FR2466708A1

FR2466708A1 - Low calorific value solid fuel combustion system - uses e.g. coal-dust burnt in separate chamber to transport fuel

Info

Publication number: FR2466708A1
Application number: FR7924738A
Authority: FR
Inventors: Nikola Hristov Todoriev
Original assignee: NPP TECHENERGO
Current assignee: NPP TECHENERGO
Priority date: 1979-10-09
Filing date: 1979-10-04
Publication date: 1981-04-10
Also published as: AT382006B; FR2466708B3; DE2940913A1; ATA642079A; DE2940913C2

Abstract

The combustion system is for solid fuels of low calorific value, using coal dust or gaseous or liquid fuel burnt in a separate chamber to generate gas for the transport and drying of the solid fuel in the dust-preparation system. This incorporates a cyclone, into which the greater part of the gases, together with a small proportion of the solid fuel, are delivered, part of these gases and of the fuel not collected in the cyclone being delivered to the combustion chamber for coal dust. The remainder of the gases and the uncollected fuel are delivered into the top of the steam-generator firebox. The fuel collected in the cyclone is delivered by the fuel-supply chamber into the main firebox, and part of it to the chamber generating gas for drying and transport of the solid fuel.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé pour brûler des combustibles solides de mauvaise qualité et plus particulièrement des combustibles solides de très mauvaise qualite, tels que du charbon ou de la houille très humide se présentant sous forme de cendres et ayant un faible pouvoir calorifique. The present invention relates to a method for burning low quality solid fuels and more particularly very low quality solid fuels, such as coal or very wet coal in the form of ash and having a low calorific value.

Il devient de plus en plus nécessaire d'utiliser des combustibles solides de très mauvaise qualité, principalement pour la production d'énergie. It is becoming increasingly necessary to use very poor quality solid fuels, mainly for energy production.

Des combustibles solides d'un pouvoir calorifique inférieur à 1000 Kcal/Kg sont actuellement les plus fréquemment utilisés. Bien évidemment, cette utilisation est liée à de nombreux inconvénients tels que la complexité des systèmes de préparation et de combustion, l'augmentation considérable du coût de I'opération et un manque de fiabilité du fonctionnement. Les systèmes ouverts ou semi-ouverts de préparation et de combustion connus jusqu'à présent sont très compliqués, gaspillent du combustible et sont explosifs.Solid fuels with a calorific value of less than 1000 Kcal / Kg are currently the most frequently used. Obviously, this use is linked to numerous drawbacks such as the complexity of the preparation and combustion systems, the considerable increase in the cost of the operation and a lack of operational reliability. The open or semi-open preparation and combustion systems known up to now are very complicated, waste fuel and are explosive.

En conséquence, le but de la présente invention est de fournir un procédé qui permet de brûler des combustibles solides de mauvaise qualité sans préparation préliminaire et en éliminant les complications que présentent la préparation et la combustion par les systèmes ouverts ou semi-ouverts actuels. Consequently, the object of the present invention is to provide a process which makes it possible to burn poor quality solid fuels without preliminary preparation and by eliminating the complications which preparation and combustion present in current open or semi-open systems.

Pour ce faire, le procédé selon l'invention se caractérise en ce qu'il consiste essentiellement à brûler une partie de la poudre de charbon dans une chambre de combustion indépendante qui génère le gaz nécessaire au transport et au séchage du combustible solide. Le système de préparation de la poudre comprend un cyclone qui est alimenté avec la plus grande partie des gaz et une faible part de combustible solide. Le combustible capté et séparé dans le cyclone du système de combustion est envoyé dans la chambre de combustion principale et une partie est dirigée dans une chambre de combustion indépendante pour la production du gaz de séchage.La partie du combustible qui 'a pas été captée par le cyclone et les gaz de transport sont réinjectés dans la chambre de combustion générant des gaz de séchage et de transport1 d'où il résulte qu'une température relativement basse est maintenue, la scorification est évitée et une chambre de combustion non refroidie est utilisée. La partie restante des gaz et le combustible non capté par le cyclone sont envoyés dans la chambre de combustion principale sans influer sur le processus de combustion en cours. Il est possible de brûler de petites quantités de combustible liquide ou gazeux dans la chambre de combustion générant le gaz de transport et de séchage et d'envoyer ensuite la quantité entière de poudre de charbon captée par le cyclone dans la chambre de combustion principale. To do this, the method according to the invention is characterized in that it consists essentially in burning part of the coal powder in an independent combustion chamber which generates the gas necessary for the transport and drying of the solid fuel. The powder preparation system comprises a cyclone which is supplied with the major part of the gases and a small part of solid fuel. The fuel captured and separated in the cyclone of the combustion system is sent to the main combustion chamber and a part is directed into an independent combustion chamber for the production of the drying gas. The part of the fuel which has not been captured by the cyclone and the transport gases are reinjected into the combustion chamber generating drying and transport gases1, whereby a relatively low temperature is maintained, slagging is avoided and an uncooled combustion chamber is used. The remaining part of the gases and the fuel not captured by the cyclone are sent to the main combustion chamber without affecting the combustion process in progress. It is possible to burn small quantities of liquid or gaseous fuel in the combustion chamber generating the transport and drying gas and then to send the entire quantity of coal powder captured by the cyclone into the main combustion chamber.

