RU2336465C2 - Method of plasma-coal kindling of boiler - Google Patents
Method of plasma-coal kindling of boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336465C2 RU2336465C2 RU2006135155/06A RU2006135155A RU2336465C2 RU 2336465 C2 RU2336465 C2 RU 2336465C2 RU 2006135155/06 A RU2006135155/06 A RU 2006135155/06A RU 2006135155 A RU2006135155 A RU 2006135155A RU 2336465 C2 RU2336465 C2 RU 2336465C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- coal
- chamber
- mixture
- fuel mixture
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для растопки пылеугольных котлов и стабилизации горения (подсветки) факела в них, а также в других нагревательных установках, работающих на твердом мелкодисперсном топливе.The invention relates to energy and can be used for kindling pulverized coal boilers and stabilizing the combustion (backlight) of the torch in them, as well as in other heating installations operating on solid fine fuel.
Известен способ плазменно-угольной растопки пылеугольного котла (без использования второго вида топлива - мазута или газа) и стабилизации горения факела в нем [1, описание на с.22 к рис.1.6]. Способ заключается в создании горящего пылеугольного потока, вытекающего из горелки в топку котла. Для создания горящего пылеугольного потока пылеугольную аэросмесь подают по пылепроводу в камеру термохимической подготовки (ТХП) топлива плазменно-угольной горелки, генерируют низкотемпературную плазму в плазмотроне, подают струю плазмы на входе в камеру ТХП и воспламеняют аэросмесь, получают в камере ТХП топливную смесь в результате горения части угля и нагрева (до температуры 1200-1300 К) остальной аэросмеси до выхода летучих компонентов и частичной газификации коксового остатка, затем подают эту топливную смесь из горелки в топку, в топку подают вторичный воздух, где его смешивают с топливной смесью и получают горящий факел. (Плазменно-угольная горелка включает камеру ТХП с пылепроводом для ввода в нее аэросмеси, расположенный на камере ТХП плазмотрон и канал подачи вторичного воздуха в топку котла у устья данной горелки.)There is a method of plasma-coal kindling of a coal-fired boiler (without using a second type of fuel - fuel oil or gas) and stabilization of the torch burning in it [1, description on p.22 to Fig.1.6]. The method consists in creating a burning pulverized coal stream flowing from the burner to the boiler furnace. To create a burning pulverized coal stream, the pulverized coal mixture is fed through the dust conduit to the thermochemical preparation chamber (THC) of the plasma-coal burner fuel, a low-temperature plasma is generated in the plasma torch, a plasma jet is supplied at the inlet of the THC chamber and the aerosol is ignited, and the fuel mixture is obtained in the THC chamber as a result of combustion parts of coal and heating (up to a temperature of 1200-1300 K) of the rest of the mixture until the volatile components and partially gasify the coke residue, then this fuel mixture is fed from the burner to the furnace, while ku fed secondary air where it is mixed with fuel and the mixture obtained torch. (A plasma-coal burner includes a THP chamber with a dust conduit for introducing air mixtures into it, a plasma torch located on the THP chamber and a secondary air supply channel to the boiler furnace at the mouth of this burner.)
В известном способе плазменно-угольной растопки пылеугольного котла и стабилизации горения факела в нем в камеру ТХП в зону взаимодействия с плазменной струей вводят весь поток аэросмеси, подаваемый в данную горелку. Мощность плазмотрона, требуемая для воспламенения аэросмеси, находится в прямой зависимости от расхода аэросмеси [1], с которой взаимодействует плазменная струя, и может быть снижена путем ввода в эту зону взаимодействия с плазменной струей части общего потока аэросмеси, подаваемой в данную горелку.In the known method for plasma-coal kindling of a coal-fired boiler and stabilization of the torch burning therein, the entire mixture flow introduced into this burner is introduced into the chamber of interaction with the plasma jet. The plasma torch power required for igniting the air mixture is directly dependent on the air mixture flow rate [1], with which the plasma jet interacts, and can be reduced by introducing into this zone of interaction with the plasma jet a part of the total air mixture flow to this burner.
