[go: up one dir, main page]

RU2638898C1 - Method of steam boiler operation - Google Patents

Method of steam boiler operation Download PDF

Info

Publication number
RU2638898C1
RU2638898C1 RU2017108071A RU2017108071A RU2638898C1 RU 2638898 C1 RU2638898 C1 RU 2638898C1 RU 2017108071 A RU2017108071 A RU 2017108071A RU 2017108071 A RU2017108071 A RU 2017108071A RU 2638898 C1 RU2638898 C1 RU 2638898C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boiler
furnace
water
steam
temperature
Prior art date
Application number
RU2017108071A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Шарапов
Мария Дмитриевна Белова
Виктория Игоревна Ласкина
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2017108071A priority Critical patent/RU2638898C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2638898C1 publication Critical patent/RU2638898C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

FIELD: heating system.
SUBSTANCE: method of steam boiler operation, after which air and natural gas used as fuel are fed into furnace, the warmth of products of combustion is derived to boiler water and steam, after which the outgoing gases are removed from the boiler to atmosphere, blowoff water is derived from boiler drum. Blowoff water is injected in the furnace of boiler, thereby reducing the temperature of combustion products and suppressing the formation of nitrogen oxides in the furnace, the amount of the injected blowoff water is controlled by the pulse from the temperature sensor of combustion products in the most heat stressed part of the furnace, the outgoing gases are cooled below the condensation temperature of water steam, formed during the injection of blowoff water into the furnace, and the condensate formed during the cooling of outgoing gases is used in the steam-water cycle of the boiler, for example, is fed into the feedwater deaerator.
EFFECT: decrease in temperature in the most heat-stressed part of the furnace and prevention of formation of nitrogen oxides.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для повышения экологической безопасности и экономичности котельной установки.The invention relates to the field of power engineering and can be used to improve environmental safety and efficiency of a boiler plant.

Известен аналог - способ работы парового котла, по которому в топку парового котла подают топливо и воздух, продукты сгорания топлива отдают теплоту котловой воде и пару, после чего уходящие газы удаляют из котла в атмосферу, из барабана котла отводят продувочную воду (см. кн. Немцева З.Ф., Арсеньева Г.В. «Теплоэнергетические установки и теплоснабжение» М.: Энергоиздат. 1982. Рис. 16.1.1 на с. 258 и описание к нему на с. 257-263). Этот аналог принят в качестве прототипа.An analogue is known - the method of operation of a steam boiler, according to which fuel and air are supplied to the furnace of a steam boiler, fuel combustion products give heat to the boiler water and steam, after which the exhaust gases are removed from the boiler to the atmosphere, purge water is removed from the boiler drum (see book. Nemtseva Z.F., Arsenyeva G.V. “Thermal power plants and heat supply”, Moscow: Energy Publishing House, 1982. Fig. 16.1.1 on p. 258 and a description on it on p. 257-263). This analogue is adopted as a prototype.

Недостатки аналога и прототипа заключаются в пониженных экономичности и экологической безопасности работы котельной установки из-за образования большого количества оксидов азота NOx в топке котла при сжигании топлива, особенно при сжигании мазута. Интенсивность образования NOx непосредственно связана с температурным режимом работы топки.The disadvantages of the analogue and prototype are the reduced cost-effectiveness and environmental safety of the boiler plant due to the formation of a large amount of nitrogen oxides NO x in the boiler furnace during fuel combustion, especially when burning fuel oil. The intensity of NO x formation is directly related to the temperature regime of the furnace.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экологической безопасности и экономичности работы котла путем снижения температуры в наиболее теплонапряженной части топки и предотвращения образования оксидов азота при экономичной работе котельной установки.The technical result achieved by the present invention is to increase the environmental safety and efficiency of the boiler by lowering the temperature in the most heat-stressed part of the furnace and preventing the formation of nitrogen oxides during economic operation of the boiler plant.

