SU1758336A1 - Способ сжигани топлива - Google Patents

Abstract

Использование: дл  ступенчатого сжигани  топлива в химической, нефтехимической отрасл х промышленности. Сущность изобретени : в зону горени  ввод т потоки дымовых газов и распыленной воды, а встречно потоку топливовоздушной смеси (ТВС) межь русно подвод т третичный воздух . При этом дымовые газы предварительно смешивают со встречным воздухом, а часть первичного воздуха отбирают до смешени  его с топливом и ввод т спутной струей над верхним потоком ТВС, дол  которого равна 20-25% от общего его количества . Кроме того, расход вторичного воздуха составл ет 20 - 25%, а третичного - 8 - 10% or его общего количества. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

сл

Изобретение относитс  к энергетике и предназначено дл  ступенчатого сжигани  топлива в различных огнетехнических установках , в основном дл  энергетических котлов , печей, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности.

Известен способ сжигани  топлива путем подачи в первую зону горени  водомазут- ной эмульсии и воздуха с коэффициентом избытка а, ( и отвода продуктов сгорани  во вторую зону горени  с одновременной подачей в нее топлива и воздуха с коэффициентом избытка «2 1. В качестве топлива, подаваемого во вторую зону горени , используют горючий газ.

Известен также способ сжигани  топлива путем подачи в зону горени  двум   русами потоков топливовоздушной смеси с коэффициентом избытка воздуха в нижнем

 русе а 1 и в верхнем  русе OB 1, и еаода в зону горени  потоков дымовых газов и распыленной воды.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ сжигани  топлива путем подачи в зону горени  топливовоздушной смеси (ТВС) двум  спутными  русными потоками и периферийных им потоков ьторичного воздуха, встречного межъ русного подвода третичного воздуха и ввода в зону горени  дымовых газов и распыленной воды.

Недостатком данного способа  вл етс  недостаточно глубокое снижение содержани  вредных примесей в продуктах сгорани .

Цель изобретени  -снижение содержани  вредных примесей в продуктах сгорани .

3

00

со W

о

Испопьзование предлагаемого способа сжигани  топлива обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: достигаетс  более глубокое снижение содержани  вредных примесей в продуктах сгорани  - концентраци  оксидов азота - на 85%, ПАУ - на 80%: обеспечиваетс  полнота сжигани  топлива

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе сжигани  топлива путем подачи в зону горени  ТВС двум  спутными  русными -потоками и периферийных им потоков вторичного воздуха, встречного межъ русного подвода третичного воздуха и ввода в зону горени  дымовых газов и распыленной воды, дымовые газы предварительно смешивают с вторичным воздухом, а часть первичного воздуха отбирают до смешени  его с топливом и ввод т спутной струей над верхним потоком ТВС, при этом расход вторичного воздуха составл ет 20-25% от его общего количества. Кроме того, расход третичного воздуха составл ет 8 - 10%, а отбираемого первичного воздуха - 20 - 25% от его общего количества.

На фиг. 1 изображена топка котла; на фиг. 2 - изменение концентраций оксидов азота (Сшх) (кривые 1 и 2) и потери тепла с химическим недожогом топлива (qs) (кривые 3, 4) от долей вторичного воздуха (&) при ступенчатом сжигании газа и мазута с вводом дымовых газов (г 0,2) (кривые 1,3) и без (г 0) (кривые 2,4), на фиг 3 - изменение концентраций оксидов азота ( CNOX) (кривые 1,2) и потери тепла с химическим недожогом топлива (qs) (кривые 3,4) от долей дымовых газов (г) при & 0 (кривые 1.3) и при дг 0,2 (кривые 2,4); на фиг. 4 - изменение относительных концентраций Б(а)П и других ЛАУ (крива  1) и КПД брутто котла (крива  2) от количества вводимой влаги (qt) при 62 0,2, г 0,2.

Предлагаемый способ реализуетс  в топке котла, содержащей корпус 1. горелки нижнего и верхнего  русов 2 дл  подачи обогащенной топливовоздушной смеси с а 1, воздуховоды периферийного вторичного 3 и центрального первичного воздуха 4 дл  подачи его в горелки 2, шлицы 5 подачи части первичного воздуха спутной струей над верхним потоком ТВС, шлицы 6 подачи встречного межъ русного подвода третичного воздуха, воздуховоды 7 дл  подачи ды- мовых газов, воздуховоды 8 дл  подачи первичного воздуха в шлицы 5, шиберы 9, 10 дл  регулировани  расхода первичного воздуха и рециркулирующих дымовых газов

соответственно, форсунки 11 дл  впрыска воды.

Пример 1. В топку котла спутными вертикальными потоками подают обогащенную топливовоздушную смесь С а 1 с рециркулируемыми дымовыми газами через горелки 2 верхнего верхнего и нижнего  русов. Дл  этого открывают шиберы 9 и 10 и воздух из центрального потока поступает в шлицы 5, а дымовые газы из воздуховодов 7 - в периферийный вторичный воздух горелок 2. Така  организаци  подачи топливо- воздушной смеси в топку позвол ет снизить концентрацию кислорода и температурный уровень в  дре факела, а следовательно, уменьшить генерацию оксидов азота.

Между тем в этой зоне факела образуетс  большое количество продуктов неполного горени , в том числе ПАУ. Дл  обеспечени  полноты сжигани  топлива часть первичного воздуха в количестве 20- 25% от общего его количества отбирают до смешени  его с топливом и ввод т спутной струей над верхним потоком ТВС и 8-10% третичного воздуха навстречу и между топ- ливовоздушными потоками верхнего и нижнего  русов горелок с фронтовой стенки топки.

