UA124992C2 - METHOD OF COMBUSTION OF NATURAL GAS - Google Patents
METHOD OF COMBUSTION OF NATURAL GAS Download PDFInfo
- Publication number
- UA124992C2 UA124992C2 UAA202000923A UAA202000923A UA124992C2 UA 124992 C2 UA124992 C2 UA 124992C2 UA A202000923 A UAA202000923 A UA A202000923A UA A202000923 A UAA202000923 A UA A202000923A UA 124992 C2 UA124992 C2 UA 124992C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- natural gas
- carbon dioxide
- additive
- gas
- fuel
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title description 16
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
Abstract
Спосіб спалювання природного газу, який включає змішування його з присадкою. Як присадку попередньо до надходження природного газу до котельні або іншого газовикористовуючого обладнання на газорозподільній станції додають від 3 до 30 % діоксиду вуглецю. Після цього здійснюють молекулярне перемішування.A method of burning natural gas, which includes mixing it with an additive. 3 to 30% of carbon dioxide is added as an additive before the natural gas enters the boiler room or other gas-using equipment at the gas distribution station. This is followed by molecular mixing.
Description
Винахід належить до способів спалювання палива. Спосіб може бути використаний для спалювання природного газу в котлах або в іншому паливовикористовуючому обладнанні.The invention belongs to methods of burning fuel. The method can be used for burning natural gas in boilers or other fuel-using equipment.
Відомий спосіб спалювання газоподібного палива (АС СРСР Мо 817387 кл. Е 23 О 13/00, 1978 (54) (57) (Інститут газу АН УССР, автори Г.Ф. Найденов, О.С. Кущ), в якому в периферійну зону закрученого потоку повітря подають радіальними струменями паливо, а рециркуляційні гази надходять потоком в зону біля осі в кількості, що перевищує 50 95 його загальної витрати.A known method of burning gaseous fuel (AS USSR Mo 817387 cl. E 23 O 13/00, 1978 (54) (57) (Gas Institute of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, authors G.F. Naydenov, O.S. Kush), in which the peripheral the swirling air flow zone is supplied with radial jets of fuel, and recirculation gases flow into the zone near the axis in an amount exceeding 50 95 of its total consumption.
Частина суміші палива і рециркуляційних газів відсмоктують в зону розрідження закрученого потоку повітря, а інша кількість суміші створює прямоточний струмінь. По осі подачі газоподібного палива радіальними струменями в периферійну зону закрученого потоку повітря подають гази рециркуляції в суміші з частиною газоподібного палива, кількість котрого перевищує 50 95 його загальної витрати, а повітря попередньо змішують з частиною газів рециркуляції Але в цьому випадку не забезпечується потрібна якість молекулярного перемішування природного газу з баластними газами.Part of the mixture of fuel and recirculation gases is sucked into the rarefaction zone of the swirling air flow, and the other amount of the mixture creates a direct current jet. Recirculation gases mixed with part of the gaseous fuel, the amount of which exceeds 50-95 of its total consumption, are fed by radial jets into the peripheral zone of the swirling air flow, the amount of which exceeds 50-95% of its total consumption, and the air is pre-mixed with part of the recirculation gases. But in this case, the required quality of molecular mixing is not ensured natural gas with ballast gases.
Відомий також спосіб спалювання газоподібного палива (50 1270491 АТ кл. Е 23 С 11/00), в якому подають повітря закрученим потоком та по його осі вводять частину палива в суміші з баластом (присадкою) при заданій концентрації останнього. По периферії вводять решту палива у вигляді радіальних струменів, з метою зниження концентрації оксидів азоту в продуктах згорання. Частину палива, що вводять у вигляді радіальних струменів, попередньо змішують з баластом, концентрацію якого підтримують рівною концентрації баласту в суміші з частиною палива, що вводять по осі потоку повітря.A method of burning gaseous fuel is also known (50 1270491 АТ кл. Е 23 С 11/00), in which air is supplied in a swirling flow and part of the fuel mixed with ballast (additive) is introduced along its axis at a given concentration of the latter. On the periphery, the rest of the fuel is introduced in the form of radial jets in order to reduce the concentration of nitrogen oxides in the combustion products. Part of the fuel injected in the form of radial jets is pre-mixed with ballast, the concentration of which is maintained equal to the concentration of ballast mixed with part of the fuel injected along the axis of the air flow.