В качестве прототипа выбран способ плазменно-угольной растопки котла с использованием двухсупенчатой камеры ТХП, описанный в книге [1] на стр.22, рис.1.7. Способ включает подачу в первую ступень камеры термохимической подготовки части потока пылеугольной аэросмеси, поступающей в данную горелку, генерирование низкотемпературной плазмы в плазмотроне, подачу струи плазмы на входе в первую ступень камеры ТХП и воспламенение аэросмеси плазмой, получение топливной смеси в первой ступени камеры ТХП в результате горения части угля и нагрева аэросмеси до выхода из угля летучих компонентов и частичной газификации коксового остатка (до температуры около 1200-1300 К), подачу полученной топливной смеси во вторую ступень камеры ТХП, подачу во вторую ступень камеры ТХП второй части (остальной) аэросмеси, поступающей в данную горелку, воспламенение этой второй части аэросмеси топливной смесью, нагрев второй части аэросмеси в результате горения угля до выхода из угля летучих компонентов и частичной газификации коксового остатка (до температуры около 1200-1300 К) и получение в результате этого топливной смеси из всей подаваемой в данную горелку аэросмеси, подачу полученной топливной смеси из плазменно-угольной горелки в топку котла, подачу вторичного воздуха из этой горелки в топку с образованием горящего факела. Характеристики аэросмеси (теплотехнические характеристики угля, тонина его помола, концентрация угля в аэросмеси, ее температура), подаваемой в обе ступени камеры ТХП, одинаковы.As a prototype, a method of plasma-coal kindling of a boiler using a two-stage TCF chamber, described in the book [1] on page 22, Fig. 1.7, was selected. The method includes supplying to the first stage of the thermochemical preparation chamber a part of the pulverized coal mixture flow entering this burner, generating a low-temperature plasma in the plasma torch, supplying a plasma jet at the inlet of the first stage of the thermo-chemical chamber and igniting the aerosol mixture by plasma, producing a fuel mixture in the first stage of the thermo-chemical mixture burning part of the coal and heating the mixture until the volatile components exit the coal and partially gasifying the coke residue (to a temperature of about 1200-1300 K), supplying the resulting fuel mixture into the second stage of the thermochemical chamber, feeding the second part (the rest) of the air mixture into the burner into the second stage of the thermoelectric chamber, igniting this second part of the air mixture with the fuel mixture, heating the second part of the air mixture as a result of coal combustion until the volatile components exit the coal and partial coke gasification the remainder (up to a temperature of about 1200-1300 K) and obtaining as a result the fuel mixture from the entire mixture supplied to the burner, feeding the resulting fuel mixture from the plasma-coal burner to the boiler furnace, supplying second LfTetanus air from this burner into the furnace to form a burning flame. The characteristics of the aerosol mixture (thermal characteristics of coal, the fineness of its grinding, the concentration of coal in the aerosol mixture, its temperature) supplied to both stages of the thermal processing chamber are identical.
Способ осуществляется следующим образом. Включают плазмотрон плазменно-угольной горелки и подают в первую ступень камеры ТХП пылеугольную аэросмесь. Задают расход аэросмеси во вторую ступень камеры ТХП, составляющий, как правило, (1-2) расхода в первую ступень камеры ТХП [2]. Подают вторичный воздух в эту горелку. Вытекающая из плазмотрона плазменная струя взаимодействует с поступающей в первую ступень камеры ТХП пылеугольной аэромесью и воспламеняет ее. В результате горения части угля аэросмесь нагревается внутри первой ступени камеры ТХП, происходит выделение горючих компонентов из угля и частичная газификация коксового остатка. На выходе из первой ступени камеры ТХП получают топливную смесь с температурой 1200-1300 К и содержанием горючих компонентов в газовой фазе до 40%. Эту топливную смесь подают во вторую ступень камеры ТХП, где она, взаимодействуя с окислителем второй части («холодной») аэросмеси, продолжает гореть и нагревает вторую часть аэросмеси. Происходит выделение горючих компонентов из угля и частичная газификация коксового остатка этой второй части аэросмеси. В результате вся аэросмесь, подаваемая в данную горелку, проходит ТХП и из плазменно-угольной горелки в топку поступает топливная смесь с температурой 1200-1300 К и содержанием горючих компонентов в газовой фазе до 40%. Такая смесь устойчиво горит в топке при смешении с вторичным воздухом, поступающим из данной горелки.The method is as follows. The plasma torch of a plasma-coal burner is turned on and a pulverized coal mixture is fed into the first stage of the chamber of thermo-chemical treatment. The flow rate of the air mixture into the second stage of the THC chamber is set, which, as a rule, is (1-2) of the flow rate to the first stage of the THC chamber [2]. Secondary air is supplied to this burner. The plasma jet flowing out of the plasma torch interacts with the pulverized-coal air mixture entering the first stage of the TCS chamber and ignites it. As a result of burning part of the coal, the aerosol is heated inside the first stage of the CHP chamber, the combustion components are released from the coal and the coke residue is partially gasified. At the exit from the first stage of the CHP chamber, a fuel mixture is obtained with a temperature of 1200–1300 K and a content of combustible components in the gas phase of up to 40%. This fuel mixture is fed into the second stage of the TCF chamber, where it, interacting with the oxidizing agent of the second part (“cold”) of the mixture, continues to burn and heats the second part of the mixture. The separation of combustible components from coal and partial gasification of the coke residue of this second part of the mixture takes place. As a result, all of the air mixture supplied to this burner passes through a thermal transfer circuit and a fuel mixture with a temperature of 1200–1300 K and a content of combustible components in the gas phase of up to 40% passes from the plasma-coal burner to the furnace. Such a mixture stably burns in the furnace when mixed with secondary air coming from this burner.
