UA99795U

UA99795U - SOLUTION OF SOLID AND GAS FUEL BURNING

Info

Publication number: UA99795U
Application number: UAU201413975U
Authority: UA
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2015-06-25

Abstract

Спосіб спалювання твердого і газоподібного палива, що включає попереднє спалювання твердого палива з подачею утворених димових газів в зону горіння газового палива, причому утворені в результаті горіння твердого палива димові гази перед подачею їх у зону горіння газового палива очищують від твердих частинок та оксидів сірки.A method of burning solid and gaseous fuels, including pre-combustion of solid fuels with the supply of flue gas into the gas combustion zone, and the flue gases formed by the combustion of solid fuels are cleaned of solid particles and oxides before being fed into the combustion zone.

Description

Пропозиція стосується котлів, що спалюють тверде та газоподібне паливо. Спосіб може бути використаний в котельних водогрійних котлів, а також парових котлів ТЕЦ та ТЕС.The proposal applies to boilers burning solid and gaseous fuels. The method can be used in boiler water heating boilers, as well as steam boilers of thermal power plants and thermal power plants.

Відомий спосіб спалювання твердого та газового палива (ЗО Мо 1560906, М.кл.?7 Е23С1/12, 1990), що включає одночасну подачу в топку котла твердого палива та газового палива і відповідно окисника (повітря), причому з метою підвищення ефективності спалювання твердого палива його подають в центр топки і туди ж подають більш ніж стехіометричну кількість повітря, а газоподібне паливо і відповідно повітря для його окислення в стехіометричній кількості подають в периферійні зони топки. При цьому тверде паливо спалюють в центрі топкової камери, де створюють максимум температур і за рахунок цього воно згорає максимально ефективно з мінімальним недопалом, а газоподібне паливо спалюють біля екранних поверхонь, які понижують температуру в зоні горіння газоподібного палива, але це практично не впливає на якість його спалювання. Далі димові гази від спалювання твердого і газоподібного палива через газовий тракт котла подають до димової труби.A known method of burning solid and gas fuel (ZO Mo 1560906, M.kl.?7 E23С1/12, 1990), which includes the simultaneous supply of solid fuel and gas fuel and, accordingly, oxidant (air) to the furnace of the boiler, and with the aim of increasing the combustion efficiency of solid fuel, it is fed to the center of the furnace and more than the stoichiometric amount of air is fed there, and gaseous fuel and, accordingly, air for its oxidation in a stoichiometric amount is fed to the peripheral zones of the furnace. At the same time, solid fuel is burned in the center of the combustion chamber, where maximum temperatures are created and due to this, it burns as efficiently as possible with minimal underburning, and gaseous fuel is burned near the screen surfaces, which lower the temperature in the combustion zone of gaseous fuel, but this practically does not affect the quality its burning. Further, the flue gases from the burning of solid and gaseous fuel are fed to the chimney through the boiler's gas duct.

Найбільш близьким за технічною суттю до пропозиції є спосіб спалювання твердого і газоподібного палива (ША Мо 68531, МПК Е23С1/04, 2012), що включає спалювання твердого палива в твердопаливному котлі окремо і подачу утворених в результаті згорання твердого палива димових газів у дуттьове повітря котла, що працює на природному газі. Розбавлене димовими газами твердопаливного котла повітря подають у пальники газового котла і далі у зону горіння газового палива, що зменшує адіабатну температуру в топці та призводить до меншого утворення термічних оксидів азоту. Крім того, тверді частинки від спалювання твердого палива та горючі гази СО та Н», що містяться в димових газах твердопаливного котла, догорають у газовому факелі твердопаливного котла.The method of burning solid and gaseous fuel (SHA Mo 68531, IPC E23С1/04, 2012) is the closest in technical essence to the proposal, which includes the burning of solid fuel in a solid fuel boiler separately and the supply of flue gases formed as a result of the combustion of solid fuel into the boiler exhaust air , which runs on natural gas. The air diluted by the flue gases of the solid fuel boiler is supplied to the burners of the gas boiler and further to the gas fuel combustion zone, which reduces the adiabatic temperature in the furnace and leads to less formation of thermal nitrogen oxides. In addition, solid particles from the burning of solid fuel and combustible gases CO and H" contained in the flue gases of a solid fuel boiler burn up in the gas flare of a solid fuel boiler.

