RU2088848C1 - Method and system for burning solid pulverized fuel - Google Patents
Method and system for burning solid pulverized fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2088848C1 RU2088848C1 SU5065279A RU2088848C1 RU 2088848 C1 RU2088848 C1 RU 2088848C1 SU 5065279 A SU5065279 A SU 5065279A RU 2088848 C1 RU2088848 C1 RU 2088848C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- dust
- burning
- air
- pulverized
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к топочной технике и может быть использовано в системах сжигания угольной пыли. The invention relates to a furnace technique and can be used in coal dust combustion systems.
Известны способы сжигания твердого пылевидного топлива, включающие операцию термообработки (предварительного подогрева) угольной пыли продуктами сгорания вспомогательного топлива до 600 800oC с последующим смешением ее с горячим воздухом на выходе из горелки в топочную камеру.Known methods of burning solid pulverized fuel, including the operation of heat treatment (preheating) of coal dust by the combustion products of auxiliary fuel up to 600 800 o C followed by mixing it with hot air at the outlet of the burner into the combustion chamber.
Эта операция является эффективным средством перевода связанного азота топлива в молекулярный азот и соответственно уменьшения выбросов оксидов азота при одновременном улучшении важнейших технико-экономических показателей работы котла, таких как расширение диапазона его устойчивой работы, снижение механического недожога, повышение устойчивости работы при нестабильности качества топлива. This operation is an effective means of converting bound fuel nitrogen to molecular nitrogen and, accordingly, reducing nitrogen oxide emissions while improving the most important technical and economic indicators of the boiler, such as expanding the range of its stable operation, reducing mechanical underburning, increasing the stability of the work with instability of fuel quality.
Способы сжигания твердого пылевидного топлива с предварительной его термообработкой (Подготовка и сжигание топлива в топках мощных паровых котлов: Cб. статей /труды ВТИ, М. 1989). Methods of burning solid pulverized fuel with its preliminary heat treatment (Preparation and burning of fuel in the furnaces of powerful steam boilers: Cb. Articles / proceedings of VTI, M. 1989).
Одним из них является способ сжигания твердого измельченного топлива (авт. св. СССР N 1198315, F 23 С 11/00 1984), предусматривающий термообработку топлива и сжигание его совместно с воздухом в псевдоожиженном слое. One of them is a method of burning solid crushed fuel (ed. St. USSR N 1198315, F 23
Главным условием эффективности газификации твердого пылевидного топлива (угольной пыли) по снижению выбросов окислов азота в процессе термообработки является отсутствие либо минимальное содержание кислорода в зоне термообработки. The main condition for the efficiency of gasification of solid pulverized fuel (coal dust) in reducing emissions of nitrogen oxides during the heat treatment is the absence or minimum oxygen content in the heat treatment zone.
Это обеспечивает двумя путями: либо посредством транспорта топлива в зону термообработки дымовыми газами, отбираемыми из топки или за котлом, либо применением в качестве транспортирующей среды воздуха, при этом в зоне подогрева из смеси топлива, воздуха и дымовых газов удаляют часть воздуха для ограничения концентрации кислорода в этой зоне. This provides two ways: either by transporting fuel to the heat treatment zone with flue gases taken from the furnace or behind the boiler, or using air as a conveying medium, while part of the air is removed from the mixture of fuel, air and flue gases in the heating zone to limit oxygen concentration in this zone.
Прототипом изобретения и базовым вариантом для сравнения является патент ФРГ N 3537388. Способ и устройство для снижения образования окислов азота при сжигании пылевидных топлив. The prototype of the invention and the basic option for comparison is the Federal Republic of Germany patent N 3537388. A method and apparatus for reducing the formation of nitrogen oxides during the combustion of pulverized fuels.
В этом способе в качестве транспортирующей среды для пылевидного твердого топлива используют воздух, при этом из зоны подогрева воздух удаляют до ограничения концентрации кислорода в ней до 8%
Недостатком этого способа является сложность его реализации.In this method, air is used as a transporting medium for pulverulent solid fuel, while air is removed from the heating zone until the oxygen concentration in it is limited to 8%
The disadvantage of this method is the complexity of its implementation.
