RU2495325C2 - Способ сжигания угля на электростанциях - Google Patents
Способ сжигания угля на электростанциях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2495325C2 RU2495325C2 RU2012100420/06A RU2012100420A RU2495325C2 RU 2495325 C2 RU2495325 C2 RU 2495325C2 RU 2012100420/06 A RU2012100420/06 A RU 2012100420/06A RU 2012100420 A RU2012100420 A RU 2012100420A RU 2495325 C2 RU2495325 C2 RU 2495325C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- moisture
- burning
- supermicropores
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при подготовке и сжигании угля на электростанциях. Способ заключается в измельчении угля природной влажности, его активации путем сушки и последующем сжигании в факеле. Активацию угля проводят путем его сушки до влагосодержания, соответствующего влаге супермикропор. Активация угля перед сжиганием позволит увеличить температуру ядра факела горения на 100-150°С и уменьшить в составе золы присутствие доли несгоревшего топлива на 10-30%. Скорость сгорания увеличивается в 3-4 раза. Технический результат заключается в улучшении интенсивности и характеристик процесса горения угольного топлива, увеличении объема сгораемого угля за счет использования угля определенного влагосодержания, соответствующего влаге супермикропор. 3 ил.
Description
Изобретение относится к технологии сжигания топлива, улучшению качества твердого топлива, используемого для сжигания на электростанциях.
Известен способ сжигания твердого углесодержащего топлива, включающий подачу топлива и воздуха в топку. Розжиг и сжигание топлива производят при резонансной подаче воздуха (патент RU №2213295, кл. F23B 1/24, F23B 7/00, заявленный 19.12.2001 г., опубликованный 27.09.2003 г.). Недостатком указанного способа является то, что не учитывается влажность угля, подаваемого в топку.
В качестве прототипа приняты исследования влаги на скорость окисления каменных углей, изложенные в статье «Влияние влаги на окисление каменных углей» авторы С.П. Ворошилов, Я.С. Ворошилов, А.С. Ворошилов, В.А. Уварова (Вестник Научного центра по безопасности работ в угольной промышленности, Кемерово, НЦ ВостНИИ, №2, 2008 г., с.68-77). Исследования включают изучение распределения влаги в пористой структуре угля и скорость окисления угля в зависимости от влажности. Исследованиями определялась склонность к самовозгоранию угля и скорость взаимодействия с кислородом образцов угля разной влажности. Недостатком исследований является то, что не определены оптимальные условия, при которых улучшаются характеристики сгораемости угольного топлива.
Как показывает практика, наличие значительного количества влаги в углях уменьшает эффективность сжигания топлива. При горении топлива на испарение влаги затрачивается тепловая энергия, увеличиваются тем самым непроизводительные расходы тепла. Задачей изобретения является повышение эффективности и интенсивности горения угольного топлива, увеличение скорости сгорания угля и температуры ядра факела горения, уменьшение в составе золы доли несгоревшего топлива.
Техническим результатом заявляемого изобретения является улучшение интенсивности и характеристик процесса горения угольного топлива, увеличение объема сгораемого угля за счет использования угля определенного влагосодержания, соответствующего влаге супермикропор.
Предложен способ сжигания угля на электростанциях, включающий измельчение угля природной влажности, активацию угля путем сушки и сжигание.
Отличием является то, что активацию проводят путем его сушки до влагосодержания, соответствующего влаге супермикропор, после чего его подают в факел сжигания.
При удалении влаги из супермикропор, свободными от влаги супермикропорами увеличивается скорость сорбции кислорода, за счет увеличения транспортных возможностей пористой структуры и, как следствие, при сжигании увеличивается скорость и интенсивность процесса горения.
Способ сжигания угля на электростанциях подтверждается экспериментальными исследованиями, проведенными в лабораторных условиях. Исследовались пробы кузнецких углей марок Д, Ж, КО.
Для проведения экспериментальных исследований, поры разбивались на несколько групп каждая из которых определялась размерами приведенного радиуса или полушириной щели на основании классификации, предложенной академиком М.М.Дубининым (Микропористость и адсорбционные свойства углеродных сорбентов, Известия АН СССР, 1983 г., №3,с.487-493):
Микропоры 0,6-0,7 нм>r
Супермикропоры 0,6-0,7<r>1,5-1,6 нм
Мезопоры 1,5-1,6<r>100-200 нм
Макропоры 100-200 нм<r.
Для соотнесения влагосодержания в угле с типами пор (супермикропор), в которых находится вода, и определения оптимальных условий для выхода влаги из супермикропор были использованы графики изотерм десорбции воды по исследуемым маркам угля.
