RU2500953C1 - Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке - Google Patents
Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке Download PDFInfo
- Publication number
- RU2500953C1 RU2500953C1 RU2012123084/06A RU2012123084A RU2500953C1 RU 2500953 C1 RU2500953 C1 RU 2500953C1 RU 2012123084/06 A RU2012123084/06 A RU 2012123084/06A RU 2012123084 A RU2012123084 A RU 2012123084A RU 2500953 C1 RU2500953 C1 RU 2500953C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- main
- flows
- gas
- additional
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на паровых и водогрейных котлах, сжигающих природный газ и угольную пыль. Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке путем встречного ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания вдоль вертикальной плоскости симметрии топки параллельно фронтовой и задней стенам, нагрева с выделением влаги и летучих веществ и получением коксового остатка основными и дополнительными газовыми факелами, образованными основными и дополнительными потоками реакционной газовоздушной смеси, истекающими из основных и дополнительных горелок, сбора и продувки струями пара частиц с коксовым остатком в подовых накопителях, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках. Ввод основных потоков реакционной газовоздушной смеси над потоками с угольными частицами параллельно и симметрично вертикальной плоскости симметрии топки, подача дополнительных потоков реакционной газовоздушной смеси под потоками с угольными частицами вдоль вертикальной плоскости симметрии топки с массовым расходом газа (0,16-0,35)Go, где Go - массовый расход газа в основных потоках, кг/с. Изобретение позволяет снизить остаточное содержание горючих летучих веществ в коксовом остатке вводимых на активирование угольных частиц. 2 ил.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на паровых и водогрейных котлах, сжигающих природный газ и угольную пыль при комбинированной выработке тепловой энергии и активированного угля.
Известен способ активирования порошкообразного угля путем ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания в установку по активированию угольных частиц, нагрева с выделением влаги и летучих горючих веществ и получением коксового остатка газовым факелом, сбора и продувки паром частиц с коксовым остатком, последующего их охлаждения с выводом потребителю (X. Кинле, Э. Бадер. Активные угли и их промышленное применение. Химия, Л., 1984, с.34-57). Недостаток способа - большие расход газа на нагрев с выделением влаги и летучих веществ и тепловые потери с продуктами сгорания, выводимыми в атмосферу.
Известен способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке путем ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания, нагрева с выделением влаги и летучих горючих веществ и получением коксового остатка основными и дополнительными газовыми факелами, образованными спутными основными и дополнительными потоками газовоздушной смеси, истекающими из основных и дополнительных газовых горелок, сбора и продувки паром частиц с коксовым остатком, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках (патент РФ №2267055; F23С 1/12 от 31.01.2005 г.; Б.И. №36, 2005 г.). Активирование в составе технологии комбинированной выработки тепловой энергии и получения потребительского сорбционного продукта - активированного угля существенно снижает совокупный расход газа и тепловые потери с газообразными продуктами сгорания, выводимыми в атмосферу. Недостаток способа - повышенная степень обгорания коксового остатка и значительный вынос коксовых частиц с газовым факелом из топки.
Известен способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке путем ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания, нагрева с выделением влаги и летучих горючих веществ и получением коксового остатка основными и дополнительными газовыми факелами, образованными спутными основными и дополнительными потоками газовоздушной смеси, истекающими из основных и дополнительных газовых горелок, сбора и продувки паром частиц с коксовым остатком в подовом накопителе, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках; массовый расход газа через дополнительные горелки при этом составляет (0,01-0,15)Gн, где Gн - массовый расход газа через основные горелки (патент РФ №2306484; F23С 1/12 от 13.06.2006 г.; Б.И. №26, 2007 г.). Недостаток способа - повышенное остаточное содержание горючих летучих веществ в коксовом остатке, что снижает его сорбционные потребительские свойства.
Известен способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке путем встречного ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания вдоль вертикальной плоскости симметрии топки параллельно фронтовой и задней стенам, нагрева с выделением влаги и летучих веществ и получением коксового остатка основными и дополнительными газовыми факелами, образованными основными и дополнительными потоками реакционной газовоздушной смеси, истекающими из основных и дополнительных горелок, сбора и продувки струями пара частиц с коксовым остатком в подовых накопителях, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках (патент РФ №1638452; F23С 7/02 от 26.12.1988 г., с регистрацией от 06.03.1995 г.; Б.И. №12, 1991 г.). Недостаток способа - повышенное остаточное содержание горючих летучих веществ в коксовом остатке, что снижает его потребительские сорбционные свойства.
