SU1755006A1 - Способ комбинированного сжигани природного, коксового, доменного газов и пылевидного топлива - Google Patents

Abstract

Использование: на котлах ТЭЦ металлургических предпри тий, использующих в качестве топлива природный, коксовый, до-0 менный газы, а также угольную пиль. Сущность изобретени : доменный газ с воздухом подают в центральную часть топки , а природный и коксовый газы - вместе с пылевоздушной смесью вдоль боковых ее стен, причем расход воздуха, подаваемого с доменным газом, составл ет 1.18 - 5,07 расхода , подаваемого с пылевидным топливом, а расход доменного газа в перерасчете на условные единицы составл ет 0,2 - 0,6 расхода природного, коксового газов и пыли. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение относитс  к способам сжигани  газообразных и пылевидных топ- лив в энергетике и может быть использовано на котлах ТЭЦ металлургических предпри тий, использующих в качестве топлива высокореакционные природный и коксовый газы и низкореакционный газ, а также угольную пыль.

Известен способ сжигани  топлива путем перераспределени  его расходов между крайними и центральными горелками, причем в крайние горелки подают топлива в 1,2-1,4 раза больше, чем в центральные.

Однако неоптимальное распределение воздуха по горелкам и неучет состава вводимого топлива привод т к недожогу топлива, в частности доменного газа, увеличению потерь тепла с уход щими газами, сохранению в последних высокого уровн  окислов

азота при сжигании в топке многотопливных смесей.

Известен способ сжигани  топлив при подаче вдоль боковых стен воздуха с избыточным расходом относительно стехиомет- рической величины 1,2-2,0, а в центральную область топки 0,7-0,9.

Высокий уровень неравномерности распределени  воздуха по горелкам обеспечивает снижение содержани  окислов азота в уход щих газах.

Однако неучет многотопливности обуславливает неэффективное горение в топке, высокий уровень температур в уход щих газах , что вызывает снижение КПД котла.

Известен способ сжигани  природного, коксового, доменного газов и пылевидного топлива путем подаГчи в смеси с воздухом в топку.

XI

01 СЛ О О

Os

Недостаток известного способа состоит в том, что при поступлении топлив в топку происходит из разогрев и воспламенение. Выдел ющеес  в процессе химического реагировани  топлива с кислородом воздуха тепло расходуетс  на нагрев экранов в топке и конвективных поверхностей в газоходах . Недостатком способа  вл етс  также низка  эффективность тепловоспри ти  эк- рановГчто влечет снижение теплопроизво- дительности кбтлов, бо льшие потери тепла с уход щими газами. Кроме того, в последних высок уровень окислов азота.

Цель изобретени  - повышение качества сжигани  и снижение концентрации окислов азота в продуктах сгорани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу комбинированного сжигани  природного, коксового, доменного газов и пылевидного топлива путем-подачи их в смеси с воздухом в топку, доменный газ с воздухом подают в центральную часть топки , а природный газ и коксовые газы подают вместе с пылевоздушной смесью вдоль ее боковых стен, при этом расход воздуха, подаваемого с доменным газом, составл ет 1,18-5,07 расхода воздуха, подаваемого с пылевидным топливом, а расход доменного газа в пересчете на условные единицы составл ет 0,2-0,6 расхода природного, коксового газов и пыли,

Вводом топлива с большей теплотой сгорани  (4000-8000 ккал/кг) вдоль боковых стен достигаетс  повышение температурного уровн  факела вблизи экранов, интенсифицируетс  теплообмен в топке и снижаетс  температурный уровень продуктов сгорани  за камерой сгорани  и котлом. Ввод доменного газа только в центральную область камеры сгорани  обеспечивает интенсификацию прогрева этого низкокалорийного топлива (800-900 ккал/кг) и улучшение воспламенени  и выгорани  в пределах топочной камеры, что татокёЪызы- вает снижение температуры продуктов сгорани  на выходе из топки и котла. В целом распределение топлив между отдельными участками ввода их в камеру сгорани , обуславлива  снижение температуры в уход щих газах, приводит к повышению эффективности использовани  продуктов сгорани  в котле, повышению его КПД. Предлагаемое перераспределение топлива при равномерной раздаче воздуха по горелкам приводит к снижению температур уход щих газов на 5-6°С и повышению КПД котлов не менее чем на 0,3-0,5%. Дополнительное перераспределение воздуха между центральной и периферийной област ми топок вызывает снижение температур уход щих газов в целом на 10-15°С и повышение КПД котлов на 0,5-0,8%. Кроме того, при перераспределении воздушных потоков между отдельными област ми камеры сгорани  достигаетс  максимальный эффект по снижению окислов азота в уход щих газах. При этом максимальный эффект повышени  экономичности и улучшение экологических показателей достигаютс  в том случае, если

расход воздуха, подаваемого с доменным газом, равен 1,18-5,07 расхода воздуха, вводимого вдоль боковых стен, а расход самого доменного газа в пересчете на условные единицы составл ет 0,2-0,6 расхода топлива , вводимого вдоль боковых стен. Необходимость введени  условных расходных единиц топлива св зана с различием в уровн х теплоты сгорани  каждого вида. Учет расхода в таких случа х ведут по приведенной теплоте сгорани  условного топлива ккал/кг и реального топлиQ В ваОВ:В Вр --. Дл  рассматриваеQ By

мого способа расход доменного газа в условных единицах почти на пор док ниже расхода натурального газа, угл  - в 1,5-2,5 раза ниже, а природного газа, наоборот, выше на 10-12%. В соответствии со способом соотношени  между расходами условных топлив, подаваемых в центральную область топки и периферийные зоны можно

записать как В j$U8HTp (0,02-0,165) В Јпериф. Даже незначительные отклонени  величин

в большую или меньшую стороны от указанных диапазонов привод т к скачкообразному изменению качества процесса горзни , увеличению степени недожога топлива, температуры уход щих газов, концентрации

канцерогенных окислов азота, снижению КПД котлов, т.е. нарушению положительного эффекта в соответствии с целью изобретени . Указанное преимуа ество предлагаемого способа по сравнению с известным имеет место в широком диапазоне соотношений природного, коксового газа и пыли, вводимых через горелки вдоль боковых стен. Отмеченные диапазоны относительных расходов воздуха и доменного газа

 вл ютс  оптимальными. При реализации предлагаемого способа в сравнении с известным формируютс  сверхэкономический и экологический эффекты.

На фиг. 1 изображен котел с встречной

компоновкой горелок, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - котел с встречной компоновкой, продольный разрез; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.

6 - разрез Г-Г на фиг.4; на фип.7 - котел с фронтальной компоновкой горелок; на фиг.8 - разрез Д-Д на фиг.7; на фиг.9 - разрез Е-Е на фиг. 7.

Котел по фиг.1 - 3 содержит призмати- ческую топку 1 с камерой 2 сгорани , экра- нированными боковыми стенами 3, горелками 4, примыкающими к боковым стенам 3, и горелками 5 в центре топки, газоход 6 с пароперегревателем 7, эконо- майзером 8, воздухонагревателем 9.

Горелки 4 дл  ввода природного и коксового газа, а также пылевидного топлива установлены около боковых стен 3, а горелки 5 - вблизи центральной оси 10 топки.

Способ комбинированного сжигани  пыли, природного, коксового и доменного газов осуществл ют следующим образом.

Смесь пыли, природного viкоксового газов с воздухом ввод т в топку 1 через горел- ки А, а доменный газ - через горелки 5. В объеме топки газ сгорает с выделением тепла , а образовавшиес  при этом продукты сгорани , охлажда сь частично в топке 1, поступают в газоход 5, где отдают свое теп- ло поверхност м 7-9 нагрева.

Факел 11 пыли, природного и коксового газов вследствие более высокой теплоты сгорани  последних (4000-8000 ккал/нм3) имеет более высокие температуру горени  и энтальпию продуктов сгорани . Факел 12 доменного газа вследствие невысокой теплоты сгорани  последнего (до 900 ккал/нм3) из-за высокого содержани  топливного балласта (N2-J-C02 « 70%) имеет меньшую тем- пературу горени  и энтальпию продуктов сгорани . Вследствие интенсификации радиационного теплообмена из-за более высокого уровн  температур у боковых стен 3 топки 1 увеличиваетс  тепловоспри тие бо- ковыми экранами 3 и, как следствие, снижаютс  температуры факела за камерой сгорани  и на выходе из котла. Это приводит к улучшению КПД котла вследствие повышени  эффективности использовани  сжигаемого топлива. Кроме того, предлагаемый способ учитывает необходимое перераспределение воздуха и долей доменного газа относительно расхода других топлив, что обеспечивает снижение концентрации азота в продуктах сгорани .

Котлы по фиг. 4 - 6 и 7 - 9 отличаютс  от котла по фиг. 1-3 схемой компоновки горелок относительно стен камеры сгорани . Способ на этих котлах реализуетс  аналогично . При реализации способа на котлах по фиг. 4-9 формируетс  тот же положитель- ный эффект, что и на котле по фиг. 1-3: повышаетс  экономичность за счет снижени  температуры уход щих газов и увеличени  КПД котла, снижаетс  концентраци  окислов азота в продуктах сгорани , выбрасываемых в атмосферу.

Повышение КПД котла вызывает снижение расхода топлива.

Claims (2)

1.Способ комбинированного сжигани  природного, коксового, доменного газов и пылевидного топлива путем подачи их в сме си с воздухом в топку, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  качества сжигани  и снижени  концентрации окислов азота в продуктах сгорани , доменный газ с воздухом подают в центральную часть топки, а природный и коксовый газы подают вместе с пыле&оздушной смесью вдоль боковых ее стен.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что расход воздуха, подаваемого с доменным газом, составл ет 1,18-5, 07 расхода воздуха, подаваемого с пылевидным топливом, а расход доменного газа в пересчете на условные единицы составл ет 0,2- 0,6 расхода природного, коксового газов и пыли.

Z г/7ф

efoy

9003911

Б-В

/

2

С

фигЗ

€ 7

4.5

iii

-Е

5

ЮигЧ

3«

«Ж

5-Е

5-Е

Ј

С )

О OOOOOOU.OO

-г. v .i; --- о о о

;/

f2

;

-//

о о о

X;- - - : Л О

.

о о о о о о о о

э-

З

э т

Лиг.5 2

UU2.8

фиг 7

л-л

о о о о о о о о cfp оо

О

ои

X

O POQOOOO ООгКр

фиг 8

/ % N

//

10

X

J2

//

/

Фиг. 9