Предлагается более простой и надежный способ сжигания пылевидного твердого топлива с уменьшенным выходом окислов азота, содержащий предварительных подогрев пыли продуктами сгорания вспомогательного топлива до 600-800oC и последующее сжигание топливо-воздушной смеси высокой концентрации с соотношением транспортирующего воздуха и пылевидного твердого топлива по массе 1: (30-50), отличающийся тем, что пылевидное твердое топливо (угольную пыль) в зону термообработки подают в псевдоожиженном состоянии.A simpler and more reliable method of burning pulverized solid fuel with a reduced yield of nitrogen oxides is proposed, comprising preheating the dust with combustion products of auxiliary fuel to 600-800 o C and subsequent burning of a high concentration fuel-air mixture with a ratio of conveying air and pulverized solid fuel by weight 1 : (30-50), characterized in that the pulverized solid fuel (coal dust) in the heat treatment zone is served in a fluidized state.
Схематически предлагаемая технология сжигания пылевидного твердого топлива представлена на фиг. 1. A schematically proposed pulverized solid fuel combustion technology is shown in FIG. one.
Исходным элементом является блок 1 псевдоожижения пылевидного твердого топлива, куда подают пыль 2 и сжатый воздух 3. С помощью блока псевдоожижения обеспечивают последующее перемещение топлива по технологическому тракту с минимальным содержанием в нем воздуха-носителя. The starting element is a pulverized solid
Псевдоожиженный поток топлива 4 поступает в блок подогрева пыли 5, где обеспечивают его контакт с газовым высокотемпературным теплоносителем 6, образующимся в блоке 7 за счет сжигания смеси вспомогательного топлива 8 и необходимого количества воздуха 9. The fluidized stream of fuel 4 enters the
Из блока подогрева пыли 5 подогретая пылегазовая смесь 10 поступает в блок газификации 11. После завершения процесса газификации модифицированное топливо 12 (полукоксовая пыль и газообразные продукты газификации в смеси с газовым теплоносителем) поступает в горелку 13 для сжигания в смеси с горячим 14. From the
Топливо-воздушная смесь 15 воспламеняется на срезе горелки, а процесс горения развивается в топочной камере 16 котла. The fuel-air mixture 15 ignites at the cut of the burner, and the combustion process develops in the combustion chamber 16 of the boiler.
Предлагаемый способ сжигания пылевидного твердого топлива по сравнению с прототипом (базовым вариантом) обеспечивает концентрацию кислорода в зоне термообработки от 0-1,5% в начальном участке зоны до 0 на выходном участке (избыток воздуха во вспомогательной горелке для получения теплоносителя α 1,0). Таким образом, основная часть процесса газификации развивается при содержании кислорода в газовой смеси, контактирующей с газифицируемой пылью, практически близком к нулю. The proposed method of burning pulverized solid fuel in comparison with the prototype (basic version) provides an oxygen concentration in the heat treatment zone from 0-1.5% in the initial section of the zone to 0 in the output section (excess air in the auxiliary burner to obtain a coolant α 1.0) . Thus, the main part of the gasification process develops when the oxygen content in the gas mixture in contact with gasified dust is almost close to zero.
По сравнению с прототипом, предусматривающим ввод пылевидного твердого топлива в зону подогрева и газификации в виде пылевзвеси, перевод его в псевдоожиженное состояние позволяет упростить конструкцию узла термообработки пыли, поскольку из системы исключаются необходимые при подаче пылевзвеси узлы, осуществляющие процесс разделения газовой среды с выводом из зоны термообработки избыточного воздуха. Compared with the prototype, which involves the introduction of pulverized solid fuel into the heating and gasification zone in the form of a dust suspension, its transition to a fluidized state makes it possible to simplify the design of the dust heat treatment unit, since the nodes necessary for the separation of the dust from the system, which carry out the process of separating the gaseous medium from the zone, are excluded heat treatment of excess air.
Для осуществления рассматриваемого способа сжигания пылевидного твердого топлива с уменьшенным выходом окислов азота предлагается система, представляющая собой горелку со встроенным узлом подогрева и газификации пыли. To implement the considered method of burning pulverized solid fuel with a reduced yield of nitrogen oxides, a system is proposed which is a burner with an integrated dust heating and gasification unit.
