SU1550274A1

SU1550274A1 - Method of fuel combustion

Info

Publication number: SU1550274A1
Application number: SU884427520A
Authority: SU
Inventors: Рустам Берович Ахмедов; Олег Васильевич Кириченко
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский Энергетический Институт Им.Г.М.Кржижановского
Priority date: 1988-05-23
Filing date: 1988-05-23
Publication date: 1990-03-15

Abstract

Изобретение относитс к энергетике и может быть использовано, например, в горелочных устройствах парогенераторов и котельных агрегатов тепловых электростанций. Цель изобретени - повышение экономичности при сжигании высокоугольного топлива. 10 - 15% всего воздуха, поступающего на горение, отбирают и раздел ют, например, на мембранной установке на поток с концентрацией кислорода 25 - 50%, которым обогащают первичный воздух, и поток с концентрацией кислорода 8 - 15%, который смешивают со вторичным воздухом, причем соотношение расходов обедненного и обогащенного потоков поддерживают 2:1. Далее первичный воздух совместно с пылеугольным топливом направл ют в топку. 1 ил.The invention relates to power engineering and can be used, for example, in burner devices of steam generators and boiler units of thermal power plants. The purpose of the invention is to increase the efficiency when burning high-carbon fuel. 10 to 15% of the total air entering the combustion is taken and separated, for example, in a membrane unit to a stream with an oxygen concentration of 25 to 50%, which enrich the primary air, and a stream with an oxygen concentration of 8 to 15%, which is mixed with the secondary air, and the ratio of costs depleted and enriched streams support 2: 1. Further, the primary air together with pulverized coal is directed to the furnace. 1 il.

Description

Изобретение относитс к энергати- ке и может быть использовано,например , в горелочных устройствах парогенераторов и котельных агрегатов тепловых электростанций.The invention relates to power engineering and can be used, for example, in burner devices of steam generators and boiler units of thermal power plants.

Цель изобретени - повышение экономичности при сжигании высокозольного топлива.The purpose of the invention is to increase the efficiency when burning high-ash fuel.

На чертеже схематически изображено устройство, в котором может быть реализован предлагаемый способ.The drawing schematically shows a device in which the proposed method can be implemented.

Устройство содержит вентил тор 1, соединенный с воздухоподогревателем 2, трактом 3 вторичного воздуха,вентил тором 4 первичного воздуха и трактом 5 аэросмеси, а также со входом мембранной газоразделительной установки 6, выходы которой подключены к трактам 3 и 5 вторичного воздуха и аэросмеси горелки 7 топки 8 котельного агрегата 9,The device comprises a fan 1 connected to an air heater 2, a secondary air path 3, a primary air fan 4 and an air mixture path 5, as well as to an inlet of a membrane gas separation plant 6, the outlets of which are connected to the secondary air channels 3 and 5 and the burner 7 air mixture of the furnace 7 8 boiler unit 9,

Способ сжигани топлива осуществл етс следующим образом.The method of burning fuel is carried out as follows.

Атмосферный воздух с помощью высоконапорного вентил тора 1 нагнетаетс двум потоками, один из которых, составл ющий 70-73% общего количества воздуха, через воздухоподогреватель 2 поступает в тракт 3 вторичного воздуха и при помощи вентил тора 4 первичного воздуха 15-17% общего количества воздуха направл етс в тракт 5 аэросмеси. Второй поток атмосферного воздуха в количестве 10-15% общего количества поступ/ает в мембранную газоразделительную новку 6, где на полимерных мембран- нах происходит разделение его на две части: обогащенную и обедненную с , концентрацией кислорода 25-50% и 8 - 15% соответственно, причем соотношение обедненного к обогащенному потоСП СПAtmospheric air is pumped by two streams using a high-pressure fan 1, one of which, 70-73% of the total amount of air, enters the secondary air path 3 through the air heater 2 and 15-17% of the total amount of air through the primary air fan 4 is sent to tract 5 of the slurry. The second stream of atmospheric air in the amount of 10-15% of the total amount enters the membrane gas separation unit 6, where on the polymer membranes it is divided into two parts: enriched and depleted, oxygen concentration 25-50% and 8-15% accordingly, the ratio of depleted to rich poSP

