Способ сжигания дробленого угля в слое на решетке

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧГе СКИРЕСПУБЛИК 175500 В 7 0 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР 1(71) Киргизский научно-исследовательскийотдел энергетики Министерства энергетикии электрификации СССР72) В.В,Осинцев, А,Кджундубаев, М,И,Комарови В.И,Б 9 рэиайова(54) СПОСОБ СЖИГАНЙЯ ДРОБЛЕНОГОУГЛЯ В СЛОЕ НА РЕШЕТКЕ(57) Изобретение относится к энергетике иможет быть использованона ТЭС и котельных, оборудованных котлами со слоевймитопками, и позволяет повысить степень выИзобретение относится к энергетике и может быть использовано на ТЭС и котельных, оборудованных котлами со слоевыми топками.Известен способ сжигания угля путем выделения из общего потока топлива мелких частиц, например, путем их асйирации. и сжигания основной массы топлива и мелочи отдельными потоками.Недостатки указанного способа - высокие концентрации окислов азота, летучей золы в продуктах сгорания, низкая степень выгорания топлива.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ .сжигания топлива путем предварительной аспирации мелочи топлива и подачи на слой порций крупных и мелких частиц угля, ввода 2горания топли вас.и"ссйисзиртеьт концентрацию окислов азбта и золпяовь 1 хечастиц в продуктах сгорания, При сжигании дробленого угля в слое на решетке путей предварительной аспйрации мелочи топслива и подачи на слой порций крупных имелкйх частиц угля,ввода под слой первичной и над слой вторичной смеси воздуха и гиазсоВ" рсецисрпкулсяции, а также подачи вместе с потоками топлива в надслоевое пространство" струй пароводяной смеси аспирацию"осуществляют струями паровой смеси, причем ввод их производят между слоемтойливат и местом ввода" вторичной газовоздушной смеси, при этом во вводимой газовоздушнойсмеси поддерживают долю кислорода 0,08-0,165, а расход ПЕрВИЧНОй ГатЗОВОЗдУШЙОй СМЕСИ ПОДдЕржИ- вают в пределах 0,9-1;8 расхода вторичной смеси; 3 ил. под слой первичной и над слоем вторичнойсмеси воздухаи газов рециркуляции;.а так .же подачи вместе с потокаяит топлИва в над- (Я слоевое пространство струй пароводяной (Л смеси", , . ОНедостатками известного спОсоба являются высокое содержание в-уходящихгазах л летучей золы и окислов азота, низкая степень выгорания угля.целе иеооретения - поеншЕнне стеПе ие ни выгорания топлива и снижение концент- ф рации окислов азота и золовьа частиц в продуктах сгорания,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сжигания дробленого угля в слое на решетке путем предварительной аспирации мелочитоплива и подачи на слой порций крупных и мелких частиц угля, вводапод слой первичйой и над слоем вторИчнойсмеси воздуха и газов рециркуляции, а также подачи вместе с потоками топлива в надслоеное пространство струй пароводянойсмеси, аспирацию осуществляют струями 5пароводянойсмеси, причем ввод их производят между слоем топлива и местом вводавторичной газовоздушной смеси,. при этомво вводимой тазовоэдушной смеси йоддержлвают-долю кислорода 0,08-0,165 а расход первичной гззовоздушной смесиподдерживают в пределах 0,9-1,8 расходавторичной смеси.П риведенные йсследования показываютт. что при доле кислорода а=0,12 и расходе первичной смеси 81=1,282 (82 - расходвторичной смеси, нм /с) уровень концентрации окислов азота в продуктах СгоранияСнох=(0,4-0,45)Снох, зол о в ы х части цСзл=(0,2-0 3)Сзло, где Смох и Сзло исходнйезнацения концентрацйй, соответствующие одноступенчатому сжиганию топливапри вводе всего гаэовоэдушного потокапод слой, Для челябинского бурого угляСвох=590 мг/нм; Сзло=466 мг/нм; для кара" гандинского промпродукта Сиохо мг/нм; Сзло =490 мг/нм; для таш-кумырэ,ского угля Сюхо - 620 мг/нм; Сзло=510з,мг/нм .При незначительнйх отклонениях а и 30.81 от указанйых значейий параметрыСнох = (04-0,45)Смохо Сзл=(0,2-0,3)Сзло, т,е.сохраняют свои значения. При достиженииа=0,08; а=0,165; 81=0 9 82; 81=1,882 парамет.ры Снох=(0,45-0,5)Смохо, Сзл=(0,28-0,32)Сзло.Как только а 0,8; а 0,165; 8109 82 иБ;1,8 82 значения концентраций окисловазота и эоловых частиц резко скачкообразновозрастают, достигая Снох = Смохо. Сзл = Сзло.40Одновременно при реализации предлагаемого способа сжигания дробленого углядостигаются высокие экономические показатели, Экспериментально подтвержденотакже, что степень выгорания топлива при 45соотношении а,12 и В 1=1,2 82 составляет;.при сжиганий челябинского бурого угля=0,96, таш-кумырского ф,95 и карагандинского промпродукта ф =0,945. При1=-0,08; а=0,165; 81=0,9 Вг; 81=1,8 Вг параметр ф "4,94-0,945 при сжигании практически всех перечисленных углей, Как толькоа 0,08; а 0,165; 810,9 82; 811,8 82 пара- .метр ф 0,9, т.е. резко скачкообразно снижается. 