Известен наиболее близкий способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке путем встречного ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания вдоль вертикальной плоскости симметрии топки параллельно фронтовой и задней стенам, нагрева с выделением влаги и летучих веществ и получением коксового остатка основными и дополнительными газовыми факелами, образованными основными и дополнительными потоками реакционной газовоздушной смеси, истекающими из основных и дополнительных горелок, сбора и продувки струями пара частиц с коксовым остатком в подовых накопителях, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках (Перевод котла БК3-220 на технологию ступенчатого сжигания топлива / В.В. Осинцев и др. // Электрические станции, №11, 1991. - с.17-22). Недостаток способа - повышенное остаточное содержание горючих летучих веществ в коксовом остатке, что снижает его потребительские сорбционные свойства.
Задача изобретения - снижение остаточного содержания горючих летучих веществ в коксовом остатке вводимых на активирование угольных частиц и повышение его потребительских сорбционных свойств.
Поставленная задача решается способом активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке путем встречного ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания вдоль вертикальной плоскости симметрии топки параллельно фронтовой и задней стенам, нагрева с выделением влаги и летучих веществ и получением коксового остатка основными и дополнительными газовыми факелами, образованными основными и дополнительными потоками реакционной газовоздушной смеси, истекающими из основных и дополнительных горелок, сбора и продувки струями пара частиц с коксовым остатком в подовых накопителях, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках, реализуемым, согласно изобретению, вводом основных потоков реакционной газовоздушной смеси над потоками с угольными частицами параллельно и симметрично вертикальной плоскости симметрии топки, подачи дополнительных потоков реакционной газовоздушной смеси под потоками с угольными частицами вдоль вертикальной плоскости симметрии топки с массовым расходом газа (0,16-0,3 5)Gо, где Gо - массовый расход газа в основных потоках, кг/с.
Вводом основных потоков газовоздушной смеси над потоками с угольными частицами размером 2-4 мм параллельно и симметрично вертикальной плоскости симметрии топки, подачей дополнительных потоков газовоздушной смеси под потоками с угольными частицами вдоль вертикальной плоскости симметрии топки с массовым расходом газа Gд=(0,16-0,35)Gо, где Gо - массовый расход газа в основных потоках, кг/с достигается максимальный ~ 100% выход летучих веществ из вводимых на активирование угольных частиц размером 2-4 мм; при этом диапазон Gд=(0,16-0,35)Gо оптимален, поскольку даже незначительное отклонение от него влечет нарушение процесса активирования с выходом качественного коксового сорбента. Так при Gд≤0,155Go резко скачкообразно увеличивается остаточное содержание в коксовом остатке вводимых угольных частиц горючих летучих веществ; при Gд≥0,360Gо начинается обгорание и вынос уменьшаемых при этом в размерах и весе коксовых частиц с газовым факелом из топки, что снижает эффективность процесса активирования со снижением расхода выпускаемого сорбционного материала потребителю. Обгоревшие коксовые частицы имеют, как правило, оплавленную поверхность и ухудшенные сорбционные свойства. Положительный эффект достигается при подаче в топку частиц размером 2-4 мм как бурого, так и каменного угля с высоким содержанием летучих веществ. Частицы <2 мм выносятся в большом количестве из топки, частицы с размером >4 мм выходят с большим остаточным содержанием летучих веществ и ухудшенными сорбционными свойствами.
Предлагаемый способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена схема вертикальной призматической четырехгранной топки, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Вертикальная призматическая четырехгранная топка содержит камеру сгорания 1, фронтовую, заднюю и боковые стены 2, 3, 4, 5, экранированные трубами 6, основные газовые горелки 7, размещенные в один горизонтальный ряд на боковых стенах 4, 5 симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии к камеры сгорания 1 и топки, дополнительные газовые горелки 8, установленные вдоль вертикальной плоскости симметрии к под основными газовыми горелками 7, сопловые узлы 9 ввода смеси И воздуха и газообразных продуктов сгорания и угольных частиц 12 размером 2-4 мм, под 13 в виде нисходящего двухстороннего конфузора с накопителями 14 коксовых частиц 15, имеющими питатели 16 и паровые сопла 17; к накопителям 14 подключены охладители 18, в частности, кипящего слоя, имеющие систему подачи 19 смеси 11 воздуха и газообразных продуктов сгорания, системы выпуска 20 готового сорбционного материала (активированного угля) 21 и системы выпуска 22 смеси 11 воздуха и газообразных продуктов сгорания, направляемых по газоходам 23 к соплам 9 ввода смеси 11 и угольных частиц 12. Особенностью топки является размещение сопловых узлов 9 на высотной отметке между основными и дополнительными газовыми горелками 7 и 8 соответственно вдоль вертикальной плоскости симметрии к камеры сгорания 1 топки.
Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке реализуется путем встречного ввода угольных частиц 12 размером 2-4 мм в смеси 11 воздуха и газообразных продуктов сгорания вдоль вертикальной плоскости симметрии к камеры сгорания 1 топки параллельно фронтовой и задней стенам 2, 3, нагрева с выделением влаги 24 и летучих горючих веществ 25 и получением коксового остатка 15 основными и дополнительными газовыми факелами 26 и 27 соответственно, образованными основными и дополнительными потоками реакционной газовоздушной смеси 28, 29, истекающими из основных и дополнительных горелок 7, 8 соответственно, сбора и продувки струями пара 30 частиц 15 с коксовым остатком в подовых накопителях 14, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках 18 (в частности, охладителях кипящего слоя). Особенностью способа является вывод основных потоков 28 реакционной газовоздушной смеси над потоками 11 с угольными частицами 12 параллельно и симметрично вертикальной плоскости симметрии топки, дополнительных потоков 29 реакционной газовоздушной смеси под потоками 11 с угольными частицами 12 вдоль вертикальной плоскости симметрии k топки с массовым расходом газа Gд=(0,16-0,35)Go, где Gо - массовый расход газа в основных потоках 28, кг/с. Реакционная газовоздушная смесь 28 и 29 формируется потоками воздуха 31 и 32 и газа 33 и 34 соответственно.
Вводом основных потоков 28 газовоздушной смеси 11 над потоками с угольными частицами 12 размером 2-4 мм параллельно и симметрично вертикальной плоскости симметрии к топки, подачей дополнительных потоков 29 газовоздушной смеси под потоками 11 с угольными частицами 12 вдоль вертикальной плоскости симметрии к топки с массовым расходом газа Gд=(0,16-0,35)Gо, где Gо - массовый расход газа в основных потоках 28, кг/с достигается максимальный ~ 100% выход летучих веществ 25 из вводимых на активирование угольных частиц 12 размером 2-4 мм; при этом диапазон Gд=(0,16-0,35)Go оптимален, поскольку даже незначительное отклонение от него влечет нарушение процесса активирования с выходом качественного коксового сорбента 21. Так при Gд≤0,155Go резко скачкообразно увеличивается остаточное содержание в коксовом остатке 15 вводимых угольных частиц 12 горючих летучих веществ 25; при Gд≥0,360Go начинается обгорание и вынос уменьшаемых при этом в размерах и весе коксовых частиц 15 с газовым факелом из топки, что снижает эффективность процесса активирования из-за снижения расхода выпускаемого сорбционного материала 21 потребителю. Обгоревшие коксовые частицы 15 имеют, как правило, оплавленную поверхность и ухудшенные сорбционные свойства. Положительный эффект достигается при подаче в топку частиц 12 размером 2-4 мм как бурого, так и каменного угля с высоким содержанием летучих веществ 25. Частицы <2 мм выносятся в большом количестве из топки, частицы с размером >4 мм выходят с большим остаточным содержанием летучих веществ 25 и ухудшенными сорбционными свойствами.
Практическое использование способа связано в первую очередь с котлами типа БК3-220 с наиболее близкой технологией сжигания газа. Возможно использование топок с большим количеством основных горелок 7 в вертикальных и горизонтальных рядах. Использование комбинированной технологии выработки теплоты (пара) и активированного угля снижает расход реакционного газа за счет сжигания в топке выделяемых из угольных частиц 12 летучих горючих веществ 25. Вырабатываемый и охлаждаемый материал (активированный уголь) 21 направляют в системы водоподготовки и очистки промстоков ТЭЦ со значительной экономией затрат в сравнении с вариантом его приобретения от стороннего производителя.