Недостаток известного способа заключается в следующем. Концентрация угля в аэросмеси в процессе растопки часто около 0,5 кг угля на кг воздуха (кг/кг). Температура частиц коксового остатка топливной смеси первой ступени на входе второй ступени около 1200 К, и они активно реагируют с окислителем «холодной» аэросмеси, которая поступает по отдельному пылепроводу во вторую ступень. Поскольку температура частиц угля «холодной» аэросмеси низкая, то они до момента своего нагрева не поглощают кислород. Концентрация кислорода, отнесенного к коксовому остатку, поступившему из первой ступени, высокая, что в совокупности с их высокой температурой обеспечивает интенсивное протекание реакции окисления и увеличение (выше 2000 К) температуры частиц коксового остатка. Это подтверждается результатами расчетов [2] (рис.5 на стр.128). При температуре 2000 К минеральная часть большинства энергетических углей содержит жидкую фазу. В рассматриваемом случае может происходить осаждение расплавленных частиц шлака на поверхности второй ступени камеры ТХП. На относительно холодной поверхности шлак затвердевает, происходит его накопление, т.е. шлакование камеры ТХП. На практике это негативное явление служит причиной аварийного выключения плазменно-угольной горелки из работы и прерывание процесса растопки котла с неизбежными экономическими потерями.The disadvantage of this method is as follows. The concentration of coal in the air mixture during the kindling process is often about 0.5 kg of coal per kg of air (kg / kg). The temperature of the particles of the coke residue of the first stage fuel mixture at the inlet of the second stage is about 1200 K, and they actively react with the oxidizer of the “cold” air mixture, which enters the second stage via a separate dust pipe. Since the temperature of the coal particles of the “cold” air mixture is low, they do not absorb oxygen until they are heated. The oxygen concentration assigned to the coke residue from the first stage is high, which, together with their high temperature, ensures an intense oxidation reaction and an increase (above 2000 K) in the temperature of the coke residue particles. This is confirmed by the calculation results [2] (Fig. 5 on p. 128). At a temperature of 2000 K, the mineral part of most energetic coals contains a liquid phase. In the case under consideration, the deposition of molten slag particles on the surface of the second stage of the thermal processing chamber can occur. On a relatively cold surface, the slag hardens and accumulates, i.e. THP camera slagging. In practice, this negative phenomenon causes the emergency shutdown of the plasma-coal burner from work and the interruption of the kindling of the boiler with inevitable economic losses.
В основу изобретения положена задача создания способа плазменно-угольной растопки пылеугольного котла и стабилизации горения факела в нем, который позволяет задавать менее высокую температуру частиц коксового остатка угля первой ступени камеры ТХП при их горении во второй ступени камеры ТХП, предупредить их плавление, а следовательно, и осаждение этих частиц на поверхности плазменно-угольной горелки и обеспечивает устойчивую и надежную реализацию названных процессов.The basis of the invention is the creation of a method for plasma-coal kindling of a pulverized coal boiler and stabilization of the torch burning in it, which allows you to set a lower temperature of the particles of coke residue of coal of the first stage of the thermo-chemical chamber, burning them in the second stage of the thermally-chemical chamber, to prevent their melting, and therefore and the deposition of these particles on the surface of a plasma-coal burner and provides a stable and reliable implementation of these processes.
