RU2267055C1 - Method for common burning of natural gas and dust of carbon- containing material in vertical prismatic tetrahedral fire box of boiler - Google Patents

Method for common burning of natural gas and dust of carbon- containing material in vertical prismatic tetrahedral fire box of boiler Download PDF

Info

Publication number
RU2267055C1
RU2267055C1 RU2005102382/06A RU2005102382A RU2267055C1 RU 2267055 C1 RU2267055 C1 RU 2267055C1 RU 2005102382/06 A RU2005102382/06 A RU 2005102382/06A RU 2005102382 A RU2005102382 A RU 2005102382A RU 2267055 C1 RU2267055 C1 RU 2267055C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dust
gas
air
carbon
furnace
Prior art date
Application number
RU2005102382/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Осинцев (RU)
В.В. Осинцев
Г.Ф. Кузнецов (RU)
Г.Ф. Кузнецов
В.Н. Тихановский (RU)
В.Н. Тихановский
М.П. Сухарев (RU)
М.П. Сухарев
Б.Б. Москальков (RU)
Б.Б. Москальков
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет"
Открытое акционерное общество энергетики и электрификации "ЧЕЛЯБЭНЕРГО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет", Открытое акционерное общество энергетики и электрификации "ЧЕЛЯБЭНЕРГО" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет"
Priority to RU2005102382/06A priority Critical patent/RU2267055C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2267055C1 publication Critical patent/RU2267055C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: power engineering, possibly burning in boilers dusty and gaseous fuel.
SUBSTANCE: method is realized due to separate supply of natural gas and dust of carbon-containing material mixed with air by accompanying flows. Flows of dust-air mixture are supplied between flows of gas-air mixture at speed (0.25 -0.75)Wrc and at flow rate of dust in conversion to nominal units (0.1 -1.22)Bry where Wrc -speed of gas-air mixture, m/s; Bry -gas flow rate in nominal units,kg/f.
EFFECT: intensified heating, stable ignition and burning of carbon-containing particles.
4 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах, сжигающих пылевидное и газообразное топливо.The invention relates to energy and can be used in boilers burning pulverized and gaseous fuels.

Известен способ сжигания топлива в вертикальной призматической четырехгранной топке котла путем раздельной подачи спутными потоками смеси пылевидного топлива с воздухом вдоль боковых стен и смеси газа с воздухом по центру топки; при этом расход пылевидного топлива в перерасчете на условные единицы в 1,23-5,67 раз превышают расход газообразного, где под расходом газа в условных единицах понимают выражение: Bуг=Bг*Qг/Qy, кг/с (Вг - расход газа, кг/с; Qг - теплота сгорания газа, кДж/кг; Qу=7000 ккал/кг=29.330 кДж/кг - теплота сгорания условного топлива, принятая в энергетике); под расходом пылевидного топлива в условных единицах понимают выражение: Bуп=Bп*Qп/Qy, кг/с (Вп - расход натурального топлива, кг/с; Qп - теплота сгорания пыли, кДж/кг; Qу=29.330 кДж/кг - теплота сгорания условного топлива) (см. а.с. СССР №847767, МКл. Р 23 С 1/12 от 13.03.1981 г. с приоритетом от 27.02.1980 г.). Способ позволяет снижать загрязнение топки золошлаковыми отложениями. Недостатком данного способа является отсутствие даже потенциальной возможности сжигания пыли углеродосодержащего материала, например отходов электродного производства, содержащих до 40-80% свободного углерода, но не имеющих летучих веществ (которые присутствуют в природном угле и обеспечивают воспламенение пыли в топке), а также некачественных продуктов угледобычи и отходов углеобогащения, содержащих лишь до 20% свободного углерода, а породы и влаги - до 80%). Подача вдоль оси топки газа не обеспечивает необходимой степени прогрева пылевидного материала и его воспламенение.A known method of burning fuel in a vertical prismatic tetrahedral boiler furnace by separate supplying satellite flows of a mixture of pulverized fuel with air along the side walls and a mixture of gas with air in the center of the furnace; in this case, the consumption of pulverized fuel in terms of conventional units is 1.23-5.67 times greater than the flow rate of gaseous, where by gas consumption in arbitrary units we mean the expression: B y g = B g * Q g / Q y , kg / s ( V g - gas flow rate, kg / s; Q g - calorific value of gas, kJ / kg; Q y = 7000 kcal / kg = 29.330 kJ / kg - calorific value of standard fuel adopted in the energy sector); in conventional units the pulverized fuel consumption is understood as: B y p = B p * Q p / Q y , kg / s (B p - natural fuel consumption, kg / s; Q p - heat of dust combustion, kJ / kg; Q y = 29.330 kJ / kg - heat of combustion of equivalent fuel) (see AS of the USSR No. 847767, MKl. R 23 С 1/12 dated 03/13/1981 with priority of 02/27/1980). The method allows to reduce the pollution of the furnace ash and slag deposits. The disadvantage of this method is the lack of even the potential for burning dust of carbon-containing material, for example, waste from electrode production, containing up to 40-80% of free carbon, but without volatile substances (which are present in natural coal and provide ignition of dust in the furnace), as well as low-quality products coal mining and coal preparation waste containing only up to 20% of free carbon, and rock and moisture - up to 80%). The supply along the axis of the gas furnace does not provide the necessary degree of heating of the pulverulent material and its ignition.

