Способ предвключенной газификации низкореакционного твердого топлива

 

Использование: для сжигания низкореакционного твердого топлива. Сущность изобретения: способ предвключенной газификации включает полную или частичную предварительную газификацию в камере кипящего слоя низкореакционного твердого топлива, подготовленного общей системой пылеприготовления теплового агрегата с последующим дожиганием продуктов газификации в горелках топочной камеры, а также выводом в топку при номинальной нагрузке теплового агрегата твердых отходов топлива из предвключенного газификатора через сбросные горелки, в которой они дожигаются при рабочей температуре топки и удаляются через систему шлакоудаления топки. При снижении нагрузки и с учетом оптимальных условий работы теплового агрегата твердые отходы из предвключенного газификатора направляются в систему золошлакоудаления, минуя топочную камеру. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к использованию низкореакционного топлива в различных топочных устройствах.

Устойчивый процесс сжигания низкореакционного топлива в пылеугольных топках требует высокой степени его измельчения и подогрева воздуха при непрерывном оптимальном расходе его через горелки, например, для сжигания твердого топлива типа АШ необходимо измельчить его до размеров фракций 20 60 мкм (R₉₀ <7) и подогревать воздух до 400^oC. Несмотря на это, при вынужденных отклонениях от установившегося режима факел гаснет. Розжиг и обеспечение непрерывного процесса горения требует подачи в основные горелки мазута или газа. Все это повышает эксплуатационные расходы. В настоящее время известны способы сжигания топлива в кипящем слое, температура в зоне горения которого не превышает 1000^oC, в связи с чем снижается образование вредных оксидов азота и серы.

Однако эти способы характеризуются повышенным механическим уносом (до 20 ), а также возможным химическим недожогом топлива.

Наиболее близким к изобретению является двухступенчатый способ сжигания низкореакционного топлива (Кубин М. Сжигание твердого топлива в кипящем слое. Пер. с чешск. / Под ред. В.Р. Котлера. М. Энергоатомиздат, 1991, с. 144) особенностью которого является то, что в первой ступени сжигания, выполненной в виде предтопки с кипящим слоем, происходит газификация всего твердого топлива при атмосферном давлении. Во второй ступени осуществляется выгорание продуктов газификации в топочной камере котла. Продукты газификации представляют собой смесь образовавшегося горячего газа и частиц механического уноса (менее 5). Этот способ рекомендуется для более эффективного использования старых механических и пылеугольных котлов сжигающих низкокачественные высокозольные топлива. Его можно применять для стабилизации топочного процесса в больших пылеугольных котлах.

Основными недостатками этого способа является то, что: твердые отходы после кипящего слоя (первая ступень сжигания) поступают на золоотвал, вместе с ними удаляются недогоревшие частицы топлива; имеют место два потока удаления твердых отходов ( из предтопка и из топочной камеры); через предтопок предполагается пропускать все топливо, а не часть его; в обоих ступенях сжигания используются одинаковые фракции топлива.

Предлагаемый способ предвключенной газификации низкореакционного твердого топлива предполагает двухстeпенчатое сжигание топлива.

Цель изобретения улучшение процессов воспламенения и горения низкореакционных топлив и снижение образования вредных оксидов азота и серы.

Топливо после системы пылеприготовления 2 направляется полностью или частично по линии 16 в предвключенный газификатор 1, выполненный в виде вертикальной цилиндрической камеры, установленной в непосредственной близости от горелок котла. Процесс газификации топлива проводится в кипящем слое 15 при 800 1000^oC. Газификатор снабжен воздухораспределительной решеткой 14 через которую подается горячий воздух 12 от воздухоподогревателя котла 13. Воздух необходим для газификации топлива и поддержания устойчивого кипящего слоя. Горючий газ с недогоревшими частицами твердого топлива 4 (механический унос из газификатора) направляется для дожигания в основные горелки 5 топочной камеры котла 6, где сжигается полностью или с добавкой негазифицируемого топлива 3, поступающего в эти горелки помимо предвключенного газификатора. Твердые остатки 10 с возможным химическим недожогом из газификатора, при номинальном режиме работы котельного агрегата, направляются к сбросным горелкам 8, где происходит его дожигание, а также подготовка к условиям шлакоуделения котла. При снижении нагрузки котельного агрегата твердые отходы могут удаляться не через топку котла, а через систему твердого золошлакоудаления 11. Для улучшения процесса горения в топочном пространстве котельного агрегата к основным и сбросным горелкам подается горячий воздух, соответственно по линиям 7 и 9.

Предлагаемый способ предвключенной газификации топлива имеет ряд преимуществ: в основных горелках улучшается процесс воспламенения и горения топлива, так как используется горячий газ, подогретый до высоких температур после газификации; допускается повышенный механический унос и химический недожог топлива на входе из газификатора кипящего слоя, так как он затем дожигается в горелках топочной камеры; повышается маневренность котельного агрегата, потому что твердые отходы после газификатора можно сразу направлять в систему золошлакоудаления, минуя сбросные горелки и топку котла, при значительном снижении нагрузки; процесс газификации происходит при умеренных температурах 800 1000 ^oC, что способствует снижению образования оксидов азота; предвключенный газификатор допускает использование пыли более крупного помола после системы пылеприготовления (например, после сепаратора).

Формула изобретения

1. Способ предвключенной газификации низкореакционного твердого топлива, разделяющий сжигание топлива на две ступени газификацию всего топлива в кипящем слое в предтопочной камере (предтопке) при атмосферном давлении и температуре 850 900^oС и дожигание продуктов газификации в топочном пространстве парового котла, отличающийся тем, что он включает полную или частичную предварительную газификацию в камере кипящего слоя низкореакционного твердого топлива, подготовленного общей системой пылеприготовления теплового агрегата с последующим дожиганием продуктов газификации в горелках топочной камеры.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при номинальной нагрузке теплового агрегата твердые отходы топлива из предвключенного газификатора через сбросные горелки выводятся в топку, где дожигаются при рабочей температуре топки и удаляются через систему шлакоудаления топки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при снижении нагрузки, с учетом оптимальных условий работы теплового агрегата, твердые отходы из предвключенного газификатора направляются в систему золошлакоудаления, минуя топочную камеру.

РИСУНКИ

Рисунок 1