RU2202739C2 - Method and system for pulverizing and burning solid fuel - Google Patents

Method and system for pulverizing and burning solid fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2202739C2
RU2202739C2 RU2000129390/06A RU2000129390A RU2202739C2 RU 2202739 C2 RU2202739 C2 RU 2202739C2 RU 2000129390/06 A RU2000129390/06 A RU 2000129390/06A RU 2000129390 A RU2000129390 A RU 2000129390A RU 2202739 C2 RU2202739 C2 RU 2202739C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
fuel
furnace
burners
drying agent
Prior art date
Application number
RU2000129390/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000129390A (en
Inventor
Ф.А. Серант
В.Н. Точилкин
В.Е. Остапенко
ев А.А. Смышл
А.А. Смышляев
В.Б. Галускин
Ю.А. Ершов
Original Assignee
ОАО "Инжиниринговая компания "ЗиОМАР"
ЗАО "СибКОТЭС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Инжиниринговая компания "ЗиОМАР", ЗАО "СибКОТЭС" filed Critical ОАО "Инжиниринговая компания "ЗиОМАР"
Priority to RU2000129390/06A priority Critical patent/RU2202739C2/en
Publication of RU2000129390A publication Critical patent/RU2000129390A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2202739C2 publication Critical patent/RU2202739C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: thermal engineering; solid fuel pulverizing and burning process. SUBSTANCE: method using pulverizing system with intermediate bin includes pulverizing of source coal in gaseous drying agent stream; separation of pulverized coal into slightly dusted waste cooling agent and pulverized coal; feeding of pulverized coal from intermediate bin to furnace in the form of main flow of aerated high- concentration fuel-air mixture with primary air; supply of slightly dusted waste drying agent pre-enriched with main fuel above mentioned main flow of fuel-air mixture for afterburning; and introduction of separate flow of clean air such as secondary air flow above both mentioned fuel mixture flows into furnace in a number of jets distributed over furnace perimeter; part of waste drying agent flow is fed to furnace above main fuel-air mixture flow directly upon separating air mixture into coal dust and waste cooling agent, this part of flow being enriched with main fuel by introduction of main fuel into this flow prior to feeding desired amount of pulverized coal from intermediate bin to furnace. EFFECT: reduced emission of nitrogen oxides and incomplete combustion products into atmosphere with stack gases. 9 cl, 4 dwg

Description

Оба заявляемых объекта в данной группе предлагаемых изобретений относятся к теплоэнергетике, в частности к технологии подготовки и сжигания твердого топлива и к системам для реализации такой технологии при осуществлении их функционирования, предназначены для подготовки и сжигания твердого топлива в системах пылеприготовления с промежуточным бункером преимущественно в котельных установках тепловых электростанций, а также в топках других промышленных установок, работающих на распыленном твердом топливе, и направлены на максимальное уменьшение выбросов в атмосферу с уходящими дымовыми газами окислов азота и продуктов неполного сгорания топлива, в частности окиси углерода. Both of the claimed objects in this group of proposed inventions relate to the power system, in particular to the technology for preparing and burning solid fuels and to systems for implementing such a technology in the implementation of their functioning, are intended for the preparation and burning of solid fuels in dust preparation systems with an intermediate hopper mainly in boiler plants thermal power plants, as well as in furnaces of other industrial plants operating on atomized solid fuel, and are aimed at maximum reduction of atmospheric emissions with flue gases of nitrogen oxides and products of incomplete combustion of fuel, in particular carbon monoxide.

В технике известны различные способы подготовки и сжигания твердого топлива в системах пылеприготовления с промежуточным бункером. Все они предусматривают сушку и размол исходного сырого угля в потоке газообразного сушильного агента с последующим разделением получаемой после размола угля аэросмеси на отработавший слабозапыленный сушильный агент и угольную пыль, которую отводят в промбункер. В качестве газообразного сушильного агента при реализации указанных известных способов используют подаваемый от воздухоподогревателя горячий первичный воздух или отбираемые из топки газы в качестве основного компонента, а также их смесь в требуемом (регулируемом) соотношении. При осуществлении этих известных способов с одноступенчатым сжиганием топлива всю угольную пыль из промбункера подают на сжигание в топку в виде потока аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси с горячим первичным воздухом и отработавшим слабозапыленным сушильным агентом, часть которого в смеси с первичным воздухом может быть возвращена в средства размола исходного угля в качестве части потока сушильного агента. Система подготовки и сжигания твердого топлива при осуществлении такого способа его одноступенчатого сжигания содержит последовательно расположенные в технологической цепи средства приема и дозированной подачи исходного сырого угля в устройства для его сушки и размола в потоке прокачиваемого через последние газообразного сушильного агента, устройства для разделения получаемой после размола угля аэросмеси на отработавший слабозапыленный сушильный агент и угольную пыль, накопитель угольной пыли - промежуточный бункер с питателями угольной пыли, мельничный вентилятор для отвода слабозапыленного сушильного агента, топку, например, парогенератора котельной установки, оборудованную основными топливными горелками, пылепроводы подачи в основные топливные горелки аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси, снабженные каждый отдельным смесителем, в которые выполнены подвод угольной пыли из питателя пыли промбункера отдельной пылевой течкой и отработавшего слабозапыленного сушильного агента непосредственно с выхода мельничного вентилятора или через короб первичного воздуха, подвод которого от воздухоподогревателя выполнен на вход мельничного вентилятора, воздухопровод подачи горячего воздуха от воздухоподогревателя в устройства для сушки и размола исходного угля. При этом возможен вариант возврата части смеси первичного воздуха с отработавшим слабозапыленным сушильным агентом из короба первичного воздуха трубопроводом рециркуляции в устройство для размола исходного сырого угля в качестве части потока сушильного агента или добавление топочных газов в воздухопровод подачи горячего воздуха от воздухоподогревателя в устройства для сушки и размола исходного сырого угля в качестве составной части сушильного агента. Дополнительно в основные топливные горелки выполнен подвод горячего воздуха от воздухоподогревателя в качестве вторичного воздуха (1). Various methods are known in the art for preparing and burning solid fuel in dust preparation systems with an intermediate hopper. All of them provide for the drying and grinding of raw coal in a stream of a gaseous drying agent, followed by separation of the resulting air mixture after grinding the coal into a spent slightly dusty drying agent and coal dust, which is discharged to the industrial bin. As a gaseous drying agent in the implementation of these known methods, hot primary air supplied from the air heater or gases taken from the furnace as the main component, as well as their mixture in the required (adjustable) ratio, are used. In the implementation of these known methods with single-stage fuel combustion, all the coal dust from the industrial bin is fed to the combustion chamber as a stream of aerated highly concentrated air-fuel mixture with hot primary air and spent slightly dusty drying agent, some of which in the mixture with primary air can be returned to the grinding means of the original coal as part of the flow of the drying agent. The system for preparing and burning solid fuel during the implementation of this method of its single-stage combustion contains sequentially located in the technological chain means for receiving and dosing the feed of raw coal into devices for its drying and grinding in a stream of a gaseous drying agent pumped through the latter, a device for separating coal obtained after grinding aerosol mixtures for spent slightly dusty drying agent and coal dust, coal dust storage - intermediate hopper with feeders fly ash, a mill fan for removing a slightly dusty drying agent, a furnace, for example, a boiler plant steam generator, equipped with main fuel burners, dust supply lines to the main fuel burners of aerated highly concentrated air-fuel mixture, each equipped with a separate mixer, into which coal dust is supplied from the dust bin of the industrial bin separate dust heat and spent slightly dusty drying agent directly from the outlet of the mill fan or Res duct primary air supply from the air heater which is made on the mill entrance fan, air duct supplying hot air from the air preheater to the drying apparatus and grinding raw coal. In this case, it is possible to return part of the primary air mixture with the spent slightly dusty drying agent from the primary air duct by a recirculation pipeline to the device for grinding the raw coal as part of the drying agent flow or adding flue gases to the hot air supply duct from the air heater to the drying and grinding devices raw coal as a component of a drying agent. Additionally, the main fuel burners are supplied with hot air from the air heater as secondary air (1).

Рассмотренные выше способ подготовки и сжигания твердого топлива и система для его осуществления с одноступенчатым сжиганием всего подаваемого в топку топлива не позволяют получить указанный ниже технический результат, на достижение которого направлено решение единой задачи заявляемыми объектами данного предлагаемого изобретения. Так, при их совместной реализации в топке образуется одна зона активного горения основной массы топлива с установленным избыточным содержанием воздуха (кислорода) по сравнению с теоретически необходимым. Однако при этом ограничивается количество образующихся в факеле горения топлива топливных радикалов, обеспечивающих восстановление (конверсию) содержащихся в продуктах сгорания окислов азота в молекулярный азот. Именно по этой причине с уходящими из топки дымовыми газами в атмосферу выбрасывается значительное количество окислов азота. Увеличение доли подаваемого в топку вместе с топливом избыточного воздуха может несколько уменьшить количество продуктов неполного сгорания топлива в уходящих дымовых газах, но содержание в них количества окислов азота не только не уменьшится, но может даже возрасти из-за снижения количества образующихся топливных радикалов и соответствующего уменьшения количества восстановленных окислов азота. Кроме того, увеличение доли избыточного воздуха, подаваемого в топку для сжигания топлива, отрицательно скажется на экономических показателях работы топки и всей промышленной установки в целом. The above-described method for preparing and burning solid fuel and a system for its implementation with single-stage burning of all fuel supplied to the furnace do not allow to obtain the technical result indicated below, the achievement of which is aimed at solving a single task by the claimed objects of this proposed invention. So, when they are jointly implemented in the furnace, one zone of active combustion of the bulk of the fuel with an established excess content of air (oxygen) is formed in comparison with the theoretically necessary. However, this limits the amount of fuel radicals formed in the fuel combustion torch, which ensures the reduction (conversion) of nitrogen oxides contained in the combustion products into molecular nitrogen. For this reason, with the flue gases leaving the furnace, a significant amount of nitrogen oxides is emitted into the atmosphere. An increase in the proportion of excess air supplied to the furnace along with the fuel may slightly reduce the amount of products of incomplete combustion of the fuel in the exhaust flue gases, but the content of nitrogen oxides in them will not only not decrease, but may even increase due to a decrease in the number of generated fuel radicals and a corresponding decrease the amount of reduced nitrogen oxides. In addition, an increase in the proportion of excess air supplied to the furnace for burning fuel will adversely affect the economic performance of the furnace and the entire industrial installation as a whole.