55На фиг. 1 представлена схема слоевогокотла с вспомогательным оборудованием для осуществления предлагаемого способа; на фиг,2 и 3- то же, примеры исполнения. Котел, реализующий предлагаемый способ (фиг.1), содержит топочную камеру 1, узел 2 ввода (эабрасыватель) топлива, колосниковую решетку 3 со слоем угля 4, сопла 5 ввода газовоэдушной смеси под решетку 3 и сопла ввода гаэовоздушной смеси 6 над решеткой 3, сопла 7 ввода пыли после аспирации. Подача гаэовоздушной смеси через сопла 5 и 6 осуществляется от вентилятора 8, имеющего на всосе патрубки 9 и 10 с регуляторами 11 и 12 расхода. Перед соплами 5 и 6 на подводящих газоходах 13 и 14 также установлены регуляторы 15 и 16 расхода. Сопла 7 подключены к эжектору 17 с рабочими соплами 18 и 19 ввода пара и воды. К эжектору 17 подведен пылепровод 20 мелких фракций угля, отбираемых с конвейера 21 дробленого угля и его бункера 22, установленного перед эабрасывателем 2 топлива. К топочной камере 1 подключены поверхности 23 нагрева, через которые дымососом 24 прокачивают дымовые газы. Перед отводом газов в атмосферу через трубу 26 из них в пылеуловителе 25 отделяют летучую эолу, при этом регулируют расходы газов шиберами 12 и 27. Под топкой 1 и пылеуловителем 25 проложена система 28 золошлакоудаления,Реализация способа на котле (фиг.1) осуществляется путем предварительного дробления угля в устройствах дробления (не показаны) и подачи его по конвейеру 2.1 в бункер 22, откуда забрасывателем 2 уголь вводят в топку 1. В топке уголь образует . слой 4, для организации горения которого через сопла 5 вводят первичные потоки газовоздушной смеси. 8 надслоевое пространство подают мелкую пыль после аспирации из системы 21 подачи и бункера 22, Отбор мелкой пыли осуществляют с помощью эжектора 17 с паровым 18 и водяным 19 соплами, Регуляторами 12; 27, 11, 15 и 16 поддерживают долю кислорода во вводимой газовоэдушной смеси а=О;08-0,165 и расход первичной смеси через сопла: 81=(0,9-1,8) 82 расхода вторичной, которую потоками через сопла 6 вводят в топку 1 для дожигания топлива, Продукты сгорания отводят иэ топки 1 и направляют в газоход котла с поверхностями 23 нагрева, Горячую воду подают потребителю, а газы дымососом 24 направляют в пылеотделитель 25 и далее в дымовую трубу 26. Шлак из-под топки 1 и зола из-под пылеотделителя 25 системой 28 золошлакоудаления отводят на золошлакоотвал (не показан).Поддержание в период работы котла условия а 0,08-0,165 и 81=(0,9-1,8) 82 способствует организации ступенчатого сжигания топлива с минимальным выходом окислов1755005 5 .6 азота и максимальной степенью выгорания, кой пыли в топочную камеру Ьтносительно а эжектирование мелкой пыли струями пара уровня Йг ввода вторичных потоков газо- и воды способствует ее агломерации с абра- воздушной смеси. Если Н 1=(0,2-0,8) Н 2, то зованием водоугольных конгломератов до 1 экологическая и экономическая эффективмм и выше, которые, попадаяв высокотем ность способа максимальна; Как только пературную зону горения, испаряются, об- Н 10,2 Й и Н 10,8 Н 2 уровень выбросов разуя прочные спекшиеся частицы, и в. СнохиСзрезкоскачкообраэноувеличиваслучае выноса их с газами в газоход с повер-ется, а степень выгорания резко скачкообхностями 23 нагрева легко удаляются в пы- разно снижается.леотделителях 25 обычного, например 10 При использованийпредлагаемого споциклонного, типа. Подобная технологйя -:- соба достигается высокий "народнохоэяйстсжигания мелочи пыли обуславливает рез-: " венный эффект за счет снижения выбросов кое снижение выбросов летучей эолы в ат- окислов азота и летучей золы.мосферу, Количество потребляемых пара и воды эжектором подбирается эксйеримен Ф о р м у л а из о б р е т е н ия тальноисходяизусловийобеспечениянор-: . Способ сжйгэййя дробленого угля в мального теплового баланса горения и . слое на решетке путемЙредвариельной асэжекционныхвозможностей аппарата,пирации мблочи"топлйва й подачи на слойСпособ сжигания дробленого угля в порцийкрупныхимелкихчастицугля,ввода слое на решетке может быть реализован йа 20 под слой первичной и над слое вторичйой котлах других типов, например по фиг.2 и 3.смеси воздуха и газоврециркуляции, а такНа фиг. 2 и 3 позиции 1-7 соответствуют же подачи вместеС"потоками топлива в надфиг.1, при этом фиг, 2 и 3 отображают кон- слоевое пространствоструй пароводяной структивное йзменение места ввода основ-, смеси, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью ного потокатоплива.-:.через узел 2. на 25 повышения степени выгорания топлива и потолке топочной камеры 1 фиг.2) и в над- снижения концентрации окисловазота и.эослоевое пространство на уровне сопла 7 ловых частиц в продуктах сгорайия, аспира(фиг. 3). Все вспомогательное оборудование цию осуществляют струями пароводяной на фиг. 2 и 3 не показаносмеси, причем ввод их производят междуИспытания котлов по фиг, 2 и 3, как и по 30 слоем топлива и местом ввода-вторичной фиг,1, показали, что принципиального зна-газовоздушной смеси, при этом во: вводичения место ввода основного топлива на мой газовоздушной смеси поддерживают интенсивность образования окислов азота, долю кислорода 0,08 - 0,165, а расход перстепень выгорания топлива и уровень вы- вичной газовоздушной смеси поддержива.хлопа в атмосферу летучей золы не имеет, 35 ют в пределах 0,9 - 1,8 расхода вторичной Более существенен уровень Н 1 ввода мел- смеси, /1