Способ сжигания органического топлива Советский патент 1983 года по МПК C01B3/00 F23B7/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использован для сжигания органических топлив в котельных электростанций, системах отопления и горячего водоснабжения.

Известен способ сжигания органического топлива в котельных, в котором воздух, нeoбxoди 1ый для сжигания топлива, подогревают дымовыгди газами 1 .

ОСНОБНЫГ-М недостатками этого способа являются значительная коррозия аппаратуры, высокие теплопотеры и загрязнение атмосферы неочищенными дымовыми газами.

Наиболее близким к изобретению п технической сущности и достигаемому результату является способ сжигания органического топлива в котельных, в котором окислитель (воздух) .подогревают дымo. газами, образовавшимися в процессе сжигания топлива, а дымовые газы перед выбросом в атмосферу охлаждают в контактном теплообменнике водой 2.

Недостатками известного способа являются относительно высокие теплопотери и необходимость постоянной очистки охлаждающей воды во избежание загрязнения окружающей среды.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет снижения теплопотерь и уменьшения загрязнения окружающей среды.

Поставленная цель достигается те

что согласно способу сжигания органического топлива в присутствии нагретого окислителя с последующей промывкой образующихся дымовых газов водой и подачей их на нагревание окислителя воду после промывки подают на смешение с окислителем перед нагреванием в количестве, обеспечивающем парциальное давление водяных паров в продуктах сгорания, равное 0,3-0,5 атм.

Процесс сжигания органического . топлива осуществляется в топке в присутствии воздуха, который нагревают дымовыми газами в воздухоподогревателе. Далее, дымовые газы, проходя по контактному теплообменнику нагревают воду, очищаются ею и выбрасываются в атмосферу. Нагретую в контактном теплообменнике воду далее подают во второй контактный теплообменник, где она, вступая в контакт с воздухом-окислителем топлива, нагревает и увлажняет его. После этого охлажденную воду насосо возвращают в первый контактный теплообменник и подвергают нагреву дымов}э1ми газами, а предварительно по догретый и увлажненный до насыщения воздух далее догревают в воздухопрдогревателе и подают в топку. Для повышения качества очистки дымового газа проводится периодическая очистка циркуляционной воды продувкой с поддона обоих контактных теплообменников.

В продуктах сгорания ископаемых углей, сланцев, мазута и природного газа парциальное давление водяных паров колеблется от 0,1 до 0,2 атм, и, следовательно, температура подогрева путем ее контакта с продуктами сгорания составляет О-бО с. При увеличении парциального давления до 0,3-0,,5 атм температура подогрева воды повышается до ТО-вО С, что влечет за собой дополнительное снижение энергозатрат.

Повышение парциального давления до 0,3-0,5 атм повышает содержание водяного пара в продуктах сгорания с 12,1 14,1-18,7 Н/м5, что позволяет снизить температуру в факела на 200°С, значительно уменьшить содержание вредных веществ в продуктах сгорания. Так,в 10 раз снижается содер кание канцерогенных веществ, в б раз - окислов азота и в 5 раз - окислов серы, что влечет за собой впоследствии снижение количества вредных сточных вод.

П. р и м е р. Проводят сжигание природного газа на экспериментальном стенде. Расход газа составляет 25 мЗ/ч.

До применения данного способа расход дымового газа составляет 260 температура дымового газа до воздухоподогревателя - 450°С, а после воздухоподогревателя - 122°С, температура воздуха до воздухоподогревателя .(температура окружающей среды 19°С, а после воздухоподогревателя 370°С, влажность воздуха до горения 10 г/кг, а после горения. 115 г/кг температура дымового газа после контактного теплообменника 47°Cf тем- . пература нагреваемой воды в контактном теплообменнике 14с, а конечная температура - .

После применения данного способа расход дымового газа 410 температура дымового газа до воздухоподогревателя 495°С, а после воздухоподогревателя - 148С; температура воздуха до воздухоподогревателя 92°С, а после воздухоподогревателя - 434°С; влажность воздуха до горения 490 г/кг, а после горения 605 г/кг; температура дымового газа после контактного теплообменника 2В°С; начальная температура нагреваемой воды в контактном теплообменнке 14 С |, а конечная температура 101°С.

Таким образом, воздух, необходимый для сжигания топлива, предварительно подогревают примерно до перед поступлением в рекуперативный или регенеративный воздухоподогреватель. Тем самым устраняется конденсация влаги в них со стороны дымового газа и повышается срок его службы.

Возвращение в топку около 85% теплоты, унесенной дымовым газом, позволяет увеличить КПД топки на 15% (по высшей теплоте сгорания).

Уменьшается загрязнение окружающей среды за счет организации замкнутой циркуляции загрязненной воды.

Улучшается коэффициент теплообмена в полурадиационных иконвективных поверхностях нагрева газохода котла за счет повышения количества влаги в составе продуктов сгорания.

Характеристики продуктов в сравнении с известным способом приведены в таблице.

Предлагаемой способ позволяет обеспечить непрерывность процесса, сэкономить до 7% топлива и резко сократить загрязнение окружающей среды за счет введения замкнутого цикла очищающей воды.

СПОСОБ СЖИГАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ТОПЛИВА В присутствии нагретого окислителя с последующей промывкой .образующихся дымовых, газов водой и подачей их на нагревание окислителя, отличающийся тем,, что, с целью обеспечения непрерывности процесса, снижения энергозатрат и исключения образования сточных вод в процессе, воду после промывки подают на смешение с окислителем в количестве, обеспечивающем Нарциальное- давлейие водяных паров в продуктах сгорания, равное О, 3-0,5- атм. S (Л