Известны более эффективные при совместном использовании способ подготовки и сжигания твердого топлива и система для его осуществления при ступенчатом сжигании топлива. Основное отличие первого из указанной группы таких известных объектов - способа подготовки и сжигания твердого топлива - заключается в том, что всю угольную пыль из промбункера подают на сжигание в основные топливные горелки в виде аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси только с первичным воздухом с образованием в топке первичной зоны активного горения основного топлива, а топливо, оставшееся в отработавшем слабозапыленном сушильном агенте после отделения угольной пыли из полученной при размоле исходного угля аэросмеси, подают с частью потока отработавшего сушильного агента на сжигание в топку выше первичной зоны активного горения основного топлива с образованием в топке вторичной зоны горения. Остальную часть потока отработавшего слабозапыленного сушильного агента возвращают в средства размола исходного угля в качестве части потока сушильного агента (рециркулирующей). Основное отличие второго из рассматриваемой группы этих известных объектов - системы для осуществления способа подготовки и ступенчатого сжигания топлива - заключается в том, что топочная камера этой системы оборудована вторым ярусом так называемых сбросных горелок, установленных выше уровня основных топливных горелок, и в них с выхода мельничного вентилятора непосредственно или через короб сбросного воздуха выполнен подвод значительной части (или всего объема) отработавшего слабозапыленного сушильного агента - сбросного воздуха, содержащего остаток (10-15%) угольной пыли, полученной при размоле исходного угля. При этом возврат части отработавшего слабозапыленного сушильного агента может быть выполнен в устройства для размола исходного угля - мельницы - в качестве рециркулирующей части потока сушильного агента трубопроводом рециркуляции, а в смесители на пылепроводах подачи в основные топливные горелки топливовоздушной смеси выполнен подвод только горячего воздуха от воздухоподогревателя непосредственно или вентилятором горячего воздуха (2). Указанные отличия каждого объекта второй из рассмотренных выше групп при их совместном использовании обеспечивают создание в топке выше факела первичной зоны активного горения основной массы топлива вторичной зоны горения остальной части подаваемого на сжигание топлива. При достаточном количестве топлива, поступающего во вторичную зону, и при недостатке поступающего с ним избыточного воздуха (кислорода) горение этой части топлива будет происходить за счет кислорода избыточного воздуха, поступающего из первичной зоны активного горения основного топлива. В этом случае во вторичной зоне горения образуется большое количество топливных радикалов и происходит активное восстановление поступающих из первичной зоны активного горения основного топлива окислов азота в молекулярный азот, а общее количество выбрасываемых в атмосферу с дымовыми газами окислов азота снижается. Однако фактически доля топлива (угольной пыли), остающегося в отработавшем слабозапыленном сушильном агенте и подаваемого на сжигание через сбросные горелки, сравнительно невелика - не превышает 10% от общей массы сжигаемого топлива при нормальной загрузке всех мельниц, а при отключении части из них она соответственно снижается. И концентрация угольной пыли в отработавшем сушильном агенте тоже мала - содержание в нем чистого воздуха может превышать теоретически необходимое для его сжигания, особенно если в качестве сушильного агента в средства сушки и размола исходного сырого угля предусмотрена подача горячего воздуха от воздухоподогревателя или доля его в общем объеме сушильного агента достаточно велика. Оба этих фактора в значительной степени снижают количество образующихся во вторичной зоне горения дополнительного топлива топливных радикалов и эффективность протекания процессов восстановления окислов азота в молекулярный азот в этой зоне, которая должна выполнять функции восстановительной, а потому являются основными недостатками обоих объектов второй из рассмотренных выше их групп - способа подготовки и сжигания твердого топлива и системы для его осуществления при ступенчатом сжигании топлива. К ним необходимо добавить наличие в уходящих из топки в окружающую среду с дымовыми газами не только большого количества окислов азота, но и продуктов неполного сгорания топлива, образующихся в обеих указанных зонах его сжигания. Кроме того, подача в основные топливные горелки топливовоздушной смеси только с горячим воздухом от воздухоподогревателя в качестве первичного воздуха существенно повышает температуру факела от основного потока топлива и увеличивает количество образующихся окислов азота. Known more effective when used together is the method of preparing and burning solid fuel and a system for its implementation in the stepwise combustion of fuel. The main difference between the first of these known objects group - the method of preparation and burning of solid fuel - is that all the coal dust from the industrial bin is fed to the main fuel burners in the form of aerated highly concentrated air-fuel mixture with only primary air with the formation of a primary zone in the furnace active combustion of the main fuel, and the fuel remaining in the spent slightly dusty drying agent after the separation of coal dust from the resulting coal mixtures, served with part of the flow of spent drying agent for combustion into the furnace above the primary zone of active combustion of the main fuel with the formation of a secondary combustion zone in the furnace. The remainder of the spent, slightly dusty drying agent stream is returned to the refining means of the source coal as part of the drying agent stream (recycle). The main difference between the second of the considered group of these well-known objects - the system for implementing the method of preparation and step-by-step burning of fuel - lies in the fact that the combustion chamber of this system is equipped with a second tier of so-called waste burners installed above the level of the main fuel burners, and in them from the mill outlet a fan, directly or through a duct of exhaust air, a significant part (or the entire volume) of the spent slightly dusty drying agent - exhaust air, with ERZHAN residue (10-15%) of the coal dust produced by grinding raw coal. At the same time, part of the spent slightly dusty drying agent can be returned to the device for grinding the initial coal — the mill — as the recirculating part of the flow of the drying agent by the recirculation pipeline, and only hot air from the air heater can be supplied to the mixers on the dust ducts of the main fuel burners of the air-fuel mixture or a hot air fan (2). The indicated differences of each object of the second of the above groups, when used together, ensure the creation in the furnace above the torch of the primary active combustion zone of the main fuel mass of the secondary combustion zone of the rest of the fuel supplied for combustion. With a sufficient amount of fuel entering the secondary zone, and with a lack of excess air (oxygen) supplied with it, the combustion of this part of the fuel will occur due to the oxygen of the excess air coming from the primary zone of active combustion of the main fuel. In this case, a large amount of fuel radicals is formed in the secondary combustion zone and the nitrogen oxides coming from the primary active combustion zone of the main fuel are actively restored to molecular nitrogen, and the total amount of nitrogen oxides emitted into the atmosphere with flue gases decreases. However, in fact, the proportion of fuel (coal dust) remaining in the spent poorly dusted drying agent and supplied for combustion through waste burners is relatively small - it does not exceed 10% of the total mass of fuel burned during normal loading of all mills, and when some of them are turned off, it decreases accordingly . And the concentration of coal dust in the spent drying agent is also small - the content of clean air in it can exceed the theoretically necessary for its combustion, especially if the supply of hot air from the air heater or its share in the total volume is provided as a drying agent in the drying and grinding means of the raw coal the drying agent is large enough. Both of these factors significantly reduce the amount of fuel radicals formed in the secondary combustion zone of the additional fuel and the efficiency of the processes of reduction of nitrogen oxides into molecular nitrogen in this zone, which should fulfill the function of reduction, and therefore are the main disadvantages of both objects of the second of the above groups - a method for preparing and burning solid fuel and a system for its implementation in stepwise combustion of fuel. It is necessary to add to them the presence of not only a large amount of nitrogen oxides, but also products of incomplete combustion of fuels formed in both of the indicated zones of its combustion in the flue gases leaving the furnace into the environment. In addition, the supply to the main fuel burners of the air-fuel mixture with only hot air from the air heater as primary air significantly increases the temperature of the flame from the main fuel stream and increases the amount of nitrogen oxides generated.

В настоящее время получил развитие и продолжает совершенствоваться способ трехступенчатого сжигания топлива. Он предусматривает, наряду с формированием первичной зоны активного горения топливовоздушной смеси и расположенной выше нее в топке вторичной (восстановительной) зоны горения топлива (части основного или дополнительного восстановительного топлива), создание в топке вышеупомянутой вторичной зоны, зоны третичного горения для дожигания топлива и продуктов его неполного сгорания, поступающих из обеих ниже расположенных зон топки. Для этого в топку выше вторичной (восстановительной) зоны горения топлива осуществляют подачу дополнительного чистого воздуха, а повышение эффективности восстановления окислов азота в молекулярный азот обеспечивают подачей во вторичную зону горения в качестве топлива-восстановителя природного газа или мазута в количестве 10-20% (по теплу) от суммарного тепловыделения в топке, при этом первому из указанных видов топлива отдают предпочтение. В качестве транспортирующего агента для топлива-восстановителя рекомендуется использовать топочные газы. Хотя природный газ представляет собой наиболее эффективное топливо-восстановитель, он является достаточно дорогим, а в некоторых регионах и дефицитным топливом. По этой причине изучается возможность и проводятся исследования повышения эффективности применения в качестве топлива-восстановителя других видов топлива, применяемых в качестве основного, в том числе и пыли высокореакционных углей (3, 4). В качестве дополнительного чистого воздуха, подаваемого без топлива в зону третичного горения, используют часть вторичного воздуха (5). Currently, the method of three-stage fuel combustion has been developed and continues to improve. It provides, along with the formation of the primary zone of active combustion of the air-fuel mixture and the secondary (recovery) zone of fuel combustion (part of the main or additional reducing fuel) located above it in the furnace, the creation of the aforementioned secondary zone, the zone of tertiary combustion in the furnace for the afterburning of fuel and its products incomplete combustion coming from both lower located zones of the furnace. To do this, additional clean air is supplied to the furnace above the secondary (reduction) zone of fuel combustion, and the efficiency of the reduction of nitrogen oxides in molecular nitrogen is increased by supplying natural gas or fuel oil in the amount of 10-20% to the secondary combustion zone as a reducing agent (by heat) from the total heat in the furnace, while the first of these fuels is preferred. It is recommended to use flue gases as a transporting agent for reducing fuel. Although natural gas is the most efficient reducing fuel, it is quite expensive and, in some regions, scarce. For this reason, the possibility is being studied and studies are being conducted to increase the efficiency of using other types of fuel as a reducing fuel used as the main, including highly reactive coal dust (3, 4). As additional clean air supplied without fuel to the tertiary combustion zone, a part of the secondary air is used (5).

В технике известен наиболее близкий по техническому существу к первому объекту в заявляемой группе предлагаемых изобретений - способ подготовки и сжигания твердого топлива в три ступени. Этот известный способ является наиболее близким аналогом заявляемого объекта, его прототипом. В отличие от ранее рассмотренного способа подготовки и сжигания твердого топлива в две ступени (2), этот известный способ предусматривает, во-первых, дополнительное разделение отработавшего слабозапыленного сушильного агента, полученного после отделения основной массы угольной пыли из аэросмеси после размола исходного угля и отвода пыли в промбункер, на два потока: более очищенный от угольной пыли, который подмешивают к основному потоку топливно-воздушной смеси с первичным воздухом, например, в качестве части вторичного воздуха, и второй обогащенный угольной пылью поток, который подают на сжигание в топку выше первичной зоны горения основного топлива - во вторичную восстановительную зону горения, и, во-вторых, введение в топку выше вторичной зоны горения дополнительного чистого воздуха в объеме 10-15% от теоретически необходимого для сжигания всего подаваемого в топку топлива, например, части вторичного воздуха, который обеспечивает сгорание остатков топлива и продуктов неполного его сгорания, поступающих в эту третичную зону горения из расположенных ниже вторичной и первичной зон горения топлива (6). Отличие системы подготовки и сжигания твердого топлива в три ступени для осуществления рассматриваемого способа заключается, во-первых, в том, что она дополнительно содержит установленный на выходе мельничного вентилятора пылеконцентратор, выход которого по потоку части отработавшего сушильного агента, дополнительно очищенного от значительной части содержавшейся в исходном его потоке угольной пыли, подведен к основным топливным горелкам в качестве вторичного воздуха или части его объема, подаваемого в основные топливные горелки, а выход пылеконцентратора по потоку второй части отработавшего сушильного агента, обогащенного угольной пылью, отделенной из первой части потока отработавшего сушильного агента, подведен к сбросным горелкам, и, во-вторых, в том, что в топку выше уровня установки сбросных горелок введены сопла для подачи чистого воздуха. Недостатком первого из рассматриваемой группы объектов - способа подготовки и сжигания твердого топлива в три ступени - является незначительное увеличение количества топлива, подаваемого в сбросные горелки, что связано с ограниченным количеством угольной пыли в отработавшем сушильном агенте - всего ~10-15% от общего количества угольной пыли, подаваемой в топку на сжигание, а при отключении мельниц эта доля сводится к нулю. Недостаток второго из рассматриваемой группы объектов - системы подготовки и сжигания твердого топлива в три ступени - заключается в том, что для сравнительно небольшого увеличения количества угольной пыли, подаваемой на сжигание в сбросные горелки с частью потока отработавшего сушильного агента (в пределах ее остатка в отработавшем сушильном агенте), система оборудована дополнительным пылеконцентратором, представляющим собой далеко не простое в обслуживании оборудование и усложняющим саму систему и ее эксплуатацию. Указанные недостатки обоих взаимосвязанных объектов рассмотренной группы ограничивают возможность повышения их эффективности в части уменьшения выброса в окружающую среду с уходящими дымовыми газами окислов азота и продуктов неполного сгорания топлива и не позволяют получить указанный ниже технический результат, на достижение которого направлено решение единой задачи заявляемыми объектами данного предлагаемого изобретения. The technique that is closest in technical essence to the first object in the claimed group of the proposed inventions is known — a method for preparing and burning solid fuel in three stages. This known method is the closest analogue of the claimed object, its prototype. In contrast to the previously discussed method for preparing and burning solid fuel in two stages (2), this known method provides, firstly, an additional separation of the spent slightly dusty drying agent obtained after the separation of the main mass of coal dust from the air mixture after grinding the initial coal and removing dust into the industrial hopper, into two streams: more purified from coal dust, which is mixed with the main stream of the fuel-air mixture with primary air, for example, as part of the secondary air, and second the coal dust enriched stream, which is fed to the combustion chamber above the primary combustion zone of the main fuel, to the secondary combustion reduction zone, and, secondly, the introduction of additional clean air into the furnace above the secondary combustion zone in the amount of 10-15% of theoretically necessary for burning all the fuel supplied to the furnace, for example, part of the secondary air, which ensures the combustion of fuel residues and products of incomplete combustion entering this tertiary combustion zone from those located below the secondary and ne between primary combustion zone (6). The difference between the system for preparing and burning solid fuel in three stages for the implementation of the method under consideration consists, firstly, in that it additionally contains a dust concentrator installed at the outlet of the mill fan, the output of which by the flow of a part of the spent drying agent, additionally purified from a significant part contained in its initial flow of coal dust is supplied to the main fuel burners as secondary air or part of its volume supplied to the main fuel burners, and in the outlet of the dust concentrator downstream of the second part of the spent drying agent enriched in coal dust separated from the first part of the stream of spent drying agent is led to the exhaust burners, and, secondly, nozzles are introduced into the furnace above the installation level of the exhaust burners air. The disadvantage of the first of the considered group of objects - the method of preparing and burning solid fuel in three stages - is a slight increase in the amount of fuel supplied to the waste burners, which is associated with a limited amount of coal dust in the spent drying agent - only ~ 10-15% of the total amount of coal dust supplied to the furnace for combustion, and when the mills are turned off, this proportion is reduced to zero. The disadvantage of the second group of objects under consideration — the solid fuel preparation and burning system in three stages — is that for a relatively small increase in the amount of coal dust supplied for combustion to the waste burners with a part of the spent drying agent stream (within its residue in the spent drying agent agent), the system is equipped with an additional dust concentrator, which is far from easy to maintain equipment and complicates the system itself and its operation. The indicated shortcomings of both interconnected objects of the considered group limit the possibility of increasing their efficiency in terms of reducing emissions of nitrogen oxides and products of incomplete combustion of fuel into the environment with exhaust flue gases and do not allow obtaining the technical result indicated below, which is achieved by solving the unified problem by the claimed objects of this proposed inventions.