Дл  уменьшени  дополнительного образовани  CNOX и особенно Б(а)П и другие ПАУ, а также qs, в топку котла с помощью вод ных форсунок 11 впрыскивают воду (фиг, 4). Ввод влаги npnqb 4% мало вли ет на изменение концентраций канцерогенных ПАУ, а при qb 6%- вли ет отрицательно на экономичность работы котла.

Пример 2. Приведен способ сжигани  топлива в котле ТГМП-204М в режиме номинальной нагрузки и Опп - 1,05 при сжигании природного газа. В процессе испытаний измер лись концентрации оксидов азота, ПАУ и продукты хим. недожога топлива.

Результаты испытаний представлены на фиг. 2-4. На фиг, 2 видно, что при подаче воздуха в шлицы 5 над горелками и при отключенной рециркул ции дымовых газов (г 0) при значении 62 0,2 снижени  концентраций оксидов азота практически не наблюдаетс  (крива  2), а продукты химического недожога топлива отсутствуют (крива  4). При дг 0,25 наблюдаютс  незначительное снижение концентраций оксидов азота и существенное увеличение содержани  продуктов химического недожога , привод щее к потере КПД брутто котла при 6г 0,30 на 2,6%. В диапазоне изменени  62 - 0,2-0,25 снижение концентраций оксидов азота составл ет 85-90%, при значени х q3 0,3-1.2%,

Ввод рециркулируемых домовых газов в периферийный вторичный воздушный поток горелки (г 0.2) приводит к снижению концентраций оксидов азота при 62 0 на 47%, образование продуктов хим.недожога топлива не обнаружено. При значени х дг 0,25 и дг 0,2 (г- 0,2) концентрации оксидов азота (крива  1) уменьшаютс  незначительно , однако если значени  дз при дг 0,2 отсутствуют, то при дг 0,25 наблюдаетс  их значительное увеличение. В диапазоне изменени  дг 0,2-0,25 и г 0,2 фиксируетс  максимальное снижение концентраций оксидов азота, которое составл ет 85% при практическом отсутствии продуктов химического недожога топлива.

Результаты испытаний вли ни  авода рециркулируемых дымовых газов на концентрации оксидов азота и аз при обычном и ступенчатом сжигании природного газа представлены на фиг. 3, из которой видно, что при обычном сжигании газа (дг 0) и значени х г 0,2-0,25 наблюдаетс  максимальное снижение концентраций оксидов азота, которое составл ет 47-52% при практическом отсутствии продуктов химического недожога (крива  1). При значении 0,25 г 0,2 вли ние рециркул ции дымовых газов на концентрации оксидов азота и рз незначительно. Анализ данных по вли нию рециркул ции дымовых газов на концентрации оксидов азота (крива  2) и дз (крива  5) при ступенчатом сжигании газа показал, что при дг - 0,2 и г 0 концентрации оксидов азотз уменьшаютс  на 68%: при значени х г 0,2 снижаютс  незначительно , между тем концентрации продуктов хим. недожога топлива существенно увеличиваютс .

Результаты испытаний, представленные на фиг. 2 и 3, показали, что наиболее эффективным с позиции снижени  концентрации оксидов азота  вл етс  способ подачи 20-25% первичного воздуха в шлицы над горелками 2 и . Максимальное снижение Смох при этом составл ет90%, а значени  рз увеличиваютс  до 1,2%. Максимальное снижение концентраций оксидов азота без увеличени  q наблюдаетс  при подаче дымовых газов в количестве 20-25%

от объема продуктов сгорани , предварительно смешав их с вторичным воздухом, количество которого составл ет 20-25% от общего его расхода, вводом члсти первичного воздуха в количестве 20-25% от общего

его количества, отобранного до смешени  его с топливом, спутной струей над верхними потоками ТВС и подвода встречно ТВС между  русами третичного воздуха в коли- честве В-10% от общего его воздуха.

В этом случае максимальное снижение концентраций оксидов азота составит--85% при практическом отсутствии продуктов хим.недожога топлива, а наблюдаемый при таком способе сжигани  природного газа

рост концентраций ПАУ при впрыске влаги в топку в количестве не более 6% от расхода топлива прекращаетс  Кроме того при впрыске воды инициируютс  процессы разрушени  образовавшихс  ПАУ.

Claims (1)

1.Способ сжигани  топлива путем подачи в зону горени  топливовоздушной смеси двум  спутными  русными потоками и

периферийных им потоков вторичного воздуха , встречного риежъ русного подвода третичного воздуха и ввода в зону горени  дымовых газов и распыленной воды, отличающийс  тем, что, с целью снижени 

содержани  вредных примесей в продуктах сгорани , дымовые газы предварительно смешивают с вторичным воздухом, а часть первичного воздуха отбирают до смешени  его с топливом и ввод т спутной струей над

верхним потоком топливовоздушной смеси, при этом расход вторичного воздуха составл ет 20 - 25% от его общего количества.

2,Способ по п. 1, отличающийс  тем, что расход третичного воздуха составл ет 8 - 10%, а отбираемого первичного воздуха - 20 - 25% от его общего количества .

Pue.f

«,# #ю

№ о: оу аз c# Si

/J - А -уи г-о,2 2-Ь - /pv

Фи 2

Съ , Ф

/t/3° ®- при // # gt/4 -д при /з 0,%

№

oj й#

(Catifjf fCnjyh C

tt

42

s0 /4 /