RU2137045C1 - Способ термической подготовки твердого топлива к сжиганию - Google Patents
Способ термической подготовки твердого топлива к сжиганию Download PDFInfo
- Publication number
- RU2137045C1 RU2137045C1 RU97117796A RU97117796A RU2137045C1 RU 2137045 C1 RU2137045 C1 RU 2137045C1 RU 97117796 A RU97117796 A RU 97117796A RU 97117796 A RU97117796 A RU 97117796A RU 2137045 C1 RU2137045 C1 RU 2137045C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- fuel
- reducing gas
- combustion
- burning
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сжигании твердых угдеводородсодержащих материалов, содержащих летучие вещества в процессе газификации: каменный и бурый угли, сланцы, торф, сухие остатки биомассы сельского хозяйства. В способе термической подготовки твердого топлива к сжиганию, включающем нагрев топлива путем смешения с высокотемпературными продуктами горения, дожигание мелочи углеводородных паров в зоне сжигания, в качестве высокотемпературных газов подают восстановительный газ до получения температуры смешенного потока в слое материала 300 - 550oС, причем навстречу потоку подают воздух на окисление, поддерживая температуру в слое 700 - 950°С, и суммарный газовый поток дожигают в зоне сжигания. Восстановительный газ получают при сжигании углеводородного топлива с коэффициентом расхода воздуха α =0,4-0,85 и подают в соотношении к топливу 0,3-0,5:1. Процесс окисления ведут при α =1,1-0,7. Технический результат от использования изобретения в топках тепловых агрегатов (котлов) позволяет полностью исключить содержание в дымовых газах сажи, толуола, стирола, бензпирена, а также снизить содержание окислов азота до 30 мг/м3, оксида углерода до 6 мг/м3. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при сжигании твердых углеводородсодержащих материалов, содержащих летучие вещества в процессе газификации: каменный и бурый угли, сланцы, торф, сухие остатки биомассы сельского хозяйства.
Известен способ сжигания твердого топлива, включающий подачу воздуха, образование продуктов сгорания и газификации, их движение через слой топлива и дожигание с подачей вторичного воздуха (1).
Недостатком способа является выброс значительного количества вредных углеводородов в атмосферу в результате недожога топлива.
Известен способ термической подготовки пылевидного топлива к сжиганию путем смешения с высокотемпературными продуктами горения в отдельной топке. Топливо приобретает высокую реакционную способность, но выброс вредных веществ в атмосферу остается высоким (2).
Известен способ предварительного нагревания горючего сланца, включающий нагрев его путем смешения с высокотемпературными газами горения, подаваемыми в зону нагрева, сгорание мелочи и углеводородных паров, содержащихся в дымовых газах, отводимых из зоны нагрева в зону сгорания (3). Недостатком способа является выброс значительного количества вредных углеводородов в атмосферу.
Задачей изобретении является снижение загрязнения атмосферы.
Поставленная задача решается тем, что в способе термической подготовки твердого топлива к сжиганию, включающем нагрев топлива путем смешения с высокотемпературными продуктами горения, дожигание мелочи и углеводородных паров в зоне сгорания, в качество высокотемпературных продуктов горения подают восстановительный газ до получения температуры смешанного потока в слое материала 300-550oC, причем навстречу потоку подают воздух для окисления, поддерживая температуру в слое 700-950oC, и суммарный газовый поток дожигают в зоне сгорания.
Задача решается также тем, что восстановительный газ получают при сжигании углеводородного топлива с коэффициентом расхода воздуха α = 0,4-0,85, и подают в соотношениях к топливу 0,3-0,5:1. Задача решается также тем, что процесс окисления ведут при α = 1,1-0,7.
