Способ сжигания газа

 

Изобретение позволяет снизить содержание вредных примесей в продуктах сгорания. В зону горения несколькими ярусами подают встречные газовоздушные потоки и над ними вводят встречными струями вторичный воздух совместно с распыленной водой. Кроме того, в зону горения вводят газы рециркуляции, вторичный воздух подают центральными закрученными и периферийными прямоточными струями, а часть распыленной воды подают совместно с воздухом газовоздушных потоков. Одну часть газов рециркуляции предварительно смешивают с прямоточными струями вторичного воздуха, а другую - подают вокруг всех прямоточных его потоков. Распыленную воду подают в центральные закрученные струи вторичного воздуха в кол-ве 80...90% от общего кол-ва воды, а газы рециркуляции подают в зону горения при коэффициенте рециркуляции 5...18%. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 F 23 С 11/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ." - "!

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ГАЗА (57) Изобретение позволяет снизить содержание вредных примесей в провисимости от количества впрыскиваемой воды (Ь, и Ь ) во вторичный воз- . дух от общего количества воды; на фиг.3 — изменение С )(()„ от коэффициента рециркуляции дымовых газов (r).

Способ может быть реализован в топке котла, содержащей корпус 1, камеру 2 горения, расположенные на вертикальных стенах 3 камеры 2 горения горелочные устройства 4 в два яруса и общие короба подачи воздуха 5 и рециркулирующих дымовых газов 6 в горелки. Горелочные устройства 4 имеют центральный воздушный канал 7 с за(21) 4303844/24-06 (22) 02.09.87 (46) 07.05.89. Бюл. Ф !7 (71) Среднеазиатский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института использования газа в народ- ном хозяйстве и подземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженных газов (72) Л.М.Цирульников, А.А.Абрамов, М.Н.Нурмухамедов, А.А.Курбанов, Ю.В.Румянцев, И.Я.Акинцев и M.Ñ.Tàäæèåâà (53) 662.951.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,N - 1208413, кл. F 23 С 11/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N- 1346905, кл. F 23 С 11/00, 1985.

Изобретение относится к энергетике, предназначено для ступенчатого сжигания топлива в различных огнетехнических установках, в основном для энергетических котлов и печей, и может быть использовано также в химической, нефтехимической и других.отраслях промышленности.

Цель изобретения — снижение содержания вредных примесей в продуктах сгорания.

На фиг.l изображена топка котла; на фиг.2 — изменение относительной

Концентрации окислов азота С)(О„в задуктах сгорания. В зону горения несколькими ярусами подают встречные газовоздушные потоки и над ними вводят встречными струями вторичный воздух совместно с распыленной водой.

Кроме того, в зону горения вводят газы рециркуляции, вторичный воздух подают центральными закрученными и периферийными прямоточными струями, а часть распыленной воды подают совместно с воздухом газовоздушных потоков. Одну часть газов рециркуляции предварительно смешивают с прямоточными струями вторичного воздуха, а другую — подают вокруг всех прямоточных его потоков. Распыленную воду подают в центральные закрученные струи вторичного воздуха в кол-ве

80 — 90X от общего кол-ва воды, а газы рециркуляции подают в зону горения при коэффициенте рециркуляции

5 — 18 X. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1477978 вихрителем 8, периферийный прямоточный воздушный канал 9, гаэовыдающий узел 10 и наружный кольцевой канал 11 дымовых газов с обечайкой 12, выполненной с отверстиями 13 для предварительного смешения дымовых газов с периферийным прямоточным воздухом. Над верхними ярусами 14 горелок установлены сопла 15 вторичного воздуха с центральным воздушным каналом 16 с завихрителями 17 и прямоточным периферийным каналом 18. Сопла 15 вторичного воздуха также снабжены наружными каналами 19 для подачи рециркулирую- 15 щих дымовых газов и отверстиями 20 в обечайке 21 для предварительной балластировки периферийного прямоточного воздуха сопл 15 вторичного воздуха. В горелочных устройствах 4 и 20 соплах !5 вторичного воздуха установлены водяные форсунки 22 с арматурой 23. Воздух подается в топку с помощью вентилятора 24, а дымовые рециркулирующие газы — с помощью дымо- 25 соса 25 рециркулирующих газов.

Пример 1. На котле блока

800 МВт исследуют предлагаемый способ сжигания газа. В-горелочные устройства 4 подают газ центральный за- 30 крученный и периферийный прямоточный поток первичного воздуха, а также дымовые газы через каналы 11 и вода через форсунки 22. Расход воды (Ь1) варьируется от 0 до 25%. В сопла 15 вторичного воздуха подают центральный закрученный поток вторичного воздуха, а также впрыскивают воду (Ь ) в количестве 70 — 95% от общего количества.

Периферийные потоки первичного возду- 40 ха в горелках 4 и соплах 15 предварительно балластируют дымовыми газами, проходящими через отверстия 13 и 20, за счет эжекции скоростным потоком воздуха, 45

Как показали исследования, при различных коэффициентах рециркуляции

r = 5, 10 и 15% (фиг.2 а-в) .снижение концентрации окислов азота составляет 2 — 3 раза по отношению к исходным концентрациям без ступенчатого сжигания и без впрыска воды. Оптимальное количество впрыскиваемой воды в воздух газовоздушных потоков и вторичный воздух (bq) и (Ъ ) составляет соответственно 10 — 20 и 90 — 80% (фиг„2). 3а пределами данных значений концентрации окислов .азота резко увеличиваются при различных коэффициентах рециркуляции дымовых газов.

Пример 2. Аналогично режимам, описанным в примере 1, исследуют влияние коэффициента рециркуляции r дымовых газов на выброс окислов азота при оптимальных значениях Ь| = 15X и Ъ 85%. Влияние коэффициента ре" циркуляции r npu r z 5% и r ) 18X. на концентрацию окислов азота в продуктах сгорания слабое (фиг.2). Наибольшее снижение наблюдается при r =

= 5 — 18% и составляет 10 — 40%. Снижение r < 5% может привести к потере надежности топки из-за нвохлаждения торцовых элементов наружных каналов

11 горелок и канала 19 вторичных сопл 15, а увеличение r ) 18X приводит к увеличению температуры уходящих газов и к потере экономичности котла.

Сов ме стное исполь з ов ание ввода воды, предлагаемого ступенчатого сжигания и рециркулируюших дымовых газов позволяет добиться более, чем трехкратного снижения концентрации окислов азота.

Формула изобретения

1. Способ сжигания газа путем подачи в зону горения несколькими ярусами встречных газовоздушных потоков и ввода над ними встречными струями вторичного воздуха совместно с распыленной водой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения содержания вредных примесей в продуктах сгорания, в зону горения дополнительно вводят газы рециркуляции, вторичный воздух подают центральными закрученными и периферийными прямоточными струями, а часть распыленной воды подают совместно с воздухом газовоздушных потоков, при этом одну часть газов рециркуляции предварительно смешивают с прямоточными струями вторичного воздуха, а другую подают вокруг всех прямоточных его потоков °

2. Способ по п.l о т л и ч а юшийся тем, что распыленную воду подают в центральные закрученные струи вторичного воздуха в количестве 80 — 90%. от общего количества воды.

1477978

3. Способ по п.I, о тли ч аю- ции подают в зону горения при коэфшийся тем, что газы рециркуля- фициенте рециркуляции 5-187.

I 1

У2

2,0

08 цг

Qhz Z

)477978

10

81Г)5%, 8 «8s%

Составитель М. Вацуро

Редактор И.Дербак Техред Л.цли11иык

Корректор С.Черни

Заказ 2347/37 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101