WO2018026298A1 - Cyclone furnace - Google Patents
Cyclone furnace Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018026298A1 WO2018026298A1 PCT/RU2016/000505 RU2016000505W WO2018026298A1 WO 2018026298 A1 WO2018026298 A1 WO 2018026298A1 RU 2016000505 W RU2016000505 W RU 2016000505W WO 2018026298 A1 WO2018026298 A1 WO 2018026298A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- furnace
- fuel
- coal
- raw coal
- combustion chamber
- 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
Definitions
- the invention relates to a power system, and more precisely, to vortex furnaces of boiler plants, and can be used both for their modernization and for the creation of new ones.
- Known are typical industrially used devices for burning fuel containing a combustion chamber with systems for supplying fuel and air, igniting a combustible mixture, and flues for removing heat carrier.
- coal furnaces It is traditionally believed that the greatest efficiency of coal furnaces is achieved by burning coal in the form of coal dust.
- the fuel is pre-dried and crushed with the separators fully turned on, i.e. by returning large particles of fuel to the mantle, as well as by thorough mixing of fuel and air in the burners. This ensures a high rate of ignition, combustion and burning of fuel particles.
- Coal dust ignites near the exit of the burner, with the formation of flue gases, mainly triatomic ( ⁇ 0 2 , S0 2 and ⁇ 2 0). It is known that [“Thermal Calculation of Boilers”, ed. 3, revised and supplemented by NPO CKTI, 1998, p. 34], these gases have an intermittent emission spectrum, and the use of highly ground and dried fuel leads to an even greater increase in radiation selectivity, because such small particles of coal, like gases, emit thermal energy in certain, relatively narrow bands of the spectrum. Such a radiation source may have a very high temperature in the core. However, its radiation with the distance from the core is attenuated by the internal environment of the combustion chamber filled with unburned particles of coal dust.
- the temperature at the periphery of the volume of the combustion chamber may be relatively low. Radiation is also attenuated by contaminants formed on the thermal radiation receiver - the thermal screens of the combustion chamber. In addition, during the preparation and grinding of fuel, not only coal is crushed, but also mineral particles, always present in coal.
- the closest to the set of essential features of the claimed utility model is the design of a vortex low-emission furnace (patent of the Russian Federation -N ° 2067724 priority 29.12.94, publ. 10.10.96), containing a combustion chamber (furnace chamber) with at least one inclined mounted on its wall down burner for supplying the air-fuel mixture and the lower blast input device (lower blast) located under the mouth of the cold funnel.
- Burner devices are made in the form of at least two channels, located one above the other, for supplying the air-fuel mixture with regulation of the “fuel-air” ratio and with the separation of crushed fuel into fractions using a divider.
- the lower channel is inclined more steeply and through it the supply of coarsely ground fuel with an air supply of cc ⁇ 1 is organized, and the upper channel serves to supply secondary air together with fine dust with a> 1.
- the thermal efficiency is higher compared to conventional chamber furnaces, as the concentration of solid burning particles is higher due to the separation of the fuel down.
- the process of circulation of large particles in the furnace space functions only in the lower part of the furnace, in the zone of low temperatures.
- the high-temperature and low-temperature zones inside the combustion chamber are separated.
- the low temperature in the vortex zone makes it difficult to ignite large particles of fuel.
- the basis of the present invention of the model is the task of creating a furnace with high thermal efficiency, by increasing the heat perception of the furnace screens while maintaining a high temperature afterburning zone and a low temperature zone of increased heat transfer with improved sulfur bonding and reducing conditions of ⁇ ⁇ destruction, reduced slagging and increased economic characteristics due to reduced preparation costs fuel.
- a vortex furnace including a combustion chamber having a cold funnel with a lower blast connected at the bottom of the specified cold funnel, at least two channels for supplying fuel to the combustion chamber, at least one of which is connected to the dust preparation system , and the raw coal hopper, in accordance with the invention, at least one of the other said channels communicates directly with the raw coal hopper, bypassing the dust preparation system, and is inclined at an angle exceeding the EU angle slope so that the raw coal enters the furnace by gravity.
- the feed channel for raw coal was equipped with a means for supplying sulfur-binding sorbent.
- the furnace may be further provided with means for controlling the ratio of pulverized coal and crude fuel supplied to the furnace.
