СПОСОБ БЕЗМАЗУТНОЙ РАСТОПКИ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ Российский патент 2021 года по МПК F23B90/00 F23Q13/00 

Описание патента на изобретение RU2762202C1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для растопки паровых и водогрейных котлов.

Известен способ подготовки и сжигания угольного топлива при растопке пылеугольного котла [RU №2548706, F23D 1/02, F23K 1/00, опубл. 20.04.2015], сущность которого заключается в технологии получения, транспортировки, раздельного и совместного сжигания механоактивированного угля микропомола и угля штатной системы пылеприготовления в вихревой растопочной горелке при растопке пылеугольного котла и стабилизации горения с целью замещения дорогостоящего мазута или природного газа. Способ подготовки и сжигания угольного топлива при растопке пылеугольного котла заключается в том, что помол и механоактивацию угля осуществляют внутри камеры дезинтегратора с получением угля микропомола, который далее транспортируют в вихревую растопочную горелку, где происходит его интенсивное перемешивание с вторичным воздухом с получением пылевоздушной смеси, дальнейшее воспламенение которой и ее последующее сжигание совместно с углем обычного помола при растопке пылеугольного котла осуществляют непосредственно в топочном объеме пылеугольного котла, а после завершения этапа растопки подачу угля микропомола в растопочную горелку прекращают. Технический результат заключается в применении более простого, надежного и экономически выгодного технологического процесса растопки пылеугольного котла и стабилизации горения в нем угольного топлива.

Недостатком известного способа является сложность конструкции, повышенная пожароопасность и взрывоопасность на который влияет тонина микропомола угля, а это влияет на низкую надежность данного способа.

Известен способ плазменно-угольной безмазутной растопки котла и устройство для его реализации [RU №2339878, F23Q 5/00, F23D1/00, опубл. 27.11.2008], который заключается в подаче пылеугольной аэросмеси в камеры термохимической подготовки топлива двух плазменно-угольных горелок, генерирование низкотемпературной плазмы в плазматроне каждой из горелок, подачу струи плазмы в камеру термохимической подготовки каждой из двух горелок, воспламенение аэросмеси плазмой и получение топливной смеси в камере термохимической подготовки каждой из двух горелок в результате горения части угля и нагрева всей аэросмеси до выхода горючих компонентов и частичной газификации коксового остатка, подачу полученной топливной смеси из этих двух горелок в топку котла, подачу вторичного воздуха из этих горелок в топку с образованием двух горящих факелов.

Недостатком способа является большой расход электроэнергии и короткий срок службы работы нагревательных элементов плазматрона, что влияет на надежность данного способа.

Известен способ сжигания пылеугольного топлива [РФ №2498159, F23Q 5/00, опубл. 10.11.2013], который заключается в том, что его воспламенение производят электродуговым разрядом, стабилизируют и интенсифицируют горение факела, воздействуя на зону пламеобразования переменным электрическим током высокой частоты, образуя в зоне пламеобразования диффузный электрический разряд. Технический результат, достигаемый предлагаемым техническим решением, заключается в воспламенении, стабилизации и усилении процесса горения при малых затратах электрической энергии.

Недостатком данного способа является низкая надежность из-за короткого срока службы нагревательного устройства, которое производит электродуговой разряд.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности, надежности и экологичности работы системы безмазутной растопки.

Технический результат достигается тем, что способ безмазутной растопки паровых и водогрейных котлов, включающий применение растопочной горелки, твердого топлива и горячего (вторичного) воздуха для растопки, новым является то, что из газогенератора, мощность которого должна поддерживать котел в рабочем состоянии с нагрузкой до 30% от максимальной, по газопроводу, на котором установлена автоматическая запорная арматура, которая при необходимости может отсечь газ от топки котла, устройство контроля температуры газа внутри газопровода, позволяющее контролировать температуру газа внутри газопровода, сбросной патрубок газа, при необходимости применяемый для сброса избыточного количества генераторного газа в атмосферу, генераторный газ попадает в растопочную горелку с температурой не менее 300°С и не превышающую 500°С, в которой смешиваясь с горячим (вторичным) воздухом и образуя газовую смесь, попадает в топку котла, где происходит его воспламенение. А также то, что генераторный газ, используемый для растопки котла, получается из проектного твердого топлива, на котором работает котел, и применяемый генераторный газ в качестве растопочного топлива замещает твердое и жидкое топлива при растопке котла.

