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

1

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

Цель изобретения - снижение содержания вредных примесей в продуктах сгорания.

На фиг.1 изображена топка котла; на фиг.2 - изменение относительной концентрации окислов азота зависимости от количества впрыскиваемой воды (Ъ., и Ъг) во вторичный воздух от общего количества воды; на фиг.З - изменение от коэффициента рециркуляции дымовых газов (г).

Способ может быть реализован в топке котла, содержащей корпус 1, камеру 2 горения, расположенные на вертикальных стенах 3 камеры 2 горения горелочные устройства 4 в два яруса и общие короба подачи воздуха 5 и ре- циркулирующих дымовых газов 6 в горелки. Горелочные устройства 4 имеют центральный воздушный канал 7 с заЈ

s|

1

to

J

00

вихрителем 8, периферийный прямоточ- ньй воздушный канал 9, гаэовыдающий узел 10 и наружный кольцевой канал 11 дымовых газов с обечайкой 12, выполненной с отверстиями 13 для предварительного смешения дымовых газов с периферийным прямоточным воздухом. Над (верхними ярусами 1А горелок установлены сопла 15 вторичного воздуха с центральным воздушным каналом 16 с завихрителями 17 и прямоточным периферийным каналом 18. Сопла 15 вторичного воздуха также снабжены наружными каналами 19 для подачи рециркулирую- щих дымовых газов и отверстиями 20 в обечайке 21 для предварительной балластировки периферийного прямоточного воздуха сопл 15 вторичного воздуха. В горелочных устройствах 4 и соплах 15 вторичного воздуха установлены водяные форсунки 22 с арматурой 23. Воздух подается в топку с помощью вентилятора 24, а дымовые ре- циркулирующие газы - с помощью дымососа 25 рециркулирующих газов.

Пример 1. На котле блока 800 МВт исследуют предлагаемый способ сжигания газа. В горелочные устройства 4 подают газ центральный закрученный и периферийный прямоточный поток первичного воздуха, а также дымовые газы через каналы 11 и вода через форсунки 22. Расход воды (Ь,) варьируется от 0 до 25%. В сопла 15 вторичного воздуха подают центральный закрученный поток вторичного воздуха, а также впрыскивают воду (Ь) в количестве 70 - 95% от общего количества.

0

5 0

5

0

5

эффициентах рециркуляции дымовых газов.

П р и м е р 2. Аналогично режимам, описанным в примере 1, исследуют влияние коэффициента рециркуляции г дымовых газов на выброс окислов азота при оптимальных значениях bj x 15% и Ь « 85%. Влияние коэффициента рециркуляции г при г 1 5% и г 18% на концентрацию окислов азота в продуктах сгорания слабое (фиг.2). Наибольшее снижение наблюдается при г 5 - 18% и составляет 10 - 40%„ Снижение г - 5% может привести к потере надежности топки из-за наохлаждения торцовых элементов наружных каналов 11 горелок и канала 19 вторичных сопл 15, а увеличение г 18% приводит к увеличению температуры уходящих газов и к потере экономичности котла.

Совместное использование ввода воды, предлагаемого ступенчатого сжигания и рециркулирующих дым овых газов позволяет добиться более, чем трехкратного снижения концентрации окислов азота.

Формула изобретения

1. Способ сжигания газа путем подачи в зону горения несколькими ярусами встречных газовоздушных потоков и ввода над ними встречными струями вторичного воздуха совместно с распыленной водой, отличающий- с я тем, что, с цепью снижения со

Изобретение позволяет снизить содержание вредных примесей в продуктах сгорания. В зону горения несколькими ярусами подают встречные газовоздушные потоки и над ними вводят встречными струями вторичный воздух совместно с распыленной водой. Кроме того, в зону горения вводят газы рециркуляции, вторичный воздух подают центральными закрученными и периферийными прямоточными струями, а часть распыленной воды подают совместно с воздухом газовоздушных потоков. Одну часть газов рециркуляции предварительно смешивают с прямоточными струями вторичного воздуха, а другую - подают вокруг всех прямоточных его потоков. Распыленную воду подают в центральные закрученные струи вторичного воздуха в кол-ве 80...90% от общего кол-ва воды, а газы рециркуляции подают в зону горения при коэффициенте рециркуляции 5...18%. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Периферийные потоки первичного возду- 40 держания вредных примесей в продукха в горелках 4 и соплах 15 предварительно балластируют дымовыми газами, проходящими через отверстия 13 и 20, за счет эжекции скоростным потоком воздуха.45

Как показали исследования, при различных коэффициентах рециркуляции г 5, 10 и 15% (фиг.2 а-в) снижение концентрации окислов азота составляет 2 - 3 раза по отношению к исходным концентрациям без ступенчатого сжигания и без впрыска воды. Оптимальное количество впрыскиваемой воды в воздух газовоздушных потоков и вторичный воздух (ЬО и (Ь) составляет соответственно 0 - 20 и 90 - 80% (фиГс,2)0 За пределами данных значений концентрации окислов азота резко увеличиваются при различных ко50

55

тах сгорания, в зону горения дополни тельно вводят газы рециркуляции, вто ричный воздух подают центральными за крученными и периферийными прямоточными струями, а часть распыленной воды подают совместно с воздухом газовоздушных потоков, при этом одну часть газов рециркуляции предварительно смешивают с прямоточными стру ями вторичного воздуха, а другую подают вокруг всех прямоточных его потоков, i

5

0

5

тах сгорания, в зону горения дополнительно вводят газы рециркуляции, вторичный воздух подают центральными закрученными и периферийными прямоточными струями, а часть распыленной воды подают совместно с воздухом газовоздушных потоков, при этом одну часть газов рециркуляции предварительно смешивают с прямоточными струями вторичного воздуха, а другую подают вокруг всех прямоточных его потоков, i

/////////Z ///////////7

///////////////ЛУ////,

Воздух

дь/мобь/е рециркулиру/а- щие газы25

Фиг.1

Cm,

MI,

ТО

75

€

//////////////////л

119 2018 к Л

10

JS

ZO

+ ,%

8085

И)иг1

90

5 70

5°/,z:85%

Составитель М.Вацуро Редактор И„Дербак Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Заказ 2347/37

Тираж 489

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

75 Фиг.З

es r,%

Подписное