Les principaux avantages du procédé pour brûler des combustibles solides de mauvaise qualité, selon l'invention, sont les suivants
-il offre, dans la partie principale de la chambre de combustion, des conditions similaires à celles des systèmes semi-ouverts pour la préparation de la poudre , permettant même de brûler des combustibles solides ayant un pouvoir calorifique de 600 à 800 Kcal/Kg
-il offre des conditions pour obtenir, par de faibles quantités de combustibles liquides ou gazeux, des méthodes simples et aisées de commander automatiquement les processus de préparation de la poudre et de combustion selon les variations des niveaux de qualité du combustible solide même dans une large étendue ;;
-il élimine la nécessité de réaliser des unités de combustion cou- teuses et complexes pour le séchage des combustibles ayant un haut degré d'humidité et un faible pouvoir calorifique ;
-il offre une meilleure souplesse de fonctionnement de la chambre de combustion avec des charges diminuées
-il permet de diminuer les dimensions du générateur de vapeur grâce à son fonctionnement réel avec un combustible solide enrichi ( en termes de pouvoir calorifique) du fait de la combustion simultanée du combustible gazeux ou liquide et du combustible solide.The main advantages of the method for burning poor quality solid fuels according to the invention are as follows:
-it offers, in the main part of the combustion chamber, conditions similar to those of semi-open systems for the preparation of powder, even allowing to burn solid fuels with a calorific value of 600 to 800 Kcal / Kg
-it offers conditions for obtaining, by small quantities of liquid or gaseous fuels, simple and easy methods of automatically controlling the powder preparation and combustion processes according to variations in the quality levels of solid fuel even in a wide range extent ;;
it eliminates the need to produce expensive and complex combustion units for drying fuels having a high degree of humidity and a low calorific value;
-it offers better flexibility of operation of the combustion chamber with reduced loads
it allows the dimensions of the steam generator to be reduced by virtue of its actual operation with an enriched solid fuel (in terms of calorific value) due to the simultaneous combustion of the gaseous or liquid fuel and the solid fuel.

Un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention est dé crit ci-après, de manière nullement limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente, de façon schématique, un mode de réalisation du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, et
- la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, dans laquelle a été ajouté le collecteur de gaz 14 reliant la chambre de séchage à la chambre de combustion principale.An example of implementation of the method according to the invention is described below, in a non-limiting manner, with reference to the appended drawings in which:
FIG. 1 schematically represents an embodiment of the device for implementing the method according to the invention, and
- Figure 2 is a view similar to Figure 1, in which was added the gas manifold 14 connecting the drying chamber to the main combustion chamber.

Des figures, il ressort que le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend un réservoir 1 pour un combustible solide de mauvaise qualité ; une conduite d'alimentation 2 ; une chambre de séchage 3 reliée par son extrémité supérieure à une chambre de combustion 14 indépendante destinée à brûler de la poudre de charbon, du combustible liquide ou gazeux et par son extrémité inférieure à un broyeur 5 ; un dispositif concentrateur de poudre 6 relié au travers du brûleur 7 à la chambre de combustion principale 11 et au travers de la gouttière 8 à un cyclone 9 connecté, de son coté, par un conduit de poudre 10 à la chambre de combustion principale ; un extracteur 12, un collecteur de gaz 14 mettant en communication la chambre de séchage avec la chambre de combustion principale, un conduit 15 de poudre reliant le cyclone à la chambre de combustion indépendante qui sert à brûler la poudre de charbon et le combustible liquide ou gazeux. From the figures, it appears that the device for implementing the method according to the invention comprises a tank 1 for a poor quality solid fuel; a supply line 2; a drying chamber 3 connected by its upper end to an independent combustion chamber 14 intended to burn coal powder, liquid or gaseous fuel and by its lower end to a grinder 5; a powder concentrator device 6 connected through the burner 7 to the main combustion chamber 11 and through the gutter 8 to a cyclone 9 connected, on its side, by a powder conduit 10 to the main combustion chamber; an extractor 12, a gas collector 14 putting the drying chamber in communication with the main combustion chamber, a powder conduit 15 connecting the cyclone to the independent combustion chamber which is used to burn the coal powder and the liquid fuel or gaseous.

