RU2505748C1 - Способ растопки и поддержания стабильного горения в котлоагрегатах с применением водоугольного топлива - Google Patents
Способ растопки и поддержания стабильного горения в котлоагрегатах с применением водоугольного топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2505748C1 RU2505748C1 RU2012137715/06A RU2012137715A RU2505748C1 RU 2505748 C1 RU2505748 C1 RU 2505748C1 RU 2012137715/06 A RU2012137715/06 A RU 2012137715/06A RU 2012137715 A RU2012137715 A RU 2012137715A RU 2505748 C1 RU2505748 C1 RU 2505748C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- coal
- module
- furnace
- supplied
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике. При использовании в топках котлоагрегатов водоугольного топлива (ВУТ) проблемой является падение температуры в модуле подготовки топливной смеси при подаче ВУТ, что отрицательно влияет на процесс газификации топлива, в результате чего образуется недостаточное количество газовой составляющей для надежного пуска котла из холодного состояния и поддержания стабильного горения на низких нагрузках. Для решения этой проблемы при розжиге котла или поддержании горения на низких нагрузках подачу водоугольного топлива производят в разные места модуля подготовки топливной смеси, а именно в зону возле факела, образуемого высокотемпературным источником тепла, и в зону соединения указанного модуля с топкой, при этом в зону возле факела подают от 10 до 50% пропускного объема топливной линии, а в зону соединения модуля с топкой - от 0 до 100% пропускного объема топливной линии. Благодаря подаче ВУТ в малом объеме в область факела плазмотрона обеспечивается надежная газификация подаваемого топлива, все подаваемое топливо переходит в газовое состояние и начинает легко воспламеняться. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может использоваться при модернизации с переходом на сжигание водоугольного топлива (ВУТ) существующих и проектировании и строительстве новых электрических станций, использующих в качестве топлива водоугольную смесь.
Известен способ растопки и поддержания горения в котлоагрегатах с применением в качестве топлива водоугольной смеси с использованием высокореакционных видов топлива, таких как газ, мазут (патент РФ №114513 на полезную модель «Горелка для сжигания водоугольного топлива», МПК B01D 1/00, опубл. 27.03.2012 г.). Горелка для сжигания водоугольного топлива содержит модуль подготовки топливной смеси (МПТ) перед подачей горючей смеси в топку, сообщающийся одним концом с топкой, а другим концом - с плазмотроном, линии подвода в указанный модуль водоугольной топливной смеси и воздуха, линию подвода в топку вторичного воздуха и установленные по окружности МПТ электрические нагреватели. Сперва включают плазмотрон, в котором образуется электрическая дуга, которая, воздействуя на сжатый воздух (рабочее тело), образует ионизированный газ - низкотемпературную плазму. Низкотемпературная плазма прогревает МПТ горелки. После прогрева МПТ до температуры самовоспламенения топливной смеси, по топливной линии в него при недостатке воздуха подают водоугольную смесь, где она, взаимодействуя с низкотемпературной плазмой, газифицируется и нагревает остальную смесь до температуры приблизительно 1200°C. При этом из угля выделяются горючие компоненты. Полученная топливная смесь горит в топке при смешении со вторичным воздухом. При недостатке кислорода и высокой температуре плазмы происходит предварительная газификация топлива. Далее воспламененное топливо попадает в топку, где при смешении со вторичным воздухом происходит основное горение. После растопки при достижении 50% нагрузки котла плазматрон отключается и дальнейший разогрев МПТ горелки (приблизительно до температуры 800-900°C) при необходимости обеспечивают электрические нагреватели (ТЭНы).
Недостатком указанного способа является падение температуры в модуле подготовки топливной смеси при подаче водоугольного топлива в режиме растопки котла из холодного состояния и в режиме поддержания горения на низких нагрузках. Падение температуры в зоне подготовки топливной смеси перед подачей в топку отрицательно влияет на процесс газификации топлива, в результате чего образуется недостаточное количество газовой составляющей для надежного пуска котла из холодного состояния и поддержания стабильного горения на низких нагрузках.