Система сжигания твердого пылевидного топлива содержит устройство подачи и сжигания топливо-воздушной смеси для получения газа-теплоносителя, устройство для подачи пылевидного топлива, устройство для смешения, прогрева и газификации топливных частиц и канала для подвода термообработанной пыли совместно с продуктами газификации и газом-теплоносителем в топку. A solid pulverized fuel combustion system comprises a device for feeding and burning a fuel-air mixture to produce a heat carrier gas, a device for supplying a pulverized fuel, a device for mixing, heating and gasifying fuel particles and a channel for supplying heat-treated dust together with gasification products and a heat carrier gas in firebox.
От прототипа (системы по патенту ФРГ N 3537388) эта система отличается тем, что на входе в зону термообработки она оснащена устройством для аэрации (псевдоожижения) потока пыли. This system differs from the prototype (system according to the FRG patent N 3537388) in that it is equipped with a device for aeration (fluidization) of the dust stream at the entrance to the heat treatment zone.
Кроме того, в ней устройство для сжигания вспомогательной топливо-воздушной смеси выполнено в виде изолированной кольцевой полости, расположенной концентрично пылеподающему патрубку, образующему внутреннюю кольцевую стенку камеры сжигания, и связанной с рабочим каналом, суженным коническим патрубком. In addition, in it, the device for burning auxiliary fuel-air mixture is made in the form of an isolated annular cavity located concentrically to the dust supply pipe forming the inner annular wall of the combustion chamber and connected to the working channel, narrowed by a conical pipe.
На фиг. 2 показан продольный разрез системы, которая содержит корпус горелки 1 с примыкающим к нему патрубком 2 подвода горячего воздуха, центральный рабочий канал 3, связанную с ним камеру сжигания 4 вспомогательного топлива с воздушным лопаточным завихрителем 5 и воздухоподводящим патрубком 6 для подвода воздуха, необходимого для сжигания вспомогательного топлива (газа), вспомогательную горелку 7 с газоподводящим патрубком 8. Корпус горелки 1 примыкает к топке 9. In FIG. 2 shows a longitudinal section through a system that includes a
Вспомогательная горелка 7 установлена концентрично патрубку 10, расположенному по оси корпуса горелки 1. The
Для аэрации пылевого потока и придания ему свойств псевдоожиженной среды предусмотрено аэрирующее устройство 11, например, струйного типа, к которому примыкает патрубок 12 для подвода пылевоздушной смеси и в которое по патрубку 13 подается аэрирующий воздух. For aeration of the dust stream and giving it the properties of a fluidized medium, an
Камера сжигания 4 связана с центральным рабочим каналом 3 горелки суженным коническим патрубком 14. The combustion chamber 4 is connected with the Central working
В процессе работы системы смесь вспомогательного топлива (газа), поступающего из патрубка 8, и воздуха, поступающего из патрубка 6, (в соотношении, соответствующем стехиометрическому составу смеси, т.е. a 1,0) выгорает в основном в пределах камеры 4. В дожигании смеси в центральном рабочем канале 3 принимает участие воздух из псевдоожиженного центрального пылеугольного потока, поступающего в горелку по патрубку 10. During the operation of the system, the mixture of auxiliary fuel (gas) coming from the nozzle 8 and the air coming from the nozzle 6 (in the ratio corresponding to the stoichiometric composition of the mixture, i.e., a 1.0) burns out mainly within the chamber 4. In the afterburning of the mixture in the central working
В основном участке центрального рабочего канала 3, где осуществляется газификация угольной пыли, содержание кислорода близко к нулю. In the main section of the central working
В результате высокоскоростного подогрева угольных частиц продуктами сгорания вспомогательного топлива осуществляется термическое разложение азотсодержащих соединений с образованием молекулярного азота. Одновременно идет процесс пиролиза угля. As a result of high-speed heating of coal particles by the combustion products of auxiliary fuel, thermal decomposition of nitrogen-containing compounds is carried out with the formation of molecular nitrogen. At the same time, the process of pyrolysis of coal.