Оба объекта заявляемой группы изобретений направлены на решение единой задачи - повысить эффективность подготовки и сжигания твердого топлива. Технический результат, на достижение которого направлено решение указанной единой задачи при осуществлении обоих объектов заявляемой группы изобретений - существенное уменьшение (до полного исключения) выбросов в атмосферу из топки с дымовыми газами окислов азота и продуктов неполного сгорания топлива без значительного усложнения самих объектов заявляемой группы. Both objects of the claimed group of inventions are aimed at solving a single problem - to increase the efficiency of preparation and burning of solid fuel. The technical result, the achievement of which the solution of the indicated unified problem is aimed at implementing both objects of the claimed group of inventions, is a significant reduction (to the complete exclusion) of atmospheric emissions of nitrogen oxides and products of incomplete fuel combustion from the furnace with flue gases without significantly complicating the objects of the claimed group themselves.

Указанный единый технический результат при осуществлении заявляемой группы изобретений по первому объекту из этой группы - способу - достигается тем, что при осуществлении известного способа подготовки и сжигания твердого топлива в системе пылеприготовления с промбункером, включающего сушку и размол исходного сырого угля в потоке газообразного сушильного агента, разделение полученной после размола угля аэросмеси на отработавший слабозапыленный сушильный агент и угольную пыль, подачу (из промбункера) в топку угольной пыли в виде аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси с первичным воздухом, подачу на дожигание в топке вышеуказанного основного потока топливовоздушной смеси части предварительно обогащенного топливом отработавшего слабозапыленного сушильного агента и введение в топку выше обоих указанных потоков топливной смеси (и отдельно от них) потока чистого воздуха, например, части вторичного воздуха, несколькими распределенными по периметру топки струями - в соответствии с данным изобретением на дожигание в топку выше основного потока топливовоздушной смеси подают часть потока отработавшего сушильного агента непосредственно после разделения аэросмеси на угольную пыль и сушильный агент, а обогащение этой части потока отработавшего сушильного агента основным топливом осуществляют введением в его поток перед подачей в топку необходимого количества угольной пыли из промбункера. При этом аэрированную высококонцентрированную угольную пыль в поток отработавшего слабозапыленного сушильного агента целесообразно вводить в регулируемом объеме, в котором доля угольной пыли может составлять до 30% (по весу) от общей массы подаваемого на сжигание топлива. The specified single technical result in the implementation of the claimed group of inventions for the first object from this group - the method - is achieved by the fact that when implementing the known method of preparing and burning solid fuel in a dust preparation system with an industrial hopper, including drying and grinding of the raw coal in a stream of a gaseous drying agent, separation of the aerosol mixture obtained after grinding the coal into a spent slightly dusty drying agent and coal dust, feeding (from the industrial bin) into the coal dust furnace in the form of aeroers a high concentrated air-fuel mixture with primary air, supplying to the afterburning in the furnace of the aforementioned main stream of the air-fuel mixture part of the pre-enriched spent low-dusted drying agent and introducing into the furnace above both said flows of the fuel mixture (and separately) a stream of clean air, for example, part of the secondary air, several jets distributed along the perimeter of the furnace - in accordance with this invention for burning into the furnace above the main flow top air-gas mixture serves part of the flow of spent drying agent immediately after separation of the air mixture into coal dust and a drying agent, and enrichment of this part of the flow of spent drying agent with main fuel is carried out by introducing the necessary amount of coal dust from the industrial bin into its flow before feeding into the furnace. At the same time, it is advisable to introduce aerated highly concentrated coal dust into the flow of the spent slightly dusted drying agent in an adjustable volume in which the proportion of coal dust can be up to 30% (by weight) of the total mass of fuel supplied for combustion.

Указанный единый технический результат при осуществлении первого названного объекта из заявляемой группы изобретений обеспечивается также тем, что в топку на уровне подачи основного потока аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси, но отдельно от него, одновременно вводят дополнительный поток чистого воздуха, преимущественно части подаваемого в эту зону вторичного воздуха, несколькими распределенными по периметру топки струями. The specified single technical result in the implementation of the first named object from the claimed group of inventions is also ensured by the fact that an additional stream of clean air, mainly part of the secondary air supplied to this zone, is simultaneously introduced into the furnace at the supply level of the main stream of aerated highly concentrated air-fuel mixture , several jets distributed along the perimeter of the furnace.

Эффективность указанного единого технического результата при осуществлении первого названного объекта из заявляемой группы изобретений будет существенно повышена, если общий расход чистого (вторичного) воздуха в зону топки на уровне подачи основного потока топливовоздушной смеси, но отдельно от него, и в зону топки выше уровня подачи обогащенного основным топливом отработавшего сушильного агента устанавливают до 40% теоретически необходимого его количества для сжигания всего подаваемого в топку топлива, при этом расход чистого воздуха в каждую из этих зон регулируют в пределах 20-75% общего указанного его расхода в обе названные зоны из расчета обеспечения максимальной полноты сгорания топлива при максимальном снижении выбросов окислов азота в атмосферу по результатам анализа проб уходящих из топки дымовых газов. The effectiveness of the specified single technical result in the implementation of the first named object from the claimed group of inventions will be significantly increased if the total flow rate of clean (secondary) air into the furnace zone at the supply level of the main stream of the air-fuel mixture, but separately from it, and into the furnace zone is higher than the enriched supply level the main fuel of the spent drying agent is set to 40% of the theoretically necessary amount for burning all the fuel supplied to the furnace, while the consumption of clean air and in each of these zones is controlled in the range of 20-75% of said total flow at both named areas to maximize the rate of fuel combustion efficiency at the maximum reduction in emissions of nitrogen oxides into the atmosphere according to the analysis of samples outgoing from the furnace flue gases.

Указанный выше единый технический результат при осуществлении заявляемой группы изобретений по второму объекту из этой группы - системе - достигается тем, что в известной системе подготовки и сжигания твердого топлива, включающей последовательно расположенные в технологической цепи средства приема и дозированной подачи исходного сырого угля в устройства для его сушки и размола в потоке прокачиваемого через последние газообразного сушильного агента, устройства для разделения получаемой после размола угля аэросмеси на отработавший слабозапыленный сушильный агент и угольную пыль, накопитель угольной пыли - промежуточный бункер с питателями угольной пыли, мельничный вентилятор для отвода слабозапыленного сушильного агента, топку, например, парогенератора котельной установки, снабженную размещенными на разных уровнях по ее высоте основными топливными горелками, сбросными горелками и установленными выше указанных горелок соплами для подачи отдельно от горелок чистого (вторичного) воздуха, пылепроводы подачи в основные топливные горелки аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси с первичным воздухом, снабженные каждый отдельным смесителем, в который выполнены подвод угольной пыли отдельной пылевой течкой из питателя угольной пыли промбункера и подвод первичного воздуха, пылепроводы подачи в сбросные горелки части предварительно обогащенного основным топливом отработавшего сушильного агента, воздухо- и газопроводы для подачи соответственно горячего воздуха от воздухоподогревателя и топочных газов из топки в качестве основного сушильного агента или его составной части и для подачи этих сред в другие узлы системы - в соответствии с данным изобретением пылепроводы подачи в сбросные горелки части потока отработавшего сушильного агента, обогащенного основным топливом, снабжены каждый отдельным смесителем, в который выполнены подвод угольной пыли (с регулируемым ее расходом) из питателя угольной пыли промбункера отдельной пылевой течкой и подвод отработавшего слабозапыленного сушильного агента с выхода мельничного вентилятора (непосредственно или через короб отработавшего сушильного агента) с добавлением в этот поток, при необходимости, топочных газов. The above single technical result in the implementation of the claimed group of inventions for the second object from this group - the system - is achieved by the fact that in the known system for the preparation and burning of solid fuel, which includes means for receiving and dosed supply of raw coal into devices for it drying and grinding in a stream of a gaseous drying agent pumped through the latter, a device for separating the aerosolum obtained after coal grinding into a spent slurry abrasive drying agent and coal dust, coal dust storage - an intermediate hopper with coal dust feeders, a mill fan for removing a slightly dusty drying agent, a furnace, for example, a boiler plant steam generator, equipped with main fuel burners, waste burners and installed burners installed at different levels in height the above burners with nozzles for supplying separate (secondary) air separately from the burners, dust conduits for supplying the main fuel burners with aerated high concentration air-fuel mixture with primary air, each equipped with a separate mixer, into which coal dust is supplied with a separate dust flow from the coal dust feeder of the industrial bin and primary air supply, dust pipelines supply to the exhaust burners parts of the pre-enriched spent drying agent, air and gas pipelines for supply, respectively, of hot air from the air heater and flue gases from the furnace as the main drying agent or its component and for the supply of these media to other nodes of the system - in accordance with this invention, the dust piping of the supply to the exhaust burners of the flow of the spent drying agent enriched in the main fuel is each equipped with a separate mixer, into which coal dust is supplied (with its adjustable flow rate) from the coal dust feeder of the industrial bin separate dust heat and supply of the spent slightly dusty drying agent from the outlet of the mill fan (directly or through the box of the spent drying agent) with the addition of the flow, if necessary, the flue gases.

