WO2015108448A1 - Method for preparing and combusting coal fuel - Google Patents
Method for preparing and combusting coal fuel Download PDFInfo
- Publication number
- WO2015108448A1 WO2015108448A1 PCT/RU2015/000008 RU2015000008W WO2015108448A1 WO 2015108448 A1 WO2015108448 A1 WO 2015108448A1 RU 2015000008 W RU2015000008 W RU 2015000008W WO 2015108448 A1 WO2015108448 A1 WO 2015108448A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- coal
- kindling
- boiler
- combustion
- dust
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K1/00—Preparation of lump or pulverulent fuel in readiness for delivery to combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2207/00—Ignition devices associated with burner
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2201/00—Pretreatment of solid fuel
- F23K2201/50—Blending
- F23K2201/501—Blending with other fuels or combustible waste
Definitions
- the group of inventions relates to a power system and relates to a technology for the production, transportation, separate and combined burning of mechanically activated coal micropolines (hereinafter, coal microfinels) and coal from a regular pulverization system (hereinafter, conventional grinding coal) in a vortex kindling burner (hereinafter, kindling burner) during kindling boiler and stabilization of combustion in order to replace expensive fuel oil or natural gas.
- coal micropolines hereinafter, coal microfinels
- coal from a regular pulverization system hereinafter, conventional grinding coal
- a vortex kindling burner hereinafter, kindling burner
- highly reactive fuel for example, heavy fuel oil or natural gas
- the task of replacing this fuel with coal dust is becoming increasingly important. This task is determined by the way to increase the reaction properties of coal fuel to acceptable values, allowing it to be used in adverse conditions of kindling.
- coal-fired thermal power plants in Russia have technologies for kindling coal-fired boilers without using liquid fuel. They imply the use of special burner devices in which high-temperature conditions are created in local heat-insulated chambers for igniting coal of the usual grinding of the existing standard dust preparation system. This process of increasing the reaction properties of coal fuel is provided by its thermal activation, which requires the presence of a high-enthalpy energy source inside the burner device, for example, a plasma torch.
- the disadvantages of the known method include the use of a complex two-stage scheme for coal fuel compression, in which the tangential input of coal fuel is a micronizing mill, conventional grinding, secondary and tertiary air into four coaxial channels. This determines the bulkiness of the coal burner, which complicates its operation and maintenance. In addition, the process of burning coal fuel inside a thermally insulated chamber of a coal-dust burner is uncontrolled due to the inability to install a flame control sensor in the known construction.
- a high-enthalpy source plasma or gas burner
- the objective of this group of inventions is to improve the technology of kindling coal-fired boilers by burning solid fuel with its preliminary activation.
- a single technical result achieved by carrying out the invention for each of the claimed options is to use a simpler reliable and cost-effective technological process of kindling a pulverized coal boiler and stabilizing the combustion of coal fuel in it.
- the specified single technical result for the first of the claimed variants of the invention is achieved due to the fact that in the method of preparing and burning coal fuel during the kindling of a pulverized coal boiler, the grinding and mechanical activation of coal is carried out inside the chamber of the disintegrator to produce coal micron grinding, which is then transported to a vortex kindling burner, where intensive mixing with secondary air to obtain a dust-forming mixture, the ignition and subsequent combustion of which during the pulverized-coal kindling the boiler is carried out directly in the furnace volume of the pulverized coal boiler
- the specified single technical result for the second of the claimed variants of the invention is achieved due to the fact that in the method of preparing and burning coal fuel during the kindling of a pulverized coal boiler, the grinding and mechanical activation of coal is carried out inside the chamber of the disintegrator to produce coal micron grinding, which is then transported to a vortex kindling burner, where its intensive mixing with secondary air to obtain a dusty air mixture, the further ignition of which and its subsequent combustion together with the usual grinding mantle during the kindling of the pulverized coal boiler is carried out directly in the furnace volume of the pulverized coal boiler, and after the completion of the stage of kindling, the supply of micronomic coal to the kindling burner is stopped.
- coal micromilling with increased reactivity and a reduced level of activation energy is obtained from pre-dried raw materials, which usually passes through the grinding and mechanical activation stages inside the disintegrator chamber.