- means for controlling the ratio of pulverized coal and crude fuel supplied to the furnace By changing the ratio of the quantities of small and large coal particles supplied to the furnace, providing the total heat transfer caused by the inefficient radiation of the generated flue gases from the combustion of small particles and the effective emission of larger solid particles, for example, depending on the temperature of the flue gases at the exit of the furnace, according to environmental and economic indicators, as well as the conditions for ensuring the speed of fuel particles in the air flow of the lower blast, it is possible to provide the most efficient mode of operation of the top and. At the same time, the operation of the furnace in the most efficient mode can be ensured by using fuel with different characteristics: humidity, mineral components, etc.
- the vortex furnace includes a combustion chamber 1, a cold funnel 2 with a lower blast 3 connected in the lower part, a first channel for supplying fuel with a burner device 4 connected to a dust preparation system 5 (mill).
- the raw coal hopper 6 is connected via a pipeline 7 to a dust preparation system 5 and through a second channel 8 for supplying fuel to the combustion chamber.
- the channel 8 for supplying fuel is inclined at an angle to the horizon, exceeding the angle of repose.
- the angle of repose depending on the size, humidity and other characteristics of the fuel used in a particular case can be found in the reference literature.
- Crude fuel through the channel 8 for supplying fuel is fed into the combustion chamber by gravity, without additional air supply.
- the drawing shows option of channel arrangement one above the other.
- the location and inclination of the channel for supplying air-gas mixture is determined by the design of a particular furnace device according to the ignition conditions, the channels can be spaced both vertically and horizontally.
- Channel 8 for supplying fuel is equipped with means for supplying a sorbent (not shown in the drawing).
- Sorbent for sulfur binding can also be supplied to / and into the raw coal hopper, and / or together with the fuel supplied to the power station, and or to the pipeline 7 in front of the dust preparation system.
- the furnace is equipped with a means 9 for regulating the ratio of the amount of pulverized coal and crude fuel supplied to the furnace.
- the tool 9 may be performed in any suitable manner.
- the prepared dried and crushed fuel mixed with air in the amount of "b ⁇ " enters the upper zone through the burner 4, mainly with a fraction size of less than 1 mm (uo ⁇ 2), and fuel enters the lower low-temperature zone from the hopper 6 with a fraction size greater than 1 mm in the amount of "L"(R-> 2) without preparation and grinding, in a given value of b 2 (R 10 ( > 2) ⁇
- the proposed design of the furnace provides efficient heat perception of heat shields during coal combustion, increases the unpacked capacity of the boiler unit and its maintainability, and also provides an increase in the economic characteristics of the furnace due to lower costs for grinding and fuel preparation.
Abstract
The invention relates to thermal engineering, and more particularly to cyclone furnaces of boiler plants, and can be used for upgrading existing plants or creating new ones. A cyclone furnace comprises a furnace chamber having a cold hopper with a lower air blower connected to the lower part thereof, and at least two conduits for feeding fuel into the furnace chamber. At least one of the conduits is connected to a pulverization system. The other conduit is in direct communication with a raw coal bunker, bypassing the pulverization system, and is inclined at an angle greater than the angle of repose of the fuel such that the raw coal enters the furnace by gravity. The raw coal feed conduit can be provided with a means for supplying a sulphur-binding sorbent. The furnace can be provided with a means for adjusting the ratio of the amounts of pulverized coal and raw coal fed into the furnace. The proposed cyclone furnace design provides for efficient heat absorption by heat shields during coal combustion, an increase in the non-slag-forming capacity of a boiler plant and the repairability thereof, and also an improvement in the economic characteristics of the furnace by virtue of a reduction in fuel grinding and preparation costs.
Description
ВИХРЕВАЯ ТОПКА Vortex furnace
Область техники Изобретение относится к теплоэнергетике, а более точно, к вихревым топкам котельных установок, и может быть использовано как для их модернизации, так и для создания новых. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a power system, and more precisely, to vortex furnaces of boiler plants, and can be used both for their modernization and for the creation of new ones.
Предшествующий уровень техники State of the art
Известны типовые промышленно используемые устройства для сжигания топлива, содержащие топочную камеру с системами подачи топлива и воздуха, воспламенения горючей смеси и газоходы для отвода теплоносителя. Known are typical industrially used devices for burning fuel, containing a combustion chamber with systems for supplying fuel and air, igniting a combustible mixture, and flues for removing heat carrier.
