RU1776913C - Способ сжигани топлива - Google Patents

Abstract

Использование: энергетика, применение при эксплуатации паровых котлов, работающих на газе. Сущность: интенсификаци  теплообмена. Подают в зону горени  топливо , воздух и через горелочные устройства впрыскивают воду. Измер ют расход подаваемого топлива и величину расхода впрыскиваемой воды выбирают в зависимости от нагрузки и паропроизводительности парового котла. 2 ил.

Description

Ј

Изобретение относитс  к энергетике и мож г найти применение при эксплуатации паровых котлов, работающих на газе.

Среди вредных продуктов горени  наибольшую опасность представл ют оксиды азота, образующиес  при окислении атмосферного или св занного азота- в процессе сжигани  любого топлива.

.Цель изобретени  - интенсификаци  теплообмена.

{ЛдрТав еннэ  цель достигаетс  тем, что в способе ржиган   газообразного топлива в паровых котлах,-по котЬрому в зону горени  подают топливо, воздух и через горелоч- ные устройства впрыскивают воду, измер ют расход подаваемого топлива и величину расхода вспрыскиваемой воды выбирают в зависимости от нагрузки и паропроизводительности парового котла из соотношени ;

GB K2 -(0,05 + aD) -GT

где GB - расход впрыскиваемой воды (т/ч);

К - коэффициент нагрузки парового котла (доли от номинальной паропроизводительности );

а - коэффициент, равный 3,77 10 (ч/т);

D - номинальна  паропроизводитель- ность парового котла (т/час);

GT - расход топлива (газа) - (т/ч).

На фиг.1 приведен график зависимости между оптимальным водотопливным отно- G,

шением g

GT

и паропроизводите,льностью D котла; на фиг.2 - зависимость между g и коэффициентом нагрузки К котла. Соотношение

GBO - (0,05 + а D) GT

(D

между оптимальным количеством впрыски ваемой в зону горени  воды GBO и паропро- изводительностью D парового котла при его номинальной нагрузке представл ет собой аналитическое выражение приведенного на фиг.1 графика.

Обнаруженна  зависимость может быть объ снена следующим образом.

Известно, что количество образующихс  в зоне максимальной температуры оксидов азота экспоненциально увеличиваетс  с ростом этой температуры. Известно также, что в котлах большей паропроизводительности (или других топливосжигающих агрегатах большей мощности) развиваютс  большие температуры, чем (при прочих равных услови х - вида сжигаемого топлива,

нагрузки, коэффициента избытка воздуха и т.д.) в котлах меньшей паропроизводительности .

Введение в зону горени  через горелочные устройства большего количества воды (относительно к массе сжигаемого топлива) позвол ет снижать максимальную температуру горени  (за счет нагрева и испарени  большего количества воды), а поскольку образование оксидов азота экспоненциально зависит от величин этой температуры, то это позвол ет и эффективно снижать концентрацию NOX. Особо отметим, что данна  зависимость наблюдаетс  только при впрыске

воды через горелочные устройства. При подаче воды вместе с топливом или вместе и дутьевым воздухом однозначна  зависимость между оптимальным количеством подаваемой в зону горени  воды GB и

паропроизводительностью D котлов не наблюдалась . Кроме того, испытани , проведенные авторами, показали, что даже дл  конкретного парового котла определенной паропроизводительности оптимальный расход подаваемой в зону горени  воды неоднозначен и зависит от нагрузки этого котла. Так, испытани  показали, что если при нор-4 мальной нагрузке котла D0 оптимальный расход подаваемой воды GBo. то при снижении нагрузки до DI 0,9 Do оптимальный расход подаваемой зоды принимает значение Gal 0,8 GBO, при 62 0, соответственно GB2 0,65 GBOl при Оз 0,7 Do соответственно 6ез °° 0,5 GBo; а при DA 0,5

ОобвЛ О.ЗСво.

Эти экспериментальные данные хорошо согласуютс  с результатами независимых опытов.

Обнаруженную нелинейную зависимость между нагрузкой котла, номинальна  паропроизводительность которого D0, и оптимальным расходом подаваемой в зону горени  воды GB авторы предложили представить в виде математического выражени 

GB K2 -G

во

(2)

где GB - оптимальный расход воды, подава- емой в зону горени  котла, работающего с коэффициентом нагрузки К;

GBO оптимальный расход воды, подаваемой в зону горени  котла, работающего с коэффициентом нагрузки К; GBO - оптимальный расход воды, подаваемой в зону горени  котла, работающего с Номинальной нагрузкой.

Поскольку приведенное выше соотношение (1) описывает впрыск воды в зону горени  котла, работающего при номинальной нагрузке, то с учетом соотношени  (2) получим окончательно:

GB K2 -(0,05 +a -D) GT

Таким образом, предлагаемое техническое решение позвол ет дл  каждого конкретного котла (при известной его паропроизводительности) выбирать оптиФормула .изобретени  Способ сжигани  топлива путем подачи в зону горени  потоков топлива и воздуха с образованием факела и ввода струй воды через горелочное устройство в корень факела , отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности при одновременном снижении концентрации оксидов азота в продуктах сгорани , расход воды определ ют и поддерживают в соответствии со следующим соотношением:

мальную величину расхода впрыскиваемой воды без проведени  специальных испытаний и измерений, а также оперативно мен ть этот расход при текущих измененичх нагрузки котла в соответствии с (3). что позвол ет наиболее эффективно снижать концентрацию оксидов азота в отход щих газах без существенного снижени  экономичности .

GB Ка -(0,05 + aD) -От,

где GB - расход впрыскиваемой воды, т/ч;

К-коэффициент нагрузки парового котла;

а - коэффициент, равный 3,77-105, ч/т;

D - номинальна  паропроизводитель- ность парового котла, т/ч; GT - расход топлива.

3«d

fift

м/

set.

fM

frt

K/ 0,7

&f

0,5

ftiff /M/ 2fM $ r/ / ж

Г