Известен способ комбинированного сжигания природного, коксового, доменного газов и пылевидного топлива путем подачи спутными потоками смесей природного и коксового газов с воздухом, а также пылевидного топлива с воздухом вдоль боковых стен топки, а смеси доменного газа с воздухом - вдоль ее оси по центру (см. а.с. СССР №1755006, М. Кл. F 23 С1/12; Б.И. №30, 1992 г.). Способ обладает тем же недостатком: отсутствуют необходимые тепловые условия прогрева и зажигания пыли углеродосодержащего материала. Подача пыли углеродосодержащего материала даже совместно с природным газом вдоль относительно "холодных" боковых стен не обеспечивает надежного прогрева и зажигания.A known method of combined combustion of natural, coke oven, blast furnace gas and pulverized fuel by supplying satellite flows of mixtures of natural and coke oven gas with air, as well as pulverized fuel with air along the side walls of the furnace, and a mixture of blast furnace gas with air along its axis in the center (see A.S. USSR No. 1755006, M. Cl. F 23 C1 / 12; B.I. No. 30, 1992). The method has the same drawback: there are no necessary thermal conditions for heating and ignition of dust of carbon-containing material. The supply of dust of carbon-containing material even together with natural gas along relatively “cold” side walls does not provide reliable heating and ignition.

Задача изобретения - интенсификация прогрева углеродосодержащих частиц и их устойчивое зажигание и горение без загрязнения стен топочной камеры.The objective of the invention is the intensification of the heating of carbon-containing particles and their stable ignition and combustion without contamination of the walls of the combustion chamber.

Для достижения поставленной задачи при осуществлении способа совместного сжигания природного газа и пыли углеродосодержащего материала в вертикальной четырехгранной призматической топке котла путем их раздельного ввода в смесях с воздухом спутными потоками согласно изобретению потоки пылевоздушной смеси вводят между потоками газовоздушной смеси со скоростью Wпс=(0,25-0,75)Wгс и расходом пыли в перерасчете на условные единицы Byп=(0,1-1,22)Byг, где Wгс - скорость газовоздушной смеси, м/с; Вуг - расход газа в условных единицах, кг/с.To achieve the task, when implementing a method for co-burning natural gas and dust of carbon-containing material in a vertical tetrahedral prismatic furnace of a boiler by separately introducing them in mixtures with air using satellite flows according to the invention, the flows of the dust-air mixture are introduced between the flows of the gas-air mixture with a speed of W ps = (0.25 -0.75) W gf and dust consumption in terms of conventional units B y p = (0.1-1.22) B y g , where W gf is the speed of the gas-air mixture, m / s; In y g - gas flow in arbitrary units, kg / s.