Традиционно считается, что наибольшая эффективность угольных топок достигается при сжигании угля в виде угольной пыли. В таких устройствах топливо подвергается предварительной сушке и измельчению с полностью включенными сепараторами, т.е. возвратом крупных частиц топлива на домол, а также тщательным смешиванием в горелках топлива и воздуха. Этим обеспечивается высокая скорость воспламенения, горения и выгорания топливных частиц. It is traditionally believed that the greatest efficiency of coal furnaces is achieved by burning coal in the form of coal dust. In such devices, the fuel is pre-dried and crushed with the separators fully turned on, i.e. by returning large particles of fuel to the mantle, as well as by thorough mixing of fuel and air in the burners. This ensures a high rate of ignition, combustion and burning of fuel particles.
Реализующая указанные выше принципы организации сжигании топлива характерная конструкция топки с системой пылеприготовления описана в патенте РФ 2095691 (приоритет 15.10.91, публ.10.11.97). В соответствии с описанием к этому патенту перед подачей в топочную камеру уголь из бункера сырого угля поступает в мельницу, где размалывается до заданных значений крупности частиц. Затем угольная пыль в смеси с воздухом подается в топку. The characteristic design of a furnace with a dust preparation system that implements the above principles of fuel combustion is described in RF patent 2095691 (priority 15.10.91, publ. 10.11.97). In accordance with the description of this patent, before being fed into the combustion chamber, coal from the raw coal hopper enters the mill, where it is milled to specified particle sizes. Then coal dust mixed with air is fed into the furnace.
Аналогичным образом устроены практически все промышленные топки, в которых уголь из бункера сырого угля поступает в мельницу, размалывается, а затем угольная пыль в смеси с воздухом поступает через горелку в топочную камеру.
Эти схемы являются наиболее распространенными, т.е. в топочную камеру обычно поступает пылевоздушная смесь. Almost all industrial furnaces are arranged in a similar way, in which coal from the raw coal bunker enters the mill, is ground, and then coal dust mixed with air enters through the burner into the combustion chamber. These schemes are the most common, i.e. usually a dusty mixture enters the combustion chamber.
Угольная пыль воспламеняется вблизи выхода из горелки, с образованием топочных газов, главным образом, трехатомных (С02, S02 и Н20). Известно, что [«Тепловой расчет котлов» изд.З, переработанное и дополненное, изд-во НПО ЦКТИ, 1998, с.34] эти газы имеют прерывистый спектр излучения, а использование сильноизмельченного и высушенного топлива приводит к еще большему увеличению селективности излучения, т.к. такие мелкие частицы угля, как и газы, излучают тепловую энергию в определенных, сравнительно узких полосах спектра. Такой источник излучения может иметь очень высокую температуру в ядре. Однако его излучение по мере удаления от ядра ослабляется внутренней средой топочной камеры, заполненной недогоревшими частицами угольной пыли. Температура на периферии объема топочной камеры может оказаться относительно низкой. Излучение также ослабляется загрязнениями, образующимися на приемнике теплового излучения - тепловых экранах топочной камеры. Кроме того, при подготовке и измельчении топлива измельчается не только уголь, но и минеральные частицы, всегда имеющиеся в угле. Coal dust ignites near the exit of the burner, with the formation of flue gases, mainly triatomic (С0 2 , S0 2 and Н 2 0). It is known that [“Thermal Calculation of Boilers”, ed. 3, revised and supplemented by NPO CKTI, 1998, p. 34], these gases have an intermittent emission spectrum, and the use of highly ground and dried fuel leads to an even greater increase in radiation selectivity, because such small particles of coal, like gases, emit thermal energy in certain, relatively narrow bands of the spectrum. Such a radiation source may have a very high temperature in the core. However, its radiation with the distance from the core is attenuated by the internal environment of the combustion chamber filled with unburned particles of coal dust. The temperature at the periphery of the volume of the combustion chamber may be relatively low. Radiation is also attenuated by contaminants formed on the thermal radiation receiver - the thermal screens of the combustion chamber. In addition, during the preparation and grinding of fuel, not only coal is crushed, but also mineral particles, always present in coal.
Горение пылеугольных частиц вблизи ядра происходит при высокой температуре с образованием эвтектик жидкого шлака, оседающих на топочных экранах (шлакованием) из-за измельчения минеральной составляющей вместе с топливом. The combustion of pulverized coal particles near the core occurs at high temperature with the formation of liquid slag eutectics that settle on the furnace screens (slagging) due to the grinding of the mineral component together with the fuel.
Это проблема усугубляется при использовании тошшв с неблагоприятными характеристиками золы (сланец, канско-ачинский уголь), имеющими в золе до 30-40% оксида кальция. Шлакование еще больше ухудшает тепловосприятие топочных экранов, являющихся приемниками излучения. This problem is exacerbated when using ashlings with unfavorable ash characteristics (shale, Kansk-Achinsk coal), which have up to 30-40% calcium oxide in the ash. Slagging further worsens the thermal perception of the furnace screens, which are radiation receivers.