При этом целесообразно, чтобы сбросные горелки были установлены по тангенциальной схеме с противоположным направлением крутки подаваемой в них смеси по отношению к направлению крутки потоков, создаваемому установкой основных топливных горелок, а оси струй подаваемой в топку сбросными горелками смеси были направлены по касательной к условной окружности, диаметр которой больше диаметра условной окружности установки основных топливных горелок. In this case, it is advisable that the exhaust burners be installed in a tangential manner with the opposite direction of the twist of the mixture supplied to them with respect to the direction of the twist of the flows created by the installation of the main fuel burners, and the axis of the jets fed into the furnace with the burners of the mixture should be tangent to the conditional circle the diameter of which is larger than the diameter of the circumference of the installation of the main fuel burners.

Указанный единый технический результат при осуществлении второго названного объекта из заявляемой группы изобретений обеспечивается также тем, что топка системы оборудована дополнительными соплами подачи чистого воздуха отдельно от горелок, установленными по периметру топки на уровне основных топливных горелок или несколько выше, но ниже уровня установки сбросных горелок, и в них выполнен подвод части вторичного воздуха с регулируемым его расходом. При этом целесообразно, чтобы сопла подачи в топку чистого воздуха отдельно от горелок, размещенные выше уровня установки основных топливных и сбросных горелок, были установлены по тангенциальной схеме с направлением осей подаваемых ими струй воздуха по касательной к нескольким условным окружностям разного диаметра с общим центром на вертикальной оси топки, которые расположены равномерно по сечению последней, и обеспечением одинакового со сбросными горелками направления крутки потоков подаваемых ими сред, а дополнительные сопла подачи чистого воздуха отдельно от основных топливных горелок на уровне их установки были установлены по тангенциальной схеме с обеспечением направления осей подаваемых ими струй воздуха по касательной к нескольким условным окружностям, диаметр которых больше диаметра условной окружности установки основных топливных горелок, и одинакового с последними направления крутки потоков подаваемых струй воздуха. The specified single technical result in the implementation of the second named object of the claimed group of inventions is also ensured by the fact that the furnace of the system is equipped with additional clean air nozzles separate from the burners installed along the perimeter of the furnace at the level of the main fuel burners or slightly higher, but lower than the level of installation of waste burners, and they made a supply of part of the secondary air with its adjustable flow rate. At the same time, it is advisable that the nozzles for supplying clean air to the furnace separately from the burners, located above the installation level of the main fuel and exhaust burners, be installed in a tangential manner with the axes of the air streams delivered by them tangential to several conventional circles of different diameters with a common center on the vertical the axis of the furnace, which are evenly distributed over the cross section of the latter, and ensuring the same direction of rotation of the flows of the media supplied by them with the waste burners, and additional nozzles clean air separately from the main fuel burners at the level of their installation were installed in a tangential manner to ensure that the axes of the air streams they supply are tangential to several conventional circles whose diameter is larger than the diameter of the conventional circumference of the main fuel burners and the flow directions are identical with the latter supplied jets of air.

Указанные выше особенности обоих объектов заявляемой группы изобретений являются их основными отличиями от ближайших известных их аналогов (прототипов) и обеспечивают достижение единого технического результата при их совместном использовании. The above features of both objects of the claimed group of inventions are their main differences from their closest known analogues (prototypes) and ensure the achievement of a single technical result when used together.

Действительно, отличительные особенности первого объекта из заявляемой группы изобретений - способа подготовки и сжигания твердого топлива - позволяют:
- исключить необходимость дополнительного разделения общего потока слабозапыленного отработавшего сушильного агента на часть обеспыленного потока и часть потока с увеличенными за счет этого количеством и концентрацией угольной пыли для подачи в топку во вторичную восстановительную зону горения, что упрощает сам способ и повышает его экономичность;
- осуществить необходимое регулируемое обогащение угольной пылью части потока слабозапыленного отработавшего сушильного агента перед подачей его в топку введением в этот поток угольной пыли из промбункера в указанных увеличенных пределах и обеспечить за счет этого благоприятные условия для более полного восстановления окислов азота в молекулярный азот во вторичной зоне восстановительного горения топлива;
- замедлить перемешивание потока основного топлива с подаваемым для его сжигания воздухом за счет подачи части вторичного воздуха отдельно от горелок распределенными по периметру топки струями и таким образом обеспечить более длительное горение топлива в этой зоне и дополнительно повысить эффективность протекающих в ней процессов;
- обеспечить дожигание остатков топлива и продуктов его неполного сгорания, поступающих с потоком газов из первичной и вторичной зон горения топлива в третичную зону, за счет возможности регулировки расхода подаваемого в эту зону чистого (вторичного) воздуха в указанных увеличенных пределах по результатам анализа проб уходящих дымовых газов.Indeed, the distinctive features of the first object from the claimed group of inventions - the method of preparation and burning of solid fuel - allow:
- eliminate the need for additional separation of the total flow of slightly dusty spent drying agent into part of the dust-free stream and part of the stream with increased due to this quantity and concentration of coal dust for feeding into the furnace into the secondary combustion reduction zone, which simplifies the method itself and increases its economy;
- to carry out the necessary controlled enrichment with coal dust of a part of the stream of a slightly dusty spent drying agent before introducing it into the furnace by introducing coal dust from the industrial bin into this stream in the specified increased limits and thereby provide favorable conditions for a more complete reduction of nitrogen oxides into molecular nitrogen in the secondary zone of the reducing fuel combustion;
- to slow down the mixing of the main fuel stream with the air supplied for its combustion by supplying part of the secondary air separately from the burners with jets distributed along the perimeter of the furnace and thus ensuring longer burning of the fuel in this zone and further increase the efficiency of the processes occurring in it;
- provide afterburning of fuel residues and products of its incomplete combustion, coming with a gas stream from the primary and secondary zones of fuel combustion into the tertiary zone, due to the possibility of adjusting the flow rate of clean (secondary) air supplied to this zone within the specified increased limits according to the results of the analysis of flue smoke samples gases.

Отличительные особенности второго объекта из заявляемой группы изобретений - системы подготовки и сжигания твердого топлива - позволяют:
- обеспечить реализацию заявляемого способа подготовки и сжигания твердого топлива, упростить подачу дополнительного топлива в сбросные горелки и повысить эффективность протекающих во вторичной зоне горения топлива процессов, в том числе и за счет дополнительной регулируемой подачи в поток слабозапыленного сушильного агента необходимого количества топочных газов;
- осуществить более эффективное и равномерное перемешивание подаваемого в топку через сбросные горелки смеси с поступающими из первичной зоны активного горения основного топлива газами и обеспечить восстановление поступающих с ними окислов азота в молекулярный азот;
- задержать подмешивание струй чистого воздуха из дополнительных сопл к потокам топливовоздушной смеси из основных топливных горелок и раскрутку основного факела горения топлива со смещением к стенкам топочной камеры максимума основной вращательной составляющей скорости крутки потоков топливной смеси по мере продвижения факела в верхнюю часть топки, что увеличит продолжительность горения топлива в основном факеле при недостатке кислорода и уменьшит образование окислов азота;
- улучшить перемешивание чистого (вторичного) воздуха, подаваемого в третичную зону горения топлива для дожигания его остатков и продуктов неполного сгорания, поступающих с топочными газами из первичной и вторичной зон горения топлива, за счет распределения чистого воздуха по всему сечению этой зоны топки, а регулировкой его расхода по результатам анализа проб уходящих дымовых газов обеспечить максимальное уменьшение содержания в них указанных компонентов при минимальном расходе в эту зону дополнительного чистого воздуха;
- при организации крутки потоков чистого воздуха, подаваемого в топку через сопла, установленные выше основных топливных и сбросных горелок, противоположного направлению крутки потоков, создаваемых основными топливными горелками, обеспечить дополнительное уменьшение (гашение) вращательной составляющей скорости основного факела в топке, а это приведет к уменьшению неравномерности профиля скорости потока газов на входе в пароперегреватель (для топки парогенератора котельной установки), что значительно улучшает его омывание газами и тепловосприятие, а значит повышает эффективность работы.Distinctive features of the second object from the claimed group of inventions - systems for the preparation and burning of solid fuels - allow:
- to ensure the implementation of the proposed method for the preparation and burning of solid fuel, to simplify the supply of additional fuel to waste burners and to increase the efficiency of the processes occurring in the secondary combustion zone of the fuel, including through the additional controlled supply of the required amount of flue gases to the stream of a slightly dusty drying agent;
- to carry out more efficient and uniform mixing of the mixture supplied to the furnace through waste burners with gases coming from the primary zone of active combustion of the main fuel and to ensure the restoration of nitrogen oxides coming with them into molecular nitrogen;
- delay the mixing of clean air jets from additional nozzles to the flows of the air-fuel mixture from the main fuel burners and the unwinding of the main fuel flame with the maximum of the main rotational component of the speed of twisting of the fuel mixture moving toward the walls of the combustion chamber as the flame moves to the top of the furnace, which will increase the duration burning fuel in the main flame with a lack of oxygen and reduce the formation of nitrogen oxides;
- to improve the mixing of clean (secondary) air supplied to the tertiary fuel combustion zone for afterburning of its residues and products of incomplete combustion coming with flue gases from the primary and secondary fuel combustion zones, due to the distribution of clean air over the entire cross section of this furnace zone, and by adjusting its consumption according to the results of the analysis of samples of flue gases to ensure the maximum reduction in the content of these components in them with a minimum consumption of additional clean air in this zone;
- when organizing the twisting of the flows of clean air supplied to the furnace through nozzles installed above the main fuel and waste burners opposite to the direction of the twisting of the flows created by the main fuel burners, provide an additional reduction (quenching) of the rotational component of the speed of the main flame in the furnace, and this will lead to reducing the irregularity of the profile of the gas flow rate at the inlet of the superheater (for the furnace of the boiler generator of the boiler plant), which significantly improves its washing with gases and pilaf perception, which means increases work efficiency.

Таким образом, оба объекта заявляемой группы изобретений обеспечивают при совместной реализации достижение единого технического результата как решения единой задачи. Thus, both objects of the claimed group of inventions provide, when jointly implemented, the achievement of a single technical result as a solution to a single task.

Заявляемая группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку входящие в группу разные объекты образуют единый изобретательский замысел, причем, один объект из заявляемой группы - система подготовки и сжигания твердого топлива - предназначен для осуществления другого объекта этой же группы - способа подготовки и сжигания твердого топлива, при этом оба объекта заявляемой группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата. The claimed group of inventions meets the requirement of unity of invention, since the different objects included in the group form a single inventive concept, moreover, one object from the claimed group — the solid fuel preparation and burning system — is designed to implement another object of the same group - the method of preparing and burning solid fuel, both objects of the claimed group of inventions are aimed at solving the same problem with obtaining a single technical result.