Надежность способа достигается наличием устройства, контролирующего температуру генераторного газа, во избежание его самопроизвольного воспламенения внутри газопровода, также наличием автоматической запорной арматуры и специального патрубка, через который, при необходимости, можно сбрасывать излишки газа в атмосферу.

Эффективность способа достигается за счет выработки генераторного газа из любого ископаемого топлива в устройствах, предназначенных для выработки генераторного газа.

Экологичность способа заключается в том, что основным топливом при растопке котла является генераторный газ в замен жидкому и твердому топливу, содержание вредных веществ (оксидов азота, оксидов серы и т.п.) в разы выше чем у генераторного газа.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решения от описанных аналогов, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежом. На фиг. изображен способ безмазутной растопки паровых и водогрейных котлов.

Схема безмазутной растопки паровых и водогрейных котлов включает в себя газогенератор 1, газопровод 2, устройство контроля температуры газа внутри газопровода 3, сбросной патрубок газа 4, автоматическую запорную арматуру 5а и 5б, растопочную горелку 6, воздухопровод 7 и топку котла 8.

Способ безмазутной растопки паровых и водогрейных котлов осуществляется следующим образом.

Генераторный газ, вырабатываемый в газогенераторе 1 попадает в газопровод 2. Мощность газогенератора должна обеспечивать во время растопки котла до 30% его номинальной нагрузки, поэтому его габариты зависят от мощности котла, который необходимо растопить генераторным газом из холодного состояния. При пуске газогенератора из холодного состояния, искусственный газ имеет низкую температуру, которая затрудняет его воспламенение и горение, поэтому до температуры 300°С его сбрасывают через патрубок 4 в атмосферу, при этом автоматическая запорная арматура 5б закрыта, а 5а открыта. Время запуска газогенератора и прогрева генераторного газа до рабочей температуры необходимо учитывать перед планированием растопки котла. После достижения рабочей температуры генераторного газа не менее 300°С, измеряемой устройством контроля температуры газа внутри газопровода 3, автоматически открывается запорная арматура 5б, а 5а автоматически закрывается и газ начинает поступать в растопочную горелку 6, в которой смешивается с горячим (вторичным) воздухом, подаваемым из воздухопровода 7. Во избежание самовоспламенения генераторного газа внутри газопровода 3, его температура не должна превышать 500°С. Далее газовая смесь поступает в топку котла 8, где происходит ее воспламенение при помощи устройств, предназначенных для воспламенения проектного растопочного топлива (факелы, электрозапальные устройства и т.п.) используемых на данном котле. В случае необходимости прекращения подачи генераторного газа в топку котла, автоматически открывается запорная арматура 5а, а 5б автоматически закрывается.

Таким образом, предлагаемый способ безмазутной растопки паровых и водогрейных котлов позволяет повысить надежность и эффективность растопки, а также ограничить применение жидкого и твердого топлива при растопке котлов.

Похожие патенты RU2762202C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ РАСТОПКИ КОТЛОВ НА ГЕНЕРАТОРНОМ ГАЗЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ МУФЕЛЬНОГО ПРЕДТОПКА 2020
  • Жуйков Андрей Владимирович
  • Матюшенко Анатолий Иванович
RU2742854C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ И СЖИГАНИЯ УГОЛЬНОГО ТОПЛИВА ПРИ РАСТОПКЕ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО КОТЛА (ВАРИАНТЫ) 2014
  • Буйдов Александр Юрьевич
RU2548706C1
СПОСОБ ТРЕХСТУПЕНЧАТОГО СЖИГАНИЯ УГЛЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАЗМЕННОЙ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ 2009
  • Перегудов Валентин Сергеевич
RU2407948C1
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ОКСИДОВ АЗОТА НА ОСНОВЕ ПЛАЗМЕННОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ГОРЕНИЯ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ПОТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2007
  • Перегудов Валентин Сергеевич
RU2377467C2
РАСТОПОЧНАЯ ПЫЛЕУГОЛЬНАЯ ГОРЕЛКА И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ 1999
  • Берг Б.В.
  • Микула В.А.
RU2174649C2
СПОСОБ РАСТОПКИ КОТЛОАГРЕГАТА 1994
  • Карпенко Е.И.
  • Буянтуев С.Л.
  • Цыдыпов Д.Б.
  • Мессерле В.Е.
RU2054599C1
СПОСОБ ПЛАЗМЕННО-УГОЛЬНОЙ РАСТОПКИ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО КОТЛА 2009
  • Перегудов Валентин Сергеевич
RU2399842C1
СХЕМА БЕЗМАЗУТНОЙ РАСТОПКИ КОТЛА 1994
  • Деринг И.С.
  • Бойко Е.А.
  • Евтихов Ж.Л.
RU2096688C1
СПОСОБ БЕЗМАЗУТНОЙ РАСТОПКИ КОТЛА 2004
  • Перегудов Валентин Сергеевич
  • Мессерле Владимир Ефремович
RU2273797C1
ТВЕРДОТОПЛИВНАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ УГЛЕЙ 2022
  • Жуйков Андрей Владимирович
  • Глушков Дмитрий Олегович
RU2779510C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 762 202 C1