- Ignition of a dusty air mixture of coal micromilling is carried out using a standard ignition device installed in the furnace volume of the pulverized coal boiler, which is usually used as a fuel oil nozzle. After stable ignition of the dust-air mixture of coal, the micro-grinding ignition device is turned off. Subsequently, the kindling of the pulverized coal boiler continues for
- coal micromilling first embodiment of the invention
- second embodiment of the invention coal micromilling
- the supply of micro-grinding coal to the ignition burner is stopped, and thus only conventional grinding coal is burned in the pulverized-coal boiler.
- Ignition and combustion of a dusty air mixture of coal micron grinding (during kindling and in nominal mode according to the first embodiment) or a dusty-air mixture of coal micronizing with coal of ordinary grinding (during kindling and in nominal mode according to the second option) occurs directly in the furnace volume of a coal-fired boiler.
- the process of ignition and combustion of coal fuel is monitored using a torch control sensor directed to the torch root of a kindling burner.
- the kindling burner consists of a central cylindrical 1 and two annular channels 2 and 3, the axes of which coincide with the axis of the burner.
- the Central cylindrical channel 1 is designed to enter the dusty air mixture of coal micron grinding coming from the mixer mill-disintegrator.
- a dust pipe 4 coaxial with the channel, is built into the central channel 1, through which a dusty air mixture of coal of ordinary grinding is supplied, which is, as a rule, the main fuel for a coal-fired boiler.
- the stability of ignition and stabilization of combustion of coal fuel during operation of the kindling burner of the proposed design is based on the formation of a fixed front, which is formed at the interface between counter-directed media: the primary mixture (dusty air mixture of a micromolder) from the central cylindrical channel of the kindling burner and high-temperature combustion products of this mixture in the return zone flow (mixing zone) formed in the axial region of the kindling burner near its edge at the boundary with the top a coal-fired boiler.
- the primary mixture dusty air mixture of a micromolder
- the return zone flow mixing zone
- the intensity of this process depends on the characteristics of coal (kinetic constants of the grain characteristics of dust), the temperature level of the recirculation gases, and the amount of secondary air entering the mixing zone.
- a further combustion process takes place in the boundary layer of the mixing zone, formed from the medium coming from the combustion front, secondary air, and ejected combustion products.
- the stabilization of combustion also depends on a number of the following factors: the return flow zone, the fuel / air ratio, the ratio of the velocities of the dusty air-coal mixture and air, the specific surface area of the coal dust, micron grinding, and the activation energy of coal dust.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
The group of inventions relates to thermal power engineering and pertains to technology for the transport of, and the separate and combined combustion of mechanically activated micro-ground coal and standard dust-preparation system coal in a vortex ignition burner while igniting a coal-dust boiler and stabilizing combustion, with the aim of replacing expensive mazut or natural gas. The technical result consists in using a simpler, more reliable and economically-viable technological process for igniting a coal-dust boiler and stabilizing the combustion therein of coal fuel, and is achieved in that, in a method for preparing and combusting coal fuel, when igniting the coal-dust boiler, the grinding and mechanical activation of the coal is carried out inside a disintegrator chamber, producing micro-ground coal, which is then transported into the vortex ignition burner and undergoes intensive mixing with secondary air, producing a dust-air mixture, the ignition and subsequent combustion of which is carried out, during the ignition of the coal-dust boiler, directly in the combustion space of the coal-dust boiler.
Description
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ И СЖИГАНИЯ УГОЛЬНОГО ТОПЛИВА METHOD FOR PREPARING AND BURNING COAL FUEL
Группа изобретений относится к теплоэнергетике и касается технологии получения, транспортировки, раздельного и совместного сжигания механоактивированного угля микропомола (далее, угля микропомола) и угля штатной системы пылеприготовления (далее, уголь обычного помола) в вихревой растопочной горелке (далее, растопочная горелка) при растопке пылеугольного котла и стабилизации горения с целью замещения дорогостоящего мазута или природного газа. The group of inventions relates to a power system and relates to a technology for the production, transportation, separate and combined burning of mechanically activated coal micropolines (hereinafter, coal microfinels) and coal from a regular pulverization system (hereinafter, conventional grinding coal) in a vortex kindling burner (hereinafter, kindling burner) during kindling boiler and stabilization of combustion in order to replace expensive fuel oil or natural gas.
