RU2213907C1 - Method for stepwise burning of fuel in boiler with cooled combustion chambers and fire tubes - Google Patents
Method for stepwise burning of fuel in boiler with cooled combustion chambers and fire tubes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2213907C1 RU2213907C1 RU2002120621/06A RU2002120621A RU2213907C1 RU 2213907 C1 RU2213907 C1 RU 2213907C1 RU 2002120621/06 A RU2002120621/06 A RU 2002120621/06A RU 2002120621 A RU2002120621 A RU 2002120621A RU 2213907 C1 RU2213907 C1 RU 2213907C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- combustion
- fuel
- fire tubes
- boiler
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к топочной технике и может быть использовано в котлах с дымогарными трубами для высокоэффективного нагрева воды и выработки пара при низком выходе в атмосферу оксидов азота. The invention relates to a furnace technique and can be used in boilers with smoke tubes for highly efficient heating of water and steam production with a low exit to the atmosphere of nitrogen oxides.
Известен способ сжигания топлива в котле с камерой сгорания и охлаждения дымовых газов в дымогарных трубах (см. кн. К.Ф. Роддатис, Э.И. Ромм, Н.А. Семененко и др. Котельные установки. Т. 2. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1946, с. 9-19, фиг. 5, 9). Тепло сжигаемого топлива передается воде в дымогарных трубах для ее нагрева. Недостаток способа - большая степень недожога, потерь тепла и значительный выход оксидов азота в атмосферу. A known method of burning fuel in a boiler with a combustion chamber and cooling flue gases in smoke tubes (see book. K.F. Roddatis, E.I. Romm, N.A. Semenenko, etc. Boiler installations. T. 2. - M .-L.: Gosenergoizdat, 1946, p. 9-19, Fig. 5, 9). The heat of the fuel burned is transferred to the water in the chimneys to heat it. The disadvantage of this method is a large degree of underburning, heat loss and a significant release of nitrogen oxides into the atmosphere.
Известен способ ступенчатого сжигания топлива в котле с охлаждаемой камерой сгорания путем экзотермического взаимодействия с кислородом первичной порции воздуха в камере сгорания с охлаждаемыми настенными экранами и последующего доокисления образующихся продуктов неполного сгорания потоками вторичного воздуха (журнал "Электрические станции", 11, 1991 г., Осинцев В. В. , Джундубаев А. К., Гигин В.Я., др. Перевод котла БКЗ-220 на технологию ступенчатого сжигания топлива. С. 17-22). Способ обеспечивает более высокую степень выгорания топлива и снижение потерь тепла и концентрации оксидов азота в отводимых продуктах сгорания. Однако он не дает эффекта на котлах с дымогарными трубами. There is a method of staged combustion of fuel in a boiler with a cooled combustion chamber by exothermic interaction with oxygen of a primary portion of air in a combustion chamber with cooled wall screens and subsequent oxidation of the resulting products of incomplete combustion with secondary air flows (journal "Electric stations", 11, 1991, Osintsev V.V., Dzhundubaev A.K., Gigin V.Ya., et al. Transfer of the BKZ-220 boiler to the technology of stepwise combustion of fuel. P. 17-22). The method provides a higher degree of fuel burnout and a reduction in heat loss and the concentration of nitrogen oxides in the exhaust products of combustion. However, it does not give effect on boilers with smoke tubes.