Технический результат: отсутствие шлакования второй ступени камеры ТХП, надежная и безостановочная растопка котла или подсветка факела без использования второго вида топлива.EFFECT: absence of slagging of the second stage of the ТХП chamber, reliable and non-stop kindling of the boiler or torch lighting without using the second type of fuel.
Для достижения этого результата в способе плазменно-угольной растопки пылеугольного котла и стабилизации горения факела в нем, включающем подачу в первую ступень камеры термохимической подготовки части потока пылеугольной аэросмеси, поступающей в данную горелку, генерирование низкотемпературной плазмы в плазмотроне, подачу струи плазмы на входе в первую ступень камеры ТХП и воспламенение аэросмеси плазмой, получение топливной смеси в первой ступени камеры ТХП в результате горения части угля и нагрева аэросмеси до выхода из угля летучих компонентов и частичной газификации коксового остатка (до температуры около 1200-1300 К), подачу полученной топливной смеси во вторую ступень камеры ТХП, подачу во вторую ступень камеры ТХП второй части аэросмеси, поступающей в данную горелку, и ее воспламенение топливной смесью, нагрев этой второй части аэросмеси до выхода летучих компонентов и частичной газификации коксового остатка вследствие частичного горения угля, получение в результате этого топливной смеси из всей подаваемой в данную горелку аэросмеси, подачу полученной топливной смеси из плазменно-угольной горелки в топку котла, подачу вторичного воздуха из этой горелки в топку с образованием горящего факела, согласно изобретению во вторую ступень камеры ТХП подают аэросмесь с содержанием кислорода таким, чтобы в смеси с газами из первой ступени камеры ТХП его концентрация была в пределах 8-10%.To achieve this result, in the method of plasma-coal kindling of a pulverized coal boiler and stabilization of the torch burning in it, including supplying to the first stage of the thermochemical preparation chamber a part of the pulverized coal mixture flow entering this burner, generating a low-temperature plasma in the plasma torch, supplying a plasma jet at the entrance to the first stage of the thermoplastic chamber and ignition of the air mixture by plasma, obtaining the fuel mixture in the first stage of the thermoplastic chamber as a result of burning part of the coal and heating the air mixture until the coal leaves the fly their components and partial gasification of the coke residue (up to a temperature of about 1200-1300 K), supplying the resulting fuel mixture to the second stage of the THC chamber, feeding the second part of the air mixture entering the burner to the second stage of the THC chamber, and igniting the fuel mixture, heating this the second part of the mixture until the release of volatile components and partial gasification of the coke residue due to the partial combustion of coal, obtaining as a result of the fuel mixture from the entire mixture supplied to the burner, supplying the resulting fuel mixture of the mixture from the plasma-coal burner to the boiler furnace, the supply of secondary air from this burner to the furnace with the formation of a burning torch, according to the invention, an oxygen mixture is supplied to the second stage of the thermoplastic chamber so that its concentration in the mixture with gases from the first stage of the thermoplastic chamber was in the range of 8-10%.
Достижение указанной концентрации кислорода возможно двумя вариантами (третий вариант - подача во вторую ступень дополнительного инертного газа - не рассматривается из-за неэффективного использования тепла на его нагрев).Achieving the indicated oxygen concentration is possible in two options (the third option - the supply of additional inert gas to the second stage - is not considered due to the inefficient use of heat to heat it).
Первый вариант - снижение расхода воздуха в аэросмеси, подаваемой во вторую ступень. Температура топливной смеси на выходе второй ступени камеры ТХП сохраняется в пределах, обеспечивающих надежное ее горение при смешении с воздухом. Если на данную плазменно-угольную горелку имеется два пылепитателя, то требуемая концентрация кислорода на входе второй ступени камеры ТХП задается расходом первичного воздуха в нее, например, посредством шибера. При наличии одного пылепитателя на данную горелку в пылепроводе, подающем аэросмесь во вторую ступень камеры ТХП, устанавливают пылеконцентратор, а изъятый из аэросмеси слабозапыленный воздух вводят, как правило, в третью ступень камеры ТХП или - в режиме подсветки факела - в топку котла.The first option is to reduce air consumption in the air mixture supplied to the second stage. The temperature of the fuel mixture at the outlet of the second stage of the chamber of thermal processing remains within the limits that ensure reliable combustion when mixed with air. If there are two dust collectors on this plasma-coal burner, then the required oxygen concentration at the inlet of the second stage of the thermoelectric chamber is set by the primary air flow into it, for example, by means of a gate. If there is one dust collector for this burner, a dust concentrator is installed in the dust pipe supplying the aerosol to the second stage of the THP chamber, and the slightly dusty air removed from the aerosol mixture is usually introduced into the third stage of the THP chamber or, in the torch illumination mode, into the boiler furnace.