Неблагоприятные условия для сжигания угольного топлива при растопке пылеугольного котла и функционирования растопочных устройств, включая низкий уровень температур воздуха и топочной среды, повышенные избытки окислителя значительный диапазон изменения расхода топлива предопределили использование высокореакционного топлива, например, мазута или природного газа в качестве растопочного топлива. Однако, из-за роста цен на жидкое и газообразное топливо а следовательно, и увеличения затрат на растопку пылеугольного котла задача замещения этого топлива угольной пылью становится всё более актуальной. Данная задача определяется способом повышения реакционных свойств угольного топлива до приемлемых значений, позволяющих использовать его в неблагоприятных условиях растопки. The unfavorable conditions for burning coal fuel during the kindling of a pulverized coal boiler and the functioning of the kindling devices, including the low level of air and furnace temperatures, the increased excess of oxidizing agents and the significant range of fuel consumption changes predetermined the use of highly reactive fuel, for example, heavy fuel oil or natural gas, as kindling fuel. However, due to rising prices for liquid and gaseous fuels and, consequently, increased costs for kindling a pulverized coal boiler, the task of replacing this fuel with coal dust is becoming increasingly important. This task is determined by the way to increase the reaction properties of coal fuel to acceptable values, allowing it to be used in adverse conditions of kindling.
В настоящее время на тепловых электростанциях России, работающих на угольном топливе, существуют технологии растопки пылеугольных котлов без использования жидкого топлива. Они подразумевают использование специальных горелочных устройств, в которых создаются высокотемпературные условия в локальных
теплоизолированных камерах для воспламенения угля обычного помола существующей штатной системы пылеприготовления. Данный процесс повышения реакционных свойств угольного топлива обеспечивается его термической активацией, при которой необходимо наличие внутри горелочного устройства высокоэнтальпийного источника энергии, например, плазмотрона. At present, coal-fired thermal power plants in Russia have technologies for kindling coal-fired boilers without using liquid fuel. They imply the use of special burner devices in which high-temperature conditions are created in local heat-insulated chambers for igniting coal of the usual grinding of the existing standard dust preparation system. This process of increasing the reaction properties of coal fuel is provided by its thermal activation, which requires the presence of a high-enthalpy energy source inside the burner device, for example, a plasma torch.
Известен (патент РФ N°2460941 , F23D1/02, опубликовано 11.02.2011) способ совместного сжигания угля микропомола (средняя фракция пыли 50 мкм) и угля обычного помола в пылеугольной горелке, включающий интенсификацию процесса сжигания благодаря использованию в составе горелки локальной теплоизолированной камеры. There is a known (RF patent N ° 2460941, F23D1 / 02, published 02/11/2011) method for co-firing of micropomol coal (average dust fraction of 50 μm) and conventional coal in a pulverized coal burner, including the intensification of the combustion process due to the use of a local heat-insulated chamber in the burner.
К недостаткам известного способа относится применение сложной двухступенчатой схемы сж1лган угольного топлива, при которой используют тангенциальный ввод угольного топлива микропомола, обычного помола, вторичного и третичного воздуха в четыре коаксиальных канала. Это предопределяет громоздкость пылеугольной горелки, что затрудняет ее эксплуатацию и обслуживание. Кроме того процесс сжигания угольного топлива внутри теплоизолированной камеры пылеугольной горелки является неконтролируемым вследствие отсутствия возможности установки в известной конструкции датчика контроля факела. The disadvantages of the known method include the use of a complex two-stage scheme for coal fuel compression, in which the tangential input of coal fuel is a micronizing mill, conventional grinding, secondary and tertiary air into four coaxial channels. This determines the bulkiness of the coal burner, which complicates its operation and maintenance. In addition, the process of burning coal fuel inside a thermally insulated chamber of a coal-dust burner is uncontrolled due to the inability to install a flame control sensor in the known construction.