Состав восстановительного газа, используемого в качестве реагента при подготовке твердого топлива к сжиганию, может изменяться в широких пределах в зависимости от коэффициента избытка воздуха в генераторе восстановительного газа. Газ, поступающий в реактор, содержит водород, газообразные углеводороды, оксид и диоксид углерода, водяной пар. Твердое топливо с высоким выходом летучих (более 30% от горючей массы топлива) при нагревании восстановительным газом при температуре более 250o начинает выделять легкокипящие углеводороды. Пары углеводородов в силу разности парциального давления быстро удаляются с поверхности и глубины твердого топлива. Отсутствие свободного кислорода в восстановительном газе не позволяет углеводородным парам воспламеняться. При более высокой температуре (>500oC) водород и газообразные углеводороды восстановительного газа могут вступать в реакцию c более тяжелыми углеводородами топлива, например смолами, образуя более легкие углеводороды. Смесь паров углеводородного топлива и восстановительного газа выводится из реактора через систему отверстий в топку для их сжигания.
Верхний предел температуры смешанного потока 550oC обусловлен нижней границей размягчения бурого и каменного углей. Нагревание выше этих температур ведет к спеканию угля, что резко ухудшает процесс термической подготовки. А при температуре ниже 300oC реакция взаимодействия восстановительного газа с топливом протекает слабо.
Из восстановительной зоны топливо поступает в зону окисления, куда подают воздух с α = 1,1-0,7. Оставшийся твердый углерод нагретого материала, вступая в реакцию с кислородом, образует оксид и диоксид углерода. Количество воздуха, подаваемого на горение, регулируют по температуре слоя, поддерживая температуру в слое 700-950oC. Ниже 700oC в топливе остается невыгоревший углерод, а верхний интервал температур обусловлен нижней границей плавкости золы, а также возможностью снижения содержания сернистых соединений в газообразных продуктах.
Продукты горения зоны окисления смешиваются в реакторе с продуктами восстановительной зоны, образуя общий поток, который выводят через систему отверстий в зону сгорания и дожигают в топке.
На чертеже показана схема осуществления способа подготовки твердого топлива к сжиганию, где 1 - генератор восстановительного газа, 2 - реактор, 3 - восстановительная зона, 4 - зона окисления, 5 - патрубок подачи воздуха, 6 - колосниковая решетка, 7 - отверстия для вывода газов, 8 - топка (зона сжигания).
Способ осуществляют следующим образом. Топливо через герметичный питатель загружают в реактор 2, представляющий собой металлический корпус, футерованный изнутри огнеупорным материалом, например корундом, стойким к углеводородным соединениям в восстановительной среде. В верхнюю часть реактора из генератора 1 подают восстановительный газ в зону 3 до образования температуры в слое материала 300-550oC. В этой зоне выделяются легкокипящие углеводороды, а материал, содержащий твердый углерод и золу, опускается в зону окисления 4, куда через патрубок 5 и решетку 6 на горение подают воздух с α 1,1-0,7 для поддержания в слое температуры 700-950oC. Газы восстановительной зоны 3 и зоны окисления 4 образуют общий поток, который выводят через отверстия 7 и дожигают в топке 8.
Пример 1. В реактор 2 через питатель загружают каменный уголь Кузнецкого бассейна "Беловский Ж", характеризующийся выходом летучих 37%. Из генератора 1 подают восстановительный газ в соотношении к углю 0,4:1, полученный при сжигании метана с коэффициентом избытка воздуха α = 0,75. Температура в слое материала составляет 520oC. В зону 4 подают через патрубок 5 и решетку 6 воздух для окисления с коэффициентом избытка α = 0,8 для поддержания температуры в слое 900oC. Общий поток газов отводят через отверстия 7 и дожигают в топке 8 при температуре 1250oC с α = 1,5.
Пример 2. В реактор 2 загружают сухие отходы древесины с выходом летучих 85%. Нагревают восстановительным газом, полученным в генераторе 1 при α = 0,5, в соотношении газа к материалу 0,4:1. Время обработки 20 минут. Температура в слое материала 550oC. В зону 4 подают воздух на окисление углерода с коэффициентом избытка α = = 0,7 для поддержания температуры в слое 850oC. Общий поток газов дожигают в топке 8.
Предлагаемый способ подготовки твердого топлива к сжиганию при использовании в топках тепловых агрегатов (котлов) позволит полностью исключить содержание в дымовых газах сажи, стирола, толуола, бензпирена, а также снизить содержание окислов азота до 30 мг/м3, оксида углерода до 6 мг/м3.