Известно, что наименьшей селективностью излучения обладают горящие твердые тела (угольные частицы) с шероховатыми поверхностями, спектр излучения которых всегда является сплошным и сравнительно мало отличается по своему характеру от спектра излучения абсолютно черного тела. Кроме того, в вихревой топке с организацией многократной циркуляции топливных частиц источники излучения (горящие твердые частицы) излучают энергию непосредственно у стенок топочных экранов, что обеспечивает выравнивание теплового поля внутри всего объема топочной камеры.
Для повышения тепловой эффективности топки и уменьшения шлакования экранов используют топливо угрубленного фракционного состава. It is known that burning solids (coal particles) with rough surfaces, the radiation spectrum of which is always continuous and comparatively little different in character from the radiation spectrum of an absolutely black body, have the lowest radiation selectivity. In addition, in a vortex furnace with the organization of multiple circulation of fuel particles, radiation sources (burning solid particles) emit energy directly near the walls of the furnace screens, which ensures equalization of the thermal field inside the entire volume of the furnace chamber. To increase the thermal efficiency of the furnace and reduce slagging of the screens, fuel of a coarse fractional composition is used.
Наиболее близкой к совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели представляется конструкция вихревой низкоэмиссионной топки (патент РФ -N°2067724 приоритет 29.12.94, публ.10.10.96), содержащая камеру сгорания (топочную камеру) с установленной на ее стенке по меньшей мере одной наклоненной вниз горелкой для подачи топливовоздушной смеси и размещенным под устьем холодной воронки устройством ввода нижнего дутья (нижним дутьем). Горелочные устройства выполнены в виде по меньшей мере двух каналов, расположенных друг над другом, для подачи топливовоздушной смеси с регулированием соотношения «топливо-воздух» и с разделением измельченного топлива по фракциям с помощью делителя. Нижний канал наклонен более круто и через него организована подача грубоизмельченного топлива с подачей воздуха сс<1, а верхний служит для подачи вторичного воздуха совместно с пылью тонкого помола с а>1. The closest to the set of essential features of the claimed utility model is the design of a vortex low-emission furnace (patent of the Russian Federation -N ° 2067724 priority 29.12.94, publ. 10.10.96), containing a combustion chamber (furnace chamber) with at least one inclined mounted on its wall down burner for supplying the air-fuel mixture and the lower blast input device (lower blast) located under the mouth of the cold funnel. Burner devices are made in the form of at least two channels, located one above the other, for supplying the air-fuel mixture with regulation of the “fuel-air” ratio and with the separation of crushed fuel into fractions using a divider. The lower channel is inclined more steeply and through it the supply of coarsely ground fuel with an air supply of cc <1 is organized, and the upper channel serves to supply secondary air together with fine dust with a> 1.
Однако эффективных делителей топлива на мелкие и крупные частицы на сегодняшний день не существует, а имеющиеся снижают производительность мельниц. Кроме того, при сжигании топлива, подаваемого в смеси с воздухом, увеличивается риск повышения содержания NO х в отходящих газах. However, effective fuel dividers into small and large particles do not exist today, and existing ones reduce the productivity of mills. In addition, when burning fuel supplied in a mixture with air, the risk of increasing the NO x content in the exhaust gases increases.
В этой топке тепловая эффективность более высокая по сравнению с обычными камерными топками, т.к. концентрация твердых горящих часпщ выше за счет сепарации топлива вниз. In this furnace, the thermal efficiency is higher compared to conventional chamber furnaces, as the concentration of solid burning particles is higher due to the separation of the fuel down.
В то же время, процесс циркуляции крупных частиц в топочном пространстве функционирует только в нижней части топки, в зоне низких температур. Высокотемпературная и низкотемпературная зоны внутри топочной камеры оказываются разнесены. Низкая температура в вихревой зоне затрудняет воспламенение крупных частиц топлива. At the same time, the process of circulation of large particles in the furnace space functions only in the lower part of the furnace, in the zone of low temperatures. The high-temperature and low-temperature zones inside the combustion chamber are separated. The low temperature in the vortex zone makes it difficult to ignite large particles of fuel.
Несмотря на некоторое угрубление помола, наличие большого количества измельченных частиц способствует быстрому образованию оксида серы SO2, который не всегда удается связать сорбентом, а также концентрациям оксидов азота NOx, превышающим допустимый регламент, из-за смешивания с воздухом.