Известен (патент RU Ns 2419033, опубликовано 20.01.2011 , F23K 1/00) способ механической активации (далее механоактивация) угля микропомола перед сжиганием. Указанный способ включает микропомол, механоактивацию (снижение энергии активации вещества под действием механических сил при помоле) и сжигание угля микропомола. Причем операции микроломол и механоактивация
осуществляются одновременно внутри камеры дезинтегратора, а полученный твердый раствор угля подвергают термоудару для целей воспламенения. There is a known (patent RU Ns 2419033, published 01/20/2011, F23K 1/00) method for the mechanical activation (hereinafter mechanical activation) of micropomol coal before burning. The specified method includes micromilling, mechanical activation (a decrease in the activation energy of a substance under the action of mechanical forces during grinding) and the combustion of micropromic coal. Moreover, micromoling operations and mechanical activation carried out simultaneously inside the chamber of the disintegrator, and the obtained solid coal solution is subjected to thermal shock for ignition purposes.
К причинам, препятствующим достижению нижеуказанного технического результата при использовании известного способа относятся: The reasons that impede the achievement of the following technical result when using the known method include:
а) частичное выгорание теплоизолированной камеры растопочной горелки при воспламенении и горении топлива внутри нее; б) использование дорогостоящих сплавов в контруктивных элементах мельницы-дезинтегратора, недолговечность которых (элементов) влечет большие эксплуатационные расходы; в) использование специального дополнительного оборудования: высокоэнтальпийного источника (плазмотрон или газовая горелка,, необходимого для осуществления воспламенения топлива и поддержания необходимого температурного режима в теплоизолированной камере горелочного устройства. a) partial burnout of the heat-insulated chamber of the kindling burner during ignition and combustion of fuel inside it; b) the use of expensive alloys in the structural elements of the mill-disintegrator, the fragility of which (elements) entails high operating costs; c) the use of special additional equipment: a high-enthalpy source (plasmatron or gas burner, necessary to ignite the fuel and maintain the necessary temperature in the heat-insulated chamber of the burner device.
Задача настоящей группы изобретений состоит в совершенствовании технологии растопки пылеугольных котлов посредством сжигания твердого топлива с его предварительной активацией. The objective of this group of inventions is to improve the technology of kindling coal-fired boilers by burning solid fuel with its preliminary activation.
Единый технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения по каждому из заявленных вариантов, заключается в применении более простого надежного и экономически выгодного технологического процесса растопки пылеугольного котла и стабилизации горения в нем угольного топлива.
Указанный единый технический результат для первого из заявленных вариантов изобретения достигается за счет того, что в способе подготовки и сжигания угольного топлива при растопке пылеугольного котла помол и механоактивацию угля осуществляют внутри камеры дезинтегратора с получением угля микропомола, который далее транспортируют в вихревую растопочную горелку, где происходит его интенсивное перемешивание с вторичным воздухом о получением пылевоздущной смеси, воспламенение и последующее сжигание которой при растопке пылеугольного котла осуществляют непосредственно в топочном объеме пылеугольного котла A single technical result achieved by carrying out the invention for each of the claimed options is to use a simpler reliable and cost-effective technological process of kindling a pulverized coal boiler and stabilizing the combustion of coal fuel in it. The specified single technical result for the first of the claimed variants of the invention is achieved due to the fact that in the method of preparing and burning coal fuel during the kindling of a pulverized coal boiler, the grinding and mechanical activation of coal is carried out inside the chamber of the disintegrator to produce coal micron grinding, which is then transported to a vortex kindling burner, where intensive mixing with secondary air to obtain a dust-forming mixture, the ignition and subsequent combustion of which during the pulverized-coal kindling the boiler is carried out directly in the furnace volume of the pulverized coal boiler
Указанный единый технический результат для второго из заявленных вариантов изобретения достигается за счет того, что в способе подготовки и сжигания угольного топлива при растопке пылеугольного котла помол и механоактивацию угля осуществляют внутри камеры дезинтегратора с получением угля микропомола, который далее транспортируют в вихревую растопочную горелку, где происходит его интенсивное перемешивание с вторичным воздухом с получением пылевоздушной смеси, дальнейшее воспламенение которой и ее последующее сжигание совместно с углем обычного помола при растопке пылеугольного котла осуществляют непосредственно в топочном объеме пылеугольного котла, а после завершения этапа растопки подачу угля микропомола в растопочную горелку прекращают. The specified single technical result for the second of the claimed variants of the invention is achieved due to the fact that in the method of preparing and burning coal fuel during the kindling of a pulverized coal boiler, the grinding and mechanical activation of coal is carried out inside the chamber of the disintegrator to produce coal micron grinding, which is then transported to a vortex kindling burner, where its intensive mixing with secondary air to obtain a dusty air mixture, the further ignition of which and its subsequent combustion together with the usual grinding mantle during the kindling of the pulverized coal boiler is carried out directly in the furnace volume of the pulverized coal boiler, and after the completion of the stage of kindling, the supply of micronomic coal to the kindling burner is stopped.
