EA030025B1 - Method of operating a boiler unit and boiler unit - Google Patents

Method of operating a boiler unit and boiler unit Download PDF

Info

Publication number
EA030025B1
EA030025B1 EA201592208A EA201592208A EA030025B1 EA 030025 B1 EA030025 B1 EA 030025B1 EA 201592208 A EA201592208 A EA 201592208A EA 201592208 A EA201592208 A EA 201592208A EA 030025 B1 EA030025 B1 EA 030025B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
flue gases
air
cold air
gases
flue
Prior art date
Application number
EA201592208A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201592208A1 (en
Inventor
Юрий Панфил
Original Assignee
Юрий Панфил
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Панфил filed Critical Юрий Панфил
Publication of EA201592208A1 publication Critical patent/EA201592208A1/en
Publication of EA030025B1 publication Critical patent/EA030025B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2202/00Fluegas recirculation
    • F23C2202/30Premixing fluegas with combustion air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2202/00Fluegas recirculation
    • F23C2202/50Control of recirculation rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Supply (AREA)

Abstract

The invention relates to field of heat power engineering, in particular, to methods of conducting the process of fuel combustion, and may be used in boiler units for burning various types of fuel. The invention proposes a method of operation of the boiler unit by recovering heat from the flue gases, wherein the excess part of cold air containing oxygen that does not participate in the chemical reaction of fuel combustion is replaced by an equal part by mass of cooled gases, which allows maintaining oxygen content of flue gases at a level lower than 1% in the absence of carbon monoxide, by controlling supply of cold air and cooled gases to produce a mixture depending on the kind, properties and/or the amount of combusted fuel in accordance with the load of the boiler unit. Then cooled gases are mixed with cold air, heat of flue gases is utilized, and the mixture obtained is supplied for fuel combustion.

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к способам ведения процесса сжигания топлива, и может быть использовано в котельных агрегатах для сжигания различных видов топлива. Предложен способ работы котельного агрегата путем утилизации тепла топочных газов, при котором замещают избыточную часть холодного воздуха, содержащего кислород, не участвующий в химической реакции сжигания топлива, равной по массе частью охлажденных газов, что позволяет поддерживать в топочных газах содержание кислорода менее 1% при отсутствии окиси углерода, путем регулирования подачей холодного воздуха и охлажденных газов для получения смеси в зависимости от вида, свойств и/или количества сжигаемого топлива, в соответствии с нагрузкой котельного агрегата. Затем смешивают охлаждённые газы с холодным воздухом, утилизируют тепло топочных газов и подают полученную смесь для сжигания топлива.The invention relates to the field of power engineering, in particular to methods of conducting the process of burning fuel, and can be used in boiler units for burning various types of fuel. A method of operation of a boiler unit by utilizing heat from flue gases is proposed, in which an excess part of cold air containing oxygen that is not involved in a chemical reaction of burning fuel, an equal in mass part of the cooled gases is replaced, which makes it possible to maintain less than 1% oxygen in flue gases carbon monoxide, by regulating the supply of cold air and cooled gases to produce a mixture depending on the type, properties and / or quantity of fuel burned, in accordance with the load which boiler unit. Then mix the cooled gases with cold air, dispose of the heat of the flue gases and feed the mixture to burn fuel.

030025 Β1030025 Β1

030025 Β1030025 Β1

030025030025

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к способам ведения процесса сжигания топлива, и может быть использовано в котельных агрегатах для сжигания различных видов топлива.The invention relates to the field of power engineering, in particular to methods of conducting the process of burning fuel, and can be used in boiler units for burning various types of fuel.

Известен способ работы котельного агрегата, который может быть использован при сжигании шлакующихся бурых углей, путём утилизации тепла топочных газов для нагрева воздуха, последующем смешении части охлаждённых газов с холодным воздухом и подачи полученной смеси для сжигания топлива. При этом, по мнению заявителей, для повышения эффективности путем уменьшения шлакования поверхностей нагрева при сжигании шлакующихся бурых углей и сокращения затрат на собственные нужды, на смешение с холодным воздухом отбирают 20-35% от общего количества охлаждённых топочных газов [1].The known method of operation of the boiler unit, which can be used when burning slagging brown coal, by utilizing heat from the flue gases to heat the air, then mixing part of the cooled gases with cold air and feeding the resulting mixture to burn the fuel. At the same time, according to the applicants, to increase efficiency by reducing slagging of heating surfaces when burning slagging brown coal and reducing costs for their own needs, 20-35% of the total amount of cooled flue gases is taken for mixing with cold air [1].

Известен также котел, предназначенный для сжигания различных видов топлив, содержащий топку с горелочным устройством и конвективный газоход, подключённый через дымосос к дымоходу и снабжённый воздухоподогревателем, который соединён патрубками отвода и подвода наружного воздуха соответственно с горелочным устройством и через дутьевой вентилятор - с воздуховодом. Последний перепускным трубопроводом с задвижкой сообщён с дымоходом, который дополнительным рециркуляцонным трубопроводом подключен к горелочному устройству. На дымоходе между участками подключения к нему перепускного трубопровода и дополнительного рециркуляционного трубопровода установлена задвижка [2].Also known is a boiler designed to burn various types of fuels, containing a furnace with a burner and a convective gas duct connected to the chimney through a smoke exhauster and equipped with an air heater that is connected to the outside air outlet and inlet and an air blower to the air duct. The last bypass pipe with a valve is connected to the chimney, which is connected to the burner device by an additional recycle pipe. A valve is installed on the chimney between the sections of connection of the bypass pipeline and the additional recirculation pipeline to it [2].

Однако обоим известным изобретениям присущ ряд недостатков. В частности, у известного способа работы котельного агрегата недостаток заключается в том, что при использовании холодного воздуха для сжигания топлива, с точки зрения сокращения затрат на собственные нужды работы котельного агрегата, не принята во внимание избыточная часть холодного воздуха, которая может достигать 60% от теоретически необходимой части холодного воздуха при сжигании шлакующихся бурых углей. Избыточная часть холодного воздуха увеличивает массу охлажденных газов, выбрасываемых в атмосферу что снижает эффективность сжигания топлива, повышает затраты на собственные нужды котельного агрегата и вредно воздействует на экологию.However, both known inventions have several drawbacks. In particular, in the known method of operation of the boiler unit, the disadvantage is that when using cold air for burning fuel, from the point of view of reducing the own costs of the boiler unit, the excess part of cold air, which can reach 60% of theoretically necessary part of cold air when burning slagging brown coal. The excess part of the cold air increases the mass of the cooled gases emitted into the atmosphere, which reduces the efficiency of fuel combustion, increases the cost of own needs of the boiler unit and adversely affects the environment.