Для проведения исследования способа сжигания угля на электростанциях готовят для испытания пробы двух видов: исследуемого образца с влажностью, соответствующей влаге супермикропор и эталонного с сохранением естественной, природной влажности.
Уголь естественной природной влажности пропускается через жерновую дробилку для получения фракции ≤0,063 мм. Из полученного объема угля формируют пробы массой 0,6 г и помещают в бюксы с целью недопущения изменения исходного влагосодержания.
Исследуемые пробы угля в бюксах помещаются в эксикатор с одновременным размещением раствора серной кислоты в объеме 200 мл концентрацией 47,5%. За счет присутствия раствора серной кислоты поддерживают определенное парциальное давление водяных паров, соответствующее относительной влажности воздуха 38,2%, оптимальной для выхода влаги из супермикропор угля. Температурный режим соблюдают в интервале от 22°С до 25°С. При заданных параметрах пробы угля выдерживают в течение 3 суток. По истечении 3 суток бюксы извлекают из эксикатора и герметично закрываются крышками.
Пробы эталонных, исходных образцов, имеющие первоначальное, естественное влагосодержание, все это время находились в герметичных бюксах, где не допускалось изменение их первоначальной влажности.
Далее на приборе по определению взрывчатости пыли ПКО-1М (методические указания «Определение взрывчатости пыли», утвержденные Министерством образования РФ, изд. Оренбургским государственным университетом, г.Оренбург 2003 г., с.6) проводилось испытание активированных и исходных проб угля.
Пробы углей извлекались из бюксов и поочередно размещались в механизм распыления ПКО-1М. Затем проводилось распыление угля и поджог. Замерялась длина пламени проб активированного угля и исходного.
После прогорания остаток несгоревшего угля собирался и по ГОСТ 147-95 (Межгосударственный стандарт «Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания», утвержден Постановлением Комитета РФ по стандартизации, метрологии и сертификации от 11.04.96 г., дата введения 01.01.1997 г., с.11-17) определялось количество несгоревшего углерода.
На фиг.1 изображен график изотермы десорбции угля при сушке. На графике изображена нелинейная зависимость влагосодержания угля от влажности воздуха для различных типов пор. Десорбция воды, протекающая от 45% до 20% влажности воздуха, соответствует высвобождению воды из супермикропор.
Для угля марок Д и Ж высвобождение влаги из супермикропор начинает происходить при влажности воздуха равной 45% до влажности равной 20%, для угля марки КО выход влаги из супермикропор при влажности воздуха от 50% до 25% (на графике не показано).
Результаты исследований образцов активированного и эталонного, исходного угля значительно отличаются друг от друга.
На фиг.2 показана длина факела пламени исходного и активированного образцов угля. Длина пламени горения факела исходного образца угля 1 короче длины пламени активированного угля 2.
На фиг.3 иллюстрируется графическое изображение объема несгоревшего углерода исходных образцов угля и активированных для различных марок угля. На графическом изображении количество несгоревшего углерода для исходных образцов угля различных марок взято за 100% и обозначено 3. Как видно на графическом изображении, у образцов активированного угля объем несгоревшего углерода меньше. У угля марки Д объем несгоревшего углерода составил 89% обозначено 4, у угля марки Ж - 92% обозначено 5, у угля марки КО - 91% обозначено 6.
Аналогичный эффект достигается путем прямой сушки угля до уровня влаги супермикропор, например в сушильной печи.
Как показали экспериментальные исследования, использование способа сжигания угля на электростанциях позволит увеличить температуру ядра факела на 100-150°С и уменьшить в составе золы присутствие доли несгоревшего топлива на 10-30%. Скорость сгорания увеличивается в 3-4 раза, что свидетельствует о более интенсивном процессе горения активированного указанным способом угля. Описанный способ может быть использован на электростанциях и позволит повысить эффективность процесса горения и сжигания топлива.