Використання продуктів згоряння палива як присадки до палива має низьку екологічну ефективність, а також зменшує безпеку транспортування палива через присутність в присадці кисню. При додаванні присадки безпосередньо в пальниковому пристрої не досягається глибоке молекулярне перемішування її з паливом. Також відомий спосіб додавання присадки забезпечує зниження оутворювання оксидів азоту тільки на модернізованому паливовикористовуючому обладнанні.The use of fuel combustion products as a fuel additive has low environmental efficiency, and also reduces the safety of fuel transportation due to the presence of oxygen in the additive. When the additive is added directly in the burner device, deep molecular mixing of it with the fuel is not achieved. There is also a well-known method of adding an additive that reduces the formation of nitrogen oxides only on modernized fuel-using equipment.
В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу спалювання природного газу, в якому, внаслідок заміни в якості присадки продуктів згоряння палива на діоксид вуглецю, а також зміни місця подачі його в газопровід, забезпечується зменшення вибухонебезпечностіThe basis of the invention is the task of improving the method of burning natural gas, in which, as a result of replacing the fuel combustion products with carbon dioxide as an additive, as well as changing the place of its supply to the gas pipeline, a decrease in explosiveness is ensured
Зо способу та покращення змішування палива з діоксидом вуглецю на молекулярному рівні і за рахунок цього зменшують утворення оксидів азоту, що призводить до покращення екологічного стану навколишнього середовища.Due to the method and improvement of fuel mixing with carbon dioxide at the molecular level, and due to this, the formation of nitrogen oxides is reduced, which leads to an improvement of the environmental condition of the environment.
Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в способі спалювання природного газу, який включає змішування його з присадкою згідно з пропозицією, як присадку попередньо до надходження природного газу до котельні або іншого газовикористовуючого обладнання на газорозподільчій станції (ГРО) додають від З до 30 95 діоксиду вуглецю, після чого здійснюють їх молекулярне перемішування.The task is solved due to the fact that in the method of burning natural gas, which includes mixing it with an additive according to the proposal, as an additive before the natural gas enters the boiler room or other gas-using equipment at the gas distribution station (GRO), from 3 to 30 95 carbon dioxide is added , after which their molecular mixing is carried out.
Додатковою відмінною ознакою є те, що використання діоксиду вуглецю як присадки здійснюють з відхідних газів котлів чи контактних економайзерів.An additional distinctive feature is that the use of carbon dioxide as an additive is carried out from the waste gases of boilers or contact economizers.
Сукупність відмінних ознак запропонованого способу дозволяє вирішити поставлену задачу тому, що діоксид вуглецю не має в своєму складі кисню, який є в продуктах згорання в кількості 3-8956, що неприпустимо в газових мережах, і тому суміш діоксиду вуглецю і палива є вибухобезпечною. Ефективність також вища при використанні чистого діоксиду вуглецю, ніж однакової кількості продуктів згорання, а це зменшує утворення оксидів азоту і поліпшує екологічний стан навколишнього середовища.The set of distinctive features of the proposed method allows you to solve the task because carbon dioxide does not contain oxygen, which is in the combustion products in the amount of 3-8956, which is unacceptable in gas networks, and therefore the mixture of carbon dioxide and fuel is explosion-proof. The efficiency is also higher when using pure carbon dioxide than the same amount of combustion products, which reduces the formation of nitrogen oxides and improves the environmental condition of the environment.