Известно, что для полного сжигания любого топлива в реальных условиях используется холодный воздух, включающий теоретически необходимую часть холодного воздуха, кислород которого участвует в химической реакции сжигания топлива, и избыточную часть холодного воздуха, содержащего кислород, не участвующий в химической реакции сжигания топлива. В современных топках коэффициент избытка холодного воздуха при сжигании твердого топлива принимают равным 1,2-1,6, а при сжигании жидкого и газообразного топлив 1,05-1,15 [3, с. 43], [6, с. 2]. В вышеприведенных коэффициентах целые части чисел представляют собой теоретически необходимые части холодного воздуха, кислород которого участвует в химической реакции сжигания топлива, а десятые и сотые доли этих чисел представляют собой избыточные части холодного воздуха, содержащего кислород, не участвующий в химической реакции сжигания топлива. Известно [3, с. 106-109], что при полном сжигании различных видов топлива количество избыточного холодного воздуха увеличивается при снижении объема сжигаемого топлива, вызванного необходимостью уменьшения выработки тепловой энергии котельным агрегатом. Так, для пылевидного бурого угля объем избыточного холодного воздуха может составлять от 20 до 60% от теоретически необходимого объема холодного воздуха, что указывает на существенные потери тепла, а следовательно, и снижение эффективности сжигаемого топлива. Поэтому использование для смешивания 20-35% охлажденных газов от их общего количества [3, с. 43, 109] приводит лишь к некоторой экономии тепла, но значительная часть тепла по-прежнему уносится объемом охлажденных газов, соответствующих объему избыточного воздуха, используемого в процессе сжигания топлива, что снижает эффективность работы котельного агрегата и повышает его затраты на собственные нужды.It is known that for complete combustion of any fuel in real conditions cold air is used, which includes the theoretically necessary part of cold air, the oxygen of which participates in the chemical reaction of fuel combustion, and the excess part of cold air containing oxygen that is not involved in the chemical reaction of fuel combustion. In modern furnaces, the coefficient of excess cold air when burning solid fuel is assumed to be 1.2-1.6, and when burning liquid and gaseous fuels 1.05-1.15 [3, p. 43], [6, p. 2]. In the above ratios, integer parts of numbers are theoretically necessary parts of cold air, the oxygen of which participates in the chemical reaction of fuel combustion, and tenths and hundredths of these numbers are redundant parts of cold air containing oxygen that are not involved in the chemical reaction of fuel combustion. It is known [3, p. 106-109] that with the full combustion of various types of fuel, the amount of excess cold air increases with a decrease in the volume of fuel burned, caused by the need to reduce the generation of thermal energy by the boiler unit. So, for pulverized brown coal, the volume of excess cold air can be from 20 to 60% of the theoretically necessary volume of cold air, which indicates significant heat loss and, consequently, a decrease in the efficiency of the combusted fuel. Therefore, using for mixing 20-35% of the cooled gases of their total amount [3, p. 43, 109] leads only to some heat savings, but a significant part of the heat is still carried away by the volume of cooled gases corresponding to the amount of excess air used in the process of fuel combustion, which reduces the efficiency of the boiler unit and increases its costs for own needs.

К недостаткам известного котла можно отнести отсутствие возможности регулирования подачи холодного воздуха на сжигание топлива в зависимости от уменьшения количества сжигаемого топлива при необходимости уменьшения выработки тепловой энергии, а использование рециркуляционного трубопровода приводит к некачественному смешиванию охлажденных газов с холодным воздухом, т.к. начало процесса смешивания происходит только в горелке. Это приводит к неравномерной концентрации кислорода в воздушно-газовой смеси и неполному сжиганию топлива, что снижает эффективность работы и увеличивает затраты на собственные нужды котельного агрегата.The disadvantages of the known boiler include the inability to regulate the supply of cold air to fuel combustion depending on the decrease in the amount of fuel burned if it is necessary to reduce the generation of thermal energy, and the use of a recirculation pipe leads to poor-quality mixing of cooled gases with cold air, because the beginning of the mixing process takes place only in the burner. This leads to an uneven concentration of oxygen in the air-gas mixture and incomplete combustion of fuel, which reduces the efficiency and increases the cost of own needs of the boiler unit.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, повышение экологической и экономической эффективности сжигания топлива путем сокращения выбрасываемых в атмосферу охлажденных газов.The present invention is to eliminate these disadvantages, improving the environmental and economic efficiency of fuel combustion by reducing the cooled gases emitted into the atmosphere.

Поставленная задача решается тем, что в предложенном способе работы котельного агрегата путем утилизации тепла топочных газов замещают избыточную часть холодного воздуха, содержащего кислород, не участвующий в химической реакции сжигания топлива, равной по массе частью охлажденных газов, что позволяет поддерживать в топочных газах содержание кислорода менее 1% при отсутствии окиси углерода, путем регулирования подачей холодного воздуха и охлажденных газов на получение смеси в зависимости от вида, свойств и/или количества сжигаемого топлива, в соответствии с нагрузкой котельного агрегата. Затем смешивают указанную часть охлажденных газов с холодным воздухом, ути- 1 030025The task is solved by the fact that in the proposed method of operation of the boiler unit, by utilizing heat from the flue gases, the excess part of cold air containing oxygen that is not involved in the chemical reaction of fuel combustion, the part of the cooled gases equal in mass, is replaced, which allows the flue gases to keep less 1% in the absence of carbon monoxide, by regulating the flow of cold air and cooled gases to obtain a mixture depending on the type, properties and / or amount of burnt t Pliva, in accordance with the load of the boiler unit. Then the specified part of the cooled gases is mixed with cold air;

лизируют тепло топочных газов и подают полученную смесь для сжигания топлива.lyse the heat of flue gases and feed the mixture to burn fuel.

Поставленная задача решается также тем, что предложен котельный агрегат для реализации заявленного способа, содержащий топку с горелками и конвективный газоход, подключенный через дымосос к дымоходу с дымовой трубой. В конвективном газоходе установлены экономайзер и воздухоподогреватель, соединенный через дутьевой вентилятор с воздуховодом подачи холодного воздуха и воздуховодом подачи нагретой смеси воздуха и охлажденных газов, который подключен к горелкам котельного агрегата. Дымоход соединен с воздуховодом подачи холодного воздуха перепускным трубопроводом. На воздуховоде подачи холодного воздуха установлен дроссель с исполнительным механизмом, а на перепускном трубопроводе установлена задвижка с исполнительным механизмом. В начале конвективного газохода установлен датчик отбора проб топочных газов, который соединен с газоанализатором, определяющим содержание кислорода и окиси углерода в топочных газах. Газоанализатор подключен к электронному блоку управления работой исполнительными механизмами дросселя и задвижки котельного агрегата. Все выше перечисленные усовершенствования котельного агрегата позволяют реализовать предложенный способ его работы, снижающий затраты тепла на собственные нужды котельного агрегата и повышающие экономическую и экологическую эффективность его работы.The task is also solved by the fact that the proposed boiler unit for the implementation of the claimed method, containing a furnace with burners and a convection duct connected through a smoke exhauster to the chimney with a chimney. An economizer and an air heater are installed in the convective gas duct, connected through a blower fan to the cold air supply duct and the heated air-cooled gas mixture duct, which is connected to the burners of the boiler unit. The chimney is connected to the cold air supply duct by an overflow pipe. A choke with an actuator is installed on the cold air supply air duct, and a valve with an actuator is installed on the bypass duct. At the beginning of the convective flue gas sensor is installed sampling flue gases, which is connected to a gas analyzer that determines the content of oxygen and carbon monoxide in flue gases. The gas analyzer is connected to the electronic control unit of the operation of the actuators of the throttle and valve of the boiler unit. All of the above improvements of the boiler unit make it possible to implement the proposed method of its operation, which reduces the cost of heat for the own needs of the boiler unit and increases the economic and environmental efficiency of its operation.

Замещение избыточной части холодного воздуха, содержащего кислород, не участвующий в химической реакции сжигания топлива, охлажденными газами снижает потери тепловой энергии с уходящими охлажденными газами и уменьшает выбросы в атмосферу газов, вредно воздействующих на экологию.Replacing the excess part of cold air containing oxygen, which is not involved in the chemical reaction of fuel combustion, with cooled gases reduces thermal energy losses with outgoing cooled gases and reduces emissions of gases into the atmosphere that are harmful for the environment.