Claims (1)
- Способ сжигания угля на электростанциях, включающий измельчение угля природной влажности с последующей активацией его путем сушки и сжигание, отличающийся тем, что активацию угля проводят путем его сушки до влагосодержания, соответствующего влаге супермикропор, после чего его подают в факел сжигания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012100420/06A RU2495325C2 (ru) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Способ сжигания угля на электростанциях |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012100420/06A RU2495325C2 (ru) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Способ сжигания угля на электростанциях |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012100420A RU2012100420A (ru) | 2013-07-20 |
RU2495325C2 true RU2495325C2 (ru) | 2013-10-10 |
Family
ID=48791477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012100420/06A RU2495325C2 (ru) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Способ сжигания угля на электростанциях |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2495325C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU254704A1 (ru) * | М. Р. Курмангалиев , В. Г. Некрасов Казахский научно исследовательский институт энергетики | Способ сжигания твердого топлива | ||
SU951001A1 (ru) * | 1980-04-01 | 1982-08-15 | Уральское Производственное Техническое Предприятие "Уралэнергочермет" | Устройство дл сжигани влажных многозольных топлив |
JPS58152095A (ja) * | 1982-03-04 | 1983-09-09 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 低品位炭の改良方法 |
SU1507462A1 (ru) * | 1987-06-23 | 1989-09-15 | Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Обогащения Твердых Горючих Ископаемых "Иотт" | Лини дл получени сухого обогащенного мелкозернистого угл |
RU2213295C2 (ru) * | 2001-12-19 | 2003-09-27 | Запрутский Юрий Викторович | Способ сжигания твердого углеродсодержащего топлива |
RU2230981C2 (ru) * | 2002-07-22 | 2004-06-20 | Бурдуков Анатолий Петрович | Способ сжигания угля |
-
2012
- 2012-01-10 RU RU2012100420/06A patent/RU2495325C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU254704A1 (ru) * | М. Р. Курмангалиев , В. Г. Некрасов Казахский научно исследовательский институт энергетики | Способ сжигания твердого топлива | ||
SU951001A1 (ru) * | 1980-04-01 | 1982-08-15 | Уральское Производственное Техническое Предприятие "Уралэнергочермет" | Устройство дл сжигани влажных многозольных топлив |
JPS58152095A (ja) * | 1982-03-04 | 1983-09-09 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 低品位炭の改良方法 |
SU1507462A1 (ru) * | 1987-06-23 | 1989-09-15 | Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Обогащения Твердых Горючих Ископаемых "Иотт" | Лини дл получени сухого обогащенного мелкозернистого угл |
RU2213295C2 (ru) * | 2001-12-19 | 2003-09-27 | Запрутский Юрий Викторович | Способ сжигания твердого углеродсодержащего топлива |
RU2230981C2 (ru) * | 2002-07-22 | 2004-06-20 | Бурдуков Анатолий Петрович | Способ сжигания угля |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012100420A (ru) | 2013-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Influence of different content of FeS2 on spontaneous combustion characteristics of coal | |
Liu et al. | Combustion characteristics of bamboo-biochars | |
Nyashina et al. | Environmental benefits and drawbacks of composite fuels based on industrial wastes and different ranks of coal | |
Zhang et al. | Pyrolysis behavior of biomass with different Ca-based additives | |
Dhaneswar et al. | Oxy-fuel combustion: The effect of coal rank and the role of char-CO2 reaction | |
Yi et al. | Effect of the particle size on combustion characteristics of pulverized coal in an O2/CO2 atmosphere | |
Li et al. | Properties of char particles obtained under O2/N2 and O2/CO2 combustion environments | |
Kisiela et al. | Unburned carbon from lignite fly ash as an adsorbent for SO2 removal | |
Zhang et al. | Effects of a nanoceria fuel additive on the physicochemical properties of diesel exhaust particles | |
Pisa et al. | Influence of hydrogen enriched gas injection upon polluting emissions from pulverized coal combustion | |
Xu et al. | Nitrogen/NO conversion characteristics of coal chars prepared using different pyrolysis procedures under combustion conditions | |
RU2495325C2 (ru) | Способ сжигания угля на электростанциях | |
Kuznetsov et al. | Porous carbon materials produced by the chemical activation of birch wood | |
Nikitin et al. | Effect of steam conversion parameters on the activated coal characteristics | |
Mentes et al. | Effect of change in temperature on the concentration of flue gas components from wood combustion | |
Kaczyński et al. | Characteristics of agro and wood biomass combustion in the stream of inert material | |
Kozdrach et al. | The emission of greenhouse gases during co-firing of chosen biomass with coal | |
RU2706935C1 (ru) | Способ работы доменной печи | |
Čaja et al. | Comparison of particulate matter in combustion of wood chips and sawdust at nominal and reduced output | |
CN109490180A (zh) | 一种生物质能源及检测生物质能源对过热器腐蚀度的方法 | |
Liu et al. | Experimental investigations on combustion characteristics of the blast furnace gas | |
Arias et al. | Changes in coal char reactivity and texture during combustion in an entrained flow reactor | |
Kovacs et al. | Time evolution of sulphur dioxide concentration generated by solid fuel combustion systems during the cold periods of the year | |
Malavasi et al. | Flameless technology for particulate emissions suppression | |
Serafín et al. | Study of Influence of Combustible Gas on Explosion Parameters of Black Coal Dust |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 28-2013 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160111 |