Способ совместного струйного сжигания различных видов топлива

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iц 486l85

Союз Советских

Социалистических

Республик а (51) Л!, Кл, Г 23с 1/10 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.06.71 (21) 1670441/24-6 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.75. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 20.01.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 662.959.3 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявители

И. T. Эльперин, Ю. П. Енякин, В. Л. Мельцер и М. А. Столов

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехииче1ский научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского, ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена

АН Белорусской ССР и Предприятие «Белорусэнергоналадка» (54) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО СТРУЙНОГО С)КИГАНИЯ

РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА

Изобретение относится к области сжигания топлива в энергетических установках.

Резкое изменение топливного баланса вызывает внедрение в энергетику высокосернистого мазута и природного газа и необходимость совместного сжигания твердого и жидкого (газообразного) топлива в одной топочной камере.

При сжигании высокосернистых мазутов (сернистых газов) в котлоагрегатах имеет место, высоко- и низкотемпературная коррозия, Последняя связана с образованием в продуктах горения серного ангидрида SO>, который при температуре точки росы образует серную кислоту Нз504, вызывающую интенсивную коррозию поверхностей нагрева (1-й ступени воздухоподогревателя). Совместное сжигание твердого и жидкого топлив снижает коррозию из-за адсорбции сернистых соединений частицами твердого топлива и нейтрализации их щелочными соединениями, содержащимися в золе твердых топлив, особенно таких, как сланец, фрезерный торф, канско-ачинские, назаровские угли.

Известны способы совместного струйного сжигания различных видов топлива, преимущественно пылевидного и жидкого, в топке котельного агрегата.

Однако совместное одновременное сжигание пылевидного и жидкого топлив в одной и той же горелке из-за различия их физикохимических свойств не дает положительных

5 результатов, главным образом из-за увеличенной скорости реакции кислорода с газообразными или жидкими частицами (в паровой фазе) по сравнению со скоростью взаимодействия кислорода с пылевидными части10 ца ми.

Вследствие этого при совместном сжигании пылевидного и жидкого (газообразного) топлив в одной и той же горелке заметно увеличиваются потери от химической и механи15 ческой неполноты сгорания.

Цель настоящего изобретения — повышение экономичности, снижение коррозии и загрязнения поверхностей нагрева.

Для достижения этой цели струи приводят

20 в соударение при их встречном движении, В результате соударения струй горящих факелов пылевидного и жидкого топлив в центральной части топки достигается интенсивное турбулентное перемешивание пылевых и жидких частиц между собой и воздухом и продуктов их сгорания. В этой же зоне достигаются максимальные температуры.

486185

ДЛЯ ООЕСПЕЧЕНИ>1 ОП 1ИМdлЬНОI О ТÎil0 .HOi 0

p e ж и м d и р и и 3 !. е Fi е и и и н d "! d л ь н О и ь л а»(и О с 1 и

i ВЕРДОI О !ОПЛИВИ ВОЗДУ Х, ПОДНВНЕМЫИ К Л1 >3y THЫЪI i ОPe/1& аМ, 0 1 ОИР(!101 liОC. 1Е lieP ВGH C ГУПЕНИ ВОЗДУ Х011ОДОГРЕЬd Ji», d BOS>iy Х,l,. !» 11»1леугольных Орелок — после второ; ст> He« i воздухоподо!рева!е !», !Де Он имеет ОО.!00 высокую I e>diiepaтуру.

ЬЛагод!!р>! HaJ>ii ;HIO ИНТЕ СИВ !ОГО !!ЕрЕ>аЕшивани» в со !етании с р звитием ма (симаJIBных т(,мпераГур достигае1ся наиоо!!ьшии эц) !

РЕКт НЕИтРалнзаЦИИ СЕРНИСТЫХ СОЕДИПЕНЬ!! щЕЛО !НЫМИ и СОроцИИ !аС!ИцЫ1И ЗОЛЫ тВЕрдОГО 10плива сернистых сОедине!Iии ilpO yктов с!орани» мазута. ,>дарное сли»н ie двух встречных факелов обеспечивае! Хорошее перемешивание »родуi(TUB с!орания пьлевидного топлива ll 1>ld зута на Выходе из топки и далее 110 Все!!у газовому тракту и гар1!н!11рует э(р рект сороЦИИ И НЕИТраЛИЗаЦИИ СврНИСIЫХ СОЕД1!НЕННИ

Ола!Одар» о!носительно равномернои концентрации по сечению валовых час!Нц пылевидного топливы.

11aличие фронта соуДаpeниЯ и максимальных темпера1ур в центре топки предотвращает шлакование стен топочнои камеры, даже если температура 11JIНВ;!ени>1 30;lы тBepgoi о топ !Нва ниже> lем В»д}>е (ракела.