Второй вариант - снижение расхода аэросмеси. Он менее эффективен, так как при этом уменьшается расход угля в данную горелку и растет относительная (на единицу расхода угля) затрата электроэнергии на плазмотрон, т.е. снижается экономическая эффективность процесса.The second option is to reduce the consumption of air mixtures. It is less efficient, since this reduces the consumption of coal in a given burner and increases the relative (per unit of coal consumption) energy consumption for the plasma torch, i.e. the economic efficiency of the process is reduced.
Снижение расхода воздуха в «холодной» аэросмеси, подаваемой во вторую ступень, позволяет получить во второй ступени более низкую температуру частиц коксового остатка угля, поступившего из первой ступени камеры ТХП, не допустить их расплавление и шлакование поверхностей второй ступени камеры ТХП, предотвратить аварийный останов растопки котла и исключить экономические потери, связанные с повторной его растопкой.Reducing the air flow in the “cold” air mixture supplied to the second stage allows to obtain in the second stage a lower temperature of the particles of coke residue of coal coming from the first stage of the SEC chamber, to prevent their melting and slagging of the surfaces of the second stage of the SEC chamber, to prevent an emergency stop of the kindling boiler and exclude economic losses associated with its re-kindling.
Изобретение поясняется чертежами (фиг.1 и 2).The invention is illustrated by drawings (figures 1 and 2).
На фиг.1 в первую ступень 1 камеры термохимической подготовки по пылепроводу 3 подают угольную аэросмесь 4. Также в первую ступень у ее входа подают плазму 5, генерируемую в плазмотроне 2. Топливную смесь из первой ступени камеры ТХП подают во вторую ступень 7 камеры ТХП. По пылепроводу 14 подают вторую часть 13 исходной аэросмеси данной плазменно-угольной горелки. Она поступает в пылеконцентратор 12, откуда аэросмесь 6 с повышенной концентрацией угля направляют во вторую ступень 7. Из второй ступени камеры ТХП полученную в ней топливную смесь подают в третью ступень 9. Туда же подают слабозапыленный воздух 8, изъятый в пылеконцентраторе 12 из аэросмеси 13. Из третьей ступени топливную смесь подают в топку 11. Также в топку у устья плазменно-угольной горелки подают вторичный воздух по каналу 10.In Fig. 1, coal aerosol 4 is supplied to the
При наличии второго пылепитателя, подающего угольную пыль во вторую ступень камеры ТХП данной горелки, имеется возможность задавать требуемую концентрацию кислорода на входе второй ступени. Поэтому отпадает необходимость в пылеконцентраторе и, как следствие, отсутствуют слабозапыленный воздух и третья ступень 9 камеры ТХП - фиг.2.In the presence of a second dust collector that feeds coal dust into the second stage of the thermal processing chamber of this burner, it is possible to set the required oxygen concentration at the inlet of the second stage. Therefore, there is no need for a dust concentrator and, as a result, there is no slightly dusty air and the third stage 9 of the chamber of thermal processing - figure 2.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Включают плазмотрон 2, задают расходы пылеугольной аэросмеси 4 - в первую и 13 - во вторую ступени камеры ТХП. Задают расход вторичного воздуха в эту горелку через канал 10. Вытекающая из плазмотрона 2 плазменная струя 5 взаимодействует с поступающей в первую ступень 1 камеры аэромесью и воспламеняет ее. В результате горения части угля эта аэросмесь нагревается, происходит выделение горючих компонентов из угля и частичная газификация коксового остатка. Полученная топливная смесь поступает во вторую ступень камеры ТХП 7, где продолжается ее горение при взаимодействии с воздухом подаваемой в нее «холодной» аэросмеси 6. В результате нагрева угля, поступившего в аэросмеси 6 во вторую ступень, и выделения из него горючих компонентов получают топливную смесь из всей аэросмеси, подаваемой в данную горелку. Далее эту топливную смесь подают в третью ступень камеры ТХП, куда подают часть первичного воздуха 8, изъятую из аэросмеси второй ступени. В результате частичного ее горения температура топливной смеси повышается, утилизируется слабозапыленный воздух и она поступает в топку. При смешении топливной смеси с вторичным воздухом на выходе из устья плазменно-угольной горелки в топку получают горящий пылеугольный факел.Turn on the
При наличии отдельного пылепитателя в пылепроводе второй ступени камеры ТХП данной горелки пылеконцентратор и третья ступень камеры ТХП отсутствует, фиг.2, и топливная смесь из второй ступени поступает в топку 11, где в результате смешения с вторичным воздухом, поступающим по каналу 10, образуется горящий пылеугольный факел.If there is a separate dust collector in the dust pipe of the second stage of the THC chamber of this burner, the dust concentrator and the third step of the THC chamber are absent, Fig.2, and the fuel mixture from the second stage enters the furnace 11, where as a result of mixing with the secondary air entering through
Проведенные кинетические расчеты показали, что снижение концентрации кислорода в смеси с газами из первой ступени камеры ТХП ниже 8% сопровождается снижением надежности воспламенения аэросмеси во второй ступени камеры ТХП. Повышение концентрации сверх 10% ведет к повышению во второй ступени температуры коксового остатка частиц угля, поступившего из первой ступени камеры ТХП, выше 1700 К и вероятность шлакования возрастает. Для углей с легкоплавкой золой следует выбирать нижний предел, а для углей с тугоплавкой золой приемлем верхний предел концентрации кислорода в смеси газов на входе второй ступени. Из расчета следует, что концентрация кислорода в смеси газов на входе третьей ступени камеры ТХП при подаче в нее слабозапыленного воздуха, изъятого из аэросмеси второй ступени, в заданных условиях ниже 8% и ее шлакование на основе рассматриваемого эффекта не будет происходить.The kinetic calculations showed that a decrease in the concentration of oxygen in the mixture with gases from the first stage of the CHC chamber below 8% is accompanied by a decrease in the reliability of ignition of the air mixture in the second stage of the CHC chamber. An increase in concentration in excess of 10% leads to an increase in the second stage of the temperature of the coke residue of the coal particles coming from the first stage of the SEC chamber above 1700 K and the likelihood of slagging increases. For coal with low melting ash, a lower limit should be chosen, and for coal with refractory ash, the upper limit of the oxygen concentration in the gas mixture at the inlet of the second stage is acceptable. It follows from the calculation that the concentration of oxygen in the gas mixture at the inlet of the third stage of the CHP chamber when it is supplied with slightly dusty air taken from the second stage air mixture, under specified conditions, is below 8% and its slagging based on the effect under consideration will not occur.
Пример 1. Испытания проводились на котле ТП-170 с устройством для растопки, схема которого изображена на фиг.2. Использовался кузнецкий уголь Красногорского месторождения, теплотехнические характеристики которого следующие: теплота сгорания Qн p=21 МДж/кг, выход летучих компонентов на горючую массу Vг=20%, зольность и влажность на рабочую массу Аp=16%, Wp=12%. Температура начала жидкоплавкостного состояния его золы t3=1590 К. Она относится к группе легкоплавкой золы. Расход угля в первую ступень - 1 т/ч, во вторую - 2 т/ч. Концентрация угля в аэросмеси первой и второй ступени μ=0,5 кг/кг. При мощности плазмотрона 60 кВт на выходе второй ступени получили устойчиво горящий факел с температурой 1300 К. Наблюдалось накопление шлака на внутренней стенке второй ступени. Частицы шлака размером около 10-15 мм эпизодически срывались потоком и выносились из горелки. Осмотр плазменно-угольной горелки после двух часов ее работы показал наличие шлаковых отложений на стенке второй ступени камеры ТХП в области, прилегающей к ее выходу.Example 1. The tests were carried out on a boiler TP-170 with a device for kindling, a diagram of which is shown in figure 2. The Kuznetsk coal of the Krasnogorsk deposit was used, the thermal characteristics of which are as follows: calorific value Q n p = 21 MJ / kg, volatile components yield on combustible mass V g = 20%, ash content and humidity on working mass A p = 16%, W p = 12 % The onset temperature of the liquid-melting state of its ash is t 3 = 1590 K. It belongs to the group of low-melting ash. Coal consumption in the first stage - 1 t / h, in the second - 2 t / h. The concentration of coal in the first and second stage air mixtures is μ = 0.5 kg / kg. At a plasma torch power of 60 kW, a steadily burning torch with a temperature of 1300 K was obtained at the exit of the second stage. Slag accumulation was observed on the inner wall of the second stage. Slag particles of about 10-15 mm in size were occasionally torn off by a stream and carried out of the burner. Inspection of the plasma-coal burner after two hours of its operation showed the presence of slag deposits on the wall of the second stage of the thermal processing chamber in the area adjacent to its exit.
Пример 2. Испытания проводились с тем же кузнецким углем и устройством для растопки котла, изображенным на фиг.1. Расход угля остался неизменным: в первую ступень - 1 т/ч, во вторую - 2 т/ч. Концентрация угля в аэросмеси первой ступени и на входе пылеконцентратора μ=0,5 кг/кг. Мощность плазмотрона также осталась неизменной - 60 кВт. Расход газа, поступающего из первой ступени во вторую, определяют по известным методикам или расчетам по программе «Плазма-уголь-3» (см. [1]). Для данных условий он составил 2,6 т/ч. Исходя из условия задания концентрации кислорода на входе второй ступени 8% расход первичного воздуха в подаваемой в эту ступень «холодной» аэросмсеси должен быть 1,6 т/ч (μ=1,25 кг/кг). Такой расход воздуха (и концентрация угля в аэросмеси) обеспечивались посредством пылеконцентратора, установленного в пылепроводе подачи аэросмеси во вторую ступень (см. фиг.1). На выходе из горелки в топку наблюдался устойчиво горящий пылеугольный факел, температура которого 1200-1230 К. Признаков шлакования горелки в испытаниях при названных условиях не обнаружено.Example 2. The tests were carried out with the same Kuznetsk coal and the device for kindling the boiler, shown in figure 1. Coal consumption has remained unchanged: in the first stage - 1 t / h, in the second - 2 t / h. Coal concentration in the first stage air mixture and at the inlet of the dust concentrator μ = 0.5 kg / kg. The power of the plasma torch also remained unchanged - 60 kW. The flow rate of gas coming from the first stage to the second is determined by known methods or calculations using the Plasma-coal-3 program (see [1]). For these conditions, it amounted to 2.6 t / h. Based on the condition for setting the oxygen concentration at the inlet of the second stage to 8%, the primary air flow rate in the “cold” air mixture supplied to this stage should be 1.6 t / h (μ = 1.25 kg / kg). Such an air flow rate (and coal concentration in the air mixture) were provided by means of a dust concentrator installed in the dust line of the air mixture supply to the second stage (see Fig. 1). At the exit from the burner to the furnace, a steadily burning pulverized coal torch was observed, the temperature of which was 1200-1230 K. There were no signs of slagging of the burner in the tests under the mentioned conditions.
Список литературыBibliography
1. Жуков М.Ф., Карпенко Е.И., Перегудов B.C. и др. Плазменная безмазутная растопка котлов и стабилизация горения пылеугольного факела. - Новосибирск: Наука. - 1995. - 304 с.1. Zhukov M.F., Karpenko E.I., Peregudov B.C. etc. Plasma oil-free kindling of boilers and stabilization of the combustion of a pulverized coal torch. - Novosibirsk: Science. - 1995 .-- 304 s.
2. Перегудов B.C. Расчет плазменной стабилизации горения пылеугольного факела // Теплофизика и аэромеханика. - 2003. - Т.10. - №1. С.123-133.2. Peregudov B.C. Calculation of plasma stabilization of the combustion of a pulverized coal torch // Thermophysics and Aeromechanics. - 2003. - T. 10. - No. 1. S.123-133.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135155/06A RU2336465C2 (en) | 2006-10-04 | 2006-10-04 | Method of plasma-coal kindling of boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135155/06A RU2336465C2 (en) | 2006-10-04 | 2006-10-04 | Method of plasma-coal kindling of boiler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006135155A RU2006135155A (en) | 2008-04-10 |
| RU2336465C2 true RU2336465C2 (en) | 2008-10-20 |
Family
ID=40041402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006135155/06A RU2336465C2 (en) | 2006-10-04 | 2006-10-04 | Method of plasma-coal kindling of boiler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2336465C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2505748C1 (en) * | 2012-09-05 | 2014-01-27 | Константин Андреевич Федоров | Method for lighting-up and maintaining stable combustion in boiler units using coal-water fuel |
| RU2635178C1 (en) * | 2016-12-13 | 2017-11-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Two-stepted vortex burner |
| RU2658450C1 (en) * | 2017-07-06 | 2018-06-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Method of flaring of low-grade coals in boiler installations |
| RU2683052C1 (en) * | 2018-06-09 | 2019-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗиО-КОТЭС" | Vortex kindling pulverized coal burner |
| RU2731081C1 (en) * | 2020-04-17 | 2020-08-28 | Общество с ограниченной ответственностью «КОТЭС Актив» | Method for flare combustion of a fuel-air mixture and device for realizing a method using an electro-ionization igniter |
| RU2778593C1 (en) * | 2021-08-31 | 2022-08-22 | Денис Сергеевич Синельников | Method for the ignition and flare combustion of an air-fuel mixture and apparatus for the implementation of the method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112146124A (en) * | 2020-10-23 | 2020-12-29 | 华能安源发电有限责任公司 | Plasma gasification ignition device of coal-fired boiler |
-
2006
- 2006-10-04 RU RU2006135155/06A patent/RU2336465C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2505748C1 (en) * | 2012-09-05 | 2014-01-27 | Константин Андреевич Федоров | Method for lighting-up and maintaining stable combustion in boiler units using coal-water fuel |
| RU2635178C1 (en) * | 2016-12-13 | 2017-11-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Two-stepted vortex burner |
| RU2658450C1 (en) * | 2017-07-06 | 2018-06-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук (ИТ СО РАН) | Method of flaring of low-grade coals in boiler installations |
| RU2683052C1 (en) * | 2018-06-09 | 2019-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью "ЗиО-КОТЭС" | Vortex kindling pulverized coal burner |
| RU2731081C1 (en) * | 2020-04-17 | 2020-08-28 | Общество с ограниченной ответственностью «КОТЭС Актив» | Method for flare combustion of a fuel-air mixture and device for realizing a method using an electro-ionization igniter |
| RU2779675C1 (en) * | 2021-08-25 | 2022-09-12 | Денис Сергеевич Синельников | Method for flare combustion of an air-fuel mixture and apparatus for the implementation of the method |
| RU2778593C1 (en) * | 2021-08-31 | 2022-08-22 | Денис Сергеевич Синельников | Method for the ignition and flare combustion of an air-fuel mixture and apparatus for the implementation of the method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006135155A (en) | 2008-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2336465C2 (en) | Method of plasma-coal kindling of boiler | |
| KR890001113B1 (en) | Nitric oxide and sulfur oxide emission reduction method | |
| CN101324341B (en) | Pure oxygen ignition/stable combustion device and method for pulverized coal boiler | |
| EP0432293B1 (en) | Method for recovering waste gases from coal combustor | |
| JP2010043840A (en) | Method and apparatus for melting waste | |
| CN108534175B (en) | Plasma gasification ignition stable combustion device and method for coal-fired boiler | |
| CN101479530B (en) | Oxygen-enhanced combustion of unburned carbon in ash | |
| RU2174649C2 (en) | Pulverized-coal lighting-up burner and method of its operation | |
| RU2339878C2 (en) | Method of plasma-coal lighting up of boiler and associated plant | |
| RU2201554C1 (en) | Method for plasma ignition of pulverized coal | |
| JP5981696B2 (en) | Gasification melting equipment melting furnace | |
| RU2631959C1 (en) | Method of coal combustion, subjected to mechanical and plasma treatment | |
| RU2658450C1 (en) | Method of flaring of low-grade coals in boiler installations | |
| JP4393977B2 (en) | Burner structure for burning flame retardant carbon powder and its combustion method | |
| RU2267055C1 (en) | Method for common burning of natural gas and dust of carbon- containing material in vertical prismatic tetrahedral fire box of boiler | |
| RU2399842C1 (en) | Plasma-coal lighting-up method of pulverised-coal fired boiler | |
| RU2056589C1 (en) | Pulverized-coal system | |
| RU2071010C1 (en) | Method for removal of fluid slag from boiler furnace | |
| RU2425284C1 (en) | Plasma-cyclone chambers (versions) | |
| Buyantuev et al. | al. Thermal Processing of Coal in the Plasma Pulverized-Coal Burner | |
| RU2137045C1 (en) | Method of thermal treatment of solid fuel for burner | |
| RU2407948C1 (en) | Three-stage coal combustion method by using plasma thermochemical treatment | |
| RU2277674C1 (en) | Boiling plant | |
| SU1695043A1 (en) | Method of fuel combustion | |
| RU2057990C1 (en) | Method for combined fuel combustion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091005 |