Вводом топливосодержащей пыли между газовоздушными потоками в отмеченных диапазонах скорости и расхода достигаются поставленная задача интенсификации прогрева углеродосодержащих частиц и их устойчивое зажигание и горение без загрязнения топочной камеры.By introducing fuel-containing dust between gas and air flows in the indicated speed and flow ranges, the task is achieved of intensifying the heating of carbon-containing particles and their stable ignition and combustion without pollution of the combustion chamber.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема котла с вертикальной четырехгранной призматической топкой (заполненной интегральным пылегазовым факелом, структуризированным параллельно чередующимися газовыми и полидисперсными составляющими) и размещенными, по крайней мере, на одной из ее стен газовыми и пылевыми горелками для ввода газовоздушной и пылевоздушной смесей; на фиг.2, 3, 4 - схемы дифференциального чередующегося ввода газовоздушных и пылевоздушных потоков в топку на виде в плане по разрезу А-А на фиг.1; на фиг.2 отображена схема подачи пылегазовоздушных потоков через раздельные газовые и пылевые горелки, размещенные на одной из стен топочной камеры; на фиг.3 - схема подачи потоков через блочные пылегазовые горелки, установленные на одной из стен топки; на фиг.4 - схема подачи пылегазовоздушных потоков через раздельные газовые и пылевые горелки, размещенные на двух противоположных стенах топки.The essence of the invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of a boiler with a vertical tetrahedral prismatic firebox (filled with an integral dust and gas torch structured in parallel with alternating gas and polydisperse components) and placed at least on one of its walls with gas and dust burners for input gas-air and dust-air mixtures; figure 2, 3, 4 - diagrams of the differential alternating input of gas and dust and air flows into the furnace in the form in plan view along section AA in figure 1; figure 2 shows a diagram of the supply of dust and gas flows through separate gas and dust burners placed on one of the walls of the combustion chamber; figure 3 is a diagram of the flow flows through the block dust and gas burners mounted on one of the walls of the furnace; figure 4 is a diagram of the supply of dust and gas flows through separate gas and dust burners located on two opposite walls of the furnace.

Способ реализуется на котле по фиг.1 с вертикальной четырехгранной призматической топкой 1, заполненной интегральным пылегазовым факелом, отдающим тепло трубным экранам 2 с пароводяной смесью, размещенным на всех стенах 3, 4, 5, 6 топки 1, и горелками 7, 8 для раздельного ввода природного газа в смеси с воздухом и пыли углеродосодержащего материала также в смеси с воздухом, установленными, по крайней мере, на одной из стен 3, а также подключенным к топке 1 газоходом 9, оборудованным нагревательными элементами (трубными теплообменниками) 10. На фиг.2, 3, 4 обозначены векторы скорости газовоздушной смеси на выхлопе из горелки 7 в топку 1 Wгс, м/с, скорости пылевоздушной смеси на выхлопе из горелки 8 в топку 1 Wпс, м/с, а также расхода газа Вуг, кг/с и расхода пыли Вуп, кг/с в условных единицах.The method is implemented on the boiler of FIG. 1 with a vertical tetrahedral prismatic furnace 1, filled with an integral dust and gas torch, giving off heat to the pipe screens 2 with a steam-water mixture placed on all walls 3, 4, 5, 6 of the furnace 1, and burners 7, 8 for separate introducing natural gas in a mixture with air and dust of carbon-containing material also in a mixture with air installed on at least one of the walls 3, as well as a duct 9 connected to the furnace 1, equipped with heating elements (pipe heat exchangers) 10. FIG. 2, 3, 4 the vectors of the velocity of the gas-air mixture at the exhaust from the burner 7 to the furnace 1 W gf , m / s, the velocity of the dust-air mixture at the exhaust from the burner 8 to the furnace 1 W ps , m / s, and the gas flow rate V у g , kg / s are indicated and dust consumption V at p , kg / s in arbitrary units.