1 > p l у л I i p у 11 с 0 О т н О ш е н I i е с l. О р О ст е11 В ы хода аэросмеси и воздуха в пылевь!х и мазутиы

1 Орелках, можно изхlенять положенРlе lppoHта соударения струи для получения оптимальнои аэродинамики топо !ной камеры в условиях горения.

l5 3aBHcH1»0cTH оТ изменения влажности твердого топлива температура воздуха, используемого для сушки и транспорта пыли в топку, изменяется в пределах

woU С п ри неизменнои температуре воздуха, поступающего в мазутные горелки при даннои нагрузке. юлагодар» интенсификации тепло- и массообмена В соударя1ощпхся струях режим горения ведется с меньш1111и изоытками воздуха, чем при сжигании смеси топлив обычным способом с самостоятельным развитием факелов горелок, что снижает потери тепл" с уходящими газами и расходы электроэнергии на тягу и дутье.

Изобретение может быть также использовано при сжигании в одной топке одновременно твердого, жидкого и газообразного топлив, при этом газомазутные горелки располагаются встречно с горелками твердого топлива.

В качестве примера осуществления способа совместного струш1ого сжигания твердого и жидкого топлив рассмотрим слу-1ай сжигания ippe3Topga и ill a3J Td В паровоь! Котле ВО встречной соударяющейся струе.

На фиг. 1 изображена схема котельного агрегата для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — топочная камера этого

>>5

5

2 >>

50 котла, разрез по осям горелочных устройств.

1- 1!Оочии процесс в топке протекает следук>щим ооразом. ч- резторц яная аэросмесь после pa3 110>ld и

01шки B х!е !ющем вентиляторе с инерционнь;;! сепаратором i c Вгоричным воздухом подается в топочную камеру z через пр»моточпы Горелки 3. 1>стре !НО, B прямоточных !орслках а> llepeûeшивается и Воспламеняется жидкое !Газоооразное) топливо. х орящии lppcdTop(p»Holi и мазутныи факелы соударяютс» В топке и на (рронге соударени» развиваются максимальные температуры. rla мазутные !орелки подается «слаооподогреть!1!» воздух после I-и ступени воздухоподогревателя о с температурои 200 — ООО С Д !>! су шки 11>pe3TOpipa применяется горячии Воздух с температурон оо!-ч0 С после 2-и сту-!

Сни воздухоподо! ревателя b в зависимости от начальнои влажности (ррезторфа. Ре!улирование температуры осуществляется регулиру10щими органами / Hd Оаипасе воздухопоДО ревателя 2-и ступени.

1 корости выхода аэросмеси из фрезторфяпых горелов и воздуха из мазутных горелок выораны так, что удельные импульсы их примерно равны.

l lpH неооходимости изме ieila» положени»

1рро!!!а соударени» струи для Ооеспечения oll> ii!1ñ! l!ЬНОИ азродниа>>!ИКИ ТОПКИ IlpH ЛЮОЫХ !

l!1! р> ЗкаХ КОТЛОа1рЕГdTd, раЗЛИЧНОМ КИЧЕСТВЕ ,Вердого топлива и соотношении различных видов !Оплива изменяются скорости выхода аэросмеси из фрезторфяных горелок и воздуха из мазутных горе;!Ок, воздеиствием на ре-! улирующие opi aHbl l на соответству1ощих

Воздуховодах к горелкам.

11ри встрече I îð»ùèõ струй фрезторфяного

Fi;ua3yTHoio факелов происходит интенсивное перемешивание частиц (ррезторфа и капель жидко!о топлива между собои и с воздухом и с одновременнои эжекцией в эту зону топочных 1 азов из периферииных зон и атмос1рерного воздуха, присасываемого в топку. с>ффективность способа определяется возможность!о повышения теплового напряжения топочного 00ьема, надежности и экономичноcTè сжигания смеси твердого и жидкого топлив, значительного уменьшения низкотемпературнои коррозии, повышения к.п.д. нетто парогенератора за счет уменьшения неполноты с!орания топлива, коэффициента избытка воздуха и заноса поверхностей нагрева.

Предмет изобретения

Способ совместного струйного сжигания различных видов топлива, преимущественно пылевидного и жидкого, в топке котельного агрегата, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, снижения коррозии и загрязнения поверхностей нагрева агрегата, струи приводят в соударение при их встречном движении.

Редактор Е. Дайч

Составитель Колесникова

Техред 3. Тараненко

Корректор Л. Котова

Заказ 3260/9 Изд. № 1863 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2