Задачей изобретения является надежный пуск котла из холодного состояния без использования растопочного топлива (газ, мазут) и поддержание стабильного горения топливной смеси в топке на низких нагрузках без подсветки высокореакционным топливом (газ, мазут). Дополнительной задачей является получение топливной смеси, образующей при горении в топке минимум вредных веществ, повышение диапазона регулирования производительности (мощности) котла.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе растопки и поддержания горения водоугольного топлива в котлоагрегатах, включающем частичную газификацию водоугольного топлива в модуле подготовки топливной смеси, содержащем образующий факел высокотемпературный источник тепла, с последующей подачей водоугольного топлива в топку, при розжиге котла или поддержании горения на низких нагрузках подачу водоугольного топлива производят в разные места модуля подготовки топливной смеси, а именно - в зону возле факела, образуемого высокотемпературным источником тепла, и в зону соединения указанного модуля с топкой, при этом в зону возле факела подают от 10 до 50% пропускного объема топливной линии, а в зону соединения модуля с топкой - от 0 до 100% пропускного объема топливной линии.
Благодаря подаче ВУТ в малом объеме в область факела плазмотрона обеспечивается надежная газификация подаваемого топлива. При растопке и работе при пониженных нагрузках подаем небольшое количество топлива, начиная с 10% от пропускной способности топливной линии, все подаваемое топливо переходит в газовое состояние и начинает легко воспламеняться. Кроме того, небольшое количество позволяет не понизить температуру в МПТ. По мере повышения теплонапряженности в МПТ увеличивают количество топлива, подаваемого к факелу. Это топливо также полностью газифицируется и обеспечивает воспламенение топлива, которое только теперь начинают подавать в зону границы МПТ и топки, поскольку теперь обеспечивается воспламенение подаваемого в топку ВУТ. При этом объем подаваемого ВУТ постепенно увеличивают от 0 до 100%.
При снижении нагрузки снова включают плазмотрон для обеспечения частичной газификации подаваемого ВУТ, которое, в свою очередь, за счет этого превращается в газ и легко воспламеняется, поддерживая стабильное горение.
Вследствие этого обеспечивается поддержание нужной температуры 800-1000°C топливной смеси в начальной стадии процесса газификации в модуле, что влечет надежный розжиг котла за счет достижения необходимого количества газовой составляющей топлива, подаваемого в топку котла, и достигается надежное поддержание горения на низких нагрузках.
Более подробно способ поясняется в нижеследующем описании применительно к схематически изображенной горелке для сжигания водоугольного топлива, содержащей плазмотрон 1, соединенный с модулем 2 подготовки топливной смеси перед подачей в топку 3. В торец модуля 2 врезана линия 4 подачи воздуха. В модуль 2 также врезаны: линия 5 подачи водоугольного топлива в зоне факела 6 и линия 7 подачи водоугольного топлива у границы соединения модуля 2 с топкой 3. С топкой 3 также соединена линия 8 подачи вторичного воздуха.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Включают плазмотрон 1, в котором при подаче напряжения возникает электрическая дуга между электродами и, воздействуя на сжатый воздух (рабочее тело), образует низкотемпературную плазму - факел 6. Факел 6 прогревает модуль 2 подготовки топливной смеси перед подачей ее в топку 3. После прогрева модуля 2 до температуры самовоспламенения топливной смеси по линии 5 в него при недостатке воздуха в зону факела 6 подают водоугольную смесь сначала в объеме от 10% пропускной способности линии 5, где она, взаимодействуя с факелом 6, газифицируется и нагревает остальную смесь до температуры приблизительно 1200°C. По мере прогрева модуля 2 количество водоугольной смеси в линии 5 постепенно увеличивают до 50% от пропускной способности линии 5. При этом из угля выделяются горючие компоненты. Полученная топливная смесь устойчиво горит в топке 2 при смешении со вторичным воздухом, подаваемым по линии 8 (объемы воздуха определяют по результатам регулирования топочного процесса).
Описанный способ растопки и поддержания горения на низких нагрузках в котлоагрегатах, работающих на водоугольном топливе, позволяет:
- отказаться от использования в качестве растопочных высокореакционных видов топлива (газ, мазут);
- обеспечить надежный розжиг котлоагрегата из холодного состояния в любых условиях;
- поддерживать температуры в зоне подготовки и воспламенения водоугольного топлива в диапазоне 800-1000°C;
- не допускать шлакования в результате плавления минеральной части, содержащейся в водоугольном топливе;
- снизить выбросы в атмосферу загрязняющих веществ;
- увеличить диапазон регулирования производительности котлоагрегата.
