газа может отводиться через трубопровод 9. Дымовые газы рабочей зоны горения 2 отклоняются на 180^о в показанном на фиг.1 примере топки с жидким шлакоудалением и направляется через приемную решетку 4. Отклоненный поток дымовых газов обтекает затем расположенный в показанном примере поперек к направлению потока дымовых газов штрек для дегазации 5 и отдает ему тепловую энергию, необходимую для дегазации используемого твердого топлива. Восстановительный газ для восстановительной зоны 3, в случае нескольких восстановительных зон 3 - необходимая для первой восстановительной зоны часть восстановительного газа, может вводиться непосредственно через предусмотренные в штреке для дегазации 5 выходные отверстия для газа 10 в восстановительную зону 3. В частности, в случае нескольких восстановительных зон 3 могут предусматриваться также индивидуальные вводы 11. Восстановительная зона 3 в направлении потока дымовых газов ограничивается посредством вводимого воздуха 12 и сжигаются некоторые еще имеющиеся горючие восстановительные газы.

В изображенном на фиг.2 примере топки с сухим шлакоудалением штрек для дегазации 5 расположен в направлении потока дымовых газов, причем предусмотрены две восстановительные зоны 3,3а. Твердое топливо подается через трубопровод 6, 6а и дегазированное твердое топливо при подаче воздуха для горения топлива 13 сжигается в горелках 8 рабочей зоны горения 2. Полученные горючие газы вводятся в качестве восстановительных газов в восстановительные зоны 3, 3а. В направлении потока дымовых газов восстановительные зоны 3, 3а ограничиваются посредством подачи воздуха 12, 12а. В примере, показанном в левой половине рисунка фигуры 2, штрек для дегазации 5 расположен внутри восстановительной зоны, причем, подлежащее дегазации твердое топливо подается сверху вниз. Восстановительный газ выходит через выполненные в штреке для дегазации выходные отверстия для газа 10, 10а в восстановительные зоны 3, 3а. Штрек для дегазации 5 может также (пунктирные линии) тянуться за пределы участка парового котла через всю высоту топки. Подача топлива происходит затем через трубопровод 6а.

В примере, показанном в правой половине фиг.2, штрек для дегазации 5 расположен внутри рабочей зоны горения, причем подлежащее дегазации твердое топливо подается снизу вверх. Выработанный газ вводится в восстановительную зону 3 через ввод 11. Возможный избыточный газ может отводиться через трубопровод 9.

Использование: для сжигания твердого топлива, преимущественно каменного угля со средним и высоким содержанием летучих компонентов. Сущность изобретения: в способе снижения выброса угарного газа при сжигании твердого топлива дегазируется все твердое топливо перед его сжиганием в рабочей зоне горения. Часть газа, полученного при дегазации твердого топлива, используется в качестве восстановленого газа в одной или нескольких подключенных к рабочей зоне горения восстановительных зонах. 2 ил.

1. СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА, преимущественно каменного угля со средним и высоким содержанием летучих, путем подачи воздуха в зону горения и продуктов сгорания с окисями азота, содержащимися в них, в зону восстановления, отличающийся тем, что весь каменный уголь перед спеканием дегазируют или частично дегазируют и полученный газ используют в виде восстановительного топлива в зоне восстановления. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу воздуха на сжигание осуществляют ступенчато. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановление окисей азота в продуктах сгорения осуществляют путем подачи в них полученных при дегазации летучих. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что восстановление окисей азота в продуктах сгорания осуществляют в последовательно расположенных в направлении потока зонах.