Длина центрального рабочего канала 3 выбирается из условия обеспечения прогрева и завершения преобразования азотных соединений топлива до выхода в топку: скорость в рабочем канале 3 поддерживается на уровне 20-25 м/с, что исключает отложение в нем пыли и сепарацию полукоксовой пыли из факела в топке. Температура на выходе из канала 600-800oC.The length of the central working
Таким образом, предлагаемая система сжигания твердого пылевидного топлива отличается от прототипа (базового варианта) наличием центрального патрубка 10 со встроенным аэрирующим устройством 11 для ввода псевдоожиженного потока пыли, с концентрично расположенной и изолированной от этого потока камерой 4 сжигания вспомогательного топлива. Thus, the proposed solid pulverized fuel combustion system differs from the prototype (basic version) by the presence of a
Выполнение горелки с пространственным разделением канала ввода псевдоожиженной пыли в зону подогрева, камеры смещения и сжигания вспомогательного топлива и соответствующего количества воздуха и камеры смещения газового теплоносителя с угольной пылью позволяет практически исключить кислород из зоны газификации пылеугольных частиц, что способствует наиболее полному переводу связанного азота топлива в молекулярный азот. The implementation of the burner with the spatial separation of the channel for introducing fluidized dust into the heating zone, the bias chamber and the combustion of auxiliary fuel and the corresponding amount of air, and the bias chamber of the gas coolant with coal dust makes it possible to practically exclude oxygen from the gasification zone of pulverized coal particles, which contributes to the most complete conversion of the bound nitrogen of the fuel into molecular nitrogen.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5065279 RU2088848C1 (en) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | Method and system for burning solid pulverized fuel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5065279 RU2088848C1 (en) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | Method and system for burning solid pulverized fuel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2088848C1 true RU2088848C1 (en) | 1997-08-27 |
Family
ID=21614715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5065279 RU2088848C1 (en) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | Method and system for burning solid pulverized fuel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2088848C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803772C1 (en) * | 2023-01-16 | 2023-09-19 | Дмитрий Рюрикович Григорьев | Method for reducing nitrogen oxide emissions from coal dust combustion |
-
1992
- 1992-10-12 RU SU5065279 patent/RU2088848C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1198315, кл. F 23 C 11/00, 1984. Патент ФРГ N 3537388, кл. F 23 C 11/00, 1985. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803772C1 (en) * | 2023-01-16 | 2023-09-19 | Дмитрий Рюрикович Григорьев | Method for reducing nitrogen oxide emissions from coal dust combustion |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2001265303B2 (en) | Low nitrogen oxides emissions using three stages of fuel oxidation and in-situ furnace flue gas recirculation | |
CA2222819C (en) | Method and device for producing and utilizing gas from waste materials | |
AU2001265303A1 (en) | Low nitrogen oxides emissions using three stages of fuel oxidation and in-situ furnace flue gas recirculation | |
GB2146113A (en) | Combustion of nitrogenous fuels | |
JPH11501116A (en) | Method and apparatus for utilizing biofuel or waste material for energy production | |
US3508506A (en) | Process and apparatus for reduction of unburned combustible in fly ash | |
US6244200B1 (en) | Low NOx pulverized solid fuel combustion process and apparatus | |
CN111964435B (en) | Pulverized coal decoupling combustion reduction NO of cement decomposing furnace x Exhaust system and method | |
BG60777B1 (en) | Method for the reduction of n2o separation in the combustion of nitrogen-containing substances in fluidized bed reactors | |
EP0432293B1 (en) | Method for recovering waste gases from coal combustor | |
US5042400A (en) | Method and apparatus for partial combustion of coal | |
JP4015026B2 (en) | Advanced NOx reduction method for boilers | |
RU2088848C1 (en) | Method and system for burning solid pulverized fuel | |
RU2038535C1 (en) | Pulverized-coal burner with low yield of nitric oxides | |
RU2201554C1 (en) | Method for plasma ignition of pulverized coal | |
JPS62169907A (en) | Pulverized coal combustion boiler | |
RU2143084C1 (en) | Method for combined-cycle combustion of natural gas, pulverized coal, and gas products of thermochemical treatment of coal | |
RU2013691C1 (en) | Cyclone precombustion chamber of boiler | |
RU1774131C (en) | Method of preparation and combustion of solid fuel | |
JP2565620B2 (en) | Combustion method of pulverized coal | |
RU2057990C1 (en) | Method for combined fuel combustion | |
CN115164592B (en) | Secondary oxy-fuel combustion enriched CO of decomposing furnace2Systems and methods of (a) | |
RU2009402C1 (en) | Method and device for burning low-reaction powdered fuel | |
RU2047046C1 (en) | Method for combustion of pulverized solid fuel in furnace | |
RU2078286C1 (en) | Method of gasifying low-reaction solid fuel |