Способ сжигания топлива Советский патент 1989 года по МПК F23C11/00 

Изобретение относится к энергетике и предназначено для ступенчатого сжигания топлива в различных огне- технических установках, в основном для энергетических котлов, печей, и может быть использовано в химической нефтехимической, и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - снижение содержания вредных примесей в продуктах сгорания о

На фиг.1 изображена топка котла; на фиг.2 - изменение температуры факела по относительной высоте топки; на фиг.З - изменение концентрации молекулярного кислорода по относительной высоте топки; на фиг.4 - кривые степени выгорания топлива по относительной высоте топки; на фиг.5 - j, изменение концентрации окислов азота по относительной высоте топки; на фиг.6 - изменение концентрации бенз(а) пирена по относительной высоте топки; на фиг.7 - кривые изменения концентрации окислов азота при различных коэффициентах избытка воздуха на выхо4

-sj 41

СО М

де из топки и подаче различного количества дополнительного воздуха и дымовых газов; на фиг„8 - кривые изменения концентрации.бенз(а)пирена при различных коэффициентах избытка воздуха на выходе из топки и при подаче различного количества воздуха и дымовых газов.

Предлагаемый способ реализуется в топке котла, содержащей корпус 1, горелки 2 для подачи продуктов сгорания с , горелки 3 для подачи продуктов сгорания с ci 1, шлицы 4 для

подачи дополнительного воздуха в осевом направлении встречно продуктам сгорания горелок 2, аппараты 6 и 7 для впрыска воды, дымосос 8 рециркуляции дымовых газов, дутьевой вентилятор 9

Пример 1. На фиг.2 - 4 (кривые А) изображены кривые изменения температуры факела, концентрации молекулярного кислорода и степени выгорания топлива по относительной высоте топки при стехиометрическом сжигании, т.е. при подаче всего количества топлива и воздуха через горелки 2 и 3 (фиг.1). На фиг.5 и 6 (кривые А) показаны концентрации окислов азота и концентрации бенз(а)пирена.

П р и м е р 2. Способ сжигания топлива, заключающийся в подаче дополнительного воздуха встречными потоками в количестве 13-17% через шлицы 4 от общего расхода воздуха„ В этом режиме сжигания на всех кривых, изображающих изменение температуры факела, концентрации молекулярного кислорода, степени выгорания топлива, происходят скачки (фиг.2-4, кривая Б) которые свидетельствуют об интенсификации процесса горения в момент подачи встречного воздуха. В результате этого несколько увеличивается образование окислов азота и снижается концентрация бенз (а)пирена (фиг.5 и 6, кривые Б) по сравнению с режимом стехиометрического сжигания (фиг.5 и 6, кривые А).

ПримерЗ. Способ сжигания топлива, заключающийся в подаче потоков топливовоздушной смеси через горелки 2иЗсс(,.с1иоС 1 и дополнительного воздуха через шлицы 5 в количестве (15-20 %) от общего расхода воздуха под острым углом вниз в зону с о 1. В этом режиме сжигания температура и степень выгорания топ

10

15

20

779774

лива снижаютсях(фиг,2-4, кривые В), увеличивается длина факела. Это приводит к снижению образования окислов азота в факеле и к увеличению образования бенз (а)пирена (фиг.5 и 6, кривые В). В момент подачи.дополнительного воздуха соответственно 13- 17 и 15-20% по оси и под углом вниз через шлицы 4 и 5 происходит интенсификация процесса сгорания (фиг.2 - 4, кривые Г) без существенного увеличения образования окислов азота (фиг.5, кривая В), однако концентрация бенз(а)пирена при этом превышает уровень, полученный в примерах 1 и 2 (фиг.6, кривая В).

Приме р4. Способ сжигания топлива в топке котла, заключающийся в подаче дополнительного воздуха через шлицы 4 и 5 в потоки компонентов сгорания с об Ј. 1 в смеси с рецир- кулирующими дымовыми газами соответственно в осевом и под острым углом вниз направлениях, причем доля осевой струи воздуха составляет-(13-17/% доля наклонной струи воздуха J 5-20% от общего расхода воздуха, количество впрыскиваемой воды в потоки продуктов сгорания с 1 и еЈ 1 соответственно равное и составляет 1-1,5% от расхода топлива. При этом коэффициент рециркуляции дымовых газов в смеси вторичного и третичного воздуха поддерживается 0 - 15%. В этом режиме сжигания в результате ступенчатого подвода кислорода в зону сжигания происходит медленное возрастание температуры факела и степени выгорания топлива (фиг.2-4, кривые Г) и создаются наилучшие условия для снижения образования окислов азота (фиг.5, кривая Г). Подача в потоки топливовоздушной смеси 1 и nL. 1 воды в распыленном виде в количестве 1-1,5% от расхода топлива приводит к диссоциации воды с образованием ак тивных центров, значительно увеличивает скорость горения на ранних ста25

30

35

40

45

днях, а также приводит к разрушению исходных углеводородов, в том числе и бенз(а)пирена (фиг.6, кривая Г). При этом (фиг. 7 и 8) CNO)f и концентрация бенз(а)пирена сильно меняется от избытка воздуха на выходе из топки, оптимальные значения лежат внутри указанных соотношений, а за пределами этих соотношений эффект снижается. При подаче дополнительного

Эы/човые газы

Фаг.1

0,2 QM 0,6 0.8 1,OhlHr Фиг. 2

0,2 0,Ц 0,6 0,8 1p h/Ит Физ.З fl

Изобретение может быть использовано для ступенчатого сжигания топлива в химической, нефтехимической отраслях промышленности. Цель изобретения - снижение содержания вредных примесей в продуктах сгорания. В зону горения подают топливовоздушную смесь двумя ярусами с коэффициентом избытка воздуха в нижнем ярусе α_H*981, а в верхнем ярусе α_B*981. В зону горения вводят также потоки дымовых газов и распыленной воды, а встречно потоку топливовоздушной смеси нижнего яруса вводят соосную и наклонную под углом вниз струю дополнительного воздуха. При этом дымовые газы подают в смеси с дополнительным воздухом, доля которого в соосной струе равна 13...17%, а в наклонной - 15...20% от общего расхода воздуха. Распыленную воду вводят в топливовоздушные потоки с одинаковым распределением ее расхода по ярусам. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

16

0,1 0,4 0,6 0,8 1,0 МНт Фиг.Ч

0,2 0,4 0,6 0,8 1рН/Нт

0,2 0,4 0,6 0,8 p.h/Нт Фиг.6

Cf/ox мг/м 1000

800600m 200Щ 1,04 W6 1fl8 AT Фив. 7

1,02

AT