ю 4u 4

31553155

ку поддерживают равным 2:1. Воздух, обогащенный кислородом 25-50% в количестве 3-5% общего количества воэду- ха, подаетс в тракт 5 аэросмеси го- релки 7 топки 8 котельного агрегата 9, при этом концентраци кислорода в аэросмеси возрастает до 22-28%, Обедненный кислородом 8-15% воздух в количестве 7-10% одновременно по- даетс в тракт 3 вторичного воздуха горелки 7,ku support equal to 2: 1. Air enriched with oxygen 25-50% in the amount of 3-5% of the total amount of air is supplied to tract 5 of the mixture of the burner 7 of the furnace 8 of the boiler unit 9, while the oxygen concentration in the mixture increases to 22-28%. Depleted in oxygen 8-15% air in the amount of 7-10% simultaneously appears in path 3 of the secondary air of the burner 7,

П р и м е р 1. В топке кстла ТП-230 паропроизводительностью 120 т/ч с давлением 90 ати при тем- пературе 494°С, оборудованной шестью пылеугольными горелками и соплами вторичного воздуха, сжигают угольную пыль зольностью Ас 33,36%, влажностью W 11,57%, тонкостью помола 8,8% и выходом летучих Vr 5,3%. Перед подачей в топку 15% общего количества воздуха раздел ют в мембранной газоразделительной установке 6 на обогащенный воздух с кон- центрацией кислорода 25%, который в количестве 5% подают в тракт 5 аэросмеси горелок, повыша общую концентрацию кислорода в аэросмеси до 23%.Одновременно в тракт 3 вторично- го воздуха подают обедненный воздух с концентрацией кислорода 15% в количестве 10% общего количества воздуха, подаваемого в топку 8, Процесс сгорани топлива протекает устойчиво, факел стабилен и завершаетс в топке 8 в пределах топочной камеры. Механический недожог снижаетс с 8,43 до 2,55%„ Используемое по известному способу дл поджига и устойчивого сгора- ни пыли жидкое топливо (мазут) в количестве от 34 до 38% по тепловыделению согласно предлагаемому способу не примен ют и оно может быть сэкономлено . Содержание окислов азота в дымовых газах снижаетс и находитс на уровне 0,5 г/м .PRI me R 1. In the hearth of the TP-230 with a steam generating capacity of 120 t / h with a pressure of 90 bar and a temperature of 494 ° C, equipped with six pulverized coal burners and nozzles of secondary air, Ac 33.36% is burned with coal, W moisture 11.57%, fineness of grinding 8.8% and volatile Vr yield 5.3%. Before being fed into the furnace, 15% of the total amount of air is divided in a membrane gas separation plant 6 into enriched air with an oxygen concentration of 25%, which in an amount of 5% is fed into the tract 5 of the mixture of burners, increasing the total oxygen concentration in the mixture to 23%. depleted air with an oxygen concentration of 15% in the amount of 10% of the total amount of air supplied to the furnace 8 is supplied to the secondary air path 3, the combustion process stably flows, the torch is stable and is completed in the furnace 8 within the furnace chamber ry Mechanical underburning is reduced from 8.43 to 2.55%. Liquid fuel (fuel oil) used in a known method for igniting and sustained dust combustion in an amount of 34 to 38% in terms of heat generation according to the proposed method is not used and it can be saved. . The content of nitrogen oxides in the flue gas decreases and is at the level of 0.5 g / m.

Приме р2. В топке котла ТП- 230 паропроизводительностью 120 т/ч с давлением 90 ати при температуре 494°С, оборудованной шестью пылеугольными горелками и соплами вторичного воздуха, сжигают угольную пыль зольностью Ас 33,36%, влажностью W 11,57%, тонкостью помола Rgo 8,8% и выходом летучих V 5,3%. 10% общего количества воздуха, подаваемого в топку 8, раздел ют в мембранной газоразделительной установке 6 наTake p2. In the furnace of the TP-230 boiler with a steam generating capacity of 120 t / h with a pressure of 90 MPa at a temperature of 494 ° C, equipped with six pulverized coal burners and secondary air nozzles, the coal dust is burned with Ac ash 33.36%, moisture content W 11.57%, grinding accuracy Rgo 8.8% and the output of volatile V 5.3%. 10% of the total amount of air supplied to the furnace 8 is divided into a membrane gas separation plant 6 at

обог&щенный воздух с концентрацией кислорода 50%, который в количестве 3% подают в тракт 5 аэросмеси горелок , повыша общую концентрацию кислорода в аэросмеси до 26%. Одновременно в тракт 3 вторичного воздуха подают обедненный воздух с концентрацией кислорода 8% в количестве 7% общего количества воздуха, подаваемого в топку 8. Процесс сжигани топлива протекает устойчиво, дро факела располагаетс у усть горелок 7 и стабильно. Механический недожог практически снижаетс до нул , В результате полного выгорани топлива заметно снижаетс содержание окиси углерода и окислов азота. Сжигание пы- леугольного топлива завершаетс в топочном объеме.enriched air with an oxygen concentration of 50%, which, in the amount of 3%, is fed to the path 5 of the mixture of burners, increasing the total oxygen concentration in the mixture to 26%. At the same time, depleted air with an oxygen concentration of 8% in the amount of 7% of the total amount of air supplied to the furnace 8 is supplied to the secondary air path 3. The combustion process runs stably, the core of the torch is located at the mouth of the burners 7 and stably. Mechanical underburning is practically reduced to zero. As a result of the complete burnout of the fuel, the content of carbon monoxide and nitrogen oxides significantly decreases. The combustion of pulverized fuel is completed in the furnace volume.

Таким образом, введение обогащенного кислородом до 25-50% воздуха обеспечивает устойчивое и надежное воспламенение угольной пыли марки АШ. Глубокий выжиг достигаетс на всем пути выгорани факела. Одновременна подача во вторичный воздух обедненного воздуха с концентрацией кислорода 8-15% позвол ет значительно снизить выход окислов углерода и азота.Thus, the introduction of oxygen-enriched up to 25-50% of air provides a steady and reliable ignition of coal dust brand ASH. Deep burning is achieved all the way to the burning of the torch. The simultaneous supply of depleted air to the secondary air with an oxygen concentration of 8–15% makes it possible to significantly reduce the yield of carbon and nitrogen oxides.

При ведении процесса сжигани топ лив согласно данному способу необходимо выдерживать концентрацию кислорода в заданных пределах, так как снижение концентрации меньше 25% в обогащенном воздухе приводит к уменьшению желаемого эффекта. Превышение концентрации кислорода свыше 50% в обогащенном воздухе чревато образованием окислов азота и опасностью выхода из стро теплообменных поверхностей котла вследствие резкого повышени температуры сгорани топлива Концентраци кислорода в обедненной смеси поддерживаетс на уровне 8 - 15%, поскольку снижение концентрации кислорода менее 8% требует дополнительных затрат энергии на процесс газоразделени воздуха, а повышение концентрации кислорода более 15% при водит к образованию окислов азота, что недопустимо.When conducting the process of fuel combustion according to this method, it is necessary to maintain the oxygen concentration within the specified limits, since a decrease in the concentration of less than 25% in enriched air leads to a decrease in the desired effect. An excess of oxygen concentration above 50% in enriched air is fraught with the formation of nitrogen oxides and the danger of boiler heat exchanger failure due to a sharp increase in the combustion temperature of the fuel. The oxygen concentration in the lean mixture is maintained at 8–15%, since a decrease in oxygen concentration less than 8% requires additional costs energy for the process of gas separation of air, and an increase in the oxygen concentration of more than 15% leads to the formation of nitrogen oxides, which is unacceptable.

Claims

Invention Formula

The method of burning fuel by feeding pulverized fuel with primary air into the combustion zone.

enriched with oxygen, as well as secondary air, characterized in that, in order to improve the efficiency of combustion of high-ash fuel, before mixing, 10 are taken. 15% of the total amount of air and divided into a stream with

an oxygen concentration of 25 .. „50%, which enrich the primary air, and a stream with an oxygen concentration of 8,., 15%, which is mixed with the secondary air, and the ratio of depleted to enriched flow is maintained at 2: 1,

x