Поскольку проведенный заявителями анализ уровня техники по доступным им источникам не выявил аналогов каждого объекта из заявляемой группы изобретений, характеризующихся всей совокупностью присущих им существенных признаков, а по сравнению с наиболее близкими аналогами - их прототипами - каждый объект обладает рядом существенных отличительных признаков, указанных ранее и отраженных в формуле изобретения, - оба объекта заявляемой группы изобретений соответствуют условию охраноспособности "новизна". Дополнительный поиск не выявил известность использования отличительных признаков обоих объектов заявляемой группы изобретений в этой же или в смежных областях техники для решения аналогичных задач, следовательно, каждый из объектов заявляемой группы изобретений соответствует условию охраноспособности "изобретательский уровень". Поскольку для совместной реализации обоих объектов заявляемой группы изобретений отсутствуют препятствия технического, технологического или иного порядка, что подтверждается приведенными ниже примерами их конкретного осуществления, - заявляемая группа изобретений соответствует условию охраноспособности "промышленная применимость". Since the analysis of the prior art by the applicants according to the sources available to them did not reveal analogues of each object from the claimed group of inventions that are characterized by the whole set of essential features inherent to them, and in comparison with the closest analogues - their prototypes - each object has a number of significant distinguishing features mentioned earlier and reflected in the claims, - both objects of the claimed group of inventions meet the eligibility condition "novelty". An additional search did not reveal the popularity of using the distinguishing features of both objects of the claimed group of inventions in the same or related fields of technology to solve similar problems, therefore, each of the objects of the claimed group of inventions meets the eligibility condition "inventive step". Since there are no obstacles of a technical, technological or other order for the joint implementation of both objects of the claimed group of inventions, which is confirmed by the examples of their specific implementation below, the claimed group of inventions meets the eligibility condition "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняют приводимые ниже описания конкретных примеров осуществления каждого объекта из заявляемой группы, что, однако, не исключает и другие возможные варианты их осуществления в пределах заявляемой формулы, и чертежи, на которых представлены:
- на фиг.1 - принципиальная упрощенная схема системы подготовки и сжигания твердого топлива для осуществления заявляемого способа;
- на фиг.2 - разрез А-А по фиг. 1 (увеличено), проясняющий один из вариантов возможной компоновки основных топливных горелок и сопл подачи в эту же зону топки части вторичного воздуха отдельно от горелок с указанием направления и параметров крутки создаваемых ими потоков;
- на фиг.3 - разрез Б-Б по фиг 1 (увеличено), поясняющий один из вариантов возможной компоновки сбросных горелок с указанием направления и параметров крутки создаваемых ими потоков по отношению к направлению и параметрам крутки потоков основными топливными горелками;
- на фиг.4 - разрез В-В по фиг.1 (увеличено), поясняющий один из вариантов установки сопл подачи дополнительного чистого (вторичного) воздуха в зону топки выше уровня установки сбросных горелок с указанием одного из возможных направлений и параметров крутки потоков подаваемых соплами струй воздуха.The essence of the invention is explained below by the description of specific examples of the implementation of each object from the claimed group, which, however, does not exclude other possible options for their implementation within the claimed formula, and the drawings, on which:
- figure 1 is a schematic simplified diagram of a system for preparing and burning solid fuel for the implementation of the proposed method;
- figure 2 is a section aa in fig. 1 (enlarged), clarifying one of the possible layouts of the main fuel burners and nozzles for supplying to the same combustion chamber a part of the secondary air separately from the burners, indicating the direction and twisting parameters of the flows created by them;
- figure 3 is a section B-B of figure 1 (enlarged), explaining one of the options for the possible layout of the waste burners indicating the direction and twisting parameters of the flows created by them in relation to the direction and parameters of the twisting of the flows of the main fuel burners;
- figure 4 is a section bb in figure 1 (enlarged), explaining one of the options for installing nozzles for supplying additional clean (secondary) air to the furnace zone above the installation level of the waste burners indicating one of the possible directions and parameters of the twisting of the flows supplied nozzles of air jets.

Заявляемый способ подготовки и сжигания твердого топлива в системе пылеприготовления с промежуточным бункером реализуется в заявляемой системе (см. фиг. 1), которая содержит приемный бункер 1 исходного сырого угля, последовательно с которым в технологической цепи могут быть установлены автовесы 2 и весовой бункер 3 для дозированной подачи исходного угля в отдельные питатели 4, соединенные каждый течкой 5 с устройством 6 для нисходящей сушки сырого угля, из которого предусмотрен отвод угля в устройство для его размола - в мельницу 7. Система подготовки и сжигания твердого топлива может иметь несколько пар устройств для сушки и размола угля, которые соединены отдельными течками 5 с питателями 4 и могут работать все одновременно или часть из них может быть отключена. Устройство 6 для нисходящей сушки исходного сырого угля и мельница 7 конструктивно могут быть объединены в один узел. К выходу мельницы 7 подключен пылепровод 8 отвода аэросмеси, на котором установлены сепаратор 9 и циклон 10. Сепаратор 9 снабжен пылепроводом 11 возврата крупных фракций угольной пыли в устройство 6 для сутки исходного угля. Отвод выделенной в циклоне 10 угольной пыли выполнен в промбункер 12, а отвод слабозапыленного отработавшего сушильного агента мельничным вентилятором 13 выполнен в распределительный короб 14. Система содержит топку 15, например, парогенератора котельной установки тепловой электростанции, снабженную установленными на разных уровнях по ее высоте основными топливными горелками 16, сбросными горелками 17 и соплами 18 подачи в топку чистого воздуха, преимущественно части вторичного воздуха от воздухоподогревателя 19, установленного в опускном газоходе 20 котельной установки. В качестве основного сушильного агента выполнен отбор топочных газов при более низкой их температуре из опускного газохода 20 перед воздухоподогревателем 19 газопроводом 21, которые после требуемого их охлаждения в установленном на газопроводе 21 водяном регуляторе температуры 22 и отделения золы в золоуловителе 23, установленном последовательно с водяным регулятором температуры 22, дымососом 24 подведены по газопроводу 25 на вход устройства 6 для нисходящей сушки исходного сырого угля. Атмосферный воздух дутьевым вентилятором 26 подведен на вход воздухоподогревателя 19, а отвод из него нагретого воздуха выполнен воздухопроводом 27, из которого часть воздуха подведена в концевой участок газопровода 25 отводящим воздухопроводом 28 для регулировки состава и температуры газообразного сушильного агента, подаваемого на вход устройства 6 для нисходящей сушки исходного сырого угля, а часть воздуха подведена на вход высоконапорного вентилятора 29 для регулировки температуры первичного воздуха, в качестве которого в заявляемой системе используется в основном атмосферный воздух, поступающий на вход вентилятора 29 через впускной запорный орган 30. Выход высоконапорного вентилятора 29 соединен с распределительным коробом 31 первичного воздуха. Из распределительного короба 31 выполнены отводы первичного воздуха в отдельные смесители 32 на каждом пылепроводе 33 подачи в основные топливные горелки 16 аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси с первичным воздухом. Для создания такой смеси в смесители 32 выполнен подвод угольной пыли отдельной пылевой течкой 34 из питателя 35 угольной пыли промбункера 12. Сбросные горелки 17 снабжены каждая отдельным пылепроводом 36 для подачи предварительно обогащенного основным топливом слабозапыленного отработавшего сушильного агента. Одной из особенностей заявляемой системы является то, что на каждом пылепроводе 36 установлен отдельный смеситель 37, в который выполнены подвод угольной пыли из питателя 38 угольной пыли промбункера 12 отдельной пылевой течкой 39 и подвод отработавшего слабозапыленного сушильного агента из короба 14, который обеспечивает транспортировку дополнительного количества угольной пыли в качестве восстановительного топлива в сбросные горелки 17. Предусмотрен отвод части слабозапыленного отработавшего сушильного агента из распределительного короба 14 трубопроводом рециркуляции 40 в мельницы 7 в качестве еще одной составной части сушильного агента. В короб 14 слабозапыленного отработавшего сушильного агента предусмотрен подвод части топочных газов из газопровода 25 отводящим газопроводом 41 с регулировкой расхода этой части топочных газов по технологическим соображениям, что составляет еще одну особенность заявляемой системы. В основные топливные горелки 16 предусмотрен подвод вторичного воздуха, который выполнен из распределительного короба 42, подключенного к воздухопроводу 27. Топка 15 оборудована дополнительными соплами 43 для подачи чистого воздуха отдельно от основных топливных горелок 16, установленными (см. и фиг.2) по периметру топки 15 на том же уровне или несколько выше, но ниже уровня установки сбросных горелок 17. В качестве чистого воздуха в сопла 43 выполнен подвод части вторичного воздуха из распределительного короба 42 воздухопроводом 44 из расчета подачи в них части от общего объема вторичного воздуха, предусмотренного для подачи в основные топливные горелки 16. Сопла 43 установлены по тангенциальной схеме с обеспечением одинакового направления крутки потоков подаваемых ими струй воздуха с направлением крутки потоков топливной смеси основными топливными горелками 16. Однако оси подаваемых соплами 43 струй воздуха должны быть направлены по касательной к нескольким условным окружностям разного диаметра (ДIу.о. и ДIIу. о. ), превышающего диаметр условной окружности (Доу.о.) установки основных топливных горелок 16. При этом к условной окружности одного диаметра могут быть направлены оси одной пары сопл 43, установленных диаметрально противоположно по сечению топки 15, как показано на фиг.2, но могут быть и другие варианты, вплоть до направления оси каждого сопла 43 по касательной к отдельной условной окружности, количество которых в этом случае должно соответствовать общему количеству установленных на одном уровне топки 15 сопл 43. Введение в топку 15 дополнительных сопл 43 на указанных возможных уровнях по высоте топки по отношению к установке основных топливных горелок 16 и предлагаемое расположение осей подаваемых ими струй воздуха тоже составляют особенность заявляемой системы. Сбросные горелки 17 (см. фиг.3) установлены по тангенциальной схеме с противоположным направлением крутки потоков подаваемой в них смеси по отношению к направлению, создаваемому установкой основных топливных горелок 16, при этом оси струй подаваемой в топку 15 сбросными горелками 17 смеси направлены по касательной к условной окружности, диаметр которой (Дсу.о.) больше диаметра условной окружности установки основных топливных горелок (Доу.о.). Это тоже составляет одну из особенностей заявляемой системы. В сопла 18 подачи дополнительного чистого воздуха в топку 15 для создания третичной зоны горения выполнен подвод части вторичного воздуха воздухопроводами 45 из распределительного короба 42. При этом сопла 18 установлены по тангенциальной схеме и обеспечивают направление крутки подаваемых ими струй воздуха, совпадающее в направлением, создаваемым установкой сбросных горелок. Однако их установка должна обеспечить направление осей подаваемых струй воздуха по касательной к нескольким условным окружностям разного диаметра, например, как показано на фиг.4, где ось каждого сопла 18 направлена по касательной к отдельной окружности, а все условные окружности распределены равномерно по сечению топки на уровне установки сопл 18. Возможны другие варианты.The inventive method of preparing and burning solid fuel in a dust preparation system with an intermediate hopper is implemented in the inventive system (see Fig. 1), which contains a receiving hopper 1 of the source of raw coal, sequentially with which in the technological chain can be installed 2 automatic weighing scales and 3 weighing bin for dosed feed of raw coal into separate feeders 4, each connected by estrus 5 with a device 6 for top-down drying of raw coal, from which coal is diverted to a device for grinding it - into mill 7. System p dgotovki and burning solid fuel may have several pairs of devices for drying and grinding of coal which are connected to separate chutes 5 with a feeder 4 and can operate simultaneously all or part of them can be disabled. The device 6 for the downward drying of the raw coal and the mill 7 can be structurally combined into one node. To the outlet of the mill 7 is connected a dust pipe 8 of the aerosol mixture outlet, on which a separator 9 and a cyclone 10 are installed. The separator 9 is equipped with a dust pipe 11 for returning large fractions of coal dust to the device 6 for a day of source coal. The coal dust extracted in the cyclone 10 is discharged to the industrial bin 12, and the slightly dusty spent drying agent is discharged by the mill fan 13 into the distribution box 14. The system contains a furnace 15, for example, a steam generator of a boiler plant in a thermal power plant, equipped with main fuel burners 16, waste burners 17 and nozzles 18 for supplying clean air to the furnace, mainly part of the secondary air from the air heater 19, installed in the lowering ha Zokhod 20 boiler installation. As the main drying agent, the selection of flue gases at a lower temperature from the lowering gas duct 20 in front of the air heater 19 of the gas pipe 21, which after their required cooling in the water temperature controller 22 installed on the gas pipe 21 and ash separation in the ash collector 23, installed in series with the water controller temperature 22, the exhaust fan 24 is supplied through a gas pipeline 25 to the inlet of the device 6 for downward drying of the raw coal. Atmospheric air was blown by a blower fan 26 to the inlet of the air heater 19, and the heated air was vented from it by an air duct 27, from which part of the air was led into the end section of the gas pipeline 25 by the exhaust duct 28 to adjust the composition and temperature of the gaseous drying agent supplied to the inlet of the downstream device 6 drying of the raw coal, and part of the air is supplied to the inlet of the high-pressure fan 29 to adjust the temperature of the primary air, in which quality The system uses mainly atmospheric air supplied to the input of the fan 29 through the inlet shut-off element 30. The output of the high-pressure fan 29 is connected to the distribution box 31 of the primary air. From the distribution box 31, primary air outlets are made to separate mixers 32 on each dust pipe 33 of the supply to the main fuel burners 16 of aerated highly concentrated air-fuel mixture with primary air. To create such a mixture, coal dust is supplied to mixers 32 by a separate dust heat 34 from the coal dust feeder 35 of the industrial bin 12. The exhaust burners 17 are each equipped with a separate dust pipe 36 for supplying a slightly dusty spent drying agent pre-enriched with main fuel. One of the features of the claimed system is that on each dust pipe 36 there is a separate mixer 37, in which coal dust is supplied from the coal dust feeder 38 of the industrial bin 12 with a separate dust heat 39 and the supply of spent slightly dusty drying agent from the duct 14, which provides for the transportation of an additional amount coal dust as a reducing fuel to waste burners 17. Part of a slightly dusty spent drying agent from the distribution box is provided BA 14 by a recirculation pipe 40 to the mill 7 as another component of the drying agent. Into the box 14 of a slightly dusty spent drying agent, a portion of the flue gases from the gas pipeline 25 is provided with a discharge gas line 41 with an adjustment of the flow rate of this part of the flue gases for technological reasons, which is another feature of the inventive system. A secondary air supply is provided in the main fuel burners 16, which is made of a distribution box 42 connected to the air duct 27. The furnace 15 is equipped with additional nozzles 43 for supplying clean air separately from the main fuel burners 16, installed (see and FIG. 2) around the perimeter the furnace 15 is at the same level or slightly higher, but lower than the installation level of the waste burners 17. As a clean air, part of the secondary air from the distribution box 42 is supplied with air through the air pipe 44 to the nozzles 43 based on the feed rate and in them parts of the total volume of secondary air provided for supplying to the main fuel burners 16. Nozzles 43 are installed in a tangential manner to ensure the same direction of rotation of the streams of air streams supplied by them with the direction of twisting of the flows of fuel mixture by the main fuel burners 16. However, the axes of the nozzles supplied 43 air jets should be directed tangentially to several conditional circles of different diameters (D I c.o. and D II at. about. ) Exceeding the diameter of the notional circle (D of UO) set basic fuel burners 16. In this case, a notional circle of diameter axis can be directed one pair of nozzles 43 mounted diametrically opposite the furnace section 15, as shown in Figure 2 , but there may be other options, up to the direction of the axis of each nozzle 43 along the tangent to a separate conditional circle, the number of which in this case should correspond to the total number of nozzles 43 installed at the same level of the furnace 15. Introduction to the furnace 15 is additional x nozzles 43 at the indicated possible levels along the height of the furnace with respect to the installation of the main fuel burners 16 and the proposed arrangement of the axes of the air jets supplied by them also constitute a feature of the inventive system. The waste burners 17 (see Fig. 3) are installed in a tangential pattern with the opposite direction of the twist of the flows of the mixture supplied to them with respect to the direction created by the installation of the main fuel burners 16, while the axis of the jets fed into the furnace 15 with the waste burners 17 of the mixture are directed tangentially a notional circle of diameter (D a UO) is greater than the diameter of notional circle set basic fuel burners (PROOF UO). This also constitutes one of the features of the claimed system. In the nozzle 18 for supplying additional clean air to the furnace 15 to create a tertiary combustion zone, part of the secondary air is supplied by air ducts 45 from the distribution box 42. In this case, the nozzles 18 are installed in a tangential pattern and provide the direction of rotation of the air jets supplied by them, which coincides in the direction created by the installation discharge burners. However, their installation should ensure the direction of the axes of the supplied air jets tangentially to several conditional circles of different diameters, for example, as shown in Fig. 4, where the axis of each nozzle 18 is tangent to a separate circle, and all conditional circles are distributed uniformly over the firebox section nozzle installation level 18. Other options are available.