Такая топка имеет относительно невысокие техническо-экономические показатели. Despite some coarsening of the grinding, the presence of a large number of crushed particles contributes to the rapid formation of sulfur oxide SO 2 , which is not always possible to bind with a sorbent, as well as to concentrations of nitrogen oxides NO x exceeding the permissible limits due to mixing with air. Such a firebox has relatively low technical and economic indicators.
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
В основу настоящего изобретения модели поставлена задача создания топки с высокой тепловой эффективностью, путем повышения тепловосприятия топочных экранов с сохранением высокотемпературной зоны дожигания и низкотемпературной зоны повышенного теплообмена с улучшенным серосвязыванием и восстановительными условиями разрушения ΝΟχ , снижением шлакования и повышением экономических характеристик благодаря уменьшению расходов на подготовку топлива. Поставленная задача решается тем, что в вихревой топке, включающей топочную камеру, имеющую холодную воронку с подключенным в нижней части указанной холодной воронки нижним дутьем, по меньшей мере два канала для подачи топлива в топочную камеру, по крайней мере один из которых подключен к системе пылеприготовления, и бункер сырого угля, в соответствии с изобретением по меньшей мере один другой из указанных каналов сообщается непосредственно с бункером сырого угля, минуя систему пылеприготовления, и наклонен под углом, превышающим угол естественного откоса так, что сырой уголь поступает в топку самотеком. The basis of the present invention of the model is the task of creating a furnace with high thermal efficiency, by increasing the heat perception of the furnace screens while maintaining a high temperature afterburning zone and a low temperature zone of increased heat transfer with improved sulfur bonding and reducing conditions of ΝΟ χ destruction, reduced slagging and increased economic characteristics due to reduced preparation costs fuel. The problem is solved in that in a vortex furnace, including a combustion chamber having a cold funnel with a lower blast connected at the bottom of the specified cold funnel, at least two channels for supplying fuel to the combustion chamber, at least one of which is connected to the dust preparation system , and the raw coal hopper, in accordance with the invention, at least one of the other said channels communicates directly with the raw coal hopper, bypassing the dust preparation system, and is inclined at an angle exceeding the EU angle slope so that the raw coal enters the furnace by gravity.
Благодаря наличию двух потоков топлива разного состава: мелкофракционного топлива в смеси с воздухом из системы пылеприготовления, поступающего из одною канала, и крупнофракционного топлива из бункера сырого топлива, поступающего в топочную камеру из другого канала, в топочной камере образуется высокотемпературная зона, в которой сгорает угольная пыль, а теплообмен осуществляется преимущественно селективным излучением топочных газов, и низкотемпературная зона, в которой эффективный теплообмен осуществляется преимущественно за счет излучения крупных горящих частиц топлива со сплошным спектром излучения. Due to the presence of two streams of fuel of different compositions: fine-grained fuel mixed with air from the dust preparation system coming from one channel, and coarse-grained fuel from the raw fuel hopper entering the combustion chamber from another channel, a high-temperature zone is formed in the combustion chamber, in which coal burns dust, and heat transfer is carried out mainly by selective radiation of flue gases, and a low-temperature zone in which effective heat transfer is carried out mainly due to radiation of large burning fuel particles with a continuous emission spectrum.
Целесообразно, чтобы канал для подачи сырого угля был снабжен средством для подачи серосвязывающего сорбента. It is advisable that the feed channel for raw coal was equipped with a means for supplying sulfur-binding sorbent.
Топка может быть дополнительно снабжена средством для регулирования соотношения количеств пылеугольного и сырого топлива, подаваемых в топку.