Избыточная часть холодного воздуха, участвующая в процессе сжигания топлива, необходима как дополнение недостающей части к теоретически необходимой части холодного воздуха для создания соответствующих скоростных и турбулентных условий истечения кислорода из горелок, способствующих полному и эффективному процессу сжигания топлива.The excess part of cold air participating in the process of fuel combustion is necessary as an addition of the missing part to the theoretically necessary part of cold air to create appropriate speed and turbulent conditions for the outflow of oxygen from the burners, contributing to a complete and efficient process of fuel combustion.

Известно, что коэффициент избытка холодного воздуха зависит от вида, свойств и объема сжигаемого вида топлива [3, с. 106-109]. Так, если требуется уменьшить выработку тепловой энергии на типовом котельном агрегате, то количество топлива и теоретически необходимую часть холодного воздуха уменьшают, а избыточную часть холодного воздуха увеличивают, чтобы сохранить соответствующие скоростные и турбулентные условия истечения кислорода из горелки. Если не увеличивать подачу избыточной части холодного воздуха, то при определенной скорости истечения происходит "проскок пламени" в горелку, что приводит к аварийной ситуации, а чрезмерное увеличение избыточной части воздуха приводит к другой аварийной ситуации -"отрыву пламени" от горелки [4, с. 310-311].It is known that the coefficient of excess cold air depends on the type, properties and volume of the combusted fuel [3, p. 106-109]. So, if it is required to reduce heat generation at a typical boiler unit, the amount of fuel and the theoretically necessary part of cold air are reduced, and the excess part of cold air is increased in order to maintain the corresponding speed and turbulent conditions of oxygen outflow from the burner. If you do not increase the supply of excess part of cold air, then at a certain flow rate the flame leaks into the burner, which leads to an emergency situation, and an excessive increase in the excess part of the air leads to another emergency situation — the separation of the flame from the burner [4, s . 310-311].

Для горелок, которые рассчитаны на два вида топлива (газ - мазут) с возможностью регулирования процесса сжигания топлива, необходимо регулировать избыточную часть холодного воздуха для безаварийной работы горелок.For burners that are designed for two types of fuel (gas - fuel oil) with the ability to control the process of burning fuel, it is necessary to regulate the excess part of cold air for trouble-free operation of the burners.

Кислород, содержащийся в избыточной части холодного воздуха, который не участвует в химической реакции сжигания топлива, в зоне высоких температур 1200-1300°С, возникающих при полном сжигании топлива в топке, окисляет азот, создавая газы, выбрасываемые в атмосферу, которые вредно воздействуют на экологию, а часть избыточного воздуха приводит к появлению избыточной части охлажденных газов, что способствует потере тепловой энергии и повышению выбросов в атмосферу газов, вредно воздействующих на экологию.The oxygen contained in the excess part of cold air, which does not participate in the chemical reaction of fuel combustion, in the high temperature zone of 1200–1300 ° C, arising from the full combustion of fuel in the furnace, oxidizes nitrogen, creating gases emitted into the atmosphere that adversely affect ecology, and part of the excess air leads to the appearance of an excess part of the cooled gases, which contributes to the loss of thermal energy and increased emissions of gases that adversely affect the environment.

Если уменьшить часть избыточного холодного воздуха, используемого для полного сжигания топлива в реальных условиях, то в топочных газах появится окись углерода, которая также является вредным выбросом и свидетельствует о недостатке кислорода в зоне сжигания топлива, недожоге топлива и его потере.If you reduce the portion of the excess cold air used for complete combustion of fuel in real conditions, carbon monoxide will appear in the flue gases, which is also a harmful emission and indicates a lack of oxygen in the fuel burning zone, insufficient burning of the fuel and its loss.

Известно, что химический состав воздуха включает 79% азота и 21% кислорода, т.е. в создании соответствующих скоростных и турбулентных условий для истечения кислорода из горелки участвуют 79% азота и 21% кислорода. Однако присутствие кислорода как химического элемента не требуется для создания этих условий и приводит к потере полезной тепловой энергии и созданию вредных выбросов. При этом азот несет основную функцию обеспечения скоростных и турбулентных условий полного сжигания топлива и, являясь нейтральным газом, не наносит вред экологии. Следовательно, для создания соответствующих физических условий полного сжигания топлива необходимо вместо избыточного холодного воздуха использовать азот, который является частью охлажденных газов и составляет в них более 70%.It is known that the chemical composition of air includes 79% of nitrogen and 21% of oxygen, i.e. 79% of nitrogen and 21% of oxygen are involved in creating the appropriate speed and turbulent conditions for the outflow of oxygen from the burner. However, the presence of oxygen as a chemical element is not required to create these conditions and leads to the loss of useful thermal energy and the creation of harmful emissions. At the same time, nitrogen carries the main function of ensuring the speed and turbulent conditions of complete combustion of the fuel and, being a neutral gas, does not harm the environment. Therefore, to create the corresponding physical conditions for complete combustion of the fuel, it is necessary to use nitrogen instead of excess cold air, which is part of the cooled gases and accounts for more than 70%.

Использование части охлажденных газов вместо избыточной части холодного воздуха позволит создать соответствующие скоростные и турбулентные условия истечения кислорода из горелки, что способствует сокращению потерь тепловой энергии и уменьшению выбросов в атмосферу газов, вредно воздействующих на экологию.Using a portion of the cooled gases instead of an excess portion of cold air will allow creating appropriate speed and turbulent conditions for the outflow of oxygen from the burner, which helps reduce heat energy losses and reduce emissions of gases into the atmosphere that are harmful to the environment.

Возможность автоматического регулирования подачей холодного воздуха и охлажденных газов посредством исполнительных механизмов дросселя и задвижки на основе проб топочных газов, взятых в начале конвективного газохода и их анализа, выполненного посредством газоанализатора, позволяет поддерживать в топочных газах содержание кислорода менее 1% при отсутствии окиси углерода на всех типовых котельных агрегатах, функционирующих при различных допустимых нагрузках и использую- 2 030025The possibility of automatic regulation of the supply of cold air and cooled gases by means of throttle and valve actuators based on samples of flue gases taken at the beginning of a convective flue and their analysis carried out by means of a gas analyzer makes it possible to maintain less than 1% oxygen in flue gases in the absence of carbon monoxide on all typical boiler units operating at different allowable loads and using 2 030025

щих разные виды топлива, предусмотренные техническими условиями горелок.different types of fuel provided by the technical conditions of the burners.

Технический результат заключается в повышении эффективности утилизации охлажденных газов путем замещения избыточной части холодного воздуха равной по массе частью охлажденных газов, приводящей к уменьшению массы выбрасываемых в атмосферу охлажденных газов. Это способствует снижению потерь тепла, повышающих экономическую эффективность, и снижению выбросов в атмосферу массы газов, вредно воздействующих на экологию.The technical result consists in increasing the utilization efficiency of cooled gases by replacing the excess part of cold air with an equal in mass portion of the cooled gases, leading to a decrease in the mass of cooled gases emitted into the atmosphere. This contributes to the reduction of heat losses, which increase economic efficiency, and to reduce emissions into the atmosphere of the mass of gases that adversely affect the environment.

Изобретение поясняется далее более подробно на основе представленного на чертеже примера выполнения.The invention is explained hereafter in more detail based on the exemplary embodiment shown in the drawing.