Запропонований спосіб відображено на кресленні. Спосіб спалювання природного газу здійснюють таким чином. Попередньо на газорозподільній станції перед котельнею до газопроводу природного газу підмішують діоксид вуглецю в кількості від З до 30 95 від обсягу природного газу. При цьому на ділянці від ГРО до котельні та інших споживачів здійснюють молекулярне перемішування суміші природного газу і діоксиду вуглецю. Далі суміш природного газу та діоксиду вуглецю подають до пальникових пристроїв котлів, де відбувається його спалювання. Після спалювання суміші, на виході з котла з продуктів згорання відбирають діоксид вуглецю, який вловлюють з води у контактному економайзері (або іншому пристрої), котрий встановлено за котлами котельні. Далі діоксид вуглецю, що було вловлено в контактному економайзері, знову подають до газопроводу природного газу на газорозподільному пункті.The proposed method is shown in the drawing. The method of burning natural gas is carried out as follows. In advance, at the gas distribution station in front of the boiler room, carbon dioxide in the amount of 3 to 30 95 of the volume of natural gas is mixed with the natural gas pipeline. At the same time, molecular mixing of the natural gas and carbon dioxide mixture is carried out on the site from the gas station to the boiler house and other consumers. Next, the mixture of natural gas and carbon dioxide is fed to the burner devices of the boilers, where it is burned. After burning the mixture, at the exit from the boiler, carbon dioxide is taken from the combustion products, which is captured from the water in a contact economizer (or other device), which is installed behind the boilers of the boiler house. Next, the carbon dioxide that was captured in the contact economizer is again supplied to the natural gas pipeline at the gas distribution point.
Приклад 1 (за найближчим аналогом). Природний газ з витратою 0,07 мз/год. подають радіальними струменями в периферійну зону закрученого повітряного потоку з витратою 1,5 м3/год., по осі якого подають суміш газів рециркуляції в кількості 0,08 м/год. і природного газу в бо кількості 0,08 мз/год. Потік природного газу, що спрямовано радіальними струменями,Example 1 (according to the closest analogue). Natural gas with a consumption of 0.07 mz/h. fed by radial jets into the peripheral zone of the swirling air flow with a flow rate of 1.5 m3/h, along the axis of which a mixture of recirculation gases is fed in the amount of 0.08 m/h. and natural gas in the amount of 0.08 m3/h. The flow of natural gas directed by radial jets,
попередньо змішують з потоком газів рециркуляції (0,07 мз/год.). Загальна витрата газів рециркуляції складає 0,15 мз/год., що відповідає ступеню рециркуляції 10 95. Концентрація газів рециркуляції в осьовому та радіальному паливі однакові та складають 1 м3/м3. Концентрація оксидів азоту при цьому складає 69 мг/м3. А у разі використання попередньо підготовленої суміші природного газу та діоксиду вуглецю концентрація оксидів азоту складає 36 мг/м3.pre-mixed with the flow of recirculation gases (0.07 m3/hour). The total consumption of recirculation gases is 0.15 mz/h, which corresponds to a degree of recirculation of 10 95. The concentration of recirculation gases in axial and radial fuel is the same and amounts to 1 m3/m3. The concentration of nitrogen oxides is 69 mg/m3. And in the case of using a pre-prepared mixture of natural gas and carbon dioxide, the concentration of nitrogen oxides is 36 mg/m3.
Приклад 2 (за пропонованим способом). В котельню з З3-ма котлами ТВГ-8 подають 3000 нмЗ/год. природного газу з вмістом 96 95 СНа. Таким чином, до котла подають 2880 нм3/год. (2056 кг) метану, при горінні якого за реакцією отримують:Example 2 (according to the proposed method). 3000 nmZ/hour is supplied to the boiler room with 3 TVG-8 boilers. natural gas with a content of 96 95 SNa. Thus, 2880 nm3/hour is supplied to the boiler. (2056 kg) of methane, during combustion of which the following reaction is obtained:
СНаю202-7,52М2-0О2-7,52М2а-2НО 16 44 2056 кг 5654 кг 5654 кг або 2879 нм3 СО». При цьому вихід МОХ при горінні в котлі складає 180 мг/м3.СНаю202-7.52М2-0О2-7.52М2а-2НО 16 44 2056 kg 5654 kg 5654 kg or 2879 nm3 СО». At the same time, the output of MOX during combustion in the boiler is 180 mg/m3.