При реализации способа на котле по фиг.1, 2 в топку 1 подают газ в смеси с воздухом через горелки 7 вдоль боковых стен 5, 6, а потоки пылевоздушной смеси - через горелку 8 в пространство топки 1 между потоками газовоздушной смеси. Интегральный пылегазовый факел в топке имеет газовую и пылевую составляющие, причем основу стабильного зажигания и тепловыделения составляет газовый факел, развиваемый вдоль боковых стен 5, 6. Прогрев частиц пылевого факела производят при заявленном скоростном и расходном режимах выхлопа газовоздушной и пылевоздушной смеси в топку 1, что обеспечивает устойчивое зажигание и горение углеродных частиц без расплавления минеральных включений и загрязнения экранов 2. Заявленные соотношения параметров топливных и топливовоздушных потоков поддерживаются соответствующими регуляторами расходов (на чертежах не показаны) в ручном или автоматическом режимах. Горячие дымовые газы из топки 1 поступают в газоход 9, где отдают тепло элементам 10. Охлажденные дымовые газы поступают в систему очистки и через дымовую трубу сбрасываются в атмосферу (последние на чертежах не показаны). Вырабатываемый на котле в трубах экранов 2 и элементов 10 пар подают на паротурбогенераторы для получения электроэнергии и производственные нужды.When implementing the method on the boiler of FIGS. 1, 2, gas is mixed into the furnace 1 through air burners 7 along the side walls 5, 6, and the dust-air mixture flows through burner 8 into the furnace 1 space between the air-gas mixture flows. The integrated dust and gas torch in the furnace has gas and dust components, and the basis of stable ignition and heat generation is the gas torch developed along the side walls 5, 6. Heating of the dust torch particles is carried out at the declared speed and flow rate of exhaust gas-air and dust-air mixture into furnace 1, which provides stable ignition and combustion of carbon particles without the melting of mineral inclusions and contamination of the screens 2. The claimed ratio of the parameters of fuel and air-fuel flows p dderzhivayutsya appropriate regulators costs (not shown) in manual or automatic modes. Hot flue gases from the furnace 1 enter the gas duct 9, where they give heat to the elements 10. The cooled flue gases enter the treatment system and are discharged through the chimney into the atmosphere (the latter are not shown in the drawings). The steam generated at the boiler in the tubes of the screens 2 and the elements 10 is fed to steam turbine generators for generating electricity and production needs.

Способ может быть также реализован путем подачи в топку 1 котла по фиг.1, 3 потоков газа в смеси с воздухом вдоль боковых стен 5, 6 и потоков пылевоздушной смеси через блочные горелки 7, 8 в топочное пространство между потоками газовоздушной смеси при заявляемых соотношениях скорости выхлопа потоков в топку и расхода топливных реагентов.The method can also be implemented by feeding gas flows into the furnace 1 of the boiler of FIGS. 1, 3 in a mixture with air along side walls 5, 6 and dust-air mixture flows through block burners 7, 8 into the combustion chamber between the air-gas mixture flows at the declared speed ratios exhaust flows into the furnace and the consumption of fuel reagents.

Способ реализуется также в котле на фиг.1, 4 со встречным размещением горелок 7, 8 на стенах 3, 4 с достижением устойчивого горения пыли и без загрязнения труб 2 при поддержании заявляемых соотношений скорости выхлопа топливных смесей и расхода топливных компонент.The method is also implemented in the boiler of FIGS. 1, 4 with counter-placement of the burners 7, 8 on the walls 3, 4 with the achievement of stable dust combustion and without pollution of the pipes 2 while maintaining the claimed ratios of the speed of exhaust of fuel mixtures and the consumption of fuel components.

