Способ экологически чистой растопки котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка
Владельцы патента RU 2742854:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для растопки паровых и водогрейных котлов. Способ безмазутной растопки котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка включает в себя применение пылеугольной аэросмеси для растопки и подсветки твердотопливных котлов. Прогрев муфельного предтопка осуществляют генераторным газом до температуры от 700 до 1000°С и контролируют с помощью датчика температуры при дальнейшей подаче в него пылеугольной аэросмеси, которая, воспламеняясь, образует устойчивый факел, прогревая топку котла. В качестве растопочного топлива для прогрева муфельного предтопка используют генераторный газ взамен мазута. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности, надежности и экологичности работы системы безмазутной растопки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для растопки паровых и водогрейных твердотопливных котлов.
Известен способ безмазутной растопки энергетического котла и подсветки пылеугольного факела и установка для его осуществления [RU №2180075, F23D 1/00, Н05Н 1/32 опубл. 27.02.2002], который заключается в выделении части аэросмеси из общего потока, ее термоподготовке и последующем смешении продуктов этого процесса с остальной частью аэросмеси в топочном пространстве, позволяющее улучшить воспламенение и выгорание топлива, снизить мехнедожог. Задача решается путем добавления в установку нового конструктивного элемента, а именно внутренней трубы, внутри которой производится термоподготовка топлива, с устройством для регулирования соотношения частей аэросмеси, направляемой во внутреннюю трубу на термоподготовку, и аэросмеси, обтекающей внутреннюю трубу снаружи.
Недостатком вышеописанного способа является применения плазматрона, который имеет сложную конструкцию и короткий срок службы работы, снижая надежность данного способа.
Известен способ плазменно-угольной безмазутной растопки котла и устройство для его реализации [RU №2339878, F23Q 5/00, F23D 1/00, опубл. 27.11.2008], который заключается в подаче пылеугольной аэросмеси в камеры термохимической подготовки топлива двух плазменно-угольных горелок, генерирование низкотемпературной плазмы в плазматроне каждой из горелок, подачу струи плазмы в камеру термохимической подготовки каждой из двух горелок, воспламенение аэросмеси плазмой и получение топливной смеси в камере термохимической подготовки каждой из двух горелок в результате горения части угля и нагрева всей аэросмеси до выхода горючих компонентов и частичной газификации коксового остатка, подачу полученной топливной смеси из этих двух горелок в топку котла, подачу вторичного воздуха из этих горелок в топку с образованием двух горящих факелов.
Недостатком способа является короткий срок службы работы нагревательных элементов плазматрона, что влияет на надежность данного способа. Так же к недостатку данного способа растопки можно отнести использование не экологически чистого растопочного топлива.
Известен способ сжигания пылеугольного топлива [РФ №2498159, F23Q 5/00, опубл. 10.11.2013], который заключается в том, что его воспламенение производят электродуговым разрядом, стабилизируют и интенсифицируют горение факела, воздействуя на зону пламеобразования переменным электрическим током высокой частоты, образуя в зоне пламеобразования диффузный электрический разряд. Технический результат, достигаемый предлагаемым техническим решением, заключается в воспламенении, стабилизации и усилении процесса горения при малых затратах электрической энергии.
Недостатком данного способа является низкая надежность из-за короткого срока службы нагревательного устройства, которое производит электродуговой разряд.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности, надежности и экологичности работы системы безмазутной растопки.
Технический результат достигается тем, что в способе безмазутной растопки котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка, включающем в себя применение пылеугольной аэросмеси для растопки и подсветки твердотопливных котлов новым является то, что прогрев муфельного предтопка осуществляют генераторным газом до температуры от 700 до 1000°С и контролируют с помощью датчика температуры, при дальнейшей подачи в него пылеугольной аэросмеси, которая воспламеняясь, образует устойчивый факел, прогревая топку котла. А также новым является то, что в качестве растопочного топлива для прогрева муфельного предтопка используют генераторный газ взамен мазута.
Надежность способа достигается совместным горением пылеугольного топлива и генераторного газа, что предотвращает срыв растопочного факела и обеспечивает надежное его воспламенение в муфельной печи за счет двух факторов, внутреннего теплоизлучения стенок муфельного предтопка и факела генераторного газа.
Эффективность способа достигается за счет работы данного способа для всех видов ископаемых топлив, а также твердых топлив с низкой реакционной способностью.
Экологичность способа заключается в том, что основным топливом для прогрева муфельного предтопка и при растопке котла является смесь генераторного газа и угольной пыли, содержание вредных веществ при сгорании, которых в разы меньше чем у мазута.
Признаки, отличающие заявляемое техническое решения от описанных аналогов, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Изобретение поясняется чертежом. На фиг. изображена схема безмазутной растопки котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка.
Схема безмазутной растопки котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка включает в себя топку котла 1, датчик температуры внутри муфельного предтопка 2, подачу генераторного газа 3, подачу растопочной аэросмеси в виде угольной пыли 4 и муфельный предтопок 5.
Способ безмазутной растопки котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка работает следующим образом.
В муфельный предтопок 5 подается генераторный газ 3 где его воспламеняют механическим способом. После достижения температуры внутри муфельного предтопка, которую контролируют с помощью датчика температуры 2, до 700°С (для высокореакционных углей) или до 1000°С (для низкореакционных углей) в него подают растопочную аэросмесь в виде угольной пыли 4. Угольная пыль, воспламенившись под воздействием излучения внутренних стенок муфельного предтопка и факела сжигаемого генераторного газа далее попадает в топку котла 1, начиная прогревать его пространство.
Таким образом, предлагаемый способ безмазутной растопки паровых и водогрейных котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка позволяет повысить надежность и эффективность растопки, а также ограничить применение жидкого растопочного топлива, тем самым минимизируя содержания вредных выбросов в уходящих газах.
1. Способ безмазутной растопки котлов на генераторном газе с применением муфельного предтопка, включающий в себя применение пылеугольной аэросмеси для растопки и подсветки твердотопливных котлов, отличающийся тем, что прогрев муфельного предтопка осуществляют генераторным газом до температуры от 700 до 1000°С и контролируют с помощью датчика температуры при дальнейшей подаче в него пылеугольной аэросмеси, которая, воспламеняясь, образует устойчивый факел, прогревая топку котла.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве растопочного топлива для прогрева муфельного предтопка используют генераторный газ взамен мазута.