Предложенный способ растопки котла был реализован на котле БК3-420 филиала ОАО «ОГК-2» Красноярская ГРЭС-2. При этом в качестве высокотемпературного источника тепла использовали горелочное устройство с плазмотроном переменного тока, расположенным по оси горелочного устройства с торцевой части модуля подготовки топливной смеси перед подачей в топку. Производительность горелочного устройства по топливу составляла 15 т/час. Мощность плазмотрона регулировали в диапазоне 60-180 кВт. К модулю подготовки топливной смеси были подведены линии подачи воздуха и линии подачи водоугольного топлива. Топливо подавали в разные места модуля подготовки топливной смеси: в зоне факела плазматрона и в зоне соединения горелки с топкой. Пропускной объем каждой из линий подачи водоугольного топлива равнялся 7,5 т/час. Включали плазмотрон, прогревали модуль подготовки топливной смеси до температуры 800°C и начинали подавать водоугольное топливо объемом 10% пропускного объема или 0,75 т/час. В модуле подготовки топливной смеси поддерживали температуру 800-1000°C, регулирование температуры в модуле осуществляли регулированием объема подаваемого водоугольного топлива и изменением мощности плазмотрона, малый объем, высокая температура и недостаток кислорода способствуют процессу газификации водоугольного топлива и началу воспламенения смеси. После начала процесса газификации и воспламенения постепенно увеличивали объем подаваемого водоугольного топлива в место, расположенное вблизи высокотемпературного источника тепла, и начинали подавать топливо в место соединения модуля подготовки топливной смеси и топки.
При наборе котлом нагрузки 40% от номинальной (168 тонн пара в час) плазмотрон отключали, объем топлива, подаваемого в модуль по обеим линиям, увеличивали до 100% пропускного объема. Высокая температура до 1000°C в топке котла при наборе котлом нагрузки выше 40% обеспечивала стабильное воспламенение и горение водоугольного топлива. При снижении нагрузки и падении температуры в топке котла снова включали плазмотрон и обеспечивали подготовку водоугольного топлива (частичную газификацию) перед подачей в топку.
Топливная смесь, состоящая из газифицированной части водоугольного топлива и остатков водоугольного топлива, при попадании в топку, где присутствует достаточное для процесса горения количество воздуха, стабильно горит при поддержке процесса горения продуктами газификации, поступающими из модуля подготовки топливной смеси. В указанном горелочном устройстве в качестве топлива используется только водоугольная смесь (процентное содержание воды 40-50%, угля 50-60%). Температура в модуле подготовки топливной смеси в процессе растопки и при работе с выключенным плазмотроном не превышает 1000°C, что ведет к снижению образования термических NOx.
Claims (1)
- Способ растопки и поддержания горения водоугольного топлива в котлоагрегатах, включающий частичную газификацию водоугольного топлива в модуле подготовки топливной смеси, содержащем образующий факел высокотемпературный источник тепла, с последующей подачей водоугольного топлива в топку, отличающийся тем, что при розжиге котла или поддержании горения на низких нагрузках подачу водоугольного топлива производят в разные места модуля подготовки топливной смеси, а именно в зону возле факела, образуемого высокотемпературным источником тепла, и в зону соединения указанного модуля с топкой, при этом в зону возле факела подают от 10 до 50% пропускного объема топливной линии, а в зону соединения модуля с топкой - от 0 до 100% пропускного объема топливной линии.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012137715/06A RU2505748C1 (ru) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | Способ растопки и поддержания стабильного горения в котлоагрегатах с применением водоугольного топлива |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012137715/06A RU2505748C1 (ru) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | Способ растопки и поддержания стабильного горения в котлоагрегатах с применением водоугольного топлива |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2505748C1 true RU2505748C1 (ru) | 2014-01-27 |
Family
ID=49957759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012137715/06A RU2505748C1 (ru) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | Способ растопки и поддержания стабильного горения в котлоагрегатах с применением водоугольного топлива |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2505748C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679071C1 (ru) * | 2017-09-26 | 2019-02-05 | Михаил Васильевич Беляев | Способ воспламенения водоугольного топлива |
RU2717868C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2020-03-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Способ оптимизации капельно-факельного сжигания водоугольного топлива в вихревом потоке |