У відомих способах, зокрема, при подачі димових газів твердопаливного котла в повітряний тракт газового, тверді частинки засмічують повітряний короб та пальники, що порушує аеродинаміку суміші димових газів та повітря. Також органічні горючі тверді частинки можуть стати причиною пожежі в повітряному тракті газового котла. Крім того, тверді негорючі частинки, що виносяться в зону горіння газового котла, можуть вивести з ладу топкові екрани та конвективні пакети.In known methods, in particular, during the supply of flue gases of a solid fuel boiler into the air path of a gas boiler, solid particles clog the air box and burners, which disrupts the aerodynamics of the mixture of flue gases and air. Also, organic combustible solid particles can cause a fire in the air duct of a gas boiler. In addition, solid non-combustible particles carried into the combustion zone of a gas boiler can disable furnace screens and convective packages.

В основу пропозиції поставлено задачу удосконалення способу спалювання твердого і газоподібного палива, в якому, в результаті очищення димових газів після спалювання твердого палива від твердих частинок та оксидів сірки перед їх подачею у зону горіння газового палива, забезпечується більша надійність роботи газового котла та досягається менша емісія забруднюючих атмосферу речовин і за рахунок цього покращується стан навколишнього середовища.The basis of the proposal is the task of improving the method of burning solid and gaseous fuel, in which, as a result of cleaning flue gases after burning solid fuel from solid particles and sulfur oxides before they are fed into the combustion zone of gas fuel, greater reliability of the gas boiler operation is ensured and lower emissions are achieved substances that pollute the atmosphere, and due to this, the state of the environment improves.

Поставлена задача вирішена завдяки тому, що в способі спалювання твердого і газоподібного палива, що включає попереднє спалювання твердого палива з подачею утворених димових газів в зону горіння газового палива, згідно з пропозицією, утворені в результаті горіння твердого палива димові гази перед подачею їх у зону горіння газового палива очищують від твердих частинок та оксидів сірки.The task is solved thanks to the fact that in the method of burning solid and gaseous fuel, which includes the preliminary burning of solid fuel with the supply of the formed flue gases to the combustion zone of gaseous fuel, according to the proposal, the flue gases formed as a result of the combustion of solid fuel before their supply to the combustion zone gas fuel is cleaned of solid particles and sulfur oxides.

В зв'язку із збільшенням використання різних видів твердого палива, зокрема вугілля, вIn connection with the increase in the use of various types of solid fuel, in particular coal, in

Україні виникає загроза збільшення викиду до атмосфери токсичних забруднюючих з'єднань, особливо у великих містах. Пропонований спосіб спалювання твердого і газоподібного палива дозволяє забаластувати зону горіння газового палива значно очищеними від твердих частинок та оксидів сірки димовими газами, що дозволяє знизити рівень викидів забруднюючих речовин та підвищити надійність роботи газових котлів через зменшення на порядок кількості золи, що попадає на топкові екрани та тракт газових котлів.Ukraine faces the threat of increasing emissions of toxic polluting compounds into the atmosphere, especially in large cities. The proposed method of burning solid and gaseous fuel makes it possible to ballast the combustion zone of gas fuel with flue gases significantly cleaned of solid particles and sulfur oxides, which makes it possible to reduce the level of emissions of pollutants and increase the reliability of the operation of gas boilers due to an order of magnitude reduction in the amount of ash falling on the furnace screens and tract of gas boilers.

На кресленні представлено схему способу спалювання твердого і газоподібного палива.The diagram shows the method of burning solid and gaseous fuel.

Вугілля та повітря одночасно подають в пальник 1 твердопаливного котла 2 і далі утворену суміш твердого палива та повітря подають в зону горіння твердого палива 3. Продукти згоряння з зони горіння З подають через пароперегрівачі 4 та конвективні поверхні нагріву 5 у систему очистки димових газів від твердих частинок та оксидів сірки 6. Далі достатньо очищені димові гази твердопаливного котла димососом 7 через регулюючий шибер 8 подають у пальники 9 газового котла 10 і далі у зону горіння газового палива 11, з якої новоутворені димові гази подають через пароперегрівачі 12, конвективні поверхні нагріву 13 та димосос 14 до димової труби 15. Аналогічно димові гази твердопаливного котла 2 через короби для димових газів 16 можуть надходити до інших газових котлів або через шибер 17 у димову трубу 15.Coal and air are simultaneously fed into the burner 1 of the solid fuel boiler 2, and then the resulting mixture of solid fuel and air is fed into the solid fuel combustion zone 3. Combustion products from the combustion zone C are fed through superheaters 4 and convective heating surfaces 5 to the flue gas purification system from solid particles and sulfur oxides 6. Next, the sufficiently purified flue gases of the solid fuel boiler are fed through the flue gas extractor 7 through the regulating damper 8 to the burners 9 of the gas boiler 10 and further into the gas fuel combustion zone 11, from which the newly formed flue gases are fed through the superheaters 12, convective heating surfaces 13 and the flue gas extractor 14 to the smoke pipe 15. Similarly, the flue gases of the solid fuel boiler 2 can flow through the flue gas boxes 16 to other gas boilers or through the damper 17 into the smoke pipe 15.

