RU2811491C1 - Способ снижения выбросов оксидов азота при сжигании газа в пылегазовой горелке, пылегазовая горелка для его реализации - Google Patents
Способ снижения выбросов оксидов азота при сжигании газа в пылегазовой горелке, пылегазовая горелка для его реализации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2811491C1 RU2811491C1 RU2022135326A RU2022135326A RU2811491C1 RU 2811491 C1 RU2811491 C1 RU 2811491C1 RU 2022135326 A RU2022135326 A RU 2022135326A RU 2022135326 A RU2022135326 A RU 2022135326A RU 2811491 C1 RU2811491 C1 RU 2811491C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- gas
- channel
- dust
- channels
- Prior art date
Links
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 57
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 title abstract description 11
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010344 co-firing Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области энергетики. Способ снижения выбросов оксидов азота заключается в том, что в пылегазовой горелке, содержащей канал для подачи угольной пыли и воздушный канал, устанавливают газораздающие трубки с соплами на выходе. По периметру канала для подачи угольной пыли коаксиально размещают отдельные воздушные каналы, газораздающие трубки устанавливают в отдельных воздушных каналах, сопла газораздающих трубок выводят в топку за пределы воздушного потока, выходящего из воздушного канала, и размещают по периметру амбразуры. Струями топливного газа, вытекающего из сопел, эжектируют дымовые газы, топливный газ разбавляют дымовыми газами перед смешиванием его с воздушным потоком, поступающим из воздушного канала, и воспламенением. Отдельные воздушные каналы подключают или к отдельному воздушному подводу, отключаемому при работе пылегазовой горелки на топливном газе, или отдельные воздушные каналы подключают к воздушному каналу через соединительные воздушные каналы, В воздушном канале размещают шибер, выполненный с возможностью перекрытия входа в соединительные воздушные каналы, при работе пылегазовой горелки на угольной пыли в отдельные воздушные каналы подают воздух. Технический результат - снижение выбросов оксидов азота при сжигании топливного газа в пылегазовой горелке. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к топливосжигающим установкам, сжигающим твердое и газообразное топливо, и может быть использована для снижения выбросов оксидов азота при сжигании топливного газа в пылегазовой горелке.
Одним из путей снижения загрязнения атмосферы оксидами азота является перевод топливосжигающих установок с угля на природный газ.
В России, после широкого внедрения в энергетике в 1970-х годах природного газа, большое количество пылеугольных котлов были переведены на совместное сжигание угля и природного газа, за счет замены угольных горелок на пылегазовые горелки. В соответствии с ОСТ 108.030.26-78 «Горелки вихревые пылеугольные, пылегазовые и компоновка их с топами. Методы расчета и проектирования», сопла подачи топливного газа размещают в воздушном канале. Требования к конструкции горелки, такие как скорости сред, параметр крутки и другое, для эффективного сжигания угольной пыли и топливного газа имеют различные значения. В результате организации сжигания угля и топливного газа в одной грелке часто приводит к тому, что выбросы оксидов азота при сжигании топливного газа значительно превышают нормативные значения, в некоторых случаях даже выше чем при сжигании угля: «Исследование котла БКЗ-220-100 на твердом топливе для разработки способов снижения выбросов оксидов азота» Григорьев Д.Р., Котлер В.Р., Кравец А.С. «Электрические станции» 2004. №12.
В Российских патентах (SU1562598 опубликовано 1990-05-07, RU2071012C1 опубликовано 1996-12-27, RU2210024 опубликовано 2003-08-10, RU151129U1 опубликовано 2015-03-20, RU2147708C1 опубликовано 2000-04-20) и зарубежных патентах (US5240410A опубликовано 1993-08-31, CN1020656C опубликовано 1996-03-05, US4836772 опубликовано 1989-06-06, US4915619 опубликовано 1990-04-10, AU727761B2 опубликовано 1996-05-30, EP0756134A1 опубликовано 1996-04-24, EP0836048A1 опубликовано 1996-10-08, US5823764 опубликовано 1998-10-20, US6951454 В2 опубликовано 2005-10-04) разработано большое количество пылегазовых горелок, но во всех случаях топливный газ подается в воздух что приводит к повышенным выбросам оксидов азота при сжигании топливного газа.
Одним из эффективных способов снижения выбросов оксидов азота при сжигании топливного газа являются использование рециркуляции дымовых газов, что обеспечивает снижение температуры факела и снижение концентрации реагирующих веществ, определяющих образование оксидов азота.
