PL239165B1 - Method and flow installation for spraying suspensions, in particular fuel suspensions, in burners - Google Patents
Method and flow installation for spraying suspensions, in particular fuel suspensions, in burners Download PDFInfo
- Publication number
- PL239165B1 PL239165B1 PL427452A PL42745218A PL239165B1 PL 239165 B1 PL239165 B1 PL 239165B1 PL 427452 A PL427452 A PL 427452A PL 42745218 A PL42745218 A PL 42745218A PL 239165 B1 PL239165 B1 PL 239165B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- suspension
- fuel
- burner
- nozzle
- burners
- Prior art date
Links
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób i instalacja przepływowa do rozpylania suspensji zwłaszcza paliwowych w palnikach.The subject of the invention is a method and a flow-through installation for spraying suspensions, especially fuel ones, in burners.
Warunkiem dobrego spalania paliw płynnych jest ich dobre wymieszanie z utleniaczem (powietrzem lub tlenem), podgrzanie i podanie inicjału, które jest realizowane w palniku.The condition for good combustion of liquid fuels is their good mixing with the oxidant (air or oxygen), heating and initialization, which is carried out in the burner.
Palnik atmosferyczny (inżektorowy) to typ palnika, w którym paliwo gazowe wypływające z dyszy zasysa utleniacz znajdujący się wokół dyszy, z którym miesza się i tworzy mieszankę palną: w przypadku paliw ciekłych proces zmieszania z utleniaczem poprzedza odparowanie paliwa. Palnik nadmuchowy (ciśnieniowy/wentylatorowy) to typ palnika, w którym przepływ utleniacza niezbędnego do spalania paliwa płynnego jest wymuszany wstępnym ciśnieniem utleniacza. W palnikach, tego typu paliwo płynne wypływające z dyszy jest mieszane z utleniaczem dopływającym wokół niej (ukośnie lub wirowo). Znane są również palniki do spalania paliw quasi płynnych (pyłu węgla) zasilane mieszaniną pyłowopowietrzną wytwarzaną w młynach węglowych w odmianach wirowej i strumieniowej. Istnieją także rozwiązania palników dwupaliwowych, w których w osi wirowego palnika pyłowego znajduje się lanca palnika na paliwo płynne, z której wypływający strumień paliwa jest rozpraszany dodawanym strumieniem pary wodnej do postaci drobnokropelkowej przed zmieszaniem z utleniaczem.Atmospheric (injector) burner is a type of burner in which the gaseous fuel flowing from the nozzle sucks in the oxidant around the nozzle, with which it mixes and forms a flammable mixture: in the case of liquid fuels, the process of mixing with the oxidant is preceded by the evaporation of the fuel. A blow (pressure / fan) burner is a type of burner in which the flow of the oxidant necessary to burn liquid fuel is forced through the initial pressure of the oxidant. In burners, this type of liquid fuel flowing from the nozzle is mixed with the oxidant flowing around it (obliquely or swirling). There are also known burners for the combustion of quasi-liquid fuels (coal dust) fed with the dust-air mixture produced in coal mills in the vortex and jet variants. There are also dual-fuel burner solutions in which, in the axis of a pulverized pulverized burner, there is a liquid fuel burner lance, from which the outgoing fuel stream is dispersed with the added stream of steam into a fine-droplet form prior to mixing with the oxidant.
Znane jest ze zgłoszenia patentowego P.384187, urządzenie do formowania strug mieszanki pyłowo-powietrznej. w którym współosiowo wokół przewodu mieszanki pyło-powietrznej zabudowane są: przewód powietrza chłodząco-separującego, przewód powietrza wtórnego oraz przewód powietrza do spalania gazu z zabudowanymi u jego wylotu, na obwodzie palnika, wewnątrz przewodu lancami gazu. Jednak ze względów ekonomicznych ciągła praca zestawu palnik pyłowy - lanca nie jest na ogół stosowana, a paliwo ciekłe lub gazowe jest spalane tylko wyjątkowo, najczęściej podczas rozruchu kotła. W tej sytuacji palnik lancowy nie jest wykorzystywany jako element systemu spalania z niską emisją tlenków azotu.A device for forming streams of a dust-air mixture is known from the patent application P.384187. in which the following are installed coaxially around the dust-air mixture duct: the cooling-separating air duct, the secondary air duct and the gas combustion air duct with gas lances installed at its outlet, around the burner, inside the duct with gas lances. However, for economic reasons, the continuous operation of the pulverized lance burner set is generally not used, and liquid or gaseous fuel is only burned exceptionally, most often during boiler start-up. In this situation, the lance burner is not used as part of a combustion system with low nitrogen oxide emissions.