Меняя соотношение количеств подаваемых в топку мелких и крупных частиц угля, обеспечивающих суммарный теплообмен, обуславливаемый неэффективным излучением образующихся топочных газов от сгорания мелких частиц и эффективным излучением более крупных твердых частиц, например, в зависимости от температуры топочных газов на выходе из топки, по экологическим и экономическим показателям, а так же по условиям обеспечения скорости витания частиц топлива в воздушном потоке нижнего дутья, можно обеспечить наиболее эффективный режим работы топки. При этом работа топки в наиболее эффективном режиме может быть обеспечена при использовании топлива с разными характеристиками: влажностью, минеральными составляющими и т.п. Известны конструкции вихревых топок, предусматривающих сжигание углей разного фракционного состава, как, например, описанная выше конструкция по патенту РФ 2067724, однако авторам неизвестны вихревые топки, конструкция которых предусматривала бы подачу в топочную камеру сырого дробленого угля самотеком непосредственно из бункера, без дополнительной подачи воздуха, и минуя систему пылеприготовления. The furnace may be further provided with means for controlling the ratio of pulverized coal and crude fuel supplied to the furnace. By changing the ratio of the quantities of small and large coal particles supplied to the furnace, providing the total heat transfer caused by the inefficient radiation of the generated flue gases from the combustion of small particles and the effective emission of larger solid particles, for example, depending on the temperature of the flue gases at the exit of the furnace, according to environmental and economic indicators, as well as the conditions for ensuring the speed of fuel particles in the air flow of the lower blast, it is possible to provide the most efficient mode of operation of the top and. At the same time, the operation of the furnace in the most efficient mode can be ensured by using fuel with different characteristics: humidity, mineral components, etc. There are known designs of vortex furnaces involving the burning of coals of different fractional composition, such as, for example, the design described above according to the patent of the Russian Federation 2067724, however, the authors are not aware of vortex furnaces, the design of which would include the supply of raw crushed coal to the combustion chamber by gravity directly from the hopper, without additional air supply , and bypassing the dust preparation system.
Краткое описание чертежа Brief Description of the Drawing
Конструкция топки иллюстрируется чертежом, на котором схематически изображена вихревая топка в соответствии с изобретением. Вариант осуществления изобретения The design of the furnace is illustrated in the drawing, which schematically shows a vortex furnace in accordance with the invention. An embodiment of the invention
Как показано на чертеже, вихревая топка включает топочную камеру 1, холодную воронку 2 с подключенным в нижней части нижним дутьем 3, первый канал для подачи топлива с горелочным устройством 4, подключенный к системе 5 пылеприготовления (мельнице). Бункер 6 сырого угля подключен посредством трубопровода 7 к системе 5 пылеприготовления и посредством второго канала 8 для подачи топлива к топочной камере. As shown in the drawing, the vortex furnace includes a combustion chamber 1, a cold funnel 2 with a lower blast 3 connected in the lower part, a first channel for supplying fuel with a burner device 4 connected to a dust preparation system 5 (mill). The raw coal hopper 6 is connected via a pipeline 7 to a dust preparation system 5 and through a second channel 8 for supplying fuel to the combustion chamber.
Канал 8 для подачи топлива наклонен под углом к горизонту, превышающим угол естественного откоса. Угол естественного откоса в зависимости от крупности, влажности и других характеристик используемого в конкретном случае топлива можно найти в справочной литературе. Сырое топливо по каналу 8 для подачи топлива подают в топочную камеру самотеком, без дополнительной подачи воздуха. На чертеже показан
вариант расположения каналов друг над другом. На практике расположение и наклон канала для подачи тошшвовоздушной смеси определяется конструкцией конкретного топочного устройства по условиям зажигания, каналы могут быть разнесены как по вертикали, так и по горизонтали. The channel 8 for supplying fuel is inclined at an angle to the horizon, exceeding the angle of repose. The angle of repose depending on the size, humidity and other characteristics of the fuel used in a particular case can be found in the reference literature. Crude fuel through the channel 8 for supplying fuel is fed into the combustion chamber by gravity, without additional air supply. The drawing shows option of channel arrangement one above the other. In practice, the location and inclination of the channel for supplying air-gas mixture is determined by the design of a particular furnace device according to the ignition conditions, the channels can be spaced both vertically and horizontally.
Канал 8 для подачи топлива снабжен средством для подачи сорбента (на чертеже не показано). Сорбент для связывания серы может подаваться также и/или в бункер сырого угля, и/или вместе с поступающим на электростанцию топливом, и или в трубопровод 7 перед системой пылеприготовления. Channel 8 for supplying fuel is equipped with means for supplying a sorbent (not shown in the drawing). Sorbent for sulfur binding can also be supplied to / and into the raw coal hopper, and / or together with the fuel supplied to the power station, and or to the pipeline 7 in front of the dust preparation system.
Возможна также организация работы топки с возвратом неиспользованного сорбента в топочную камеру вместе с золой. It is also possible to organize the operation of the furnace with the return of the unused sorbent to the furnace chamber together with ash.
Топка снабжена средством 9 для регулирования соотношения количества пылеугольного и сырого топлива, подаваемого в топку. Средство 9 может быть выполнено любым подходящим образом. The furnace is equipped with a means 9 for regulating the ratio of the amount of pulverized coal and crude fuel supplied to the furnace. The tool 9 may be performed in any suitable manner.