Практическое применение способа связано с котлами БКЗ-210-140Ф Челябинской ТЭЦ-2, на которых осуществлены опытное опробование и промышленная отработка факельного сжигания отходов электродного производства (содержащих до 60% свободного углерода и до 40% негорючих включений) с определением оптимальных соотношений скорости выхлопа потоков газовоздушной и пылевоздушной смесей в топку, расходов топливных реагентов. В частности, показано, что основным требованием по безопасности организации интегрального пылегазового факела в топке промышленного котла стало обеспечение его стабильности, исключающей срывы горения и остановы оборудования. При этом надежность процесса в период отработки режимов сжигания топлива обеспечивалась стандартными методами контроля светимости факела и автоматикой поддержания горения с необходимой сигнализацией по выбегу контрольных параметров, используемой на котлах при сжигании газа. При наладке топочных режимов было отмечено, что уменьшением размеров частиц углеродосодержащего материала активизируется процесс воспламенения и повышается степень их выгорания. Количественное содержание окислителя (кислорода воздуха) в потоках газовоздушной и пылевоздушной смесей также отражалось на степени выгорания углеродосодержащих частиц. Однако при фиксированных тонине помола углеродосодержащего материала (регулируемой сепарационными устройствами системы пылеприготовления) и количественном содержании и соотношении воздуха в газовоздушных и пылевоздушных смесях получены универсальные соотношения, определяющие безопасные границы эксплуатационных соотношений расходов реагентов, которые справедливы для широкого спектра выше обозначенных параметров. В частности, для фиксированного фракционного состава пыли с максимальным размером до ~250*10-6 м и коэффициентов избытка воздуха в газовоздушной смеси αг=Vг/Vго=1,05 и в пылевоздушной смеси αп=Vп/Vпо=1,25 (где Vг и Vго - расход воздуха, фиксируемый и теоретически необходимый для полного сжигания газа, м3/с; Vп и Vпо - расход воздуха, фиксируемый и теоретически необходимый для полного сжигания частиц углеродосодержащего материала, м3/с) выявлена следующая картина горения. При значениях относительной скорости Wпс/Wгс, например, 0,3; 0,5; 0,7 и фиксированных относительных расходах Вупуг, например, 0,15; 0,5; 1,0 горение углеродных частиц имеет устойчивый характер без срывов светимости и пульсаций; на границах значений относительной скорости Wпс/Wгс=0,25 и Wпс/Wгс=0,75, а также верхнего относительного значения расхода Вупуг=1,22 происходит нарушение устойчивости зажигания и визуальной однородности углеродного пламени. При ведении режима даже с незначительным выходом за обозначенные границы (например, Wпс/Wгс=0,249; Wпс/Wгс=0,751; Вупуг=1,221 соответственно) происходит скачкообразный срыв углеродного горения, пылевоздушный факел гаснет. Ограничение нижнего относительного расходного предела величиной Вупуг=0,1 связано с "перегревом" минеральных включений (зольных частиц) углеродосодержащего материала, их расплавлением и налипанием на стены топки. При поддержании относительного расхода Вупуг более 0,1 до 1,22 стены и другие элементы топки сохраняются незагрязненными; при достижении величины относительного расхода Вупуг=0,1 минеральные частицы начинают деформироваться, а при дальнейшем незначительном снижении Вупуг ниже 0,1, например при значении Вупуг=0,099, происходит их расплавление с последующим скачкообразным загрязнением топки. Те же характеристики горения получены для фракционного состава пыли с фиксированными максимальными размерами частиц до ~550*10-6 м; до ~1020*10-6 м и до ~2220*10-6 м и коэффициентах избытка воздуха αг=1,1; αг=1,25 и αп=1,15; αп=1,35 в различных их комбинациях.The practical application of the method is associated with boilers BKZ-210-140F of the Chelyabinsk TPP-2, where pilot testing and industrial testing of