La procédé pour brûler des combustibles solides de mauvaise qualité selon l'invention, se déroule da la manière suivante
Le combustible solide de mauvaise qualité contenu dans le réservoir 1 est envoyé dans la chambre de séchage 3 au travers du conduit d'alimentation 2. Les gaz de séchage et de transport, quand le combustible solide est broyé, sont produits dans la chambre 4, à partir de la combustion de poudre de charbon, de combustibles gazeux ou liquides dont la quantité dépend de la chaleur de séchage requise pendant le broyage du combustible solide dans le broyeur 5.The process for burning poor quality solid fuels according to the invention takes place in the following manner
The poor quality solid fuel contained in the tank 1 is sent to the drying chamber 3 through the supply conduit 2. The drying and transport gases, when the solid fuel is ground, are produced in the chamber 4, from the combustion of coal powder, gaseous or liquid fuels, the amount of which depends on the drying heat required during the grinding of the solid fuel in the grinder 5.

Le mélange gaz-poudre est divisé en deux parties par le dispositif concentrateur de poudre 6. La plus grande partie du produit séché, conjointement avec une faible part des gaz et la vapeur séparée au cours du séchage, sont envoyés dans la chambre de combustion principale 11 à travers le brûleur 7. Un mélange constitue par une petite partie du combustible broyé et séehe, dans une proportion pouvant aller jusqu'à 30 % et par une large part des gaz, dans une proportion pouvant aller jusqu'a 70 , est envoyé par la gouttière 8, dans le cyclone 9, dans lequel le combustible est séparé puis passe par le conduit de poudre 10 dans le brûleur Y, au travers duquel il est injecte dans la chambre de combustion et une partie du combustible est dirigée dans la chambre 4 par le conduit de poudre 15 .Une partie de la faible quantité de combustible, qui n'est pas captée par le cyclone, est envoyée conjointement avec les gaz qui la transportent, dans la chambre 4 à travers l'extracteur 12, créant ainsi les conditions pour le maintien de températures relativement basses afin d'éviter la scorification et d'utiliser une chambre non refroidie, tandis que la partie restante alimente la chambre de combustion principale sans agir sur le processus de combustion en cours. Si la chambre de séchage 3 est reliée, non seulement à la chambre 4,mais aussi à la partie supérieure de la chambre de combustion principale, à travers l'élément 14, les gaz de transport et de séchage du combustible sont soutirés de la chambre de combustion principale et de la chambre 4, dans laquelle la poudre de charbon, le combustible gazeux ou le combustible liquide est brûlé et sert a égaliser la qualité du mélange de combustion qui doit etre envoyé dans la chambre de combustion principale quand le combustible, provenant du réservoir 1, a des propriétés variables. The gas-powder mixture is divided into two parts by the powder concentrator device 6. Most of the dried product, together with a small part of the gases and the vapor separated during drying, are sent to the main combustion chamber 11 through the burner 7. A mixture constitutes by a small part of the ground and dried fuel, in a proportion which can go up to 30% and by a large part of the gases, in a proportion which can go up to 70, is sent through the gutter 8, in the cyclone 9, in which the fuel is separated then passes through the powder duct 10 into the burner Y, through which it is injected into the combustion chamber and part of the fuel is directed into the chamber 4 by the powder pipe 15. Part of the small amount of fuel, which is not captured by the cyclone, is sent together with the gases which transport it, in the chamber 4 through the extractor 12, thus creatingthe conditions for maintaining relatively low temperatures in order to avoid slagging and to use an uncooled chamber, while the remaining part feeds the main combustion chamber without affecting the combustion process in progress. If the drying chamber 3 is connected, not only to the chamber 4, but also to the upper part of the main combustion chamber, through the element 14, the transport and fuel drying gases are withdrawn from the chamber combustion chamber and chamber 4, in which the coal powder, gaseous fuel or liquid fuel is burned and serves to equalize the quality of the combustion mixture which must be sent into the main combustion chamber when the fuel, coming from of tank 1, has variable properties.

Claims

1. Process for burning poor quality fuels, characterized in that coal powder or liquid or gaseous fuel is burned in a separate chamber in which a gas is generated for the transport and drying of the solid fuel in the system powder preparation, which comprises a cyclone fed with most of the gases and with a low pat of solid fuel, a part of these gases and fuel not captured by the cyclone being sent into the combustion chamber of the powder of coal or liquid or gaseous fuel and the remaining part of the non-captured gases and fuel being sent into the combustion chamber of the steam generator, while the quantities captured by the cyclone feeds, through the combustion system, the main combustion chamber and part of these are injected into the chamber for generating the drying gas and transporting the solid fuel.

2. Method according to claim 1, characterized in that the drying chamber is also connected to the outlet of the combustion chamber of coal powder or of liquid or gaseous fuel, with the upper part of the combustion chamber main, which means that at least a large part of the gases needed for drying and transporting the solid fuel is absorbed by the combustion chamber.