Сущность заявляемого способа подготовки и сжигания твердого топлива становится понятной из рассмотрения работы описанной выше системы, которая заключается в следующем. The essence of the proposed method for the preparation and combustion of solid fuels becomes clear from consideration of the operation of the system described above, which is as follows.

Исходный сырой уголь из приемного бункера 1 подают на автовесы 2 для отвешивания заданных порций и далее в весовой бункер 3, из которого каждая порция угля поступает в отдельные питатели 4 и течкой 5 подается в устройство 6 для нисходящей сушки угля, соединенное с мельницей 7. Сушку и размол исходного сырого угля осуществляют в потоке газообразного сушильного агента, основным компонентом которого являются топочные газы, подаваемые дымососом 24 по газопроводу 25 на вход устройства 6 для нисходящей сушки исходного угля. Для регулировки температуры сушильного агента к топочным газам подмешивают горячий воздух, подаваемый в концевой участок газопровода 25 из воздухопровода 27 отводящим воздухопроводом 28 с регулировкой его расхода. Сушка угля в потоке сушильного агента протекает в устройстве 6 и продолжается в процессе его размола в мельнице 7. Полученная после размола угля угольная пыль выносится потоком газообразного сушильного агента из мельницы 7 и в виде аэросмеси подается пылепроводом 8 через сепаратор 9 в циклон 10. Отделенные в сепараторе 9 из потока аэросмеси крупные частицы угольной пыли отводятся возвратным пылепроводом 11 в устройство 6 для нисходящей сушки угля и вместе с его потоком возвращаются в мельницу 7. В циклоне 10 происходит отделение из аэросмеси большей части угольной пыли (до 90%), которая подается в промежуточный бункер 12. Отработавший сушильный агент с остатками пыли в его потоке отсасывается из циклона 10 мельничным вентилятором 13 и подается в распределительный короб 14, из которого часть его потока возвращают по трубопроводу рециркуляции 40 на вход мельницы 7 в качестве составного компонента сушильного агента. Основная часть угольной пыли (не менее 70%) из промбункера 12 поступает в питатели 35 угольной пыли, из которых отдельной течкой 34 подается в смесители 32, установленные на каждом пылепроводе 33 подачи топлива в основные топливные горелки 16. В эти же смесители 32 выполнен подвод первичного воздуха из распределительного короба 31, в который воздух подается под напором, создаваемым вентилятором 28. В смесителях 32 эжекторного типа за счет энергии подаваемого под напором первичного воздуха происходит эжекция угольной пыли, подаваемой течками 34 из питателей 35 угольной пыли, и ее смешение с первичным воздухом, и в пылепроводы 33 к основным топливным горелкам 16 поступает аэрированная высококонцентрированная топливовоздушная смесь с первичным воздухом. Эта смесь характеризуется высокой массовой концентрацией топлива (до 80 кг топлива на 1 кг воздуха), что позволяет транспортировать ее по трубопроводам относительно малого внутреннего диаметра (обычно 57-89 мм), а также способствует лучшему воспламенению и выгоранию топливных частиц в топке 15. В основные топливные горелки 16 предусмотрена подача и вторичного воздуха из распределительного короба 42. Для уменьшения образования окислов азота и снижения их концентрации в первичной зоне активного горения основного топлива расход вторичного воздуха в основные топливные горелки 16 выбирают и поддерживают из расчета обеспечения общего расхода воздуха в эти горелки в количестве 70-75% от теоретически необходимого его количества для сжигания всего топлива, подаваемого через основные топливные горелки 16. Этому способствует и существенное снижение (до 60-70oС) температуры первичного воздуха. Для обеспечения более полного сгорания основного топлива остальную часть вторичного воздуха (примерно 20-25% от теоретически необходимого количества воздуха для сжигания всего топлива, подаваемого через основные горелки 16) подают через дополнительные сопла 43, установленные по периметру топки 15 на уровне основных топливных горелок 16. Установка сопл 43 по тангенциальной схеме с одинаковым направлением крутки потоков подаваемых ими струй воздуха и подаваемых основными топливными горелками 16 потоков топливовоздушной смеси при обеспечении направления осей подаваемых соплами 43 струй воздуха по касательной к нескольким условным окружностям большего диаметра, чем диаметр условной окружности установки основных топливных горелок 16, способствует задержке подмешивания вторичного воздуха, подаваемого отдельно от горелок, к струям топливовоздушной смеси от основных топливных горелок 16 и более длительному горению основного топлива при недостатке воздуха (кислорода), что сдерживает образование окислов азота. Значительно меньшую часть угольной пыли (от 10 до 30% общей массы) отводят из промбункера 12 в питатели 38 угольной пыли, из которых отдельной пылевой течкой 39 ее подают в смесители 37, установленные на каждом пылепроводе 36 подачи обогащенного топливом отработавшего сушильного агента в сбросные горелки 17. Одновременно в смесители 37 эжекторного типа подают слабозапыленный отработавший сушильный агент из распределительного короба 14, в который он поступает с выхода мельничного вентилятора 13. За счет энергии поступающего под напором слабозапыленного сушильного агента происходит эжекция подаваемой в смесители 37 угольной пыли и ее смешение с отработавшим сушильным агентом, и в пылепроводы 36 к сбросным горелкам 17 поступает аэрированная отработавшим сушильным агентом угольная пыль. В связи с ограниченным содержанием в этом потоке чистого воздуха (кислорода) и регулируемой концентрацией угольной пыли (изменением ее расхода в смесители 37) при сгорании этого потока, подаваемого в топку 15 сбросными горелками 17, образуется достаточное количество топливных радикалов для осуществления конверсии (восстановления) окислов азота, образовавшихся в первичной зоне активного горения основного топлива. Улучшению перемешивания продуктов сгорания основного топлива и обогащенного топливом отработавшего сушильного агента, а значит и увеличению количества восстановленных в молекулярный азот окислов азота, способствует установка сбросных горелок 17 по тангенциальной схеме с противоположным направлением крутки потоков подаваемой ими топливной смеси по отношению к направлению крутки потоков основными топливными горелками 16 и направление осей сбросных горелок 17 по касательной к условной окружности, диаметр которой больше диаметра условной окружности установки основных горелок 16. Содержание окислов азота в уходящих из топки 15 дымовых газах контролируют по результатам анализа их проб, а максимального уменьшения их содержания добиваются изменением в установленных пределах количества угольной пыли, подаваемой для обогащения слабозапыленного отработавшего сушильного агента перед подачей его в сбросные горелки 17 в качестве восстановительного топлива, добавлением в поток отработавшего сушильного агента топочных газов путем регулируемой подачи их в распределительный короб 14 газопроводом 41, изменением общего расхода вторичного воздуха, подаваемого в топку 15 для сжигания основного потока топлива, за счет регулировки в указанных ранее пределах его подачи в сопла 43 отдельно от основных топливных горелок 16. Для дожигания возможных остатков топлива и продуктов его неполного сгорания в топку 15 через сопла 18 подают чистый вторичный воздух в увеличенном, при необходимости, его количестве из распределительного короба 42 воздухопроводами 45. Полноту сгорания возможных остатков топлива и продуктов его неполного сгорания, поступающих в эту третичную зону горения с общим потоком газов из первичной зоны активного горения основного топлива и вторичной зоны горения восстановительного топлива, обеспечивают эффективным перемешиванием указанных потоков газов с чистым (вторичным) воздухом и регулировкой расхода последнего в указанных ранее пределах. Максимальная эффективность перемешивания указанных потоков обеспечивается установкой сопл 18 по тангенциальной схеме при направлении осей струй подаваемого ими воздуха по касательной к нескольким условным окружностям разного диаметра с общим центром на вертикальной оси топки, которые расположены равномерно по сечению последней, с обеспечением одинакового со сбросными горелками направления крутки потоков подаваемых ими сред. Некоторая регулировка полноты сгорания топлива обеспечивается регулировкой расхода вторичного воздуха в сопла 43. Контроль содержания продуктов неполного сгорания топлива в уходящих дымовых газах осуществляют по результатам анализа их проб.The raw coal from the receiving hopper 1 is fed to a weighing scale 2 for weighing predetermined portions and then to a weighing hopper 3, from which each portion of coal is fed to separate feeders 4 and estrus 5 is fed to a coal descending dryer 6 connected to the mill 7. Drying and grinding the raw coal is carried out in a stream of a gaseous drying agent, the main component of which is the flue gases supplied by the exhaust fan 24 through a gas pipeline 25 to the input of the device 6 for downward drying of the source coal. To adjust the temperature of the drying agent, hot air is mixed with the flue gases supplied to the end section of the gas pipe 25 from the air pipe 27 by the exhaust air pipe 28 with an adjustment of its flow rate. Coal drying in the flow of the drying agent proceeds in the device 6 and continues during its grinding in the mill 7. The coal dust obtained after the grinding of coal is carried out by the gaseous drying agent stream from the mill 7 and is fed by dust pipe 8 through the separator 9 to the cyclone 10. Separated into separator 9 from the aerosol mixture stream, large particles of coal dust are discharged by the return dust pipe 11 to the device 6 for descending drying of coal and, together with its flow, are returned to the mill 7. In cyclone 10, more the greater part of the coal dust (up to 90%), which is fed into the intermediate hopper 12. The spent drying agent with dust residues in its stream is sucked out of the cyclone 10 by the mill fan 13 and fed into the distribution box 14, from which part of its stream is returned through the recirculation pipe 40 at the entrance of the mill 7 as a component of a drying agent. The bulk of the coal dust (at least 70%) from the industrial bin 12 enters the coal dust feeders 35, of which a separate heat 34 is fed to the mixers 32 installed on each dust conduit 33 for supplying fuel to the main fuel burners 16. These mixers 32 are supplied primary air from the distribution box 31, into which air is supplied under the pressure created by the fan 28. In the ejector-type mixers 32, due to the energy of the primary air supplied under the pressure, the ejection of coal dust supplied by the heaters 34 from the pit of coal dust 35, and its mixing with primary air, and a dust piping 33 to the main fuel burners 16 receives aerated highly concentrated air-fuel mixture with primary air. This mixture is characterized by a high mass concentration of fuel (up to 80 kg of fuel per 1 kg of air), which allows it to be transported through pipelines of relatively small internal diameter (usually 57-89 mm), and also contributes to better ignition and burnout of fuel particles in the furnace 15. V main fuel burners 16 provides for the supply of secondary air from the distribution box 42. To reduce the formation of nitrogen oxides and reduce their concentration in the primary zone of active combustion of the main fuel, the flow of secondary air ha in the main fuel burners 16 are selected and supported on the basis of ensuring the total air flow to these burners in the amount of 70-75% of the theoretically necessary amount for burning all the fuel supplied through the main fuel burners 16. This is also facilitated by a significant reduction (up to 60- 70 o C) the temperature of the primary air. To ensure more complete combustion of the main fuel, the rest of the secondary air (approximately 20-25% of the theoretically necessary amount of air for burning all the fuel supplied through the main burners 16) is fed through additional nozzles 43 installed around the perimeter of the furnace 15 at the level of the main fuel burners 16 Installation of nozzles 43 according to a tangential scheme with the same direction of twist of the streams of air streams supplied by them and supplied by the main fuel burners 16 streams of the air-fuel mixture while ensuring the directions of the axes supplied by the nozzles 43 air jets tangentially to several conventional circles of larger diameter than the diameter of the conventional circumference of the installation of the main fuel burners 16, helps to delay the mixing of the secondary air supplied separately from the burners to the air-fuel mixture jets from the main fuel burners 16 and longer burning the main fuel with a lack of air (oxygen), which inhibits the formation of nitrogen oxides. A much smaller part of the coal dust (from 10 to 30% of the total mass) is removed from the industrial bin 12 to the coal dust feeders 38, of which it is fed by a separate dust chute 39 to the mixers 37 installed on each dust pipe 36 for supplying the fuel-rich spent drying agent to the waste burners 17. At the same time, a slightly dusty spent drying agent is supplied to the mixers 37 of the ejector type from the distribution box 14, into which it enters from the outlet of the mill fan 13. Due to the energy supplied under pressure, it is lightly dusted of the drying agent, the coal dust supplied to the mixers 37 is ejected and mixed with the spent drying agent, and coal dust aerated by the spent drying agent comes into the dust conduits 36 to the exhaust burners 17. Due to the limited content of clean air (oxygen) in this stream and the regulated concentration of coal dust (changing its flow rate to the mixers 37), when this stream is fed to the furnace 15 with waste burners 17, a sufficient amount of fuel radicals is formed for conversion (reduction) nitrogen oxides formed in the primary zone of active combustion of the main fuel. The improvement of mixing of the combustion products of the main fuel and the fuel enriched spent drying agent, and hence the increase in the amount of nitrogen oxides reduced to molecular nitrogen, is facilitated by the installation of waste burners 17 according to the tangential scheme with the opposite direction of the twisting of the flows of the supplied fuel mixture relative to the direction of twisting of the main fuel flows burners 16 and the direction of the axes of the discharge burners 17 in a tangent to the conditional circle, the diameter of which is larger than the diameter of the conditional circumference of the installation of the main burners 16. The content of nitrogen oxides in the 15 flue gases leaving the furnace is controlled by the analysis of their samples, and the maximum reduction in their content is achieved by changing, within the established limits, the amount of coal dust supplied to enrich the slightly dusty spent drying agent before it is sent to the waste burners 17 as a reducing fuel by adding flue gases to the exhaust drying agent stream by means of their regulated supply to the distribution chamber about 14 by the gas pipeline 41, by changing the total flow rate of the secondary air supplied to the furnace 15 for burning the main fuel stream, by adjusting, in the previously specified limits, its supply to the nozzles 43 separately from the main fuel burners 16. To afterburn possible residues of fuel and products of its incomplete combustion clean secondary air is supplied to the furnace 15 through nozzles 18 in an increased, if necessary, quantity from the distribution box 42 by air ducts 45. The completeness of combustion of possible fuel residues and products of its incomplete combustion Rania entering the tertiary combustion zone with a total flow of gases from the primary combustion zone of active primary fuel and secondary fuel reductive combustion zone, provide efficient mixing of said gas streams with a clean (secondary) air flow rate adjustment and the latter in the previously indicated limits. The maximum efficiency of mixing these flows is ensured by installing nozzles 18 in a tangential pattern when the axes of the jets of the air they supply are tangential to several conventional circles of different diameters with a common center on the vertical axis of the furnace, which are evenly spaced along the cross section of the furnace, ensuring the same twist direction streams of the environments given by them. Some adjustment of the completeness of fuel combustion is provided by adjusting the secondary air flow rate in the nozzle 43. The content of products of incomplete combustion of fuel in the exhaust flue gases is controlled by the results of the analysis of their samples.