flaring of electrode production waste (containing up to 60% of free carbon and up to 40% of non-combustible inclusions) was carried out with the determination of the optimal flow rate exhaust ratio gas-air and dust-air mixtures in the furnace, fuel reagent consumption. In particular, it was shown that the main safety requirement for the organization of an integral dust and gas torch in the furnace of an industrial boiler was to ensure its stability, which excludes disruption of combustion and equipment shutdowns. At the same time, the reliability of the process during the development of fuel combustion modes was ensured by standard methods for controlling the luminosity of the torch and automatic maintenance of combustion with the necessary signaling for the coast of control parameters used in boilers for gas combustion. When adjusting the combustion modes, it was noted that by decreasing the particle size of the carbon-containing material, the ignition process is activated and their degree of burnout increases. The quantitative content of the oxidizing agent (air oxygen) in the flows of gas-air and dust-air mixtures was also reflected in the degree of burning of carbon-containing particles. However, with fixed fineness of grinding of carbon-containing material (controlled by separation devices of the dust preparation system) and the quantitative content and ratio of air in gas-air and dust-air mixtures, universal ratios were obtained that determine the safe boundaries of the operational ratios of reagent consumption, which are valid for a wide range of the above parameters. In particular, for a fixed fractional composition of dust with a maximum size of up to ~ 250 * 10 -6 m and coefficients of excess air in the gas-air mixture α g = V g / V go = 1.05 and in the dust-air mixture α p = V p / V in = 1.25 (where V r and V th - air flow, fixed and theoretically necessary for complete combustion of gas, m3 / s; V n and V on - air flow, fixed and theoretically necessary for complete combustion of the carbonaceous material particles, m 3 / s) revealed the following pattern of combustion. At values of the relative velocity W ps / W gf , for example, 0.3; 0.5; 0.7 and fixed in the relative costs y p / y in g, e.g., 0.15; 0.5; 1.0 combustion of carbon particles is stable in nature without disruptions in luminosity and pulsations; at the boundaries of the values of the relative velocity W ps / W gf = 0.25 and W ps / W gf = 0.75, as well as the upper relative value of the flow rate V at n / V at r = 1.22, the ignition stability and the visual uniformity of the carbon flame. When the regime is maintained, even with a slight excess beyond the specified boundaries (for example, W ps / W gs = 0.249; W ps / W gs = 0.751; B at s / W at r = 1.221, respectively), an abrupt breakdown of carbon combustion occurs, the dust-air torch goes out. Limitation of the relative lower limit value B consumable n y / B y z = 0.1 is associated with "superheat" mineral inclusions (particles of ash) carbonaceous material, their melting and sticking to the furnace wall. While maintaining the relative flow rate of V at p / V at g more than 0.1 to 1.22, the walls and other elements of the furnace remain uncontaminated; when the value of the relative flow rate of V at p / V at r = 0.1 is reached, the mineral particles begin to deform, and with a further slight decrease in V at p / V at g below 0.1, for example, at a value of B at p / V at g = 0.099 , their melting occurs, followed by spasmodic contamination of the furnace. The same combustion characteristics were obtained for the fractional composition of dust with fixed maximum particle sizes up to ~ 550 * 10 -6 m; up to ~ 1020 * 10 -6 m and up to ~ 2220 * 10 -6 m and air excess factors α g = 1.1; α g = 1.25 and α p = 1.15; α p = 1.35 in their various combinations.