На чертеже схематично показана топка с конвективным газоходом, а также принципиальная схема воздуховодов и дымоходов котельного агрегата.The drawing schematically shows a furnace with a convective flue, as well as a schematic diagram of the ducts and chimneys of the boiler unit.

Котельный агрегат содержит топку 1 с горелками 2, конвективный газоход 3, подключенный через дымосос 4 и дымоход 5 к дымовой трубе 6. В конвективном газоходе 3 размещен экономайзер 7 и воздухоподогреватель 8. Воздуховод 9 холодного воздуха с установленным на нем регулирующим дросселем 10 соединен с перепускным трубопроводом 11, на котором смонтирована регулирующая задвижка 12. Дроссель и задвижка снабжены исполнительными механизмами. Перепускной трубопровод 11 соединен с дымоходом 5. Воздуховод 9 холодного воздуха также соединен с воздухоподогревателем 8 через дутьевой вентилятор 13 воздуховодом 14 холодной воздушно-газовой смеси. Воздухоподогреватель 8 подключен к горелкам 2 посредством воздуховода 15 нагретой воздушно-газовой смеси.The boiler unit contains a furnace 1 with burners 2, a convective duct 3 connected via exhaust fan 4 and chimney 5 to chimney 6. Economizer 7 and air heater 8 are placed in convective duct 3. An air duct 9 of cold air with a regulating throttle 10 mounted on it is connected to a bypass pipe 11, on which the regulating valve is mounted 12. The throttle and the valve are provided with actuators. The bypass pipe 11 is connected to the chimney 5. The cold air duct 9 is also connected to the air preheater 8 through the blower fan 13 by the air duct 14 of the cold air-gas mixture. The air heater 8 is connected to the burners 2 through the air duct 15 of the heated air-gas mixture.

В конвективном газоходе 3 установлен датчик 16 отбора проб топочных газов, который подключен к газоанализатору 17 определения содержания кислорода и окиси углерода в топочных газах. Газоанализатор 17 подсоединен к электронному блоку управления 18, который связан с исполнительными механизмами регулирующего дросселя 10 и задвижки 12 и функционирует в автоматическом режиме.In the convective flue 3, a sensor 16 for sampling flue gases is mounted, which is connected to the gas analyzer 17 for determining the content of oxygen and carbon monoxide in the flue gases. The gas analyzer 17 is connected to the electronic control unit 18, which is connected with the actuators of the control throttle 10 and the valve 12 and operates in automatic mode.

Котельный агрегат работает следующим образом.The boiler unit works as follows.

Проводят подготовку котельного агрегата к работе путем проверки работы элементов защиты, блокировок и сигнализации котельного агрегата. Включают дымосос 4 и дутьевой вентилятор 13 и вентилируют газовоздушный тракт. Производят контрольную опрессовку трубопроводов подачи топлива. Организуют контроль верхнего и нижнего уровней воды в барабане и при включенных дымососе и дутьевом вентиляторе создают требуемое разряжение в топке 1. Осуществляют контроль на отсутствие присосов наружного воздуха в топку в соответствии с действующими инструкциями и подают топливо в горелки 2 для растопки котельного агрегата [5, с. 43].The boiler unit is being prepared for operation by checking the operation of the protection elements, interlocks and signaling of the boiler unit. Include the exhauster 4 and the blower fan 13 and ventilate the gas-air path. Make test pressure testing of fuel supply pipelines. Organize the control of the upper and lower water levels in the drum and when the exhauster and the blower fan are turned on, they create the required vacuum in the furnace 1. They monitor the absence of external air suction into the furnace in accordance with the current instructions and feed the fuel to the burners 2 for kindling the boiler unit [5, with. 43].

После подачи, например, природного газа в горелки 2 в них происходит смешивание холодного воздуха с топливом и воспламенение топлива, факельное сжигание которого выполняется в топке 1 котельного агрегата. Топочные газы поступают в конвективный газоход 3, в котором они отдают тепловую энергию экономайзеру 7 и воздухоподогревателю 8 до достижения температуры охлажденных газов и за счет давления, создаваемого дымососом 4, удаляются через дымоход 5 в дымовую трубу 6. После завершения этапа растопки котельного агрегата выполняют подключение его в тепловую сеть. Для выхода котельного агрегата на номинальный режим работы увеличивают подачу холодного воздуха через воздуховод 9, приоткрывая регулирующий дроссель 10 в соответствии с режимной картой для подачи теоретически необходимого объема холодного воздуха, содержащего кислород, необходимый для полного сжигания топлива, соответствующего номинальному режиму работы котельного агрегата. Холодный воздух поступает далее в воздуховод 14, в который также подается и часть охлажденных газов по перепускному трубопроводу 11 при помощи регулируемой задвижки 12 по содержанию окиси углерода и кислорода в топочных газах. Содержание кислорода и окиси углерода в топочных газах определяется посредством датчика 16 отбора проб топочных газов и газоанализатора 17. При этом охлажденные газы, участвующие в процессе сжигания топлива, осуществляют роль избыточной части холодного воздуха, создавая требуемые скоростные и турбулентные условия истечения кислорода из горелок 2.After supplying, for example, natural gas to the burner 2, they mix cold air with fuel and ignite the fuel, the flaring of which is performed in the furnace 1 of the boiler unit. The flue gases enter the convective flue 3, in which they give off heat energy to the economizer 7 and air heater 8 until the temperature of the cooled gases reaches and due to the pressure generated by the exhaust fan 4, are removed through the flue 5 to the chimney 6. After the completion of the kindling process of the boiler unit, they connect its heating network. For the output of the boiler unit to the nominal mode of operation, increase the flow of cold air through the duct 9, opening the control throttle 10 in accordance with the regime map for supplying the theoretically necessary volume of cold air containing oxygen required for complete combustion of the fuel corresponding to the nominal mode of operation of the boiler unit. Cold air flows further into the air duct 14, into which part of the cooled gases is also supplied via the bypass pipeline 11 by means of an adjustable valve 12 for the content of carbon monoxide and oxygen in the flue gases. The content of oxygen and carbon monoxide in the flue gases is determined by the sensor 16 for sampling flue gases and the gas analyzer 17. At the same time, the cooled gases participating in the fuel combustion process play the role of an excess part of cold air, creating the required speed and turbulent conditions for the outflow of oxygen from the burners 2.