Для достижения этого результата предложен способ работы парового котла, по которому в топку парового котла подают топливо и воздух, продукты сгорания топлива отдают теплоту котловой воде и пару, после чего уходящие газы удаляют из котла в атмосферу, из барабана котла отводят продувочную воду.To achieve this result, a method for operating a steam boiler is proposed, in which fuel and air are supplied to the furnace of a steam boiler, fuel combustion products give heat to the boiler water and steam, after which the flue gases are removed from the boiler to the atmosphere, purge water is removed from the boiler drum.

Особенность заключается в том, что в топку котла впрыскивают продувочную воду, благодаря чему снижают температуру продуктов сгорания топлива в наиболее теплонапряженной части топки и подавляют образование оксидов азота в топке, количество впрыскиваемой продувочной воды регулируют по импульсу от датчика содержания оксидов азота в уходящих газах котла, уходящие газы охлаждают ниже температуры конденсации водяных паров, образующихся при впрыске в топку продувочной воды, а образовавшийся при охлаждении уходящих газов конденсат используют в пароводяном цикле котла, например, подают в деаэратор питательной воды.The peculiarity lies in the fact that purge water is injected into the furnace of the boiler, which reduces the temperature of the combustion products of the fuel in the most heat-stressed part of the furnace and suppresses the formation of nitrogen oxides in the furnace, the amount of injected purge water is regulated by the pulse from the sensor of the content of nitrogen oxides in the exhaust gases of the boiler, the flue gases are cooled below the condensation temperature of water vapor generated by injection of purge water into the furnace, and the condensate formed during cooling of the flue gases is used They are fed into the steam-water cycle of the boiler, for example, fed to the deaerator of feed water.

Предложенная совокупность признаков заявленного способа позволяет уменьшить образование NOx в топке за счет снижения температуры в наиболее теплонапряженной части топки при экономичной работе оборудования.The proposed set of features of the claimed method allows to reduce the formation of NO x in the furnace by lowering the temperature in the most heat-stressed part of the furnace during economic operation of the equipment.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.Next, we consider the information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the desired technical result.

На чертеже изображена принципиальная схема котельной установки. Котельная установка содержит паровой котел 1 с топкой 2. К барабану 3 парового котла 1 подключен трубопровод 4 отвода продувочной воды, который связан с форсункой 5 впрыска продувочной воды в топку 2. На трубопроводе 4 установлен регулирующий клапан 6, связанный с регулятором 7 содержания оксидов азота в уходящих газах. Регулятор 7 соединен с датчиком 8 содержания оксидов азота NOx в уходящих газах. Паровой котел 1 подключен к дымовой трубе 9 газоходом 10, в котором установлен датчик 8. Конденсационный теплоутилизатор 11, установленный на выходе уходящих газов из конвективной части парового котла 1, связан с деаэратором 12 конденсатопроводом 13. К деаэратору 12 также подключен трубопровод 14 химически очищенной добавочной питательной воды, связывающий деаэратор 12 с водоподготовительной установкой 15.The drawing shows a schematic diagram of a boiler plant. The boiler installation contains a steam boiler 1 with a furnace 2. A purge water pipe 4 is connected to the drum 3 of a steam boiler 1, which is connected to a nozzle 5 for injecting purge water into the furnace 2. A control valve 6 is installed on the pipe 4 and is connected to the regulator 7 for the content of nitrogen oxides in flue gases. The controller 7 is connected to a sensor 8 for the content of nitrogen oxides NO x in the exhaust gases. The steam boiler 1 is connected to the chimney 9 with a gas duct 10 in which a sensor 8 is installed. A condensation heat exchanger 11 installed at the outlet of the flue gases from the convective part of the steam boiler 1 is connected to a deaerator 12 by a condensate line 13. A pipe 14 of chemically cleaned additional gas is also connected to the deaerator 12 feed water connecting the deaerator 12 with the water treatment plant 15.

Способ работы парового котла осуществляется следующим образом.The method of operation of a steam boiler is as follows.