RU2769293C1 (ru) * | 2021-06-30 | 2022-03-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Способ воспламенения и стабилизации горения водоугольного топлива в установках для утилизации высоковлажных отходов с использованием низкотемпературной неравновесной плазмы и устройство для его осуществления |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2189528C1 (ru) * | 2001-05-29 | 2002-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Инжиниринговая Компания "Зиомар" | Устройство для розжига и подсветки пылеугольного факела |
RU2216692C2 (ru) * | 2001-12-03 | 2003-11-20 | Достовалов Виктор Александрович | Устройство для воспламенения пылеугольного топлива |
RU2260155C2 (ru) * | 2001-02-27 | 2005-09-10 | Яньтай Лунюань Пауэр Текнолоджи Ко., Лтд. | Составной катод и устройство для плазменного поджига, в котором используется составной катод |
RU2336465C2 (ru) * | 2006-10-04 | 2008-10-20 | Валентин Сергеевич Перегудов | Способ плазменно-угольной растопки котла |
RU114513U1 (ru) * | 2011-09-20 | 2012-03-27 | Константин Андреевич Федоров | Горелка для сжигания водоугольного топлива |
-
2012
- 2012-09-05 RU RU2012137715/06A patent/RU2505748C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2260155C2 (ru) * | 2001-02-27 | 2005-09-10 | Яньтай Лунюань Пауэр Текнолоджи Ко., Лтд. | Составной катод и устройство для плазменного поджига, в котором используется составной катод |
RU2189528C1 (ru) * | 2001-05-29 | 2002-09-20 | Открытое Акционерное Общество "Инжиниринговая Компания "Зиомар" | Устройство для розжига и подсветки пылеугольного факела |
RU2216692C2 (ru) * | 2001-12-03 | 2003-11-20 | Достовалов Виктор Александрович | Устройство для воспламенения пылеугольного топлива |
RU2336465C2 (ru) * | 2006-10-04 | 2008-10-20 | Валентин Сергеевич Перегудов | Способ плазменно-угольной растопки котла |
RU114513U1 (ru) * | 2011-09-20 | 2012-03-27 | Константин Андреевич Федоров | Горелка для сжигания водоугольного топлива |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679071C1 (ru) * | 2017-09-26 | 2019-02-05 | Михаил Васильевич Беляев | Способ воспламенения водоугольного топлива |
RU2717868C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2020-03-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Способ оптимизации капельно-факельного сжигания водоугольного топлива в вихревом потоке |
RU2769293C1 (ru) * | 2021-06-30 | 2022-03-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Способ воспламенения и стабилизации горения водоугольного топлива в установках для утилизации высоковлажных отходов с использованием низкотемпературной неравновесной плазмы и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8215949B2 (en) | Combustion stabilization systems | |
CN102408919A (zh) | 多通道水煤浆气化炉烧嘴组合装置 | |
CN202297527U (zh) | 多通道水煤浆气化炉烧嘴组合装置 | |
CN101802501A (zh) | 改善的燃料利用 | |
RU2505748C1 (ru) | Способ растопки и поддержания стабильного горения в котлоагрегатах с применением водоугольного топлива | |
RU2466331C1 (ru) | Растопочная угольная горелка | |
RU114513U1 (ru) | Горелка для сжигания водоугольного топлива | |
RU136131U1 (ru) | Схема растопки пылеугольного котла посредством водоугольного топлива | |
CN208382142U (zh) | 大调节比煤粉燃烧器 | |
CN103773506B (zh) | 生物质双裂解一体炉 | |
RU2230991C2 (ru) | Способ розжига и/или стабилизации горения пылеугольного факела в котлоагрегатах | |
RU2174649C2 (ru) | Растопочная пылеугольная горелка и способ ее работы | |
CN210215263U (zh) | 一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴 | |
RU2201554C1 (ru) | Способ плазменного розжига пылеугольного топлива | |
RU2742854C1 (ru) | Способ экологически чистой растопки котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка | |
RU2339878C2 (ru) | Способ плазменно-угольной безмазутной растопки котла и устройство для его реализации | |
US8827692B2 (en) | Oil burner, regulating device and regulating method therefor | |
CN110205163A (zh) | 一种蓄热式水煤浆气化炉烧嘴及其使用方法 | |
RU2762202C1 (ru) | Способ безмазутной растопки паровых и водогрейных котлов | |
RU2565651C2 (ru) | Способ получения и сжигания композиционного кавитационного топлива из нефтяного кокса | |
RU2273797C1 (ru) | Способ безмазутной растопки котла | |
JP5507720B1 (ja) | 自動点火式オイルバーナー | |
RU111258U1 (ru) | Горелка для сжигания пылевидного топлива | |
CN218626873U (zh) | 一种处理城市污泥的污泥焚烧锅炉 | |
RU2395707C2 (ru) | Способ подогрева всасываемого воздуха в двигателях внутреннего сгорания |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140924 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160906 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190418 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200906 |