Отсюда сделан вывод, что диапазоны соотношений относительной скорости Wпс=(0,25-0,75)Wгс и расхода Byп=(0,1-1,22)Byг являются оптимальными, выход за границы этих значений приводит к резкому скачкообразному изменению качества горения, характера протекания топочного процесса.From this it is concluded that the ranges of the relative velocity ratios W ps = (0,25-0,75) W gf and flow B y n = (0,1-1,22) B y z are optimum, yield beyond these values results to a sharp abrupt change in the quality of combustion, the nature of the combustion process.

Аналогичные результаты получены при использовании в качестве углеродосодержащего материала некачественных продуктов добычи угля Челябинского бассейна и отходов углеобогащения с содержанием свободного углерода до 20%, породы и влаги до 80%. В границах Wпс=(0,25-0,75)Wгс и Byп=(0,1-1,22)Byг горение было устойчивым, топка не загрязнялась. При Wпс<0,25Wгс; Wпс>0,75Wгс и Byп>1,22Вуг происходили срыв факельного процесса, потемнение и погасание пылевой составляющей факела. При Вуп<0,1Вуг активизировалось загрязнение топки. Таким образом, заявленные диапазоны соотношений скорости и расхода оказались оптимальными и для некачественных продуктов добычи Челябинского бассейна, общими для исследованного ряда углеродосодержащих материалов. В связи с чем при их реализации появилась возможность одновременной факельной утилизации, в частности, пыли отходов электродного производства и некачественных продуктов добычи угля. Учитывая различный механизм окисления пылевидных частиц этих материалов, последние при вводе в топку между потоками газовоздушной смеси не смешивались: пыль отходов электродного производства вводилась через горелки, размещенные со стороны боковых стен камеры сгорания, а пыль некачественных продуктов добычи - через горелки в центре топки. Результаты такого комбинированного сжигания аналогичны результатам сжигания с раздельной утилизацией углеродосодержащих материалов. Устойчивое горение пылевидных отходов, содержащих свободный углерод, в условиях чистой топки поддерживалось только в диапазонах Wпс=(0,25-0,75)Wгс и Вуп=(0,1-1,22)Вуг. Выход за обозначенные границы соотношений скорости и расхода вызывал скачкообразное нарушение характера и качества горения.Similar results were obtained when using low-quality coal mining products as a carbon-containing material from the Chelyabinsk basin and coal processing waste with a free carbon content of up to 20%, rock and moisture up to 80%. Within the W ps = (0,25-0,75) W G and B y n = (0,1-1,22) B y g burning was sustained, the furnace is not polluted. When W ps <0,25W gauss; W ps> 0,75W G and B y n> y g 1,22V breakdown occurred flaring process, darkening and flame extinction dust component. At В у п <0.1В у г , the furnace pollution became more active. Thus, the declared ranges of the ratio of speed and flow rate turned out to be optimal for low-quality mining products of the Chelyabinsk basin, common to the investigated series of carbon-containing materials. In this connection, during their implementation, it became possible to simultaneously utilize flare, in particular, dust from electrode production wastes and low-quality coal mining products. Given the different oxidation mechanism of the dusty particles of these materials, the latter did not mix when injected between the air-gas mixture flows: the dust from the electrode production was introduced through the burners placed on the side of the side walls of the combustion chamber, and the dust of low-quality production products through the burners in the center of the furnace. The results of such combined combustion are similar to those with separate utilization of carbon-containing materials. Steady burning waste dust containing free carbon in a clean furnace is maintained only in the ranges W ps = (0,25-0,75) W G and B y n = (0,1-1,22) y In z. Going beyond the designated boundaries of the ratio of speed and flow rate caused an abrupt violation of the nature and quality of combustion.

Claims (1)

Способ совместного сжигания природного газа и пыли углесодержащего материала в вертикальной призматической четырехгранной топке котла путем их раздельного ввода в смесях с воздухом спутными потоками, отличающийся тем, что потоки пылевоздушной смеси вводят между потоками газовоздушной смеси со скоростью (0,25÷0,75)Wгс и расходом пыли в перерасчете на условные единицы
Figure 00000002
где Wгс - скорость газовоздушной смеси, м/с;
Figure 00000003
- расход газа в условных единицах, кг/с.
A method of co-burning natural gas and dust of carbon-containing material in a vertical prismatic tetrahedral boiler furnace by separately introducing them in mixtures with air in satellite streams, characterized in that the dust-air mixture flows are introduced between the air-gas mixture flows at a speed of (0.25 ÷ 0.75) W gf and dust consumption in terms of conventional units
Figure 00000002
where W gs is the speed of the gas-air mixture, m / s;
Figure 00000003
- gas flow in arbitrary units, kg / s.
RU2005102382/06A 2005-01-31 2005-01-31 Method for common burning of natural gas and dust of carbon- containing material in vertical prismatic tetrahedral fire box of boiler RU2267055C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005102382/06A RU2267055C1 (en) 2005-01-31 2005-01-31 Method for common burning of natural gas and dust of carbon- containing material in vertical prismatic tetrahedral fire box of boiler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005102382/06A RU2267055C1 (en) 2005-01-31 2005-01-31 Method for common burning of natural gas and dust of carbon- containing material in vertical prismatic tetrahedral fire box of boiler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2267055C1 true RU2267055C1 (en) 2005-12-27

