RU1802263C

RU1802263C - Method of operation of boiler unit furnace

Info

Publication number: RU1802263C
Application number: SU914899243A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Блинцов; Равиль Абдурахманович Кадыров; Шухрат Абдуллаевич Абдуллаев; Юрий Степанович Вершинин
Original assignee: Научно-производственный хозрасчетный центр "Атмосфера" при госкомприроде УзССР
Priority date: 1991-01-03
Filing date: 1991-01-03
Publication date: 1993-03-15

Abstract

Использование: в топках котлоагрега- тов тепловых электрических станций. Сущность изобретени : коэффициент расхода воздуха в крайних горелках каждого горизонтального р да, а также в вертикальных р дах, отсто щих от крайнего на нечетное количество р дов, поддерживают меньше единицы, а в остальных вертикальных р - дах - больше единицы. 1 ил.Usage: in the furnaces of boilers of thermal power plants. SUMMARY OF THE INVENTION: the air flow coefficient in the extreme burners of each horizontal row, as well as in vertical rows separated by an odd number of rows from the extreme, support less than one, and in other vertical rows more than one. 1 ill.

Description

Изобретение относитс к топочным устройствам котлоагрегатов тепловых электростанций и может быть использовано при сжигании газообразного топлива.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to firing devices for boilers of thermal power plants and can be used to burn gaseous fuels.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности сжигани и глубокое снижение в продуктах сгорани оксидов азота.The aim of the invention is to increase combustion efficiency and a deep reduction in the combustion products of nitrogen oxides.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе работы топки котлоагрега- та с горелками, установленными на одной или двух ее противоположных стенках в один или более русов путем подачи топлива и воздуха через горелки, подачу топлива и воздуха через крайние горелки каждого руса осуществл ют с коэффициентом расхода воздуха меньшим единицы, а через остальные вертикальные р ды горелок в чередующейс последовательности с коэффициентом расхода воздуха соответственно большим и меньшим единицы.The goal is achieved in that in the method of operation of the boiler furnace with burners installed on one or two of its opposite walls in one or more channels by supplying fuel and air through the burners, the fuel and air are fed through the extreme burners of each channel with a coefficient air flow rate is less than one, and through the remaining vertical rows of burners in alternating sequence with air flow coefficient respectively greater and less than one.

Обычно интенсификаци процесса теплообмена в топочной камере достигаетс за счет повышени концентрациисажистых частиц (светимости факела) при сжигании топлива с а 1, а приближением свет щегос факела к ограждающим топку стенкам удаетс избежать нежелательного увеличени температур пламени до уровн , опасного дл роста скорости термической реакции образовани окислов азота. Таким образом, перевод крайних горелок на с о. 1 позвол ет интенсифицировать процесс радиационного теплообмена, увеличив тем самым эффективность сжигани топлива, и снизить образование в пристенной зоне значительных количеств оксида азота. Однако, при переводе горелок на режим . с ее 1 существенно увеличиваетс недожог топлива, и дл его устранени соседние горелки работают с избытком воздуха, т.е. а 1. В результате последовательного чередовани вертикальных р дов горелок с изСUsually, the intensification of the heat transfer process in the combustion chamber is achieved by increasing the concentration of soot particles (torch luminosity) when burning fuel with a 1, and by approaching the luminous torch to the walls enclosing the furnace, it is possible to avoid an undesirable increase in flame temperatures to a level that is dangerous for the increase in the rate of thermal reaction of the formation of oxides nitrogen. Thus, the translation of the extreme burners from about. 1 allows one to intensify the process of radiative heat transfer, thereby increasing the efficiency of fuel combustion, and to reduce the formation of significant amounts of nitric oxide in the near-wall zone. However, when switching the burners to mode. from its 1, the underburn of fuel increases significantly, and to eliminate it, neighboring burners operate with excess air, i.e. a 1. As a result of successive alternation of vertical rows of burners with

ю юyu

бытком и недостатком воздуха достигаетс эффект двухступенчатого сжигани как по- горизонтали, так и по-вертикали топочной камеры, что позвол ет получить достаточно равномерное поле температур как по ширине, так и по глубине топки, ухудша тем самым услови генерации оксидов азота .By fast and lack of air, the effect of two-stage combustion is achieved both horizontally and vertically in the combustion chamber, which allows a fairly uniform temperature field both in width and in depth of the furnace to be obtained, thereby worsening the conditions for the generation of nitrogen oxides.

Возможность изменени коэффициента расхода воздуха горелок по вертикальным группам горелок позвол ет в широких пределах измен ть температуру дымовых газов на выходе из топки, осуществл тем самым регулирование температуры перегретого пара, что позвол ет отказатьс от применени дл .этой цели ввода рециркулирующих газов в топку.The possibility of varying the airflow rate of the burners along the vertical groups of burners allows a wide variation of the temperature of the flue gases at the outlet of the furnace, thereby controlling the temperature of superheated steam, which makes it possible to abandon the use of introducing recirculating gases into the furnace for this purpose.

На чертеже изображена топка котла, с помощью которой реализуетс предлагаемый способ.The drawing shows a boiler furnace with which the proposed method is implemented.

Топка котла содержит корпус 1, горелки 2 дл подачи топлива и воздуха с cti 1, горелки 3 дл подачи топлива и воздуха с г22 1, дутьевые вентил торы 4, 4а, 46 дл подачи воздуха с направл ющими аппаратами 5а, 56, регулирующими расход воздуха через воздуховоды 6а и 66.The boiler furnace contains a housing 1, burners 2 for supplying fuel and air with cti 1, burners 3 for supplying fuel and air with g22 1, blower fans 4, 4a, 46 for supplying air with air flow guides 5a, 56 through ducts 6a and 66.

Способ работы топки котлоагрегата при одинаковом расходе топлива через горелки 2 и 3 осуществл етс при ограничении подачи воздуха через воздуховод 6а до расхода ниже стехиометрического («1 1), а через воздуховод 66 - выше стехиометрического («2 1). Причем, измен а в одну сторону, измен ем ац в другую сторону, при этом сохран неизменным коэффициент избытка воздуха на выходе из топки ат, измен ем ступенчатость сжигани топлива, вплоть до по влени недожога топлива, регулиру тем самым параметр температурного пол топки последовательно, температуру дымовых газов на выходе из топки.The method of operation of the furnace of the boiler unit at the same fuel consumption through burners 2 and 3 is carried out by restricting the air supply through the duct 6a to a flow below stoichiometric ("1 1), and through duct 66 - above the stoichiometric (" 2 1). Moreover, changing in one direction, changing in the other direction, while maintaining the coefficient of excess air at the outlet of the furnace at, constant, changing the rate of fuel combustion, up to the appearance of underburning of fuel, thereby adjusting the temperature parameter of the furnace sequentially flue gas temperature at the outlet of the furnace.

При одинаковом расходе воздуха через каждую из горелок 2 и 3, изменением подачи топлива через указанные горелки добиваемс при расходе топлива выше стехиометрического через горелки 2 коэффициента расхода воздуха через них менее 1 («1 1), а при расходе топлива через горелки 3 ниже стехиометрического коэффициента расхода воздуха через них более 1 («2 1), достига примерно тех же результатов , как при изменении расхода воздуха по отдельным горелкам.With the same air flow through each of burners 2 and 3, by changing the fuel supply through these burners, we achieve at a fuel consumption above the stoichiometric coefficient through the burners 2 the coefficient of air flow through them is less than 1 ("1 1), and at a fuel consumption through the burners 3 below the stoichiometric coefficient the air flow through them is more than 1 ("2 1), achieving approximately the same results as when changing the air flow through individual burners.

За вленный способ исследован на котлоагрегате станционный № 10 типа ТГМ-94The claimed method was studied at a boiler unit station No. 10 type TGM-94

Ташкентской при однофронтовом трех рус . ном расположении 21 горелки (по 7 горелокTashkent with a single front of three Russian. position 21 burners (7 burners each

на каждом из русов) при сжигании природ0on each of the Rus) when burning nature

55

00

55

00

55

00

55

00

55

ного газа. При этом получено, что наибольша эффективность ступенчатого сжигани обеспечиваетс при коэффициенте расхода воздуха через нечетные вертикальные р ды горелок «1 0,7, при этом коэффициент расхода воздуха через четные вертикальные р ды горелок составил az 1,5, или в общем в пересчете на все горелки а- 1,040, Ступенчатость сжигани топлива за счет сброса недостающего количества воздуха через четные вертикальные р ды горелок дл до- горани топлива, поступающего через нечетные вертикальные р ды горелок .составила д 0,28. Поддержание температуры вторичного пара на уровне не ниже номинального обеспечивалось в диапазоне изменени нагрузок от 0,75 до 1,00 от номинальной нагрузки котлоагрегата без применени использовавшейс при традиционном способе сжигани подачи рециркулирующих газов. При этом выброс окислов азота за счет организации ступенчатого сжигани по за вл емому способу снизилс вдвое без увеличени недожога топлива, а температура уход щих газов из-за отказа применени рециркулирующих газов снизилась в среднем на 8 К, снижение удельного расхода топлива на соответствующий энергоблок составило 2,5 г/кВт.ч. Наблюдаетс выравнивание пол температур на выходе из топки, и несмотр на то, что указанна температура в среднем увеличилась на 40 К, максимальна температура, наблюдаема в центральной части выходного окна топки снизилась на 35 К, что позволило облегчить услови работы выходных пакетов конвек- тивности пароперегревател высокого давлени , расположенного в середине верхней части конвективной шахты котла, при этом температура металла его труб стала ниже допустимой по услови м окалинообразова- ни . Тем самым повышаетс надежность указанного пароперегревател .gas. It was found that the highest efficiency of staged combustion is ensured when the coefficient of air flow through the odd vertical rows of burners is 1 1 0.7, while the coefficient of air flow through even vertical rows of burners was az 1.5, or in general, in terms of all burners a-1,040, Step rate of fuel combustion due to discharge of the missing amount of air through even vertical rows of burners to burn fuel entering through odd vertical rows of burners. amounted to 0.28. Maintaining the temperature of the secondary steam at a level not lower than the nominal value was ensured in the range of load changes from 0.75 to 1.00 of the rated load of the boiler without the use of the recirculating gas feed used in the traditional method of combustion. At the same time, the emission of nitrogen oxides due to the organization of staged combustion by the inventive method was halved without increasing the fuel burn-in, and the temperature of the exhaust gases decreased by an average of 8 K due to the refusal to use recirculating gases, and the specific fuel consumption for the corresponding power unit decreased by 2 5 g / kWh There is an equalization of the temperature field at the outlet of the furnace, and despite the fact that the indicated temperature increased by 40 K on average, the maximum temperature observed in the central part of the furnace output window decreased by 35 K, which made it easier to operate the output packages of the superheater convection convection packages. high pressure located in the middle of the upper convective shaft of the boiler, while the temperature of the metal of its pipes became lower than permissible under the conditions of scale formation. This improves the reliability of said superheater.

Внедрение за вл емого способа из-за более глубокого снижени оксидов азота позвол ет существенно оздоровить состо ние окружающей среды в районе расположени станции, что дает значительный народнохоз йственный эффект.The implementation of the inventive method due to the deeper reduction of nitrogen oxides makes it possible to significantly improve the state of the environment in the station area, which gives a significant economic effect.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A method for operating a furnace of a boiler unit with burners installed on at least one wall to form horizontal and vertical rows by supplying fuel and air through the burners with a certain flow rate of the latter, characterized in that, in order to increase efficiency, the air flow rate in the extreme burners of each horizontal row, as well as in vertical rows separated from the extreme

by an odd number of rows, support less than one, and in the remaining vertical rows - more than one.

n f n rfi n

2 3 2 3 2

/

6a

Ј323 2

J f LJ f LJ