Приклад 1. Димові гази від спалювання вугілля при температурі 120-180 С подають у повітряний короб пальників котла, що працює на природному газі у кількості 20 95 від теоретично-необхідної кількості повітря.Example 1. Flue gases from burning coal at a temperature of 120-180 C are fed into the air box of the burners of a boiler operating on natural gas in the amount of 20 95 of the theoretically necessary amount of air.

Приклад 2. Димові гази від спалювання вугілля подають у систему очистки від твердих частинок та оксидів сірки (труба Вентурі та мокрий скрубер, де розпилюється лужна вода з рп-10-11, відношення витрати лужної води на очистку 1 кг димових газів Сзлв/(3/-0,2-2) та при температурі близько 60-120 "С подають у пальники котла, що працює на природному газі у кількості 20 95 від теоретично-необхідної кількості повітря і далі у зону горіння газового палива, не змішуючи попередньо їх з повітрям. Порівняння деяких показників за прототипом, приклад 1 та пропозицією, приклад 2, приведені у таблиці.Example 2. Flue gases from burning coal are fed into the system for cleaning from solid particles and sulfur oxides (venturi tube and wet scrubber, where alkaline water from рп-10-11 is sprayed, the ratio of consumption of alkaline water for cleaning 1 kg of flue gases Сзлв/(3 /-0.2-2) and at a temperature of about 60-120 "C are fed to the burners of a boiler operating on natural gas in the amount of 20 95 of the theoretically necessary amount of air and further into the gas fuel combustion zone, without first mixing them with Comparison of some indicators of the prototype, example 1 and the proposal, example 2, are given in the table.

ТаблицяTable

Порівняльні показники спалювання вугілля і природного газу способами за прототипом та пропозицієюComparative indicators of burning coal and natural gas by prototype and proposal methods

Параметр Прототип Пропозиція Зменшення, 90 1. Недопал після газових "Д ' 125 125 котлів (дз) СО, Н», та ін. мг/нм3 2. Викиди оксидів азоту, (МОХ) | 4) . 7 ч- 3. Викиди оксидів сірки, (Ох 4. Викиди твердих частинок 5000 200... .ЮБЦ6 ( 5. Ресурс топки газових котлів . . : погіршується без змін та конвективних пакетівParameter Prototype Proposal Reduction, 90 1. Underburning after gas boilers "D ' 125 125 (dz) CO, H", etc. mg/nm3 2. Emissions of nitrogen oxides, (MOX) | 4) . 7 h- 3. Emissions sulfur oxides, (Ox 4. Emissions of solid particles 5000 200...

Як бачимо з приведеного порівняння запропонований спосіб спалювання твердого і газоподібного палива: - дозволяє ефективно спалювати тверде паливо та суттєво знешкоджувати у газовому котлі шкідливі речовини, що утворюються в твердопаливному котлі без погіршення ресурсу топки газового котла та його конвективних пакетів; - за рахунок баластування зони горіння газового палива димовими газами твердопаливного котла вдається знизити сумарні викиди оксидів азоту; - дозволяє на 50 95 зменшити викиди оксидів сірки; - доцільно застосовувати в існуючих котельних з крупними твердопаливними та газомазутними котлами, що розташовані насамперед в межах міст для покращення стану навколишнього середовища.As we can see from the above comparison, the proposed method of burning solid and gaseous fuel: - allows efficient burning of solid fuel and significant neutralization of harmful substances in the gas boiler, which are formed in the solid fuel boiler without deteriorating the resource of the gas boiler furnace and its convective packets; - due to the ballasting of the gas fuel combustion zone with the flue gases of the solid fuel boiler, it is possible to reduce the total emissions of nitrogen oxides; - allows to reduce emissions of sulfur oxides by 50-95%; - it is expedient to use in existing boiler houses with large solid fuel and gas oil boilers located primarily within cities to improve the environment.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA The method of burning solid and gaseous fuel, which includes the preliminary burning of solid fuel with the supply of the formed flue gases to the combustion zone of gaseous fuel, which is distinguished by the fact that the flue gases formed as a result of the combustion of solid fuel are cleaned of solid particles and sulfur oxides.