Family

ID=35870428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005102382/06A RU2267055C1 (en) 2005-01-31 2005-01-31 Method for common burning of natural gas and dust of carbon- containing material in vertical prismatic tetrahedral fire box of boiler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2267055C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500954C1 (en) * 2012-06-04 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) Multifunctional furnace unit
RU2500953C1 (en) * 2012-06-04 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) Method to activate powdered coal in vertical tetrahedral prismatic furnace
RU2502921C1 (en) * 2012-06-04 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) Method of operation of vertical prismatic furnace

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500954C1 (en) * 2012-06-04 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) Multifunctional furnace unit
RU2500953C1 (en) * 2012-06-04 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) Method to activate powdered coal in vertical tetrahedral prismatic furnace
RU2502921C1 (en) * 2012-06-04 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) Method of operation of vertical prismatic furnace

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gaber et al. Experimental investigation and demonstration of pilot-scale combustion of oil-water emulsions and coal-water slurry with pronounced water contents at elevated temperatures with the use of pure oxygen
CN101324334B (en) Low NOx liquid state slag-off double-eddy flow coal-powder combustor
RU2267055C1 (en) Method for common burning of natural gas and dust of carbon- containing material in vertical prismatic tetrahedral fire box of boiler
CN205690401U (en) The strong mixing multi fuel mixing burner of direct current
EP2751484B1 (en) Combustion apparatus with indirect firing system
RU2336465C2 (en) Method of plasma-coal kindling of boiler
RU2294486C1 (en) Pulverized-coal burner
RU187026U1 (en) UNIVERSAL GAS BURNER
CN110360544B (en) Low-nitrogen combustion device for gasifying and staged premixing combustion of pulverized coal
RU2543648C1 (en) Plasma pulverised coal burner
US20070295250A1 (en) Oxygen-enhanced combustion of unburned carbon in ash
RU2174649C2 (en) Pulverized-coal lighting-up burner and method of its operation
RU50280U1 (en) AUXILIARY BURNER DEVICE FOR PLASMA IGNITION AND STABILIZATION OF BURNING OF LOW-REACTIVE DUST-COAL FUEL OF MAIN HEATER UNIT BURNERS
CN101479532B (en) Oxygen to expand burner combustion capability
RU2377467C2 (en) Method of reducing nitrogen oxide emissions based on plasma flame stabilisation of pulverised coal flow and device intended for realisation thereof
RU2300053C1 (en) Auxiliary burner device for plasma ignition and stabilization of burning of low reaction black dust fuel of main burners of heat apparatus
WO2020120828A1 (en) Method for burning fuel, burner and boiler
RU2143084C1 (en) Method for combined-cycle combustion of natural gas, pulverized coal, and gas products of thermochemical treatment of coal
RU2006125869A (en) METHOD OF PLASMA-COAL CARBON-FREE MILLING OF THE BOILER AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU82482U1 (en) INSTALLATION FOR COMBUSTION OF AQUAROGO FUEL
RU220526U1 (en) Gas burner with pre-mixing unit
CN108800167A (en) A kind of compound burner and organic wastewater and combustible powder compounding method
CN108534175B (en) Plasma gasification ignition stable combustion device and method for coal-fired boiler
RU2071010C1 (en) Method for removal of fluid slag from boiler furnace
CN102032591A (en) Pulverized coal ignition system and control method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080201