В следующих изобретениях (US 5542840A опубликовано 1996-08-06, US 6773256B2 опубликовано 2004-08-10, RU 2426030C2 опубликовано 2011-08-10, US 5275552A опубликовано 1994-01-04, US 20080096146A1 опубликовано 2008-04-24, US 6007325A опубликовано 1999-12-28, US 7670135В1 опубликовано 2010-03-02, US 9593847В1 опубликовано 2017-03-14, US 9593848А1 опубликовано 2015-12-10, US 20150285491A1 опубликовано 2015-10-08, US 6875008 В1 опубликовано 2005-04-05, KR 101213883B1 опубликовано 2012-12-18) рециркуляция дымовых газов организовывается самими горелками без дополнительных систем подачи дымовых газов, включающих систему дымоходов и дымосос рециркуляции. В этих изобретениях используют принцип внутритопочной рециркуляции за счет впрыска топливного газа не в воздушный поток, а снаружи устья горелки. Дымовые газы эжектируются в зону горения, что обеспечивает сжигание разбавленного газообразного топлива и снижение образование оксидов азота.
Одним из эффективных способов снижения выбросов оксидов азота при сжигании угля является организация ступенчатого сжигания, основанного на организации ступенчатого подачи воздуха к факелу горелки. Эта технология организации ступенчатого сжигания представлена в различных патентах, отличающихся способом подачи воздуха в топку:
CN106287667A опубликовано 2017-01-04, DE102004059679B4 опубликовано 2005-12-22, CN107559822A опубликовано 2018-01-09, DE102004059888A1 опубликовано 2006-06-22.
В качестве прототипа принимается горелочное устройство, описанное в патенте RU151129U1 опубликовано 2015-03-20.
Техническим результатом изобретения является снижение выбросов оксидов азота при сжигании топливного газа в пылегазовой горелке за счет выделения каналов для топливного газа из каналов пылегазовой горелки, предназначенных для сжигания угольной пыли, организации внутритопочной рециркуляции дымовых газов, при которой топливной газ разбавляется дымовыми газами перед тем, как они вступает в реакцию с кислородом воздуха.
Технический результат достигается за счет способа снижения выбросов оксидов азота, заключающийся в том, что в пылегазовой горелке, содержащей канал для подачи угольной пыли и воздушный канал, устанавливают газораздающие трубки с соплами на выходе. Согласно изобретению, по периметру канала для подачи угольной пыли коаксиально размещают отдельные воздушные каналы, газораздающие трубки устанавливают в отдельных воздушных каналах, сопла газораздающих трубок выводят в топку за пределы воздушного потока, выходящего из воздушного канала, и размещают по периметру амбразуры, струями топливного газа, вытекающего из сопел, эжектируют дымовые газы, топливный газ разбавляют дымовыми газами перед смешиванием его с воздушным потоком, поступающим из воздушного канала, и воспламенением, отдельные воздушные каналы подключают или к отдельному воздушному подводу, отключаемому при работе пылегазовой горелки на топливном газе, или отдельные воздушные каналы подключают к воздушному каналу через соединительные воздушные каналы, в воздушном канале размещают шибер, выполненный с возможностью перекрытия входа в соединительные воздушные каналы, при работе пылегазовой горелки на угольной пыли в отдельные воздушные каналы подают воздух.
Способ осуществляется посредством пылегазовой горелки, содержащей канал для подачи угольной пыли, воздушный канал, газораздающие трубки с соплами на выходе. Согласно изобретению, по периметру канала для подачи угольной пыли коаксиально размещены отдельные воздушные каналы, газораздающие трубки установлены в отдельных воздушных каналах, сопла газораздающих трубок выведены в топку за пределы воздушного потока, выходящего из воздушного канала, и размещены по периметру амбразуры, отдельные воздушные каналы подключены или к отдельному воздушному подводу, отключаемому при работе пылегазовой горелки на топливном газе, посредством шибера, размещенного в отдельном воздушном подводе, или отдельные воздушные каналы подключены к воздушному каналу через соединительные воздушные каналы, в воздушном канале установлен шибер, выполненный с возможностью перекрытия входа в соединительные воздушные каналы.