В топку 2 парового котла 1 подают топливо и воздух, в результате сжигания топлива вырабатывают пар, который выделяется в барабане 3. Из барабана 3 парового котла 1 по трубопроводу 4 отводят продувочную воду. Продукты сгорания отводят дымососом по газоходу 10 через дымовую трубу 9 в атмосферу. По импульсу от датчика 8 содержания оксидов азота NOx, установленного в газоходе 10, регулятором 7 изменяют положение регулирующего клапана 6 и, следовательно, количество впрыскиваемой продувочной воды через форсунку 5. Уходящие газы охлаждают ниже температуры конденсации водяных паров, содержащихся в уходящих газах, в конденсационном теплоутилизаторе 11. Образовавшийся при охлаждении уходящих газов конденсат по конденсатопроводу 13 подают в деаэратор 12, благодаря чему утилизируют теплоту конденсации и массу водяных паров, образовавшихся при впрыске в топку 2 продувочной воды. При необходимости в деаэратор 12 подают приготовленную в водоподготовительной установке 15 добавочную питательную воду.Fuel and air are supplied to the furnace 2 of the steam boiler 1, and as a result of fuel combustion, steam is generated which is released in the drum 3. From the drum 3 of the steam boiler 1, purge water is withdrawn via a pipe 4. Combustion products are removed by a smoke exhauster through a flue 10 through a chimney 9 to the atmosphere. The pulse from the sensor 8 of the content of nitrogen oxides NO x installed in the duct 10, the regulator 7 changes the position of the control valve 6 and, therefore, the amount of injected purge water through the nozzle 5. The flue gases are cooled below the condensation temperature of the water vapor contained in the flue gases, condensation heat exchanger 11. Condensate formed during cooling of the exhaust gases is fed through the condensate line 13 to the deaerator 12, due to which the heat of condensation and the mass of water vapor generated When injected into the furnace 2 blowdown water. If necessary, in the deaerator 12 serves additional feed water prepared in the water treatment plant 15.

Отметим, конденсат водяных паров значительно чище продувочной воды, из которой эти пары образовались, что и позволяет полностью утилизировать теплоту и массу этих паров в цикле питательной воды парового котла.Note that the condensate of water vapor is much cleaner than the purge water from which these vapors are formed, which allows us to completely utilize the heat and mass of these vapors in the feed water cycle of the steam boiler.

Поддержание заданной температуры продуктов сгорания топлива в наиболее теплонапряженной части топки, исключающей образование оксидов азота в топке, за счет регулируемого впрыска продувочной воды и утилизация массы и теплоты конденсации образующихся при этом водяных паров позволяет повысить экологическую безопасность и экономичность работы котельной установки, снизить вредное антропогенное воздействие на климатическую систему за счет исключения выбросов NOx в атмосферу при экономичной работе оборудования котельной установки.Maintaining a predetermined temperature of the fuel combustion products in the most heat-stressed part of the furnace, excluding the formation of nitrogen oxides in the furnace, due to the controlled injection of purge water and the utilization of the mass and heat of condensation of the water vapor generated in this process, can increase the environmental safety and efficiency of the boiler plant and reduce harmful anthropogenic effects to the climate system by eliminating NO x emissions into the atmosphere during economical operation of boiler plant equipment.

Claims (1)

Способ работы парового котла, по которому в топку котла подают воздух и используемый в качестве топлива природный газ, теплоту продуктов сгорания топлива отводят котловой воде и пару, после чего уходящие газы удаляют из котла в атмосферу, из барабана котла отводят продувочную воду, отличающийся тем, что в топку котла впрыскивают продувочную воду, благодаря чему снижают температуру продуктов сгорания топлива в наиболее теплонапряженной части топки и подавляют образование оксидов азота в топке, количество впрыскиваемой продувочной воды регулируют по импульсу от датчика содержания оксидов азота в уходящих газах котла, уходящие газы охлаждают ниже температуры конденсации водяных паров, образующихся при впрыске в топку продувочной воды, а образовавшийся при охлаждении уходящих газов конденсат используют в пароводяном цикле котла, например подают в деаэратор питательной воды.The method of operation of a steam boiler, in which air and natural gas used as fuel are supplied to the boiler furnace, the heat of the fuel combustion products is removed to the boiler water and steam, after which the exhaust gases are removed from the boiler to the atmosphere, purge water is removed from the boiler drum, characterized in that that purge water is injected into the furnace of the boiler, due to which the temperature of the combustion products of the fuel in the most heat-stressed part of the furnace is reduced and the formation of nitrogen oxides in the furnace is suppressed, the amount of injected purge water p The pulse is regulated by a pulse from the sensor of the content of nitrogen oxides in the boiler flue gases, the flue gases are cooled below the condensation temperature of the water vapor generated by injection into the furnace of purge water, and the condensate formed during cooling of the flue gas is used in the boiler water-steam cycle, for example, it is fed into the feed water deaerator.
RU2017108071A 2017-03-10 2017-03-10 Method of steam boiler operation RU2638898C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017108071A RU2638898C1 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Method of steam boiler operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017108071A RU2638898C1 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Method of steam boiler operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2638898C1 true RU2638898C1 (en) 2017-12-18