В заявленном способе уголь микропомола с повышенной реакционной способностью и сниженным уровнем энергии активации получают из предварительно подсушенного сырья, которое проходит, как правило, одновременно стадии измельчения и механоактивации внутри камеры дезинтегратора.
Воспламенение пылевоздушнои смеси угля микропомола осуществляют с помощью установленного в топочном объеме пылеугольного котла штатного устройства розжига, в качестве которого обычно используется растопочная мазутная форсунка. После устойчивого воспламенения пылевоздушной смеси угля микропомола устройство розжига отключается. В дальнейшем растопка пылеугольного котла продолжается на In the inventive method, coal micromilling with increased reactivity and a reduced level of activation energy is obtained from pre-dried raw materials, which usually passes through the grinding and mechanical activation stages inside the disintegrator chamber. Ignition of a dusty air mixture of coal micromilling is carried out using a standard ignition device installed in the furnace volume of the pulverized coal boiler, which is usually used as a fuel oil nozzle. After stable ignition of the dust-air mixture of coal, the micro-grinding ignition device is turned off. Subsequently, the kindling of the pulverized coal boiler continues for
угле микропомола (первый вариант изобретения) с постепенным добавлением (второй вариант изобретения) к нему угля обычного помола. При достижении номинального режима работы пылеугольного котла (завершение этапа растопки) по второму из заявленных вариантов изобретения подачу угля микропомола в растопочную горелку прекращают, и, таким образом, в пылеугольном котле происходит сжигание только угля обычного помола. coal micromilling (first embodiment of the invention) with the gradual addition (second embodiment of the invention) to it conventionally ground coal. Upon reaching the nominal operating mode of the pulverized coal boiler (completion of the kindling stage) according to the second of the claimed embodiments of the invention, the supply of micro-grinding coal to the ignition burner is stopped, and thus only conventional grinding coal is burned in the pulverized-coal boiler.
Воспламенение и сжигание пылевоздушной смеси угля микропомола (при растопке и в номинальном режиме по первому варианту) или пылевоздушной смеси угля микропомола с углем обычного помола (при растопке и в номинальном режиме по второму варианту) происходит непосредственно в топочном объёме пылеугольного котла. Процесс воспламенения и сжигания угольного топлива контролируется с помощью датчика контроля факела, направленного в корень факела растопочной горелки. Ignition and combustion of a dusty air mixture of coal micron grinding (during kindling and in nominal mode according to the first embodiment) or a dusty-air mixture of coal micronizing with coal of ordinary grinding (during kindling and in nominal mode according to the second option) occurs directly in the furnace volume of a coal-fired boiler. The process of ignition and combustion of coal fuel is monitored using a torch control sensor directed to the torch root of a kindling burner.
Для пояснения сущности заявленного изобретения представлен чертеж, на котором изображена конкретная, но не единственно возможная, конструкция вихревой растопочной горелки, с помощью которой может быть осуществлен заявленный способ по любому из заявленных вариантов с достижением вышеуказанного единого технического результата.
Растопочная горелка состоит из центрального цилиндрического 1 и двух кольцевых каналов 2 и 3, оси которых совпадают с осью горелки. Центральный цилиндрический канал 1 предназначен для ввода пылевоздушной смеси угля микропомола, поступающей из смесителя мельницы-дезинтегратора. В центральный канал 1 встроен соосный каналу пылепровод 4, по которому поступает пылевоздушная смесь угля обычного помола, который и является, как правило, основным топливом для пылеугольного котла. Через кольцевые каналы 2 и 3 подается вторичный воздух, для регулирования расхода которого на входах кольцевых каналов 2 и 3 установлены шиберы 5. Внутри кольцевого канала 2 с целью образования замкнутой зоны рециркуляции высокотемпературных продуктов горения в его приосевой области установлены закручивающие аппараты 6. To clarify the essence of the claimed invention, a drawing is shown, which shows a specific, but not the only possible, design of a vortex kindling burner, with which the claimed method can be carried out according to any of the claimed options to achieve the above single technical result. The kindling burner consists of a central cylindrical 1 and two annular channels 2 and 3, the axes of which coincide with the axis of the burner. The Central cylindrical channel 1 is designed to enter the dusty air mixture of coal micron grinding coming from the mixer mill-disintegrator. A dust pipe 4, coaxial with the channel, is built into the central channel 1, through which a dusty air mixture of coal of ordinary grinding is supplied, which is, as a rule, the main fuel for a coal-fired boiler. Secondary air is supplied through the annular ducts 2 and 3, to regulate the flow rate of which the sliders 5 are installed at the inlets of the annular ducts 2 and 3. Inside the annular duct 2, twisting devices 6 are installed in its axial region to form a closed zone for recirculation of high-temperature combustion products.