При работе топки в верхнюю зону через горелочное устройство 4 поступает подготовленное высушенное и измельченное топливо в смеси с воздухом в количестве «Ь}», преимущественно с размером фракции меньше 1 мм ( юоо < 2), а в нижнюю низкотемпературную зону из бункера 6 поступает топливо с размером фракции больше 1 мм в количестве «Ьг» (R- о > 2) без подготовки и измельчения, в заданном значении b2(R10( > 2) π During operation of the furnace, the prepared dried and crushed fuel mixed with air in the amount of "b}" enters the upper zone through the burner 4, mainly with a fraction size of less than 1 mm (uo <2), and fuel enters the lower low-temperature zone from the hopper 6 with a fraction size greater than 1 mm in the amount of "L"(R-> 2) without preparation and grinding, in a given value of b 2 (R 10 ( > 2) π
——— . Поскольку крупнокусковое топливо подается в низкотемпературную зону bi(R\m - 2) ———. Since lumpy fuel is fed into the low temperature zone bi ( R \ m - 2 )
топочной камеры самотеком, без дополнительной подачи воздуха, в этой зоне образуется обедненная кислородом среда с высоким содержанием горящего угля. by gravity of the combustion chamber, without additional air supply, an oxygen-depleted medium with a high content of burning coal is formed in this zone.
Путем тестирования устанавливают оптимальный коэффициент тепловой эффективности ψτ. Для этого изменяют соотношение крупного топлива и пылеобразного топлива, меняя тем самым долю лучистого теплообмена за счет горения с поверхности крупных частиц, а не с объема топочных газов. Этим обеспечиваются наилучшие значения к.п.д. котла ЛбР . Кроме того, это позволяет снизить концентрацию оксидов азота NOX за счет восстановления молекулярного азота в среде, обедненной кислородом, при высоком содержании горящего угля, а так же при вводе в низкотемпературную зону, с помощью средства для подачи сорбента, например, СаСОз. Это позволяет снизить
концентрацию оксидов серы Cso2. Кроме того, благодаря тому, что крупное топливо поступает в топку без измельчения, неизмельченными остаются и минеральные частицы, которые легко улавливаются вместе с золой благодаря увеличению размера твердых золовых частиц. By testing establish the optimal coefficient of thermal efficiency ψ τ . For this, the ratio of coarse fuel to dusty fuel is changed, thereby changing the fraction of radiant heat transfer due to combustion from the surface of large particles, and not from the volume of flue gases. This ensures the best value for efficiency. boiler L br . In addition, this allows to reduce the concentration of nitrogen oxides N OX due to the reduction of molecular nitrogen in an oxygen-depleted medium with a high content of burning coal, as well as when entering a low-temperature zone, using a sorbent supply agent, for example, CaCO3. This allows you to reduce concentration of sulfur oxides Cso 2 . In addition, due to the fact that large fuel enters the furnace without grinding, mineral particles that are easily captured together with ash remain unmilled due to the increase in the size of solid ash particles.
Предлагаемая конструкция топки обеспечивает эффективное тепловосприятие тепловых экранов при сжигании угля, повышение безпшаковочнной мощности котельного агрегата и его ремонтопригодности, а также обеспечивает повышение экономических характеристик топки благодаря снижению расходов на измельчение и подготовку топлива.
The proposed design of the furnace provides efficient heat perception of heat shields during coal combustion, increases the unpacked capacity of the boiler unit and its maintainability, and also provides an increase in the economic characteristics of the furnace due to lower costs for grinding and fuel preparation.
Claims
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
Вихревая топка, включающей топочную камеру, имеющую холодную воронку с подключенным в нижней части указанной холодной воронки нижним дутьем, по меньшей мере два канала для подачи топлива в топочную камеру, по крайней мере один из которых подключен к системе пьшеприготовления, и бункер сырого угля, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из указанных каналов сообщается непосредственно с бункером сырого угля, минуя систему пьшеприготовления, и наклонен под углом к горизонту, превышающим угол естественного откоса сырого угля так, что сырой уголь поступает в топку самотеком. A vortex furnace including a combustion chamber having a cold funnel with a lower blast connected at the bottom of the indicated cold funnel, at least two channels for supplying fuel to the combustion chamber, at least one of which is connected to the food preparation system, and a raw coal hopper, characterized the fact that at least one of these channels communicates directly with the raw coal bunker, bypassing the food preparation system, and is inclined at an angle to the horizon greater than the angle of repose of the raw coal so that the cheese th coal supplied to the furnace by gravity.