Family

ID=60718937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017108071A RU2638898C1 (en) 2017-03-10 2017-03-10 Method of steam boiler operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2638898C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735042C1 (en) * 2020-05-26 2020-10-27 Михаил Евгеньевич Пузырев Condensation heat recovery unit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1448170A1 (en) * 1986-07-07 1988-12-30 Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина Installation for flame neutralization of effluents
JPH10292181A (en) * 1997-04-21 1998-11-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gasification equipment
RU2168677C1 (en) * 2000-03-23 2001-06-10 Закрытое акционерное общество "Группа "Исследования. Конструирование. Автоматизация" System for protection of heating surface of steam superheater against superheat at increased delivery of fuel to steam boiler furnace
RU2172890C2 (en) * 1996-05-09 2001-08-27 Раймо Вяянянен Hot gas generating method and apparatus
RU2499192C1 (en) * 2012-07-10 2013-11-20 Анатолий Данилович Грига Method for automatic control of burning process in thermal unit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1448170A1 (en) * 1986-07-07 1988-12-30 Ивановский энергетический институт им.В.И.Ленина Installation for flame neutralization of effluents
RU2172890C2 (en) * 1996-05-09 2001-08-27 Раймо Вяянянен Hot gas generating method and apparatus
JPH10292181A (en) * 1997-04-21 1998-11-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gasification equipment
RU2168677C1 (en) * 2000-03-23 2001-06-10 Закрытое акционерное общество "Группа "Исследования. Конструирование. Автоматизация" System for protection of heating surface of steam superheater against superheat at increased delivery of fuel to steam boiler furnace
RU2499192C1 (en) * 2012-07-10 2013-11-20 Анатолий Данилович Грига Method for automatic control of burning process in thermal unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735042C1 (en) * 2020-05-26 2020-10-27 Михаил Евгеньевич Пузырев Condensation heat recovery unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100366873B1 (en) Reheating Flue Gas for Selective Catalytic Systems
US20200149741A1 (en) Method for operating flue gas purification system
RU2638898C1 (en) Method of steam boiler operation
RU2639470C1 (en) Method of steam boiler operation
WO2010119177A3 (en) A method of reducing flue gas emissions and a boiler
Roslyakov et al. Studying the possibility of separate and joint combustion of Estonian shales and oil shale retort gas at thermal power plants
RU182258U1 (en) STEAM BOILER
RU2805186C9 (en) Boiler unit
RU2805186C1 (en) Boiler unit
RU2684514C1 (en) Boiler plant
RU182254U1 (en) STEAM BOILER
CN208750738U (en) A kind of processing system for burning combined steam overheat
RU2684720C1 (en) Boiler plant
RU2805187C9 (en) Boiler unit operation method
RU2805187C1 (en) Boiler unit operation method
RU2684515C1 (en) Boiler plant
RU182260U1 (en) STEAM BOILER
RU182256U1 (en) STEAM BOILER
RU182259U1 (en) STEAM BOILER
RU182255U1 (en) STEAM BOILER
RU2601783C1 (en) Direct-flow steam boiler on solid fuel with inverted combustion chamber for steam-turbine power unit of ultra-supercritical steam parameters
RU2777998C1 (en) Operating method for the boiler plant
RU182248U1 (en) STEAM BOILER
RU2810863C1 (en) Boiler unit
RU2681111C1 (en) Boiler plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190311