Осуществление заявленного способа по второму из заявленных вариантов с применением данной конструкции горелки происходит следующим образом. The implementation of the inventive method according to the second of the claimed options using this design of the burner is as follows.
В начале технологического процесса по кольцевым каналам 2 и 3 подается вторичный воздух. Уголь обычного помола из существующей системы пылеприготовления не подается. Поступающий по центральному цилиндрическому каналу 1 уголь микропомола после перемешивания с вторичным воздухом воспламеняется с помощью растопочной мазутной форсунки. После воспламенения подача мазута прекращается и увеличивается подача угля микропомола до номинальной производительности мельницы-дезинтегратора и растопочной горелки. В дальнейшем продолжают растопку пылеугольного котла на угле микропомола с постепенным добавлением по пылепроводу 4 угля обычного помола. При выходе пылеугольного котла в номинальный режим подача угля
микропомола по центральному каналу 1 прекращается и продолжается сжигание угля обычного помола. At the beginning of the process, secondary air is supplied through the annular channels 2 and 3. Conventional coal is not supplied from the existing pulverization system. The micromolt coal coming through the central cylindrical channel 1, after mixing with secondary air, is ignited using a kindling fuel oil nozzle. After ignition, the supply of fuel oil is stopped and the feed of coal microfinish increases to the nominal capacity of the mill-disintegrator and the kindling burner. In the future, they continue to kindle a coal-fired boiler based on a micron grinding coal with the gradual addition of conventional grinding coal through a dust pipe 4. When the pulverized coal boiler enters the nominal mode, coal supply the micron grinding in the central channel 1 stops and the burning of coal of ordinary grinding continues.
Устойчивость воспламенения и стабилизации горения угольного топлива при работе растопочной горелки предложенной конструкции базируется на формировании неподвижного фронта, который образуется на границе взаимодействия встречно направленных сред: первичной смеси (пылевоздушная смесь микропомола) из центрального цилиндрического канала растопочной горелки и высокотемпературных продуктов горения этой смеси в зоне возвратного течения (зона смешения), образующейся в приосевой области растопочной горелки вблизи ее среза на границе с топкой пылеугольного котла. Во фронте за счет интенсивного перемешивания первичной пылеугольной смеси с вторичным воздухом происходит рост температур пылеугольной смеси, прогрев частиц угольной пыли, выход и горение летучих компонентов топлива, а также воспламенение мелких коксовых частиц. Интенсивность протекания этого процесса зависит от характеристик угля (кинетических констант зерновой характеристики пыли), уровня температур газов рециркуляции и количества вторичного воздуха, поступающего в зону смешения. Дальнейший процесс горения происходит в пограничном слое зоны смешения, образующемся из среды, поступающей из фронта горения, вторичного воздуха и эжектируемых продуктов сгорания. Интенсивность этого процесса, а так же место разворота рециркулирующего потока высокотемпературных продуктов горения, в свою очередь, определяют уровень температуры газов, подводимых к фронту горения, а значит и устойчивость воспламенения пылевоздушной смеси.
Стабилизация горения зависит также от ряда следующих факторов: зоны возвратного течения, соотношения топливо/воздух, соотношения скоростей пылевоздушной угольной смеси и воздуха, удельной поверхности пыли угля микропомола и энергии активации угольной пыли.