Известен способ ступенчатого сжигания топлива в котле с охлаждаемой камерой сгорания путем экзотермического взаимодействия с кислородом первичной порции воздуха в камере сгорания и последующим доокислением образующихся продуктов сгорания вторичным воздухом, вводимым параллельными струями в виде воздушной завесы продуктам сгорания, покидающим топку через выходное окно (см. авторское свидетельство СССР 1627781, МПК Р 23 С 11/01; опубл. В БИ 6, 1991). Воздушная завеса при реализации известного способа в отсутствие дымогарной секции повышает эффективность процесса сжигания. Недостаток способа - высокая неравномерность протекания вторичных экзотермических реакций в сечении выходного окна, влекущая перегревы и разрывы дымогарных труб, а также высокие потери тепла, недожог топлива и выход оксидов азота - проявляется при подключении дымогарной секции к выходящему окну камеры сгорания. There is a method of stepwise combustion of fuel in a boiler with a cooled combustion chamber by exothermic interaction with oxygen of a primary portion of air in the combustion chamber and subsequent reoxidation of the resulting combustion products with secondary air introduced by parallel jets in the form of an air curtain to the combustion products leaving the furnace through the exit window (see author USSR certificate 1627781, IPC R 23 C 11/01; published in BI 6, 1991). The air curtain when implementing the known method in the absence of a smoke section increases the efficiency of the combustion process. The disadvantage of this method is the high unevenness of the occurrence of secondary exothermic reactions in the cross section of the exit window, which leads to overheating and ruptures of smoke tubes, as well as high heat losses, underburning of fuel and the output of nitrogen oxides - is manifested when the smoke section is connected to the exit window of the combustion chamber.
В задачу настоящего изобретения входит снижение недожога, потерь тепла и выхода оксидов азота в атмосферу с продуктами сгорания, покидающими котел с охлажденными камерой сгорания и дымогарными трубами. The objective of the present invention is to reduce the underburning, heat loss and the release of nitrogen oxides into the atmosphere with combustion products leaving the boiler with a cooled combustion chamber and smoke tubes.
Для этого при ступенчатом сжигании топлива в котле с охлаждаемыми камерой сгорания и дымогарными трубами путем экзотермического взаимодействия с кислородом первичной порции воздуха в камере сгорания, доокисления образующихся продуктов неполного сгорания струями вторичной порции воздуха в выходном окне камеры сгорания и охлаждения дымовых газов в системе водоохлаждаемых отводящих дымогарных труб, согласно изобретению вторичное экзотермическое реагирование осуществляют в отводящих дымогарных трубах, а воздушные струи с кислородом для протекания вторичных реакций вводят тангенциально к окружности в центре входного сечения системы дымогарных труб. For this, during step-by-step burning of fuel in a boiler with a cooled combustion chamber and smoke pipes by exothermic interaction with oxygen of a primary portion of air in the combustion chamber, additional oxidation of the products of incomplete combustion with jets of a secondary portion of air in the exit window of the combustion chamber and cooling of flue gases in a water-cooled exhaust smoke system pipes, according to the invention, the secondary exothermic reaction is carried out in the exhaust smoke pipes, and air jets with oxygen for secondary reactions to occur, they are introduced tangentially to a circle in the center of the inlet section of the smoke pipe system.
Тангенциальный ввод струй вторичного воздуха обеспечивает равномерность поля концентраций реагирующей системы, однородность окисления продуктов неполного сгорания и снижение недожога топлива, а вторичное реагирование непосредственно в охлаждаемых дымогарных трубах увеличивает эффективность нагрева воды, снижает потери тепла и концентрацию оксидов азота в отводимых продуктах сгорания. The tangential injection of secondary air jets ensures uniformity of the concentration field of the reacting system, uniformity of oxidation of incomplete combustion products and reduction of fuel underburning, and secondary reaction directly in cooled smoke tubes increases the efficiency of water heating, reduces heat loss and the concentration of nitrogen oxides in the exhaust products of combustion.
На фиг.1-5 представлены установки, реализующие разработанный способ ступенчатого сжигания топлива. На фиг.1 - схема котла с боковым отводом дымовых газов через дымогарные трубы; на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1; на фиг.3 - схема котла с вертикальным отводом дымовых газов через дымогарные трубы; на фиг.4 - разрез Б-Б по фиг.3; на фиг.5 - разрез В-В по фиг.3. Figure 1-5 presents the installation that implements the developed method of stepwise combustion of fuel. Figure 1 - diagram of a boiler with lateral exhaust gas through smoke tubes; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a diagram of a boiler with a vertical exhaust gas through smoke tubes; figure 4 is a section bB in figure 3; figure 5 - section bb in figure 3.