На фиг. 1 изображена схема пылегазовой горелки с газораздающими трубками 2, установленными в отдельных воздушных каналах 3, размещенных коаксиально по периметру канала для подачи угольной пыли 1, присоединённых к отдельному воздушному подводу 4 со своим воздушным шибером 5. Воздушный канал 7 пылеугольной горелки имеет шибер 6.
На фиг. 2 вид из топки на рассматриваемую пылегазовую горелку.
На фиг. 3 изображена схема варианта пылегазовой горелки с газораздающими трубками 2, установленными в отдельных воздушных каналах 3, подключённых к воздушному каналу 7 через соединительные воздушные каналы 8, которые перекрыты воздушным шибером 9.
На фиг. 4 изображена схема варианта пылегазовой горелки, изображённой на фиг. 3 при сжигании угольной пыли, воздушный шибер 9 открыт.
На фиг. 5 вид из топки на варианта пылегазовой горелки, изображённой на фиг. 3.
Способ снижения выбросов оксидов азота при сжигании топливного газа в пылегазовой горелке выглядит следующим образом (фиг. 1): в начале набора нагрузки воздух подается в отдельные воздушные каналы 3, после набора мощности топливосжигающей установки выше 20% и разогреве топки до достаточных температур для стабильного воспламенения, шибером 5 (фиг. 1) или шибером 9 (фиг. 3) перекрывают доступ воздуха в отдельные воздушные каналы 3, в которых размещены газораздающие трубки 2.
В результате внедрения такого устройства, топливный газ 10, вытекающий из сопел 11, эжектирует дымовые газы 13, разбавляется ими, новое подготовленное топливо 14 достигает воздушный поток 15, и процесс горения происходит с меньшими концентрациями реагирующих веществ и меньшими температурами, что обеспечивает снижение образования оксидов азота.
Работа пылегазовой горелки при сжигании угольной пыли изображена на фигуре 4. Воздушный шибер 9, размещенный в воздушном канале 7 открывают, воздух 16 из воздушного канала 7 подается через соединительные воздушные каналы 8 в отдельные воздушные каналы 3 для обеспечения обдува и охлаждения газовых сопел 11 струями воздухом 17. За счет организации ступенчатой подачи воздуха струями 17 к пылеугольному факелу 18, обеспечивается ступенчатое сжигание угольной пыли и снижение выбросов оксидов азота при сжигании угольной пыли.
Организация работы варианта пылегазовой горелки, изображённой на фиг. 1, с отдельным воздушным подводом 4 с шибером 5 при сжигании угольной пыли производится подобным образом.
В результате внедрения изобретения выбросы оксидов азота при сжигании топливного газа в пылегазовой горелке сокращаются более чем в 2 раза, при сжигании угольной пыли выбросы оксидов азота сокращается на 20%.
Claims (2)
1. Способ снижения выбросов оксидов азота, заключающийся в том, что в пылегазовой горелке, содержащей канал для подачи угольной пыли и воздушный канал, устанавливают газораздающие трубки с соплами на выходе, отличающийся тем, что по периметру канала для подачи угольной пыли коаксиально размещают отдельные воздушные каналы, газораздающие трубки устанавливают в отдельных воздушных каналах, сопла газораздающих трубок выводят в топку за пределы воздушного потока, выходящего из воздушного канала, и размещают по периметру амбразуры, струями топливного газа, вытекающего из сопел, эжектируют дымовые газы, топливный газ разбавляют дымовыми газами перед смешиванием его с воздушным потоком, поступающим из воздушного канала, и воспламенением, отдельные воздушные каналы подключают или к отдельному воздушному подводу, отключаемому при работе пылегазовой горелки на топливном газе, или отдельные воздушные каналы подключают к воздушному каналу через соединительные воздушные каналы, в воздушном канале размещают шибер, выполненный с возможностью перекрытия входа в соединительные воздушные каналы, при работе пылегазовой горелки на угольной пыли в отдельные воздушные каналы подают воздух.