Ponadto znane są z literatury (Manfred R. K., Borio R. W., Smith D. A,. Rini M. J., LaFlesh R. C., Marion J. L.: Current Progress in Coal-Water Slurry Burner Development. American Chemical Society Symposium March 20-25. 1983, Seattle, Washington) palniki do spalania suspensji/zawiesiny wodnowęglowej, gdzie w osi palnika umieszczona jest lanca zawiesiny, a koncentrycznie wokół niej znajduje się pierścieniowy kanał powietrza z łopatkami zawirowującymi. Działające na tej samej zasadzie palniki opisano w literaturze (Prakash Ramachandran. Ching-Yi Tsai. Gary W. Schanche: An Evaluation of Coal Water Slurry Fuel. Burners and Technology, USACERL Technical Report FE-93/09 November 1992).Moreover, they are known from the literature (Manfred RK, Borio RW, Smith D. A, Rini MJ, LaFlesh RC, Marion JL: Current Progress in Coal-Water Slurry Burner Development. American Chemical Society Symposium March 20-25. 1983, Seattle, Washington) burners for the combustion of hydrocarbon suspension / suspension, where the suspension lance is placed in the axis of the burner, and there is an annular air duct with swirl blades concentrically around it. Burners operating on the same principle are described in the literature (Prakash Ramachandran. Ching-Yi Tsai. Gary W. Schanche: An Evaluation of Coal Water Slurry Fuel. Burners and Technology, USACERL Technical Report FE-93/09 November 1992).
Stwierdzono nieoczekiwanie, że gdy w miejsce niskotemperaturowej suspensji zostanie zastosowana wysokociśnieniowa suspensja rozdrobnionego paliwa stałego podgrzana do temperatury nieznacznie poniżej parametrów nasycenia, to w wyniku rozprężenia suspensji w dyszy nastąpi eksplozyjne rozproszenie drobin paliwa parą mokrą nośnika suspensji, poprzedzające jedno lub wielostopniowe zmieszanie z utleniaczem w dalszej części palnika.It was unexpectedly found that when, in place of the low-temperature suspension, a high-pressure suspension of ground solid fuel is used, heated to a temperature slightly below the saturation parameters, explosive dispersion of fuel particles with wet vapor of the suspension carrier will occur as a result of expansion of the suspension in the nozzle, preceded by one or multi-stage mixing with the oxidant in the subsequent torch parts.
Sposób rozpylania suspensji według wynalazku polega na tym, że do palnika w palenisku dopływa pod wysokim ciśnieniem suspensja rozdrobnionego paliwa stałego w cieczy, którą podgrzewa się w nagrzewnicy suspensji do temperatury zbliżonej do temperatury nasycenia cieczy i rozpręża się w dyszy suspensji w palniku do ciśnienia w palenisku, a wytworzona podczas rozprężania para nasycona rozprasza cząsteczki paliwa, które tworzą zawiesinę drobin paliwa stałego w parze mokrej cieczy, przy czym zawiesina drobin paliwa w parze mokrej po jedno lub wielostopniowym zmieszaniu z gorącym gazem z utleniaczem w koncentrycznych dyszach palnika tworzy mieszankę palną a po zmieszaniu z gorącym gazem bez utleniacza w koncentrycznych dyszach tworzy warunki do suszenia mieszanki.The method of spraying the suspension according to the invention consists in the fact that the suspension of particulate solid fuel in a liquid flows under high pressure to the burner in the furnace, which is heated in the suspension heater to a temperature close to the liquid saturation temperature and expands in the suspension nozzle in the burner to the pressure in the furnace. , and the saturated steam generated during expansion disperses fuel particles that form a suspension of solid fuel particles in a wet liquid vapor, while the suspension of fuel particles in wet vapor after single or multi-stage mixing with hot gas with an oxidant in concentric nozzles of the burner forms a combustible mixture, and after mixing with hot gas without oxidant in concentric nozzles creates conditions for drying the mixture.