Установка на фиг.1, 2 реализует предлагаемый способ при работе на твердом топливе: дровах и угле, содержит камеру сгорания 1 с охлаждаемыми водой экранами 2, систему подачи первичного воздуха с соплами 3, установленную в подовой части камеры 1, систему ввода топлива 4, систему тангенциального ввода вторичного воздуха с соплами 5, водоохлаждаемую секцию 6 с дымогарными трубами 7. Вывод охлажденных после секции 6 газов в атмосферу (или в дымовую трубу) - через патрубок 8. The installation in figures 1, 2 implements the proposed method when working on solid fuel: wood and coal, contains a combustion chamber 1 with water-cooled
Способ реализуется путем ввода топлива (угля, дров) через устройство 4 на дутьевую решетку с соплами первичного воздуха 3 и подачи под эту же решетку 3 первичной порции воздуха, которой достаточно только для частичного окисления с образованием продуктов неполного сгорания. Эти продукты по результатам экзотермического воздействия реагентов нагреваются и отдают часть своего тепла радиацией экранам 2, по которым подается вода. Нагретая в камере сгорания вода отводится в системы теплоснабжения, отопления на другие нужды. Зола через решетку 3 попадает в зольник, откуда периодически удаляется в процессе работы котла. Охлаждаемые в камере 1 продукты неполного сгорания направляются на вход в дымогарные трубы 7 (к выходному окну 9 камеры 1, куда подключена секция 6), туда же вводят вторичную порцию воздуха через тангенциальные сопла 5. Воздушные струи через сопла 5 вводят по касательной к окружности 11 в центре входного сечения 12 системы 6 дымогарных труб 7, совпадающего с выходным окном 9 камеры 1. В дымогарных трубах 7 продолжаются процессы горения и теплоотдачи от газов к воде. Дымовые газы из труб 7 попадают в сборный патрубок 8, откуда в дымовую трубу (не показана) либо напрямую в атмосферу через систему дополнительной очистки (не показана). Нагреваемая в секции 6 вода направляется на производственные или отопительные нужды. Тангенциальный ввод воздушных струй через сопла 5 обеспечивает высокую степень перемешивания продуктов неполного сгорания и окислителя, наиболее полное и глубокое протекание вторичных экзотермических реакций, а одновременное охлаждение реагентов позволяет снизить потери тепла с отводимыми продуктами сгорания. Ступенчатостью сжигания топлива и охлаждения продуктов сгорания достигается низкотемпературное протекание процесса горения и замедление процесса окисление азота воздуха и топлива с уменьшенным выходом концентрации оксидов азота в атмосферу. The method is implemented by introducing fuel (coal, firewood) through the
На фиг.3, 4, 5 приведена схема установки для реализации способа при сжигании природного газа и вертикальном отводе дымовых газов. Здесь введены те же обозначения, что и на фиг. 1, 2. Газ через систему подачи топлива 4 (коллекторы с перфорацией) вводится в камеру 1, а первичный воздух подается туда же через систему подачи с соплами 3. Секция 6 с трубами 7 установлена вертикально, ее входное сечение 12 совмещено с выходным окном камеры 1. Figure 3, 4, 5 shows a diagram of an installation for implementing the method for the combustion of natural gas and the vertical exhaust of flue gases. The same notation is introduced here as in FIG. 1, 2. Gas through the fuel supply system 4 (perforated manifolds) is introduced into the chamber 1, and primary air is supplied there through the supply system with
Реализация способа на установке по фиг.3, 4, 5 - аналогична приведенному выше описанию для установки по фиг.1, 2. The implementation of the method in the installation of figure 3, 4, 5 is similar to the above description for the installation of figure 1, 2.