Claims (1)
- Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке путем встречного ввода угольных частиц размером 2-4 мм в смеси с воздухом и газообразными продуктами сгорания вдоль вертикальной плоскости симметрии топки параллельно фронтовой и задней стенам, нагрева с выделением влаги и летучих веществ и получением коксового остатка основными и дополнительными газовыми факелами, образованными основными и дополнительными потоками реакционной газовоздушной смеси, истекающими из основных и дополнительных горелок, сбора и продувки струями пара частиц с коксовым остатком в подовых накопителях, последующего их охлаждения с выводом потребителю в подподовых установках, отличающийся тем, что основные потоки реакционной газовоздушной смеси вводят над потоками с угольными частицами параллельно и симметрично вертикальной плоскости симметрии топки, дополнительные потоки реакционной газовоздушной смеси подают под потоками с угольными частицами вдоль вертикальной плоскости симметрии топки с массовым расходом газа (0,16-0,35)Go, где Go - массовый расход газа в основных потоках, кг/с.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012123084/06A RU2500953C1 (ru) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012123084/06A RU2500953C1 (ru) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2500953C1 true RU2500953C1 (ru) | 2013-12-10 |
RU2012123084A RU2012123084A (ru) | 2013-12-10 |
Family
ID=49682764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012123084/06A RU2500953C1 (ru) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2500953C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615241C1 (ru) * | 2015-12-21 | 2017-04-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Способ получения активного фракционированного угля в камере на решетке |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1638452A1 (ru) * | 1988-12-26 | 1991-03-30 | Киргизский Научно-Исследовательский Отдел Энергетики | Топка |
RU2267055C1 (ru) * | 2005-01-31 | 2005-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Способ совместного сжигания природного газа и пыли углесодержащего материала в вертикальной призматической четырехгранной топке котла |
RU2306482C1 (ru) * | 2006-06-13 | 2007-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" ЮУрГУ | Горелочное устройство |
RU2306484C1 (ru) * | 2006-06-13 | 2007-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" ЮУрГУ | Способ работы многофункциональной горелки |
-
2012
- 2012-06-04 RU RU2012123084/06A patent/RU2500953C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1638452A1 (ru) * | 1988-12-26 | 1991-03-30 | Киргизский Научно-Исследовательский Отдел Энергетики | Топка |
RU2267055C1 (ru) * | 2005-01-31 | 2005-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Способ совместного сжигания природного газа и пыли углесодержащего материала в вертикальной призматической четырехгранной топке котла |
RU2306482C1 (ru) * | 2006-06-13 | 2007-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" ЮУрГУ | Горелочное устройство |
RU2306484C1 (ru) * | 2006-06-13 | 2007-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" ЮУрГУ | Способ работы многофункциональной горелки |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615241C1 (ru) * | 2015-12-21 | 2017-04-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Способ получения активного фракционированного угля в камере на решетке |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012123084A (ru) | 2013-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2841034C (en) | Apparatus and method for the thermal treatment of lump or agglomerated material | |
UA101755C2 (ru) | СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ регенеративного НАГРЕВАТЕЛЯ | |
CN204554840U (zh) | 一种工业废气燃烧装置 | |
CN203079923U (zh) | 水冷壁废锅流程的水煤浆加压气化装置 | |
RU2500953C1 (ru) | Способ активирования порошкообразного угля в вертикальной четырехгранной призматической топке | |
CN101725962A (zh) | 一种燃烧低热值气体燃料的循环流化床锅炉 | |
CN203923114U (zh) | 外置燃烧器生物质气化炉 | |
CN103387851B (zh) | 废锅式气化炉 | |
CN102786962A (zh) | 一种化学熄焦装置、熄焦介质及其工艺 | |
CN202595039U (zh) | 一种气体热载体低温热解炉 | |
CN203333601U (zh) | 废锅式气化炉 | |
CN105318307A (zh) | 一种双锅筒横置式沉降室喷淋脱硝角管锅炉 | |
RU2012149843A (ru) | Котел и пароперегреватель, а также способ | |
CN202229580U (zh) | 多级附墙燃烧箱式炉 | |
RU2499189C1 (ru) | Способ и установка активирования фракционированных по размеру частиц порошкообразного угля | |
KR101417831B1 (ko) | 순환유동층 생물질 가스화 장치 | |
CN207121427U (zh) | 一种氢气‑氧气混合喷吹与热能综合利用的电石炉系统 | |
CN206739279U (zh) | 一种煤的高效洁净多梯度燃烧装置 | |
CN202229171U (zh) | 可控型固体燃料燃烧装置 | |
RU2473010C1 (ru) | Топка | |
RU2502921C1 (ru) | Способ работы вертикальной призматической топки | |
CN103980945B (zh) | 外置燃烧器生物质气化炉及生物质气化方法 | |
CN203784930U (zh) | 一种防结焦生物质燃烧机 | |
CN101270303B (zh) | 布气及水蒸汽一体式煤气发生炉 | |
CN203836941U (zh) | 高效洁净悬浮流化燃烧水煤浆锅炉 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150605 |