Instalacja przepływowa do rozpylania suspensji charakteryzuje się tym, że zbiornik do gromadzenia suspensji paliwowej połączony jest rurociągiem z wysokociśnieniową pompą suspensji, następnie z nagrzewnicą suspensji i dyszą suspensji, która wyposażona jest w dławieniowy zespół rozprężania suspensji złożony z dyszy suspensji i grzyba zaworowego z siłownikiem napędowym, a za dyszą do rozpylania suspensji zabudowane są koncentryczne dysze wielostopniowego mieszacza gorącego gazu z utleniaczem połączone oknem z paleniskiem i kanałem z nagrzewnicą a następnie kanałem korzystnie z maszyną przepływową.The flow system for spraying the suspension is characterized by the fact that the tank for collecting the fuel suspension is connected by a pipeline with a high-pressure suspension pump, then with a suspension heater and suspension nozzle, which is equipped with a throttling suspension expansion unit consisting of a suspension nozzle and a valve plug with a driving actuator, and downstream of the nozzle for spraying the suspension, concentric nozzles of the multi-stage hot gas mixer with oxidant are installed, connected by a window to the furnace and a duct to the heater, and then to a duct preferably to a continuous flow machine.
Rozwiązanie według wynalazku pozwala na bezpośrednie spalanie w palnikach kotła suspensji paliwowych takich jak flotokoncentrat lub muł węglowy ze stawów osadowych bez wstępnego przygoThe solution according to the invention allows direct combustion in the boiler burners of fuel suspensions such as flotation concentrate or coal sludge from sedimentation ponds without preliminary preparation.
PL 239 165 B1 towania tzn. bez kosztownego procesu mielenia a także bez wstępnego osuszania. Palnik według wynalazku może być grupowany w zespoły umożliwiające na drodze doboru różnej stechiometrii spalania realizację metody pierwotnej redukcji NOx opartej na stopniowaniu powietrza i paliwa.This means that no costly grinding process is required and also no pre-drying. The burner according to the invention may be grouped into assemblies enabling the primary NOx reduction method based on air and fuel staging by selecting different combustion stoichiometry.
Instalacja przepływowa do rozpylania suspensji może być również stosowana jako poprzedzająca zmieszanie z gorącymi gazami suszącymi w suszarniach.A flow-through plant for spraying the suspension can also be used as a premix with the hot drying gases in dryers.
Przedmiot wynalazku zobrazowano w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat instalacji objaśniający sposób rozpylania suspensji zwłaszcza paliwowych w palnikach.The subject of the invention is illustrated in the embodiment in the drawing, which shows a diagram of the installation explaining the method of spraying suspensions, especially fuel suspensions, in the burners.
Do palnika 10 w palenisku dopływa pod wysokim ciśnieniem suspensja rozdrobnionego paliwa stałego w cieczy, którą podgrzewa się w nagrzewnicy suspensji 3 do temperatury zbliżonej do temperatury nasycenia cieczy i rozpręża się w dyszy suspensji 7 w palniku 10 do ciśnienia w palenisku, a wytworzona podczas rozprężania para nasycona rozprasza cząsteczki paliwa, które tworzą zawiesinę drobin paliwa stałego w parze mokrej cieczy, przy czym zawiesina drobin paliwa w parze mokrej po jedno lub wielostopniowym zmieszaniu z gorącym gazem z utleniaczem w koncentrycznych dyszach 8, 9 palnika 10 tworzy mieszankę palną spalaną w palniku 10 a po zmieszaniu z gorącym gazem bez utleniacza w koncentrycznych dyszach 8, 9 tworzy warunki do suszenia mieszanki.A suspension of crushed solid fuel in a liquid flows under high pressure to the burner 10 in the furnace, which is heated in the suspension heater 3 to a temperature close to the liquid saturation temperature and is expanded in the suspension nozzle 7 in the burner 10 to the pressure in the furnace, and the steam generated during expansion is saturated disperses fuel particles that form a suspension of solid fuel particles in a vapor of a wet liquid, while the suspension of fuel particles in wet vapor after one or more stages of mixing with hot gas with an oxidant in concentric nozzles 8, 9 of the burner 10 creates a combustible mixture burned in the burner 10 and after mixing with hot gas without oxidant in concentric nozzles 8, 9 it creates conditions for drying the mixture.
Do wytworzenia suspensji rozdrobnionego paliwa stałego wykorzystuje się wodę i/lub oleje i/lub inne ciecze palne a rozdrobnione paliwo stałe w suspensji stanowi flotokoncentrat, muł węglowy lub biomasa o uziarnieniu R0.09 < 50%.Water and / or oils and / or other flammable liquids are used to prepare a suspension of the comminuted solid fuel, and the comminuted solid fuel in the suspension is a flotoconcentrate, coal sludge or biomass with particle size R0.09 <50%.
Instalacja przepływowa wyposażona jest w dławieniowy zespół rozprężania suspensji złożony z dyszy rozpylania 7 i grzyba zaworowego 6 z siłownikiem napędowym 5, który generuje zawiesinę drobin paliwa w parze mokrej. Za dyszą do rozpylania suspensji 7 zabudowane są koncentryczne dysze 8 i 9 wielostopniowego mieszacza połączone oknem 11-2 z paleniskiem i kanałem 11-1 z nagrzewnicą 12 a następnie kanałem 13 korzystnie z maszyną przepływową 14 indukującą przepływ gazu z utleniaczem do spalania w palniku 10, również korzystnie z maszyną przepływową 14 indukującą przepływ gazu bez utleniacza w instalacji suszarniczej suspensji.The flow installation is equipped with a throttling suspension expansion unit consisting of a spray nozzle 7 and a valve plug 6 with a driving actuator 5, which generates a suspension of fuel particles in wet vapor. Downstream of the suspension spraying nozzle 7, there are concentric nozzles 8 and 9 of the multi-stage mixer connected by the window 11-2 to the furnace and the channel 11-1 to the heater 12, and then to the channel 13 preferably to the flow machine 14 inducing the gas flow with the oxidant for combustion in the burner 10, also preferably with a continuous flow machine 14 inducing a gas flow without oxidant in the suspension drying plant.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL427452A PL239165B1 (en) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Method and flow installation for spraying suspensions, in particular fuel suspensions, in burners |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL427452A PL239165B1 (en) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Method and flow installation for spraying suspensions, in particular fuel suspensions, in burners |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL427452A1 PL427452A1 (en) | 2020-04-20 |
PL239165B1 true PL239165B1 (en) | 2021-11-08 |
Family
ID=70281515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL427452A PL239165B1 (en) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | Method and flow installation for spraying suspensions, in particular fuel suspensions, in burners |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL239165B1 (en) |
-
2018
- 2018-10-18 PL PL427452A patent/PL239165B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL427452A1 (en) | 2020-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2079049C1 (en) | Burner | |
DK2829800T3 (en) | Coal dust / biomass mixed-incinerator and fuel combustion process | |
KR970001468B1 (en) | Burner | |
JPH03177703A (en) | Method for operating fuel equipment | |
WO2004008028A2 (en) | Oxygen enhanced combustion of lower rank fuels | |
PL224481B1 (en) | Plasma oil-free ignition system used in an oxygen-enriched environment | |
JP4056752B2 (en) | Biomass fuel combustion apparatus and method | |
US5118283A (en) | Combustion installation | |
US20190024889A1 (en) | Staged Steam Injection System | |
JP2014001908A (en) | Solid fuel burner and oxygen burning device with solid fuel burner | |
RU2306483C1 (en) | Method of burning liquid or gas fuel and air heater | |
KR101019516B1 (en) | Low nox high efficiency burner nozzle for liquid fuel and burning equipment using the burner nozzle | |
PL239165B1 (en) | Method and flow installation for spraying suspensions, in particular fuel suspensions, in burners | |
US5890442A (en) | Gas stabilized reburning for NOx control | |
Ahn et al. | An experimental study on combustion processes and no x emission characteristics of the air-staged burner | |
RU2364788C1 (en) | Burner device | |
RU36135U1 (en) | MULTI-FUEL BURNER | |
RU187026U1 (en) | UNIVERSAL GAS BURNER | |
JP2023523153A (en) | Combustion system and method for boiler with fuel flow distribution means in burner | |
JP2954628B2 (en) | Pulverized coal burner | |
KR20050046606A (en) | IMPROVED FUEL STAGING PROCESS FOR LOW NOx OPERATIONS | |
JP2004177096A (en) | Very highly efficient emulsion gasification burner | |
RU2190156C1 (en) | Fuel oil combustion process and device | |
CN102032591A (en) | Pulverized coal ignition system and control method thereof | |
CN209801469U (en) | boiler |