Соотношение расходов первичного и вторичного воздуха, диаметра окружности 11, углов наклона, размеров и места установки в окне 9 сопл 5 может быть оптимизировано дополнительно по параметрам протекающих процессов и конечному результату (потерь тепла, концентрации оксидов азота, степени выгорания топлива) в процессе наладки. The ratio of primary and secondary air flow rates,
Форма камеры 1 и секции 6 с трубами 7 может быть круглой (на поясняющих чертежах не приводится). В качестве топливной системы 4 могут быть использованы форсунки для ввода жидкого распыленного топлива, тарелки для испарения капель, др. устройства. The shape of the chamber 1 and
Способ может применяться в котлах энергокомпаний, энергосистемах металлургии, стройпредприятий. The method can be used in boilers of energy companies, metallurgy energy systems, construction enterprises.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002120621/06A RU2213907C1 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Method for stepwise burning of fuel in boiler with cooled combustion chambers and fire tubes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002120621/06A RU2213907C1 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Method for stepwise burning of fuel in boiler with cooled combustion chambers and fire tubes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2213907C1 true RU2213907C1 (en) | 2003-10-10 |
Family
ID=31989354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002120621/06A RU2213907C1 (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Method for stepwise burning of fuel in boiler with cooled combustion chambers and fire tubes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2213907C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107270531A (en) * | 2017-08-08 | 2017-10-20 | 赵治荣 | Environment-protection boiler and heating equipment |
RU2651393C2 (en) * | 2016-09-12 | 2018-04-19 | Вадим Сергеевич Рыжов | Control device for thermal power of a solid fuel heater |
-
2002
- 2002-07-29 RU RU2002120621/06A patent/RU2213907C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651393C2 (en) * | 2016-09-12 | 2018-04-19 | Вадим Сергеевич Рыжов | Control device for thermal power of a solid fuel heater |
CN107270531A (en) * | 2017-08-08 | 2017-10-20 | 赵治荣 | Environment-protection boiler and heating equipment |
CN107270531B (en) * | 2017-08-08 | 2023-08-22 | 赵治荣 | Environment-friendly boiler and heating equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN207635328U (en) | A kind of low nitrogen combustion apparatus for flue gas recirculation | |
PL179614B1 (en) | Improved method of and apparatus for combusting and using gaseous fuels | |
JPH07217820A (en) | Method and equipment for supplying external combustion type prime mover facility with heat | |
CN104121581A (en) | Efficient low-NOx tube type heating furnace low-concentration oxygen-enriched combustion system and combustor | |
CN104864392A (en) | Total-oxygen coal powder MILD combustion method and device used by same | |
CN105042557B (en) | Multi-return-stroke gas-steam boiler | |
US5553556A (en) | Method for burning solid matter | |
CN112555828A (en) | Hearth and combustor cooling type surface cold flame premixing gas boiler | |
RU2213907C1 (en) | Method for stepwise burning of fuel in boiler with cooled combustion chambers and fire tubes | |
CN110030566B (en) | Comprehensive treatment method for waste gas and waste water | |
RU2506495C1 (en) | Device for combustion of fuels and heating of process media, and fuel combustion method | |
JP2013164226A (en) | Waste material incinerator and waste material incinerating method | |
RU2635947C2 (en) | Boiler and method of its operation | |
JP2005226970A (en) | Fire grate type waste incinerator and its operation method | |
CN114623449A (en) | Flameless combustion type organic solid waste harmless disposal device and system | |
CN2802286Y (en) | Verticle boiler using water as fuel | |
CN203534218U (en) | Recovery and utilization system for heat of flue gas discharged from normalizing treatment | |
CN110986059A (en) | Multistage burning and large-treatment-capacity waste water incineration device | |
RU2378573C1 (en) | Recuperative burner for gaseous fuel | |
KR20210154018A (en) | High-efficiency and low-emission wood boiler combined with MILD combustion and latent heat recovery of flue gas | |
CN212029534U (en) | Multistage burning and large-treatment-capacity waste water incineration device | |
CN216047734U (en) | A direct combustion formula incineration boiler for chemical waste liquid handles | |
CN216897815U (en) | Environment protection coal-fired high-temp. hot-blast stove | |
RU2825792C1 (en) | Air heating device, method and system | |
CN104003385B (en) | Slapple activating furnace cascaded utilization of energy energy saver and method application |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040730 |