Claims (4)
1. Способ термической подготовки твердого топлива к сжиганию, включающий нагрев топлива путем смешения с высокотемпературными продуктами горения, дожигание мелочи и углеводородных паров в зоне сгорания, отличающийся тем, что в качестве высокотемпературных продуктов горения подают восстановительный газ до получения температуры смешанного потока в слое материала 300 - 550oС, причем навстречу потоку восстановительного газа подают воздух для окисления, поддерживая температуру в слое 700 - 950oС и суммарный газовый поток дожигают в камере сгорания.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановительный газ получают при сжигании углеводородного топлива с коэффициентом расхода воздуха α = 0,4 - 0,85.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что восстановительный газ подают в соотношении к топливу 0,3 - 0,5 : 1.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс окисления ведут при α = 1,1 - 0,7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97117796A RU2137045C1 (ru) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Способ термической подготовки твердого топлива к сжиганию |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97117796A RU2137045C1 (ru) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Способ термической подготовки твердого топлива к сжиганию |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97117796A RU97117796A (ru) | 1999-06-27 |
RU2137045C1 true RU2137045C1 (ru) | 1999-09-10 |
Family
ID=20198446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97117796A RU2137045C1 (ru) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | Способ термической подготовки твердого топлива к сжиганию |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2137045C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005102639A1 (fr) | 2004-04-26 | 2005-11-03 | Krivoruchko, Evgeny Petrovich | Procede de retraitement thermique de pneus uses et dispositif correspondant |
-
1997
- 1997-10-24 RU RU97117796A patent/RU2137045C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005102639A1 (fr) | 2004-04-26 | 2005-11-03 | Krivoruchko, Evgeny Petrovich | Procede de retraitement thermique de pneus uses et dispositif correspondant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1075003A (en) | Process and apparatus for the production of combustible gas | |
Ogada et al. | Combustion characteristics of wet sludge in a fluidized bed: Release and combustion of the volatiles | |
US4427362A (en) | Combustion method | |
US4142867A (en) | Apparatus for the production of combustible gas | |
WO2007081296A1 (en) | Downdraft/updraft gasifier for syngas production from solid waste | |
CA2222819C (en) | Method and device for producing and utilizing gas from waste materials | |
CA2298785A1 (en) | Reburn process | |
US5746142A (en) | Horizontally pivoted system grate for a furnace | |
EP0432293B1 (en) | Method for recovering waste gases from coal combustor | |
US4745869A (en) | Method and apparatus for calcining limestone using coal combustion for heating | |
RU2336465C2 (ru) | Способ плазменно-угольной растопки котла | |
US4700639A (en) | Utilization of low grade fuels | |
RU2079051C1 (ru) | Способ переработки твердых бытовых отходов | |
Kim et al. | Combustion characteristics of shredded waste tires in a fluidized bed combustor | |
KR100952609B1 (ko) | 상하향 통풍식 복합 가스화 장치 | |
JP2005114261A (ja) | バイオマス系燃料の燃焼方法 | |
EP0972161B1 (en) | Method for treating waste material containing hydrocarbons | |
RU2137045C1 (ru) | Способ термической подготовки твердого топлива к сжиганию | |
KR20090037864A (ko) | 석탄회 내의 미연 탄소의 산소 부화 연소 | |
JPS5917063B2 (ja) | 揮発分の多い固体燃料を用いた石灰石の焼成方法 | |
RU2821504C1 (ru) | Способ газификации углеродсодержащего твердого топлива | |
RU2199058C1 (ru) | Способ сжигания твёрдого пылеугольного топлива в топках паровых и водогрейных котлов (варианты) | |
RU2044954C1 (ru) | Способ сжигания твердого топлива | |
KR200226139Y1 (ko) | 폐기물 교반용 화격자를 갖는 하향통풍식 폐기물 소각장치 | |
US20060104883A1 (en) | Method for treating materials containing free or chemically boundcarbon |