Таким образом, оба объекта заявляемой группы изобретений при их совместном использовании обеспечивают получение указанного ранее единого технического результата как решения общей для обоих объектов задачи. Thus, both objects of the claimed group of inventions, when used together, provide the previously indicated single technical result as a solution to a problem common to both objects.

Источники информации
1. Расчеты проектирования пылеприготовления котельных агрегатов: Руковод. указ.; норматив. мат. / ЦКТИ - ВТИ. - Л., 1971. - С.24, рис.2.5.Sources of information
1. Design calculations for the dust preparation of boiler units: Guide. decree.; standard. mat. CCTI - VTI. - L., 1971. - P.24, Fig. 2.5.

2. Там же, с. 25, рис.2.6. 2. Ibid., P. 25, fig. 2.6.

3. Тумановский А. Г. , Усман Ю.М. Развитие технологии трехступенчатого сжигания // Электрические станции. - 1996. - 4. - С.63-65. 3. Tumanovsky A. G., Usman Yu.M. The development of three-stage combustion technology // Electric stations. - 1996. - 4. - P.63-65.

4. Методические указания по проектированию топочных устройств энергетических котлов / Под ред. Вербовицкого Э.Х., Жмерика Н.Г. -СПб.: АООТ НПО ЦКТИ и ВТИ, 1996. - С.94-97. 4. Guidelines for the design of furnace devices of power boilers / Ed. Verbovitsky E.Kh., Zhmerika N.G. -SPb .: AOOT NPO CKTI and VTI, 1996. - S.94-97.

5. Заявка Японии 55-21922, МКИ3 23 С 11/00, приоритет от 9.12.75 г., опубл. 13.06.80 г.5. Application of Japan 55-21922, MKI 3 23 C 11/00, priority from 9/12/75, publ. 06/13/80

6. Авторское свидетельство СССР 1193377, МКИ4 F 23 K 1/00, приоритет от 02.07.84 г. , опубл. 23.11.85 г., бюл. 43 - прототип для обоих заявляемых объектов.6. USSR author's certificate 1193377, MKI 4 F 23 K 1/00, priority dated 02.07.84, publ. 11/23/85, bull. 43 is a prototype for both of the claimed objects.

Claims (9)