При попередньому змішуванні на ГРС до 3000 м природного газу підмішують 30 95 присадки-діоксиду вуглецю газу (1285 му СО»), що становить до 30 95 від усієї кількості СО», що міститься в продуктах згорання і вловленого в контактному економайзері. При цьому утворення оксидів азоту знижується з 180 до 70 мг/м"у, тобто нижче за норми ЄС.During pre-mixing at the gas station, 30 95 of carbon dioxide additive (1285 m of CO") is mixed with 3000 m of natural gas, which is up to 30 95 of the total amount of CO" contained in the combustion products and captured in the contact economizer. At the same time, the formation of nitrogen oxides decreases from 180 to 70 mg/m, i.e. lower than EU standards.
У викидах розповсюджених потужних водогрійних котлів ПТВМ-50 та ПТвМ-100 концентрація МОх становить 130-190 мг/м?, і при повторному використанні 3095 СО» і його попередньому перемішуванні з природним газом не вище 65-95 мг/мУ, тобто менше, ніж вимагається за нормами ЄС, - 100 мг/м3.In the emissions of widespread powerful water heating boilers PTVM-50 and PTvM-100, the concentration of MOx is 130-190 mg/m?, and with the repeated use of 3095 СО" and its preliminary mixing with natural gas, it is not higher than 65-95 mg/mU, that is, less, than required by EU regulations, - 100 mg/m3.
Приклад 3. Так само як у прикладі 2, але кількість присадки додатково вибирають: 3, 5, 7, 10, 15, 20, 30 95.Example 3. The same as in example 2, but the amount of additive is additionally selected: 3, 5, 7, 10, 15, 20, 30 95.
Порівняння ефективності роботи найближчого аналога та даного винаходу наведено в таблиці.A comparison of the work efficiency of the nearest analog and this invention is given in the table.
ТаблицяTable
Показники випробувань найближчого аналога та даного винаходуTest indicators of the closest analogue and this invention
Підвищення 2. ефективності приIncrease of 2. efficiency at
Режим Кількість . г. :Quantity mode. g.:
Й й Й орех тес,Y and Y nut tes,
У, продукти згорання палива діоксид вуглецю згорання на Со», разів шк о ПО Я ПО Я ПООООООООО ООН НО 2 | 5 |! 1 Її 6 | 60 6 ЇЇ 20 2 | щБ 15 (Б | (УББ | 7/7 35 щЩ (U, products of fuel combustion carbon dioxide of combustion on So", times shk o PO I PO I POOOOOOOOO UNO NO 2 | 5 |! 1 Her 6 | 60 6 HER 20 2 | shB 15 (B | (UBB | 7/7 35 shSh (
Лабораторні дослідження, що їх проведено авторами (результати наведено у таблиці) показали, що заміна як баласту продуктів згоряння на діоксид вуглецю дозволяє при тій же кількості баласту знизити вихід оксидів азоту в продуктах згоряння в 2,6-6 разів. При подальшому підвищенні вмісту діоксиду вуглецю більше 3095 відбувається зниженняLaboratory studies conducted by the authors (the results are shown in the table) showed that the replacement of combustion products with carbon dioxide as a ballast allows for the same amount of ballast to reduce the output of nitrogen oxides in the combustion products by 2.6-6 times. With a further increase in the content of carbon dioxide more than 3095, there is a decrease
Зо ефективності способу та стійкості горіння з можливістю відриву факела та його згасання.From the effectiveness of the method and the stability of burning with the possibility of the torch breaking off and its extinction.
У запропонованому способі в порівнянні з найближчим аналогом відбувається повне молекулярне перемішування діоксиду вуглецю з природним газом, за рахунок цього зниження утворення оксидів азоту при додаванні діоксиду вуглецю буде у 2,6 разу більшою, ніж при додаванні такої самої кількості продуктів згоряння (відповідає концентрації ЗО 95 присадки в суміші з природним газом). Крім того, досягається зниження емісії оксидів азоту у побутових приладах, промисловому та енергетичному обладнанні, що забезпечить виконання норм ЄС.In the proposed method, in comparison with the closest analogue, there is complete molecular mixing of carbon dioxide with natural gas, due to this reduction in the formation of nitrogen oxides when adding carbon dioxide will be 2.6 times greater than when adding the same amount of combustion products (corresponds to the concentration of ЗО 95 additives mixed with natural gas). In addition, a reduction in the emission of nitrogen oxides in household appliances, industrial and energy equipment is achieved, which will ensure compliance with EU standards.
Також додавання у газові мережі діоксиду вуглецю є безпечним щодо вибухонебезпечності, на відміну від додавання продуктів згоряння, в яких міститься деяка кількість кисню - 3-8 95, що неприпустимо в газових мережах.Also, the addition of carbon dioxide to gas networks is safe in terms of explosiveness, in contrast to the addition of combustion products, which contain a certain amount of oxygen - 3-8 95, which is unacceptable in gas networks.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA202000923A UA124992C2 (en) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | METHOD OF COMBUSTION OF NATURAL GAS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA202000923A UA124992C2 (en) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | METHOD OF COMBUSTION OF NATURAL GAS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA124992C2 true UA124992C2 (en) | 2021-12-22 |
Family
ID=79187340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA202000923A UA124992C2 (en) | 2020-02-13 | 2020-02-13 | METHOD OF COMBUSTION OF NATURAL GAS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA124992C2 (en) |
-
2020
- 2020-02-13 UA UAA202000923A patent/UA124992C2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH03105111A (en) | Selective and non-contacting reduction method of harmful materials discharged from petroleum combustion boiler | |
JP2020112280A (en) | Boiler device and thermal power generation facility, capable of carrying out mixed combustion of ammonia | |
CN106362547B (en) | A kind of processing method and processing device of sulfur-containing organic waste gas | |
WO2008027633A2 (en) | Combustion stabilization systems | |
CN104819457B (en) | A kind of ozone-type thermal-flame device cooperation-removal various pollutants in fume system | |
CN104696949A (en) | Two-stage process denitrification method of coal fired boiler | |
CN105135449A (en) | Incineration treatment system for HPF waste liquid | |
CN106765210B (en) | A kind of incineration treatment method and device of refinery's organic exhaust gas | |
RU2268915C1 (en) | METHOD OF SIMULTANEOUS REDUCTION OF AMOUNT OF NOx, CO AND CARBON IN ASH AND ADDITIVE FOR COAL | |
CN102635857B (en) | Flue gas reutilization technology flue gas and the air blender device of low NOx drainage fall | |
CN102679374B (en) | Device and method for burning residual organic fluorine liquid by using plasmas | |
UA124992C2 (en) | METHOD OF COMBUSTION OF NATURAL GAS | |
TW451044B (en) | Variable stoichiometric combustion | |
CN106369615B (en) | The incineration treatment method and device of a kind of organic exhaust gas | |
CN108384599B (en) | Composite coal saving agent and application thereof | |
CN114183748A (en) | Low-sulfur low-nitrogen circulating fluidized bed boiler with double ultralow emissions | |
WO2015092386A1 (en) | Fuel additive composition | |
CN102087027A (en) | Gas and air completely pre-mixing machine for domestic gas stove | |
CN205332210U (en) | Module boiler low NOx burner | |
CN205669806U (en) | A kind of system for the removing of gas fired-boiler nitrogen oxides in effluent | |
CN201954553U (en) | Fuel gas and air complete premixer used for household fuel gas stove | |
CN101445757B (en) | Auxiliary addition agent of burner | |
CN207980839U (en) | Biomass gasification fired denitrification apparatus | |
CN202494107U (en) | Smoke and air mixing box device for reducing NOx emission through smoke recycling technology | |
CN105833682B (en) | A kind of boiler air classification low nitrogen burning and denitrating technique |