The stability of ignition and stabilization of combustion of coal fuel during operation of the kindling burner of the proposed design is based on the formation of a fixed front, which is formed at the interface between counter-directed media: the primary mixture (dusty air mixture of a micromolder) from the central cylindrical channel of the kindling burner and high-temperature combustion products of this mixture in the return zone flow (mixing zone) formed in the axial region of the kindling burner near its edge at the boundary with the top a coal-fired boiler. In the front, due to intensive mixing of the primary pulverized coal mixture with secondary air, an increase in the temperature of the pulverized coal mixture, heating of the coal dust particles, exit and combustion of the volatile components of the fuel, as well as the ignition of small coke particles. The intensity of this process depends on the characteristics of coal (kinetic constants of the grain characteristics of dust), the temperature level of the recirculation gases, and the amount of secondary air entering the mixing zone. A further combustion process takes place in the boundary layer of the mixing zone, formed from the medium coming from the combustion front, secondary air, and ejected combustion products. The intensity of this process, as well as the location of the reversal of the recycle stream of high-temperature combustion products, in turn, determine the temperature level of the gases supplied to the combustion front, and hence the stability of ignition of the dusty air mixture. The stabilization of combustion also depends on a number of the following factors: the return flow zone, the fuel / air ratio, the ratio of the velocities of the dusty air-coal mixture and air, the specific surface area of the coal dust, micron grinding, and the activation energy of coal dust.
Claims
1. Способ подготовки и сжигания угольного топлива при растопке пылеугольного котла, характеризующийся тем, что помол и механоактивацию угля осуществляют внутри камеры дезинтегратора с получением угля микропомола, который далее транспортируют в вихревую растопочную горелку, где происходит его интенсивное перемешивание с вторичным воздухом с получением пылевоздушной смеси воспламенение и последующее сжигание которой при растопке пылеугольного котла осуществляют непосредственно в топочном объеме пылеугольного котла. 1. The method of preparation and combustion of coal fuel during kindling of a coal-fired boiler, characterized in that the grinding and mechanical activation of the coal is carried out inside the chamber of the disintegrator to produce coal micropolite, which is then transported to a vortex kindling burner, where it is intensively mixed with secondary air to obtain a dust-air mixture the ignition and subsequent combustion of which during the kindling of a pulverized coal boiler is carried out directly in the furnace volume of the pulverized coal boiler.
2. Способ подготовки и сжигания угольного топлива при растопке пылеугольного котла, характеризующийся тем, что помол и механоактивацию угля осуществляют внутри камеры дезинтегратора с получением угля микропомола, который далее транспортируют в вихревую растопочную горелку, где происходит его интенсивное перемешивание с вторичным воздухом с получением пылевоздушной смеси дальнейшее воспламенение которой и ее последующее сжигание совместно с углем обычного помола при растопке пылеугольного котла осуществляют непосредственно в топочном объеме пылеугольного котла, а после завершения этапа растопки подачу угля микропомола в растопочную горелку прекращают. 2. A method of preparing and burning coal fuel during the kindling of a pulverized coal boiler, characterized in that the grinding and mechanical activation of the coal is carried out inside the chamber of the disintegrator to produce coal microfinish, which is then transported to a vortex kindling burner, where it is intensively mixed with secondary air to obtain a dusty air mixture further ignition of which and its subsequent combustion together with conventional coal during the kindling of a pulverized coal boiler is carried out directly in the furnace the volume of the pulverized coal boiler, and after the completion of the stage of kindling, the supply of coal microfiner to the kindling burner is stopped.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для стабилизации горения угольного топлива в топочном объеме пылеугольного котла в растопочную горелку подают уголь микропомола.