1. Способ подготовки и сжигания твердого топлива в системе пылеприготовления с промбункером, включающий сушку и размол исходного сырого угля в потоке газообразного сушильного агента, разделение полученной после размола угля аэросмеси на отработавший слабозапыленный сушильный агент и угольную пыль, подачу (из промбункера) в топку угольной пыли в виде основного потока аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси с первичным воздухом, подачу на дожигание в топке выше указанного основного потока топливовоздушной смеси части предварительно обогащенного топливом отработавшего слабозапыленного сушильного агента и введение в топку выше обоих указанных потоков топливной смеси (и отдельно от них) потока чистого воздуха, например, части вторичного воздуха, несколькими распределенными по периметру топки струями, отличающийся тем, что на дожигание в топку выше основного потока топливовоздушной смеси подают часть потока отработавшего сушильного агента непосредственно после разделения аэросмеси на угольную пыль и отработавший сушильный агент, а обогащение этой части потока отработавшего сушильного агента основным топливом осуществляют введением в его поток перед подачей в топку необходимого количества угольной пыли из промбункера. 1. A method of preparing and burning solid fuel in a dust preparation system with a promo hopper, including drying and grinding the raw coal in a gaseous drying agent stream, separating the mixture obtained after grinding the coal into spent, slightly dusty drying agent and pulverized coal, and feeding (from the promo hopper) to a coal fired furnace dust in the form of the main stream of aerated highly concentrated air-fuel mixture with primary air, supply for afterburning in the furnace above the specified main stream of the air-fuel mixture the pre-enriched spent depleted drying agent and introduced into the furnace above both said flows of the fuel mixture (and separately) a stream of clean air, for example, part of the secondary air, with several jets distributed around the furnace perimeter, characterized in that the afterburning into the furnace is higher the main stream of the air-fuel mixture serves part of the flow of spent drying agent immediately after separation of the air mixture into coal dust and spent drying agent, and enrichment of this the second part stream of spent drying agent carried by introducing the primary fuel in its flow before being fed into the furnace required amount of pulverized coal from an industrial container. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что угольную пыль из промбункера в поток отработавшего слабозапыленного сушильного агента вводят в регулируемом объеме, в котором доля угольной пыли составляет 10-30% (по весу) от общей массы подаваемого на сжигание топлива. 2. The method according to claim 1, characterized in that the coal dust from the industrial hopper is introduced into the flow of the spent slightly dusty drying agent in an adjustable volume in which the proportion of coal dust is 10-30% (by weight) of the total mass of fuel supplied for combustion. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в топку на уровне подачи основного потока аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси, но отдельно от него, одновременно вводят дополнительный поток чистого воздуха, преимущественно части подаваемого в эту зону вторичного воздуха, несколькими распределенными по периметру топки струями. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the furnace at the feed level of the main stream of aerated highly concentrated air-fuel mixture, but separately from it, at the same time an additional stream of clean air is introduced, mainly part of the secondary air supplied to this zone, several distributed over the perimeter of the furnace with jets. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что общий расход чистого (вторичного) воздуха в зону топки на уровне подачи основного потока топливовоздушной смеси, но отдельно от него, и в зону топки выше уровня подачи обогащенного основным топливом отработавшего сушильного агента устанавливают до 40% теоретически необходимого его количества для сжигания всего подаваемого в топку топлива, при этом расход чистого воздуха в каждую из этих зон регулируют в пределах 20-75% общего указанного его расхода в обе названные зоны из расчета обеспечения максимальной полноты сгорания топлива при максимальном снижении выбросов окислов азота в атмосферу по результатам анализа проб уходящих из топки дымовых газов. 4. The method according to claim 3, characterized in that the total flow rate of clean (secondary) air into the furnace zone at the supply level of the main stream of the air-fuel mixture, but separately from it, and into the furnace zone above the supply level of the spent drying agent enriched in the main fuel, is set to 40% of the theoretically necessary amount for burning all the fuel supplied to the furnace, while the flow of clean air to each of these zones is regulated within 20-75% of its total specified flow to both of these zones in order to ensure maximum completeness of fuel combustion with the maximum reduction of nitrogen oxide emissions into the atmosphere according to the analysis of samples of flue gases leaving the furnace. 5. Система подготовки и сжигания твердого топлива, включающая последовательно расположенные в технологической цепи средства приема и дозированной подачи исходного сырого угля в устройства для его сушки и размола в потоке прокачиваемого через последние газообразного сушильного агента, устройства для разделения получаемой после размола угля аэросмеси на отработавший слабозапыленный сушильный агент и угольную пыль, накопитель угольной пыли - промбункер с питателями угольной пыли, мельничный вентилятор для отвода отработавшего слабозапыленного сушильного агента, топку, например, парогенератора котельной установки, снабженную размещенными на разных уровнях по ее высоте основными топливными горелками, сбросными горелками и соплами для подачи отдельно от горелок чистого (вторичного) воздуха, пылепроводы подачи в основные топливные горелки аэрированной высококонцентрированной топливовоздушной смеси с первичным воздухом, снабженные каждый отдельным смесителем, в который выполнены подвод угольной пыли отдельной пылевой течкой из питателя угольной пыли промбункера и подвод первичного воздуха, пылепроводы подачи в сбросные горелки части предварительно обогащенного основным топливом отработавшего сушильного агента, воздухо- и газопроводы для подачи соответственно горячего воздуха от воздухоподогревателя и топочных газов из топки в качестве основного сушильного агента или его составной части и для подачи этих сред в другие узлы системы, отличающаяся тем, что пылепроводы подачи в сбросные горелки части потока отработавшего сушильного агента, предварительно обогащенного основным топливом, снабжены каждый отдельным смесителем, в который выполнены подвод угольной пыли (с регулируемым ее расходом) из питателя угольной пыли промбункера отдельной пылевой течкой, а подвод отработавшего слабозапыленного сушильного агента выполнен в указанные смесители с выхода мельничного вентилятора (непосредственно или через короб отработавшего сушильного агента) с добавлением в этот поток, при необходимости, топочных газов. 5. A system for preparing and burning solid fuels, including sequentially arranged means for receiving and dosed feed of raw coal into devices for drying and grinding it in a stream of a gaseous drying agent pumped through the latter, a device for separating air mixtures obtained after grinding coal into spent, slightly dusty drying agent and coal dust, coal dust storage - industrial bin with coal dust feeders, mill fan for removal of spent weakness a dried drying agent, a furnace, for example, a steam generator of a boiler plant, equipped with main fuel burners located at different levels along its height, discharge burners and nozzles for supplying clean (secondary) air separately from the burners, dust piping to the main fuel burners of aerated highly concentrated air-fuel mixture with primary air, each equipped with a separate mixer, into which coal dust is supplied with a separate dust flow from the coal dust feeder of the industrial bin and primary air supply, dust conduits for supplying exhaust drying agent pre-enriched with the main fuel to exhaust burners, air and gas pipelines for supplying respectively hot air from the air heater and flue gases from the furnace as the main drying agent or its component and for supplying these media to other system units, characterized in that the dust supply lines to the waste burners of a part of the spent drying agent stream pre-enriched with the main fuel are provided with each with a separate mixer, into which coal dust was supplied (with its controlled flow rate) from the coal dust feeder of the industrial bin with a separate dust flow, and the supply of spent slightly dusty drying agent was made to these mixers from the outlet of the mill fan (directly or through the box of spent drying agent) with the addition of into this stream, if necessary, flue gases. 6. Система по п.5, отличающаяся тем, что сбросные горелки установлены по тангенциальной схеме с противоположным направлением крутки потоков подаваемой в них смеси по отношению к направлению крутки потоков, создаваемому установкой основных топливных горелок, при этом оси струй подаваемой в топку сбросными горелками смеси направлены по касательной к условной окружности, диаметр которой больше диаметра условной окружности установки основных топливных горелок. 6. The system according to claim 5, characterized in that the exhaust burners are installed in a tangential manner with the opposite direction of the twisting of the flows of the mixture supplied to them with respect to the direction of the twisting of flows created by the installation of the main fuel burners, while the axis of the jets fed into the furnace by the exhaust burners of the mixture directed tangentially to the conditional circle, the diameter of which is larger than the diameter of the conditional circumference of the installation of the main fuel burners. 7. Система по п.5 или 6, отличающаяся тем, что топка оборудована дополнительными соплами подачи чистого воздуха отдельно от горелок, установленными по периметру топки на уровне основных топливных горелок или несколько выше, но ниже уровня установки сбросных горелок, и в них выполнен подвод части вторичного воздуха с регулируемым его расходом. 7. The system according to claim 5 or 6, characterized in that the furnace is equipped with additional clean air nozzles separate from the burners, installed around the furnace perimeter at the level of the main fuel burners or slightly higher, but below the installation level of the exhaust burners, and they are supplied parts of secondary air with its adjustable flow rate. 8. Система по одному из пп.5-7, отличающаяся тем, что сопла подачи в топку чистого воздуха отдельно от горелок, размещенные выше уровня установки основных топливных и сбросных горелок, установлены по тангенциальной схеме с направлением осей подаваемых ими струй воздуха по касательной к нескольким условным окружностям разного диаметра с общим центром на вертикальной оси топки, которые расположены равномерно по сечению последней, и обеспечением одинакового со сбросными горелками направления крутки потоков подаваемых ими сред. 8. The system according to one of paragraphs.5-7, characterized in that the nozzles for supplying clean air to the furnace separately from the burners, located above the installation level of the main fuel and waste burners, are installed in a tangential manner with the axes of the air streams supplied by them tangential to several conventional circles of different diameters with a common center on the vertical axis of the furnace, which are evenly distributed over the cross section of the furnace, and providing the same direction with the waste burners of the twisting direction of the flows of the media supplied by them. 9. Система по п.7, отличающаяся тем, что упомянутые дополнительные сопла подачи чистого воздуха отдельно от горелок установлены по тангенциальной схеме с обеспечением направления осей подаваемых ими струй воздуха по касательной к нескольким условным окружностям, диаметр которых больше диаметра условной окружности установки основных топливных горелок, и одинакового с последними направления крутки потоков подаваемых струй воздуха. 9. The system according to claim 7, characterized in that the said additional nozzles for supplying clean air separately from the burners are installed in a tangential manner to ensure that the axes of the air streams they supply are tangential to several conventional circles whose diameter is larger than the diameter of the conventional circumference of the main fuel burners , and the same with the latter direction of the twist of the flows of the supplied air jets.
RU2000129390/06A 2000-11-27 2000-11-27 Method and system for pulverizing and burning solid fuel RU2202739C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000129390/06A RU2202739C2 (en) 2000-11-27 2000-11-27 Method and system for pulverizing and burning solid fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000129390/06A RU2202739C2 (en) 2000-11-27 2000-11-27 Method and system for pulverizing and burning solid fuel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000129390A RU2000129390A (en) 2002-12-27
RU2202739C2 true RU2202739C2 (en) 2003-04-20

Family

ID=20242520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000129390/06A RU2202739C2 (en) 2000-11-27 2000-11-27 Method and system for pulverizing and burning solid fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2202739C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012011886A1 (en) * 2010-07-23 2012-01-26 Danilin Yevheniy Alekseevich Industrial power boiler, operating method and control system
RU2545113C2 (en) * 2013-04-24 2015-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного мотростроения им. П.И. Баранова" Solid fuel gas-turbine plant
RU2802890C2 (en) * 2022-01-19 2023-09-05 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (АО "НПО ЦКТИ") Fuel preparation and combustion circuit (embodiments)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012011886A1 (en) * 2010-07-23 2012-01-26 Danilin Yevheniy Alekseevich Industrial power boiler, operating method and control system
RU2495324C1 (en) * 2010-07-23 2013-10-10 Евгений Алексеевич Данилин Industrial power boiler, method of operation and control system
RU2545113C2 (en) * 2013-04-24 2015-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного мотростроения им. П.И. Баранова" Solid fuel gas-turbine plant
RU2802890C2 (en) * 2022-01-19 2023-09-05 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (АО "НПО ЦКТИ") Fuel preparation and combustion circuit (embodiments)
RU2802890C9 (en) * 2022-01-19 2023-11-16 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Fuel preparation and combustion circuit (embodiments)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4739713A (en) Method and apparatus for reducing the NOx content of flue gas in coal-dust-fired combustion systems
CN100343576C (en) Oxygen enhanced combustion of lower rank fuels
CN100501234C (en) Integrated system for the extraction of heavy ash, conversion thereof into light ash and reduction of unburnt matter
KR100325282B1 (en) Fuel and sorbent feed for circulating fluidized bed steam generator
US6811358B2 (en) Adjustable flow vectoring splitter
CN111637465B (en) Treatment system and method for combustible industrial solid waste
CA2275568C (en) Reburning of coal ash
JPH0438963B2 (en)
RU2202739C2 (en) Method and system for pulverizing and burning solid fuel
US20140144353A1 (en) Solid fired hot gas generator with extended regulating range
CN109578993B (en) Horizontal coal-fired furnace and flue gas recirculation system and operation method thereof
RU2428632C2 (en) Flaring method of pulverised fuel and device for method's implementation
CN107687639A (en) Energy-saving waste combustion waste-heat recovery device
US6293208B1 (en) Method of installation of supply of air of solid and pulverized fuel burner
CN210399972U (en) High-efficient gasification low-nitrogen combustion technology device of cement dore furnace buggy
RU2281432C2 (en) Method and device for preparing and burning solid fuel
RU78903U1 (en) SOLID FUEL PREPARATION SYSTEM FOR COMBUSTION
CA2887109C (en) Method for operating a steam generator
RU2000129390A (en) METHOD FOR PREPARING AND BURNING SOLID FUELS AND SYSTEMS FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2350838C1 (en) High-temperature cyclone reactor
CN108278596A (en) A kind of CFB boiler system and its operation method using garbage derivatived fuel
RU2078283C1 (en) Method and device for burning ground coal
CN115287097B (en) Ultra-low emission device for water gas gasification, reduction and denitration of cement kiln
KR20190035893A (en) Fluidized bed combustion of carbonaceous fuel
AU2007338485A1 (en) Process and plant for the thermal treatment of particulate solids, in particular for producing metal oxide from metal hydroxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031128

TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 11-2003 FOR TAG: (73)

NF4A Reinstatement of patent
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20191016