Подача теоретически необходимой части холодного воздуха по воздуховоду 9, а части охлажденных газов, равной по массе избыточной части холодного воздуха, по перепускному трубопроводу 11 в общий для них воздуховод 14, представляет собой процесс замещения избыточной части холодного воздуха равной по массе частью охлажденных газов. Начинается процесс смешивания и утилизации тепла охлажденных газов путем теплообмена прямого действия с холодным воздухом в воздуховоде 14, по которому полученную смесь подают в дутьевой вентилятор 13, где процесс смешивания интенсифицируется. Далее воздушно-газовая смесь подается в воздухоподогреватель 8, в котором она нагревается за счет утилизации тепла топочных газов путем рекуперативного теплообмена и продолжает перемешиваться. По воздуховоду 15 нагретая воздушно-газовая смесь подается к горелкам 2 в турбулентном режиме для создания однородной концентрации кислорода. Увеличение подачи кислорода в горелки 2 позволяет увеличить подачу в них топлива, факельное сжигание которого выполняется в топке 1 котельного агрегата. Из топки 1 топочные газы поступают в конвективный газоход 3, в начале которого выполняют отбор проб топочных газов датчиком 16. Пробы газа передают в газоанализатор 17 для определения в них процентного содержания кислорода и окиси углерода. Полученные результаты преобразуются газоанализатором 17 в электрические импульсы и передаются в электронный блок управления 18 исполнительными механизмами регулирующего дросселя 10 и регулирующей задвижки 12.The supply of the theoretically necessary part of cold air through the duct 9, and part of the cooled gases, equal in mass to the excess part of cold air, through the bypass pipeline 11 to the common duct 14 for them, is the process of replacing the excess part of cold air with the equal mass by part of the cooled gases. The process of mixing and utilization of heat from the cooled gases begins by direct heat exchange with cold air in the duct 14, through which the mixture is fed into the blower fan 13, where the mixing process is intensified. Next, the air-gas mixture is fed into the air heater 8, in which it is heated due to the utilization of heat from the flue gases by means of recuperative heat exchange and continues to be mixed. The duct 15 heated air-gas mixture is supplied to the burners 2 in a turbulent mode to create a uniform concentration of oxygen. An increase in the oxygen supply to the burners 2 makes it possible to increase the supply of fuel to them, the flaring of which is carried out in the furnace 1 of the boiler unit. From the furnace 1, the flue gases enter the convective gas flue 3, at the beginning of which the flue gases are sampled by the sensor 16. The gas samples are passed to the gas analyzer 17 to determine the percentage of oxygen and carbon monoxide in them. The results obtained are converted by the gas analyzer 17 into electrical pulses and transmitted to the electronic control unit 18 by the actuating mechanisms of the control throttle 10 and the control valve 12.

- 3 030025- 3 030025

При появлении в топочных газах окиси углерода увеличивают подачу холодного воздуха, открывая дроссель 10 на воздуховоде 9, и уменьшают подачу охлажденных газов, прикрывая задвижку 12 на перепускном трубопроводе охлажденных газов 11. При отсутствии окиси углерода в топочных газах и содержанию в них кислорода более 1% уменьшают подачу холодного воздуха, прикрывая дроссель 10 на воздуховоде 9, и увеличивают подачу охлажденных газов, приоткрывая задвижку 12 на перепускном трубопроводе охлажденных газов 11.When carbon monoxide appears in the flue gases, they increase the flow of cold air by opening the choke 10 on the air duct 9 and reduce the flow of cooled gases by covering the valve 12 on the cooled gases bypass pipe 11. In the absence of carbon monoxide in the flue gases and oxygen content of more than 1% reduce the flow of cold air, covering the throttle 10 on the duct 9, and increase the flow of cooled gases, opening the valve 12 on the bypass pipe of the cooled gases 11.

Соотношение холодного воздуха и охлажденных газов не является постоянной величиной, а зависит от вида, свойств и объема сжигаемого топлива, поэтому крайне важно при переводе котельного агрегата на другой вид топлива или при изменении режима работы котельного агрегата, требующего для сжигания меньшего количества топлива, контролировать и регулировать подачу холодного воздуха. Холодный воздух содержит кислород, являющийся окислителем для топлива и для азота. В зоне активного горения топлива кислород и азот образуют газы оксидов азота, удаляемые в атмосферу и вредно воздействующие на экологию [6, с. 4].The ratio of cold air and cooled gases is not constant, but depends on the type, properties and volume of fuel burned; therefore, it is extremely important when transferring a boiler unit to another type of fuel or changing the mode of operation of the boiler unit that requires less fuel to burn, to control and regulate the flow of cold air. Cold air contains oxygen, which is an oxidizing agent for fuel and for nitrogen. In the zone of active combustion of fuel, oxygen and nitrogen form gases of nitrogen oxides, which are removed into the atmosphere and adversely affect the environment [6, p. four].

Повышение эффективности работы котельного агрегата осуществляется за счет существенного снижения массы избыточной части холодного воздуха, используемой для полного сжигания топлива, путем ее замещения равной по массе частью охлажденных газов. Процесс замещения контролируется и регулируется для поддержания в топочных газах содержания кислорода менее 1% и отсутствия окиси углерода.Improving the efficiency of the boiler unit at the expense of a significant reduction in the mass of excess cold air used for complete combustion of fuel, by replacing it with an equal in mass portion of the cooled gases. The substitution process is monitored and regulated to maintain an oxygen content of less than 1% in the flue gases and the absence of carbon monoxide.

Экономическая и экологическая эффективность предлагаемого изобретения подтверждается следующим примером.Economic and environmental performance of the invention is confirmed by the following example.

Пример конкретного исполнения предлагаемого способа работы котельного агрегата, применительно к избыточной части холодного воздуха, поступающего с теоретически необходимой частью холодного воздуха в горелки 2 и выбрасываемого в атмосферу вместе с охлажденными газами.An example of a specific implementation of the proposed method of operation of the boiler unit, in relation to the excess part of the cold air coming from the theoretically necessary part of the cold air in the burner 2 and emitted into the atmosphere together with the cooled gases.

Учет избыточной части холодного воздуха за счет присосов по газовоздушному тракту котельного агрегата выходят за рамки данного расчета.Accounting for excess cold air at the expense of suction cups in the gas-air duct of the boiler unit is beyond the scope of this calculation.

Предлагаемый способ работы котельного агрегата рассчитан для действующего типового котельного агрегата, расположенного на ТЭЦ-1, г. Кишинева, Республика Молдова, соответствующего действующим нормативным требованиям (см. "Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации", Приказ Минэнерго РФ от 19 июня 2003 г. № 229. Зарегистрировано в Минюсте РФ 20 июня 2003 г., регистрационный № 4799).The proposed method of operation of the boiler unit is designed for the existing standard boiler unit, located at CHP-1, Chisinau, Republic of Moldova, corresponding to the current regulatory requirements (see. "Rules of technical operation of power plants and networks of the Russian Federation", Order of the Ministry of Energy of the Russian Federation of June 19 2003 No. 229. Registered in the Ministry of Justice of the Russian Federation on June 20, 2003, registration number 4799).

Данные для расчета экономической и экологической эффективности предлагаемого способа работы котельного агрегата:Data for calculating the economic and environmental performance of the proposed method of operation of the boiler unit:

номинальная нагрузка котельного агрегата составляет 25 МВт;nominal load of the boiler unit is 25 MW;

КПД котельного агрегата составляет 82,0%;The efficiency of the boiler unit is 82.0%;

вид топлива: природный газ с высшей теплотворной способностью 40,144 МДж/м3;fuel type: natural gas with the highest calorific value of 40.144 MJ / m 3 ;

количество часов работы составляет 3648 ч/год;the number of working hours is 3648 h / year;

среднегодовая температура холодного воздуха составляет +9,4°С;the average annual temperature of cold air is + 9.4 ° C;

энтальпия холодного воздуха составляет 24,9 кДж/кг;the enthalpy of cold air is 24.9 kJ / kg;

удельный вес холодного воздуха составляет 1,25 кг/м3;the proportion of cold air is 1.25 kg / m 3 ;

температура охлажденных газов, удаляемых в атмосферу, составляет +150°С;the temperature of the cooled gases removed to the atmosphere is + 150 ° C;

Энтальпию холодного воздуха и охлажденных газов относим к 1 м3 природного газа, используемого для сжигания топлива в котельном агрегате [3, с. 45].The enthalpy of cold air and cooled gases is attributed to 1 m 3 of natural gas used for burning fuel in the boiler unit [3, p. 45].

Энтальпия охлажденных газов при температуре +150°С составляет 2559,0 кДж/м3; энтальпия воздуха при температуре +150°С составляет 2165,0 кДж/м3;The enthalpy of cooled gases at a temperature of + 150 ° С is 2559.0 kJ / m 3 ; the enthalpy of air at a temperature of + 150 ° С is 2165.0 kJ / m 3 ;

Принимаем теоретическое и действительное количество холодного воздуха, необходимое для полного сжигания топлива и продуктов сжигания топлива [3, с. 326 - 327]:We accept the theoretical and actual amount of cold air required for the complete combustion of fuel and fuel combustion products [3, p. 326 - 327]:

коэффициент избытка воздуха в конце топки ат = 1,05; теоретически необходимое количество воздуха У°в = 9,01 м33; избыточное количество воздуха ДУв = 0,451 м33;the coefficient of excess air at the end of the furnace and t = 1,05; theoretically necessary amount of air V ° c = 9.01 m 3 / m 3 ; excessive amount of air DN in = 0,451 m 3 / m 3 ;

теоретическое количество охлажденных газов У°г = 10,22 м33; избыточное количество водяных паров ΔνΗ20 = 0,005м33; содержание общей доли трехатомных газов в охлажденных газах 0,266.theoretical amount of cooled gases U ° g = 10.22 m 3 / m 3 ; excess amount of water vapor Δν Η20 = 0.005 M 3 / m 3; the content of the total fraction of triatomic gases in the cooled gases is 0.266.

Удельное объемное количество избыточного холодного воздуха на 1 м3 природного газа составляет 0,456 м33 (0,451 + 0,005);The specific volume of excess cold air per 1 m 3 of natural gas is 0.456 m 3 / m 3 (0.451 + 0.005);

удельное массовое количество избыточного холодного воздуха на 1 м3 природного газа составляет 0,57 кг/м3 (0,455x1,25);the specific mass amount of excess cold air per 1 m 3 of natural gas is 0.57 kg / m 3 (0.455x1.25);

Определяем годовые потери природного газа на нагрев холодного избыточного воздуха до температуры выбрасываемых в атмосферу охлажденных газов и годовой объем трехатомных газов, выбрасываемых в атмосферу:Determine the annual loss of natural gas to heat the cold excess air to the temperature of the cooled gases emitted into the atmosphere and the annual volume of triatomic gases emitted to the atmosphere:

а) общее количество сжигаемого природного газа в час/в год при номинальной мощности котельного агрегата 25,0 МВт, составляет: 2734,0/9973632 м3/ч/год [25,0 х 3600/(0,82 х 40,144)]/[(2734,0 х 3648)];a) the total amount of flared natural gas per hour / year at the rated power of the boiler unit of 25.0 MW is: 2734.0 / 9973632 m 3 / h / year [25.0 x 3600 / (0.82 x 40.144)] / [(2734.0 x 3648)];

- 4 030025- 4 030025

b) удельные потери тепла котельным агрегатом на нагрев избыточной части охлажденных газов в расчете на 1 м3 природного газа составляют 970,9 кДж (2165,0 х 0,455 - 24,9 х 1,25 х 0,455);b) the specific heat loss by the boiler unit for heating the excess part of the cooled gases per 1 m 3 of natural gas is 970.9 kJ (2165.0 x 0.455 - 24.9 x 1.25 x 0.455);

c) часовые потери тепла за счет использования избыточного холодного воздуха котельным агрегатом составляют 2654,4 МДж/ч (970,9 х 2734,0/1000);c) hourly heat losses due to the use of excess cold air by the boiler unit are 2,654.4 MJ / h (970.9 x 2734.0 / 1000);

й) часовые потери природного газа за счет использования избыточного холодного воздуха котельным агрегатом составляют: 66,1 м3/ч (2654,4/40,144);j) hourly losses of natural gas due to the use of excess cold air by the boiler unit are: 66.1 m 3 / h (2654.4 / 40.144);

е) годовые потери природного газа составляют 241132,0 м3/год (66,1 х 3648);e) annual losses of natural gas are 241,132.0 m 3 / year (66.1 x 3648);

ί) годовой объем трехатомных газов, выбрасываемых в атмосферу, за счет сжигания природного газа на нагрев избыточного холодного воздуха, вредно воздействующих на экологию, составляют 819,0 т/год (10,22 х 0,266 х 1,25 х 241132)/1000.) The annual volume of triatomic gases emitted into the atmosphere, due to the combustion of natural gas to heat excess cold air, harmful to the environment, is 819.0 tons / year (10.22 x 0.266 x 1.25 x 241132) / 1000.

В предлагаемом способе работы типового котельного агрегата примем замещение части избыточного холодного воздуха равной ей по массе частью охлаждённых газов, поддерживающей в топочных газах содержание кислорода 0,5%, при отсутствии окиси углерода. Указанная часть охлаждённых газов составляет 0,51 кг на 1 м3 природного газа (0,57 х 0,9). При этом оставшаяся часть избыточного холодного воздуха, содержащего кислород, не участвующий в химической реакции сжигания топлива и поступающая вместе с теоретически необходимой частью холодного воздуха, составит 0,06 кг/м3 (0,57-0,51).In the proposed method of operation of a typical boiler unit, we take the replacement of a part of the excess cold air with a part of cooled gases that is equal in weight to it, supporting the oxygen content in the flue gases of 0.5%, in the absence of carbon monoxide. The specified part of the cooled gas is 0.51 kg per 1 m 3 of natural gas (0.57 x 0.9). The remaining part of the excess cold air containing oxygen, not participating in the chemical reaction of fuel combustion and coming together with the theoretically necessary part of the cold air, will be 0.06 kg / m 3 (0.57-0.51).

Дополнительные данные для расчета экономической и экологической эффективности предлагаемого способа работы котельного агрегата с учетом замещения части избыточного холодного воздуха равной ей по массе частью охлаждённых газов:Additional data for calculating the economic and environmental performance of the proposed method of operation of the boiler unit, taking into account the replacement of part of the excess cold air equal to it by weight with part of the cooled gases:

коэффициент избытка воздуха в конце топки ат = 1,005; теоретически необходимое количество воздуха У°в = 9,01 м33; избыточное количество воздуха ДУв = 0,045 м33;the coefficient of excess air at the end of the furnace and t = 1,005; theoretically necessary amount of air V ° c = 9.01 m 3 / m 3 ; excessive amount of air DN in = 0.045 m 3 / m 3 ;

теоретическое количество охлажденных газов У°г= 10,22 м33; содержание общей доли трехатомных газов в охлажденных газах 0,266.theoretical amount of cooled gases U ° g = 10.22 m 3 / m 3 ; the content of the total fraction of triatomic gases in the cooled gases is 0.266.

Определяем годовые потери природного газа на нагрев холодного воздуха до температуры выбрасываемых в атмосферу охлажденных газов и годовой объем трехатомных газов, выбрасываемых в атмосферу, вредно воздействующих на экологию, с учетом замещения холодного воздуха равной по массе частью охлаждённых газов:We determine the annual loss of natural gas for heating cold air to the temperature of cooled gases emitted into the atmosphere and the annual volume of three-atomic gases emitted into the atmosphere that adversely affect the environment, taking into account the replacement of cold air by an equal mass of part of the cooled gases:

a) удельные потери тепла котельным агрегатом на нагрев избыточной части охлажденных газов в расчете на 1 м3 природного газа составляют 96,0 кДж (2165,0 х 0,045 - 24,9 х 1,25 х 0,045);a) the specific heat loss by the boiler unit for heating the excess part of the cooled gases per 1 m 3 of natural gas is 96.0 kJ (2165.0 x 0.045 - 24.9 x 1.25 x 0.045);

b) часовые потери тепла за счет использования избыточного холодного воздуха котельным агрегатом составляют 262,5 МДж/ч (96,0х2734,0/1000);b) hourly heat losses due to the use of excess cold air by the boiler unit are 262.5 MJ / h (96.0x2734.0 / 1000);

c) часовые потери природного газа за счет использования избыточного холодного воздуха котельным агрегатом составляют 6,54 м3/ч (262,5/40,144);c) hourly losses of natural gas due to the use of excess cold air by the boiler unit are 6.54 m 3 / h (262.5 / 40.144);

й) годовые потери природного газа составляют: 23858 м3/год (6,54 х 3648);(d) Annual natural gas losses are: 23858 m 3 / year (6.54 x 3648);

е) годовой объем трехатомных газов, выбрасываемых в атмосферу, за счет сжигания природного газа на нагрев избыточного холодного воздуха, вредно воздействующих на экологию, составляет 81 т/год (10,22 х 0,266 х 1,25 х 23858)/1000.(e) The annual volume of triatomic gases emitted into the atmosphere, due to the combustion of natural gas to heat excess cold air, harmful to the environment, is 81 tons / year (10.22 x 0.266 x 1.25 x 23858) / 1000.

Экономический эффект от предлагаемого изобретения для типового котельного агрегата мощностью 25 МВт, состоящий в сокращении количества сжигаемого природного газа, составляет 23858 м3/год.The economic effect of the proposed invention for a typical boiler unit with a capacity of 25 MW, consisting in reducing the amount of combusted natural gas, is 23858 m 3 / year.

Экологический эффект заключается в сокращении выбросов в атмосферу трехатомных газов, вредно воздействующих на экологию, который составляет 81,0 т/год.The environmental effect is to reduce emissions of triatomic gases that adversely affect the environment, which is 81.0 tons / year.

Таким образом, предлагаемое изобретение по сравнению с существующими типовыми котельными агрегатами, позволяетThus, the invention in comparison with existing typical boiler units, allows

существенно снизить расход топлива на нагрев избыточного холодного воздуха на величину тепловой энергии, содержащейся в охлажденных газах, замещающих холодный воздух;significantly reduce the fuel consumption for heating the excess cold air by the amount of thermal energy contained in the cooled gases replacing the cold air;

сократить выбросы трехатомных газов в атмосферу, оказывающих вредное воздействие на экологию, на массовую величину охлажденных газов, замещающих избыточный холодный воздух;reduce emissions of triatomic gases into the atmosphere, which have a detrimental effect on the environment, on the mass of the cooled gases, replacing the excess cold air;

может быть использовано на всех существующих и строящихся типовых котельных агрегатах при незначительных конструктивных изменениях газовоздушного тракта.can be used on all existing and under construction typical boiler units with minor design changes in the gas-air duct.

Библиографические ссылки.Bibliographic references.

1. Авт. св. СССР 846924 от 06.03.1979 (прототип).1. Auth. St. USSR 846924 from 03/06/1979 (prototype).

2. Авт. св. СССР 987287 от 23.09.1981 (прототип).2. Auth. St. USSR 987287 from 09/23/1981 (prototype).

3. Зах Р.Г. Котельные установки, изд. Энергия, М., 1968, с. 43, 45-46, 103-106, 326, 327.3. Zah R.G. Boiler installations, ed. Energy, M., 1968, p. 43, 45-46, 103-106, 326, 327.

4. Ионин А.А. Газоснабжение, изд. Стройиздат, М., 1975, с. 310-311.4. Ionin A.A. Gas supply, ed. Stroyizdat, M., 1975, p. 310-311.

5. "Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации". Приказ Минэнерго РФ от 19 июня 2003 г. № 229. Зарегистрировано в Минюсте РФ 20 июня 2003 г. Регистрационный № 4799, с. 43.5. "Rules of technical operation of power plants and networks of the Russian Federation". Order of the Ministry of Energy of the Russian Federation of June 19, 2003 No. 229. Registered with the Ministry of Justice of the Russian Federation on June 20, 2003. Registration No. 4799, p. 43.

6. "Контролируемый химический недожог - эффективный метод снижения выбросов оксидов азота", д.т.н. П.В. Росляков, к.т.н. И.Л. Ионкин, к.т.н. Л.Е. Егорова, Московский энергетический институт (технический университет), 2009, с. 4, 6. 1и1р://\у\у\у.сотЫепег8у.ги/Щ515.1ит1.6. "Controlled chemical underburning is an effective method for reducing emissions of nitrogen oxides", Ph.D. P.V. Roslyakov, Ph.D. I.L. Ionkin, Ph.D. L.E. Egorova, Moscow Power Engineering Institute (Technical University), 2009, p. 4, 6. 1 / 1р: // \ y \ y \ y.sotsotYepeg8u.gi / Shch515.1it1.

- 5 030025- 5 030025

Claims (3)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Энергетическое устройство для сжигания топлива, содержащее топку (1) с горелками (2) и конвективный газоход (3), подключенный через дымосос (4) и дымоход (5) к дымовой трубе (6), воздуховод (9) наружного воздуха, соединенный с дымоходом (5) через перепускной трубопровод дымовых газов (11), и воздуховодом (14) воздушно-дымной смеси, который соединен с дутьевым вентилятором (13), дроссель (10), установленный на воздуховоде холодного воздуха (9), и задвижку (12), смонтированную на перепускном трубопроводе дымовых газов (11), причем дроссель (10) и задвижка (12) оборудованы исполнительными механизмами, воздухоподогреватель (8), расположенный в конвективном газоходе (3) и подключённый к дутьевому вентилятору (13) и соединенный с горелками (2) посредством воздуховода (15) нагретой смеси наружного воздуха - дымовых газов, датчик (16) отбора проб топочных газов, установленный на входе в конвективный газоход (3) и подключенный к газоанализатору (17) определения содержания кислорода О2 и окиси углерода СО в топочных газах, электронный блок управления (18) подключён к газоанализатору (17) и исполнительным механизмам дросселя (10) и задвижки (12).1. Energy device for burning fuel, containing a furnace (1) with burners (2) and a convective gas duct (3) connected through a smoke exhauster (4) and chimney (5) to a chimney (6), air duct (9) of outside air, connected to the chimney (5) through the flue gas bypass pipe (11), and the air duct (14) of the smoke-air mixture, which is connected to the blower fan (13), the throttle (10) installed on the cold air duct (9), and the valve (12) mounted on the flue gas bypass pipe (11), with the throttle (10) and the valve (12) equipped with actuators, an air heater (8) located in a convective gas duct (3) and connected to a blower fan (13) and connected to burners (2) by means of an air duct (15) of a heated mixture of outside air - flue gases, sampling sensor (16) flue gases, installed at the entrance to the convective flue (3) and connected to the gas analyzer (17) determining the oxygen content of O 2 and carbon monoxide CO in the flue gases, the electronic control unit (18) is connected to the gas analyzer (17) and the actuators dross Spruce (10) and gate valves (12). 2. Энергетическое устройство по п.1, в конвективном газоходе (3) которого установлен экономайзер (7), расположенный перед воздухоподогревателем (8) по ходу движения топочных газов.2. Energy device according to claim 1, in the convective gas duct (3) of which the economizer (7) is installed, located in front of the air preheater (8) in the direction of the flue gases. 3. Способ утилизации дымовых газов в энергетическом устройстве для сжигания топлива по п.1, включающий отбор части дымовых газов со статическим давлением больше атмосферного из дымохода (5) и подачу его через перепускной трубопровод дымовых газов (11) в воздуховод наружного воздуха (9) со статическим давлением наружного воздуха меньше атмосферного для снижения процентного содержания кислорода в наружном воздухе до такого уровня, чтобы на входе в конвективный газоход (3) содержание кислорода О2 в 'топочных газах составляло менее 1% при отсутствии окиси углерода СО в топочных газах, последующее смешивание дымовых газов с наружным воздухом в воздуховоде (14) и дутьевом вентиляторе (13) для получения однородной смеси наружного воздуха - дымовых газов, последующего смешивания и нагрева полученной смеси наружного воздуха - дымовых газов, в воздухоподогревателе (8) за счет утилизации тепла топочных газов, подачу нагретой смеси наружного воздуха - дымовых газов с однородной концентрацией кислорода в горелки (2) энергетического устройства для сжигания топлива посредством воздуховода (15) нагретой смеси наружного воздуха - дымовых газов.3. The method of utilization of flue gases in the energy device for burning fuel according to claim 1, comprising withdrawing a part of the flue gases with a static pressure greater than atmospheric from the chimney (5) and supplying it through the flue gas bypass pipe (11) to the outdoor air duct (9) with a static pressure less than atmospheric ambient air to reduce the percentage of oxygen in the outside air to such a level that the inlet to the convection flue (3), the oxygen O 2 content in 'the flue gases was less than 1% at otsutst and carbon monoxide CO in the flue gases, the subsequent mixing of flue gases with outside air in the duct (14) and the blower fan (13) to obtain a homogeneous mixture of outside air - flue gases, subsequent mixing and heating of the resulting mixture of outside air - flue gases, in an air preheater (8) due to utilization of heat from flue gases, supply of heated mixture of external air - flue gases with a uniform concentration of oxygen in the burner (2) of an energy device for burning fuel through an air duct (15) n a heated outside air mixture - the flue gases.
EA201592208A 2013-06-06 2014-05-30 Method of operating a boiler unit and boiler unit EA030025B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDA20130035A MD4270C1 (en) 2013-06-06 2013-06-06 Power plant for burning fuel and process for recycling smoke gases for fuel burning therein
PCT/MD2014/000001 WO2014196848A1 (en) 2013-06-06 2014-05-30 Method of operating a boiler unit and the boiler unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201592208A1 EA201592208A1 (en) 2016-04-29
EA030025B1 true EA030025B1 (en) 2018-06-29

Family

ID=50071902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201592208A EA030025B1 (en) 2013-06-06 2014-05-30 Method of operating a boiler unit and boiler unit

Country Status (3)

Country Link
EA (1) EA030025B1 (en)
MD (1) MD4270C1 (en)
WO (1) WO2014196848A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU175713U1 (en) * 2016-12-07 2017-12-15 Общество с ограниченной ответственностью "Газ-Проект Инжиниринг" ООО "Газ-Проект Инжиниринг" - Российская Федерация RECOVERY INSTALLATION

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU987287A1 (en) * 1981-09-23 1983-01-07 За витель f i / f Boiler
JPS5974408A (en) * 1982-10-22 1984-04-26 Babcock Hitachi Kk Combustion device
JPH02101302A (en) * 1988-10-05 1990-04-13 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Control method for nox in flue gas
US5002484A (en) * 1988-03-25 1991-03-26 Shell Western E&P Inc. Method and system for flue gas recirculation

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU846924A1 (en) * 1979-03-06 1981-07-15 Сибирский Филиал Всесоюзного Дважды Орденатрудового Красного Знамени Теплотехничес-Кого Научно-Исследовательного Институтаим. Ф.Э.Дзержинского Boiler unit operation method
US4355601A (en) * 1981-09-25 1982-10-26 Conoco Inc. Recirculating flue gas fluidized bed heater
US5461853A (en) * 1994-11-30 1995-10-31 The Babcock & Wilcox Company HRSG boiler design with air staging and gas reburn
US6200128B1 (en) * 1997-06-09 2001-03-13 Praxair Technology, Inc. Method and apparatus for recovering sensible heat from a hot exhaust gas
RU2136930C1 (en) * 1997-11-19 1999-09-10 Ферд Максим Лейбович Gas-turbine plant operating process
US20090158978A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Foster Wheeler Energy Corporation Method of controlling a process of generating power by oxyfuel combustion
US8728423B2 (en) * 2008-04-07 2014-05-20 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method and apparatus for flue gas treatment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU987287A1 (en) * 1981-09-23 1983-01-07 За витель f i / f Boiler
JPS5974408A (en) * 1982-10-22 1984-04-26 Babcock Hitachi Kk Combustion device
US5002484A (en) * 1988-03-25 1991-03-26 Shell Western E&P Inc. Method and system for flue gas recirculation
JPH02101302A (en) * 1988-10-05 1990-04-13 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Control method for nox in flue gas

Also Published As

Publication number Publication date
MD4270B1 (en) 2014-01-31
MD4270C1 (en) 2014-08-31
WO2014196848A1 (en) 2014-12-11
EA201592208A1 (en) 2016-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5275554A (en) Combustion system with low NOx adapter assembly
US20230400184A1 (en) METHODS AND SYSTEMS FOR MINIMIZING NOx AND CO EMISSIONS IN NATURAL DRAFT HEATERS
CN104121581B (en) A kind of high efficency low NOx tubular heater low concentration oxygen-enriched combustion system and burner
CN210069842U (en) Low-nitrogen combustion control device of gas boiler
CN102952913B (en) Dual-preheating method and device for preheating blast furnace gas by using heat-storage-type preheating furnace
Li et al. Optimization of air staging in a 1 MW tangentially fired pulverized coal furnace
Wang et al. Effects of secondary air distribution in primary combustion zone on combustion and NOx emissions of a large-scale down-fired boiler with air staging
CN102563857A (en) Process and device for heating gas by using a heat accumulation type heating furnace
US6287111B1 (en) Low NOx boilers, heaters, systems and methods
ES2275086T3 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING PRIMARY AND SECONDARY AIR INJECTION IN AN INCINERATION SYSTEM.
EA030025B1 (en) Method of operating a boiler unit and boiler unit
CA2036654C (en) Process and apparatus for reducing no_ emissions from combustion devices
Zlateva et al. Analysis of combustion efficiency at boilers operating on different fuels
Gao et al. NOx emissions of an opposed wall‐fired pulverized coal utility boiler
CN101748231A (en) Double-preheating system of heat accumulation type hot-blast furnace
CN206176368U (en) Pure oxygen combustor
Ganan et al. Experimental study of fire tube boilers performance for public heating
CN113847621B (en) Cold start system and method for boiler
AT503814B1 (en) Catalyst unit, comprises catalyst and automatic bypass flap for combustion plant operated with solid fuels, and catalyst and temperature controlled bypass flap are connected to construction unit
CN201648428U (en) Double-preheating system of regenerative air heating furnace
CN217423251U (en) Coke oven gas low-nitrogen burner
RU2811491C1 (en) Method for reducing nitrogen oxide emissions when burning gas in coal and gas burner, and coal and gas burner for its implementation
SE1050114A1 (en) Procedure for combustion of low-grade fuel
US20160195264A1 (en) Process utilizing synergistic mixture of fuels to produce energy and reduce emissions in boilers
RU2633334C1 (en) Method of direct air heating for mine ventilation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM KG TJ TM