3. The method according to p. 2, characterized in that in order to stabilize the combustion of coal fuel in the furnace volume of the pulverized coal boiler, microfine coal is fed to the kindling burner.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101454/06A RU2548706C1 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Method for preparation and combustion of coal fuel at lighting-up of pulverised-coal fired boiler (versions) |
RU2014101454 | 2014-01-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2015108448A1 true WO2015108448A1 (en) | 2015-07-23 |
Family
ID=53289450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2015/000008 WO2015108448A1 (en) | 2014-01-20 | 2015-01-15 | Method for preparing and combusting coal fuel |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2548706C1 (en) |
WO (1) | WO2015108448A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1652751A1 (en) * | 1988-12-05 | 1991-05-30 | Новосибирское Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского И Проектно-Изыскательского Института "Теплоэлектропроект" | Burner |
RU2418237C2 (en) * | 2009-01-19 | 2011-05-10 | Учреждение Российской Академии наук Институт теплофизики им С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН | Combustion method of pulverised coal in swirling-type furnace |
RU2419033C2 (en) * | 2009-07-06 | 2011-05-20 | Учреждение Российской академии наук Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН | Method to mechanically activate microground coal prior to burning |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2230981C2 (en) * | 2002-07-22 | 2004-06-20 | Бурдуков Анатолий Петрович | Coal combustion process |
US8453584B2 (en) * | 2006-03-02 | 2013-06-04 | Taiheiyo Cement Corporation | Method for handling substance from which combustible gas volatilizes, method for producing solid fuel, method for storing solid fuel, method for using solid fuel, and apparatus for using solid fuel |
RU2339874C1 (en) * | 2007-03-29 | 2008-11-27 | Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской Академии наук | Method and device for coal combustion in swirling flow |
RU2460941C1 (en) * | 2011-02-11 | 2012-09-10 | Учреждение Российской Академии наук Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН (ИТ СО РАН) | Combustion method of fine pulverised coal and regular pulverised coal in pulverised coal burner, and device for its implementation |
-
2014
- 2014-01-20 RU RU2014101454/06A patent/RU2548706C1/en active IP Right Revival
-
2015
- 2015-01-15 WO PCT/RU2015/000008 patent/WO2015108448A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1652751A1 (en) * | 1988-12-05 | 1991-05-30 | Новосибирское Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского И Проектно-Изыскательского Института "Теплоэлектропроект" | Burner |
RU2418237C2 (en) * | 2009-01-19 | 2011-05-10 | Учреждение Российской Академии наук Институт теплофизики им С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН | Combustion method of pulverised coal in swirling-type furnace |
RU2419033C2 (en) * | 2009-07-06 | 2011-05-20 | Учреждение Российской академии наук Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН | Method to mechanically activate microground coal prior to burning |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2548706C1 (en) | 2015-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7717701B2 (en) | Pulverized solid fuel burner | |
JPH018803Y2 (en) | ||
JPS6159109A (en) | Burner for maintaining ignition and combustion for crushed solid fossil fuel and combustion chamber with such burner | |
JP4791701B2 (en) | Biomass fuel combustion apparatus and method | |
CN103897740B (en) | Coal is gasification process altogether | |
CN101865459B (en) | Coking-proof multistage ignition combustion apparatus with self-adaption function | |
EP2751484B1 (en) | Combustion apparatus with indirect firing system | |
RU2294486C1 (en) | Pulverized-coal burner | |
CN104595927A (en) | Low-heat value fuel gas combustion chamber of gas turbine | |
RU2548706C1 (en) | Method for preparation and combustion of coal fuel at lighting-up of pulverised-coal fired boiler (versions) | |
RU2646164C1 (en) | Vortex dust-coil burner | |
US4423689A (en) | Method of producing pulverized coal as fuel for pulverized-coal pilot burners | |
US20140182491A1 (en) | Biomass combustion | |
RU2174649C2 (en) | Pulverized-coal lighting-up burner and method of its operation | |
EP0155120A2 (en) | Method operating a coal burner | |
WO2020120828A1 (en) | Method for burning fuel, burner and boiler | |
CN102494340A (en) | Pulverized coal high-temperature oxygen ignition method and device | |
US4621582A (en) | Coal burner | |
RU2282105C2 (en) | Solid fuel burner (variants), fuel combustion device (variants), boiler (variants), fuel combustion method (variants), boiler system and power plant (variants) | |
AU574498B2 (en) | Suspension firing of hog fuel. | |
CN204593456U (en) | Low heat value of gas turbine fuel gas combustion chamber | |
CN108534175B (en) | Plasma gasification ignition stable combustion device and method for coal-fired boiler | |
US20150128833A1 (en) | Cyclone Burner | |
Osintsev et al. | Shifting the equipment of thermal power stations for firing different kinds of fuels in flames using the technology of distributed admission of reagents into the furnace | |
RU2425284C1 (en) | Plasma-cyclone chambers (versions) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15737061 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15737061 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |