Способ сжигания топлива Советский патент 1990 года по МПК F23C11/00 F23D1/00 

Изобретение относится к энергати- ке и может быть использовано,например, в горелочных устройствах парогенераторов и котельных агрегатов тепловых электростанций.

Цель изобретения - повышение экономичности при сжигании высокозольного топлива.

На чертеже схематически изображено устройство, в котором может быть реализован предлагаемый способ.

Устройство содержит вентилятор 1, соединенный с воздухоподогревателем 2, трактом 3 вторичного воздуха,вентилятором 4 первичного воздуха и трактом 5 аэросмеси, а также со входом мембранной газоразделительной установки 6, выходы которой подключены к трактам 3 и 5 вторичного воздуха и аэросмеси горелки 7 топки 8 котельного агрегата 9,

Способ сжигания топлива осуществляется следующим образом.

Атмосферный воздух с помощью высоконапорного вентилятора 1 нагнетается двумя потоками, один из которых, составляющий 70-73% общего количества воздуха, через воздухоподогреватель 2 поступает в тракт 3 вторичного воздуха и при помощи вентилятора 4 первичного воздуха 15-17% общего количества воздуха направляется в тракт 5 аэросмеси. Второй поток атмосферного воздуха в количестве 10-15% общего количества поступ/ает в мембранную газоразделительную новку 6, где на полимерных мембран- нах происходит разделение его на две части: обогащенную и обедненную с , концентрацией кислорода 25-50% и 8 - 15% соответственно, причем соотношение обедненного к обогащенному потоСПСП

ю 4

3155

ку поддерживают равным 2:1. Воздух, обогащенный кислородом 25-50% в количестве 3-5% общего количества воэду- ха, подается в тракт 5 аэросмеси го- релки 7 топки 8 котельного агрегата 9, при этом концентрация кислорода в аэросмеси возрастает до 22-28%, Обедненный кислородом 8-15% воздух в количестве 7-10% одновременно по- дается в тракт 3 вторичного воздуха горелки 7,

П р и м е р 1. В топке кстла ТП-230 паропроизводительностью 120 т/ч с давлением 90 ати при тем- пературе 494°С, оборудованной шестью пылеугольными горелками и соплами вторичного воздуха, сжигают угольную пыль зольностью Ас 33,36%, влажностью W 11,57%, тонкостью помола 8,8% и выходом летучих Vr 5,3%. Перед подачей в топку 15% общего количества воздуха разделяют в мембранной газоразделительной установке 6 на обогащенный воздух с кон- центрацией кислорода 25%, который в количестве 5% подают в тракт 5 аэросмеси горелок, повышая общую концентрацию кислорода в аэросмеси до 23%.Одновременно в тракт 3 вторично- го воздуха подают обедненный воздух с концентрацией кислорода 15% в количестве 10% общего количества воздуха, подаваемого в топку 8, Процесс сгорания топлива протекает устойчиво, факел стабилен и завершается в топке 8 в пределах топочной камеры. Механический недожог снижается с 8,43 до 2,55%„ Используемое по известному способу для поджига и устойчивого сгора- ния пыли жидкое топливо (мазут) в количестве от 34 до 38% по тепловыделению согласно предлагаемому способу не применяют и оно может быть сэкономлено. Содержание окислов азота в дымовых газах снижается и находится на уровне 0,5 г/м .

Приме р2. В топке котла ТП- 230 паропроизводительностью 120 т/ч с давлением 90 ати при температуре 494°С, оборудованной шестью пылеугольными горелками и соплами вторичного воздуха, сжигают угольную пыль зольностью Ас 33,36%, влажностью W 11,57%, тонкостью помола Rgo 8,8% и выходом летучих V 5,3%. 10% общего количества воздуха, подаваемого в топку 8, разделяют в мембранной газоразделительной установке 6 на

обог&щенный воздух с концентрацией кислорода 50%, который в количестве 3% подают в тракт 5 аэросмеси горелок, повышая общую концентрацию кислорода в аэросмеси до 26%. Одновременно в тракт 3 вторичного воздуха подают обедненный воздух с концентрацией кислорода 8% в количестве 7% общего количества воздуха, подаваемого в топку 8. Процесс сжигания топлива протекает устойчиво, ядро факела располагается у устья горелок 7 и стабильно. Механический недожог практически снижается до нуля, В результате полного выгорания топлива заметно снижается содержание окиси углерода и окислов азота. Сжигание пы- леугольного топлива завершается в топочном объеме.

Таким образом, введение обогащенного кислородом до 25-50% воздуха обеспечивает устойчивое и надежное воспламенение угольной пыли марки АШ. Глубокий выжиг достигается на всем пути выгорания факела. Одновременная подача во вторичный воздух обедненного воздуха с концентрацией кислорода 8-15% позволяет значительно снизить выход окислов углерода и азота.

При ведении процесса сжигания топ лив согласно данному способу необходимо выдерживать концентрацию кислорода в заданных пределах, так как снижение концентрации меньше 25% в обогащенном воздухе приводит к уменьшению желаемого эффекта. Превышение концентрации кислорода свыше 50% в обогащенном воздухе чревато образованием окислов азота и опасностью выхода из строя теплообменных поверхностей котла вследствие резкого повышения температуры сгорания топлива Концентрация кислорода в обедненной смеси поддерживается на уровне 8 - 15%, поскольку снижение концентрации кислорода менее 8% требует дополнительных затрат энергии на процесс газоразделения воздуха, а повышение концентрации кислорода более 15% при водит к образованию окислов азота, что недопустимо.

Формула изобретения

Способ сжигания топлива путем подачи в зону горения смеси пылеуголь- ного топлива с первичным воздухом.

обогащенным кислородом, а также вторичного воздуха, отличающий- с я тем, что, с целью повышения экономичности при сжигании высоко- Зольного топлива, перед смешением отбирают 10,,.15% от общего количества воздуха и разделяют на поток с

концентрацией кислорода 25..„50%, которым обогащают первичный воздух, и поток с концентрацией кислорода 8, .,15%, который смешивают с вторичным воздухом, причем соотношение обедненного к обогащенному потоку поддерживают равным 2:1,

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано, например, в горелочных устройствах парогенераторов и котельных агрегатов тепловых электростанций. Цель изобретения - повышение экономичности при сжигании высокоугольного топлива. 10 - 15% всего воздуха, поступающего на горение, отбирают и разделяют, например, на мембранной установке на поток с концентрацией кислорода 25 - 50%, которым обогащают первичный воздух, и поток с концентрацией кислорода 8 - 15%, который смешивают со вторичным воздухом, причем соотношение расходов обедненного и обогащенного потоков поддерживают 2:1. Далее первичный воздух совместно с пылеугольным топливом направляют в топку. 1 ил.

х