Вихревая топка по п.1, отличающаяся тем, что канал, сообщающийся непосредственно с бункером сырого угля, снабжен средством для подачи серосвязывающего сорбента. The swirl furnace according to claim 1, characterized in that the channel communicating directly with the raw coal hopper is provided with means for supplying a sulfur-binding sorbent.
Вихревая топка поп.1, отличающася тем, что топка снабжена средством для регулирования соотношения количеств пылеугольного и сырого топлива, подаваемых в топку.
Vortex furnace pop 1, characterized in that the furnace is equipped with a means for regulating the ratio of the quantities of pulverized coal and crude fuel supplied to the furnace.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2016/000505 WO2018026298A1 (en) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | Cyclone furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2016/000505 WO2018026298A1 (en) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | Cyclone furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2018026298A1 true WO2018026298A1 (en) | 2018-02-08 |
Family
ID=61072871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2016/000505 WO2018026298A1 (en) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | Cyclone furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2018026298A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU989249A1 (en) * | 1981-07-24 | 1983-01-15 | Белорусский Филиал Государственного Научно-Исследовательского Энергетического Института Им.Г.М.Кржижановского | Boiler unit |
| RU2107223C1 (en) * | 1996-08-15 | 1998-03-20 | МГВП "Политехэнерго" | Furnace |
| RU2013137364A (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Политехэнерго" | UNIVERSAL VORTEX FINKER-HEATER |
| RU2014124317A (en) * | 2014-06-11 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Политехэнерго" | UNIVERSAL VORTEX FINKER-HEATER |
-
2016
- 2016-08-04 WO PCT/RU2016/000505 patent/WO2018026298A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU989249A1 (en) * | 1981-07-24 | 1983-01-15 | Белорусский Филиал Государственного Научно-Исследовательского Энергетического Института Им.Г.М.Кржижановского | Boiler unit |
| RU2107223C1 (en) * | 1996-08-15 | 1998-03-20 | МГВП "Политехэнерго" | Furnace |
| RU2013137364A (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Политехэнерго" | UNIVERSAL VORTEX FINKER-HEATER |
| RU2014124317A (en) * | 2014-06-11 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Политехэнерго" | UNIVERSAL VORTEX FINKER-HEATER |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20140148333A1 (en) | Operational Conditions and Method for Production of High Quality Activated Carbon | |
| CN104776440B (en) | The multi-functional powder feed system of warehouse formula in the middle of low speed coal mill | |
| CN104344398A (en) | Middle storage type hot wind powder feeding and pulverizing system | |
| JP4791701B2 (en) | Biomass fuel combustion apparatus and method | |
| Miller | Fuel considerations and burner design for ultra-supercritical power plants | |
| CN100422638C (en) | Little oil ignition method for circulating fluidized-bed boiler | |
| EP0747629B1 (en) | Low-emission vortex furnace | |
| CN104180384A (en) | System and method of blending combustion of coal type with low ash melting point in coal-fired utility boiler | |
| WO2018026298A1 (en) | Cyclone furnace | |
| CN103836620A (en) | Oxygen-enriched micro-oil fractional combustion device | |
| US6234093B1 (en) | Furnace | |
| US2239341A (en) | Furnace | |
| CN203586193U (en) | Middle storing bin type hot wind powder feeding and manufacturing system | |
| CN103115357A (en) | Circulating fluidized bed fire coal (waste incineration) boiler oxygen enrichment pulverized coal igniting steady burning device | |
| CN203295461U (en) | Biomass gasification copper smelting system | |
| US4423689A (en) | Method of producing pulverized coal as fuel for pulverized-coal pilot burners | |
| CN101408308A (en) | Coal-burning boiler | |
| CN212869743U (en) | Double-fuel boiler capable of burning pure gas | |
| US20150111159A1 (en) | Method for operating a multi-gas burner and a multi-gas burner | |
| CN210399972U (en) | High-efficient gasification low-nitrogen combustion technology device of cement dore furnace buggy | |
| RU2474758C1 (en) | Method to control temperature of gases at outlet of combustion chamber of swirling-type furnace and swirling-type furnace | |
| US20070295250A1 (en) | Oxygen-enhanced combustion of unburned carbon in ash | |
| JP2010095410A (en) | Method of utilizing waste oil-based waste | |
| JP2017058077A (en) | Boiler plant | |
| CN103292317A (en) | Small-and-medium-size industrial boiler capable of replacing coal powder and oil gas |
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: 16911739 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: 16911739 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |