RU182255U1

RU182255U1 - STEAM BOILER

Info

Publication number: RU182255U1
Application number: RU2017143662U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Шарапов; Ралина Илфановна Камалова; Евгения Александровна Родионова
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2018-08-09

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в котельных установках, работающих на природном газе. Технический результат - повышение экологической безопасности и экономичности работы парового котла путем снижения температуры горения в наиболее теплонапряженной части топки и уменьшения концентрации оксидов азота NOв уходящих газах. Паровой котел содержит барабан и топку с горелкой, к которой подключены трубопровод подвода топлива и воздуховод, газоход уходящих газов, подключенный к топке. Котел снабжен регулятором содержания оксидов азота в уходящих газах, связанным с датчиком содержания оксидов азота, установленным в газоходе уходящих газов, и с регулирующим органом, установленным на трубопроводе продувочной воды, подключенном к воздуховоду перед горелкой котла.The utility model relates to the field of thermal energy and can be used in boiler plants operating on natural gas. The technical result is to increase the environmental safety and efficiency of the steam boiler by reducing the combustion temperature in the most heat-stressed part of the furnace and reducing the concentration of nitrogen oxides NO in the exhaust gases. The steam boiler contains a drum and a furnace with a burner, to which a fuel supply pipe and duct are connected, a flue gas duct connected to the furnace. The boiler is equipped with a regulator for the content of nitrogen oxides in the flue gases associated with a sensor for the content of nitrogen oxides installed in the flue gas duct, and with a regulator installed on the purge water pipe connected to the duct in front of the boiler burner.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может быть использована в котельных установках, работающих на природном газе.The utility model relates to the field of thermal energy and can be used in boiler plants operating on natural gas.

Известен аналог - паровой котел с барабаном и топкой с горелкой, к которой подключены трубопровод подвода топлива и воздуховод, газоходом уходящих газов, подключенным к топке (Арефьев С.Д. Эксплуатация отопительных котлов на газовом топливе. Челябинск. Кн. изд., 1963. Рис. 81 на с. 144). Этот аналог принят в качестве прототипа. Недостаток аналога и прототипа заключается в пониженной экологической безопасности в связи с повышенным содержанием вредных веществ при сгорании топлива, в частности, оксидов азота NO_x, в уходящих газах котла.A well-known analogue is a steam boiler with a drum and a furnace with a burner, to which a fuel supply pipe and an air duct are connected, a flue gas duct connected to the furnace (Arefiev SD, Operation of gas-fired heating boilers. Chelyabinsk. Publishing House, 1963. Fig. 81 on p. 144). This analogue is adopted as a prototype. The disadvantage of the analogue and the prototype is the reduced environmental safety due to the increased content of harmful substances during the combustion of fuel, in particular, nitrogen oxides NO _x in the flue gases of the boiler.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является разработка парового котла с повышенной экономичностью и экологической безопасностью.The technical problem to which the utility model is directed is the development of a steam boiler with increased efficiency and environmental safety.

Технический результат - повышение экологической безопасности и экономичности работы парового котла путем снижения температуры горения в наиболее теплонапряженной части топки и уменьшения концентрации оксидов азота NO_x в уходящих газах.The technical result is to increase the environmental safety and efficiency of the steam boiler by reducing the combustion temperature in the most heat-stressed part of the furnace and reducing the concentration of nitrogen oxides NO _x in the exhaust gases.

Для достижения этого результата предложен паровой котел с барабаном и топкой с горелкой, к которой подключены трубопровод подвода топлива и воздуховод, газоход уходящих газов.To achieve this result, a steam boiler with a drum and a furnace with a burner is proposed, to which a fuel supply pipe and an air duct, a flue gas duct are connected.

Особенность заключается в том, что котел снабжен регулятором содержания оксидов азота в уходящих газах, связанным с датчиком содержания оксидов азота, установленным в газоходе уходящих газов, и с регулирующим органом, установленным на трубопроводе продувочной воды, подключенном к воздуховоду перед горелкой котла.The peculiarity lies in the fact that the boiler is equipped with a regulator of the content of nitrogen oxides in the flue gases, connected with a sensor of the content of nitrogen oxides installed in the flue gas duct, and with a regulator installed on the purge water pipeline connected to the duct in front of the burner of the boiler.

Предложенная схема парового котла позволяет снизить выделение оксидов азота NO_x при сгорании топлива путем регулируемого введения продувочной воды в воздуховод перед горелкой с целью поддержания заданной температуры горения в топке, исключающей образование термических оксидов азота.The proposed scheme of a steam boiler makes it possible to reduce the emission of nitrogen oxides NO _x during fuel combustion by controlled introduction of purge water into the air duct in front of the burner in order to maintain a given combustion temperature in the furnace, eliminating the formation of thermal nitrogen oxides.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением искомого технического результата.Next, we consider the information confirming the possibility of implementing a utility model with obtaining the desired technical result.

Принципиальная схема парового котла приведена на чертеже.A schematic diagram of a steam boiler is shown in the drawing.

Паровой котел содержит топку 1 и барабан 2 с подключенным к нему трубопроводом 3 продувочной воды. Дутьевой вентилятор 4 связан воздуховодом с воздухоподогревателем 5, который в свою очередь, соединен воздуховодом 6 горячего воздуха с горелкой 7. Трубопровод 3 продувочной воды подключен к воздуховоду 6 горячего воздуха. Топка 1 соединена с газоходом 8 уходящих газов. На трубопроводе 3 продувочной воды установлен регулирующий орган 9, связанный с регулятором 10 содержания оксидов азота в уходящих газах. В газоходе 8 уходящих газов установлен датчик 11 содержания оксидов азота, связанный с регулятором 10 содержания оксидов азота в уходящих газах.The steam boiler contains a furnace 1 and a drum 2 with a purge water pipe 3 connected to it. The blower fan 4 is connected by an air duct to an air heater 5, which, in turn, is connected by a hot air duct 6 to the burner 7. A purge water pipe 3 is connected to the hot air duct 6. The furnace 1 is connected to the flue gas duct 8. On the pipe 3 purge water installed regulatory authority 9, associated with the regulator 10 of the content of nitrogen oxides in the exhaust gases. In the flue gas duct 8, a nitrogen oxide content sensor 11 is connected to the regulator 10 of the nitrogen oxide content in the flue gases.

Паровой котел работает следующим образом.Steam boiler operates as follows.

В топку 1 к горелке 7 подают топливо и воздух. Первичный воздух забирается из атмосферы при помощи дутьевого вентилятора 4 и подогревается в воздухоподогревателе 5. Затем по воздуховоду 6 нагретый воздух направляется к горелке 7. Уходящие газы отводятся по газоходу 8 уходящих газов.In the furnace 1 to the burner 7 serves fuel and air. Primary air is taken from the atmosphere by means of a blower fan 4 and heated in the air heater 5. Then, heated air is sent to the burner 7 through the duct 6. Flue gases are discharged through the flue gas duct 8.

Из барабана 2 по трубопроводу 3 продувочная вода поступает в воздуховод 6 горячего воздуха, где смешивается с воздухом.From the drum 2 through the pipe 3, the purge water enters the duct 6 of hot air, where it is mixed with air.

Полученная таким образом смесь продувочной воды и горячего воздуха через горелку 7 подается в топку 1.Thus obtained mixture of purge water and hot air through the burner 7 is fed into the furnace 1.

Регулируемое введение продувочной воды в воздуховод 6 горячего воздуха позволяет снизить температуру горения топлива и предотвратить тем самым образование термических оксидов азота. По импульсу от датчика 11 содержания оксидов азота, расположенного в газоходе 8 уходящих газов, регулятор 10 изменяет положение регулирующего органа 9 и количество продувочной воды, подаваемой в горелку 7 через воздуховод 6 горячего воздуха. Таким образом, поддерживается заданная температура горения в наиболее теплонапряженной зоне топки 1, исключающая образование термических оксидов азота NO_x.The adjustable introduction of purge water into the hot air duct 6 allows to reduce the combustion temperature of the fuel and thereby prevent the formation of thermal nitrogen oxides. By the pulse from the sensor 11 of the content of nitrogen oxides located in the flue gas duct 8, the controller 10 changes the position of the regulatory body 9 and the amount of purge water supplied to the burner 7 through the duct 6 of hot air. Thus, the desired combustion temperature is maintained in the most heat-stressed zone of the furnace 1, which excludes the formation of thermal nitrogen oxides NO _x .

Предложенная схема парового котла позволяет повысить экономичность и экологическую безопасность работы котла, снизить вредное антропогенное воздействие на климатическую систему продуктов сгорания топлива за счет снижения выбросов NO_x в атмосферу.The proposed scheme improves boiler efficiency and environmental safety of the boiler, to reduce the harmful anthropogenic interference with the climate system of the combustion products by reducing the NO _x emissions.

Таким образом, предложенная схема парового котла позволяет достичь заявленный технический результат.Thus, the proposed scheme of the steam boiler allows to achieve the claimed technical result.

Claims

A steam boiler with a drum and a furnace with a burner, to which a fuel supply pipe and an air duct are connected, a flue gas duct connected to the boiler, characterized in that the boiler is equipped with a regulator of the content of nitrogen oxides in the flue gases associated with a nitrogen oxide content sensor installed in the flue flue gases, and with a regulator installed on the purge water pipeline connected to the duct in front of the boiler burner.