2. Пылегазовая горелка, содержащая канал для подачи угольной пыли, воздушный канал, газораздающие трубки с соплами на выходе, отличающаяся тем, что по периметру канала для подачи угольной пыли коаксиально размещены отдельные воздушные каналы, газораздающие трубки установлены в отдельных воздушных каналах, сопла газораздающих трубок выведены в топку за пределы воздушного потока, выходящего из воздушного канала, и размещены по периметру амбразуры, отдельные воздушные каналы подключены или к отдельному воздушному подводу, отключаемому при работе пылегазовой горелки на топливном газе, посредством шибера, размещенного в отдельном воздушном подводе, или отдельные воздушные каналы подключены к воздушному каналу через соединительные воздушные каналы, в воздушном канале установлен шибер, выполненный с возможностью перекрытия входа в соединительные воздушные каналы.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2811491C1 true RU2811491C1 (ru) | 2024-01-12 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU676818A1 (ru) * | 1968-05-29 | 1979-07-30 | Предприятие П/Я Р-6193 | Пылегазова горелка |
SU798417A1 (ru) * | 1976-08-04 | 1981-01-23 | Научно-Производственное Объедине-Ние По Исследованию И Проекти-Рованию Энергетического Оборудованияим. И.И.Ползунова | Комбинированна горелка |
US4807541A (en) * | 1987-02-27 | 1989-02-28 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Apparatus for low concentration NOx combustion |
UA67710U (en) * | 2011-04-04 | 2012-03-12 | Государственное Высшее Учебное Заведение "Донецкий Национальный Технический Университет" | Pulverized-coal burner |
RU151129U1 (ru) * | 2014-09-29 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энерго Эстейт" | Пылегазомазутная горелка |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU676818A1 (ru) * | 1968-05-29 | 1979-07-30 | Предприятие П/Я Р-6193 | Пылегазова горелка |
SU798417A1 (ru) * | 1976-08-04 | 1981-01-23 | Научно-Производственное Объедине-Ние По Исследованию И Проекти-Рованию Энергетического Оборудованияим. И.И.Ползунова | Комбинированна горелка |
US4807541A (en) * | 1987-02-27 | 1989-02-28 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Apparatus for low concentration NOx combustion |
UA67710U (en) * | 2011-04-04 | 2012-03-12 | Государственное Высшее Учебное Заведение "Донецкий Национальный Технический Университет" | Pulverized-coal burner |
RU151129U1 (ru) * | 2014-09-29 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энерго Эстейт" | Пылегазомазутная горелка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
MXPA04011343A (es) | Composicion baja en nox. | |
BRPI0606878A2 (pt) | método e sistema de combustão | |
CN110107898B (zh) | 一种焦炉煤气低氮燃烧器 | |
CN103697469A (zh) | 一种煤粉火焰预热低NOx燃烧器*** | |
JP4174311B2 (ja) | 燃焼装置ならびにウインドボックス | |
CN103791493B (zh) | 煤粉火焰预热再燃*** | |
KR101879024B1 (ko) | 고효율 질소 산화물 저감형 버너 및 이를 갖는 연소 설비 | |
CN104696949A (zh) | 燃煤锅炉烟气二段法脱硝的方法 | |
CN110425520B (zh) | 一种用于半焦类难燃燃料的无焰燃烧*** | |
CN105588115B (zh) | 低氮低硫低尘大容量层燃锅炉及燃烧方法 | |
RU2811491C1 (ru) | Способ снижения выбросов оксидов азота при сжигании газа в пылегазовой горелке, пылегазовая горелка для его реализации | |
CN109812804B (zh) | 一种燃用半焦的组合式燃烧装置及燃烧方法 | |
CN203036634U (zh) | 一种分级燃烧的低氮氧化物旋流燃烧器 | |
US5934892A (en) | Process and apparatus for emissions reduction using partial oxidation of combustible material | |
RU218777U1 (ru) | Пылегазовая горелка с низкими выбросами оксидов азота | |
CN109442391A (zh) | 一种简单高效低氮排放的层燃锅炉 | |
CN210069874U (zh) | 烟气加热*** | |
CN210441681U (zh) | 一种蓄热式轧钢加热炉的低氮燃烧装置 | |
CN204478025U (zh) | 燃煤锅炉烟气二段法脱硝装置 | |
RU2350838C1 (ru) | Высокотемпературный циклонный реактор | |
RU2635947C2 (ru) | Котел и способ его работы | |
CN218119746U (zh) | 循环流化床锅炉专用沼气掺烧装置 | |
CN212236726U (zh) | 一种利用循环烟气的烟气处理装置 | |
CN102818265A (zh) | 储热高温空气燃烧方法在燃烧器和燃烧炉中的应用 | |
CN214664368U (zh) | 一种掺烧化工干气或火炬气的煤粉锅炉结构 |