Реферат патента 2021 года СПОСОБ БЕЗМАЗУТНОЙ РАСТОПКИ ПАРОВЫХ И ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для растопки паровых и водогрейных котлов. Способ безмазутной растопки паровых и водогрейных котлов включает применение растопочной горелки, твердого топлива и горячего вторичного воздуха для растопки. Из газогенератора, мощность которого должна поддерживать котел в рабочем состоянии с нагрузкой до 30% от максимальной, по газопроводу, на котором установлена автоматическая запорная арматура, которая при необходимости может отсечь газ от топки котла, устройство контроля температуры газа внутри газопровода, позволяющее контролировать температуру газа внутри газопровода, сбросной патрубок газа, при необходимости применяемый для сброса избыточного количества генераторного газа в атмосферу, генераторный газ подают в растопочную горелку с температурой не менее 300°С и не превышающую 500°С, в которой смешивают с горячим вторичным воздухом и образуют газовую смесь, которую попадают в топку котла, где происходит её воспламенение. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности, надежности и экологичности работы системы растопки и подсветки котлов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 762 202 C1

1. Способ безмазутной растопки паровых и водогрейных котлов, включающий применение растопочной горелки, твердого топлива и горячего вторичного воздуха для растопки, отличающийся тем, что из газогенератора, мощность которого должна поддерживать котел в рабочем состоянии с нагрузкой до 30% от максимальной, по газопроводу, на котором установлена автоматическая запорная арматура, которая при необходимости может отсечь газ от топки котла, устройство контроля температуры газа внутри газопровода, позволяющее контролировать температуру газа внутри газопровода, сбросной патрубок газа, при необходимости применяемый для сброса избыточного количества генераторного газа в атмосферу, генераторный газ попадает в растопочную горелку с температурой не менее 300°С и не превышающей 500°С, в которой, смешиваясь с горячим вторичным воздухом и образуя газовую смесь, попадает в топку котла, где происходит его воспламенение.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что генераторный газ, используемый для растопки котла, получается из проектного твердого топлива, на котором работает котел.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяемый генераторный газ в качестве растопочного топлива замещает твердое и жидкое топлива при растопке котла.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2762202C1

ТОПКА 2008
  • Архипов Александр Михайлович
  • Путилов Вячеслав Яковлевич
  • Соловьёв Николай Иванович
RU2377466C1
ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА С ГАЗОГЕНЕРАТОРОМ И ГАЗОГЕНЕРАТОР ДЛЯ ГАЗИФИКАЦИИ ОРГАНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ 1997
  • Зысин Л.В.(Ru)
  • Савус Анатолий Семенович
  • Моршин В.Н.(Ru)
  • Мароне И.Я.(Ru)
RU2123635C1
Способ запаривания песчано-известковых изделий 1930
  • Волженский А.В.
SU25090A1
СПОСОБ ПЛАЗМЕННО-УГОЛЬНОЙ БЕЗМАЗУТНОЙ РАСТОПКИ КОТЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2006
  • Алексеенко Сергей Владимирович
  • Перегудов Валентин Сергеевич
  • Серов Анатолий Федорович
RU2339878C2
US 6694900 B2, 24.02.2004.

RU 2 762 202 C1

Авторы

Жуйков Андрей Владимирович

Матюшенко Анатолий Иванович

Даты

2021-12-16Публикация

2021-03-31Подача