PL204320B1

PL204320B1 - Power boiler feeding system equipped with low-emission burners

Info

Publication number: PL204320B1
Application number: PL358847A
Authority: PL
Inventors: Joachim Adamczyk; Stanisław Gębala; Jarosław Kosałka; Lenard Kosowski; Mirosław Krupa; Jan Kurp; Marek Pronobis; Zdzisław Przydatek; Edward Sędzielowski; Jerzy Wrona
Original assignee: & Lstrok Udniowy Koncern Energ
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2009-12-31
Also published as: PL358847A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest układ zasilania energetycznego kotła z niskoemisyjnymi palnikami, z frontowym ukł adem palników niskoemisyjnych, opalanego wę glowym pył em. Uk ład jest przeznaczony do stosowania sposobu zasilania paliwem energetycznego kotła według polskiego zgłoszenia do UP RP za nr P 358652.The subject of the invention is a power supply system for a boiler with low-emission burners, with a frontal system of low-emission burners, fired with coal dust. The system is intended for the use of the boiler fueling method according to the Polish application to the Polish Patent Office under the number P 358652.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 171108 układ zasilania paliwem energetycznego kotła opalanego węglowym pyłem ma poszczególne węglowe młyny połączone z parami palników, przy czym w każdej parze palników jeden z palników jest usytuowany w wyższym rzędzie, a drugi z palników tej pary jest usytuowany w niższym rzędzie. Układ służy do stosowania sposobu, którego celem jest niskoemisyjne spalanie, czyli spalanie z niską zawartością NOx w spalinach. Sposób polega na zasilaniu palników usytuowanych w dolnych rzędach mieszanką paliwowo-powietrzną bogatą, o współczynniku nadmiaru powietrza λ<1, a palników usytuowanych w górnych rzędach, mieszanką paliwowo-powietrzną ubogą, o współczynniku nadmiaru powietrza a>1. Taki sposób zasilania palników mieszanką paliwowo-powietrzną zróżnicowanej jakości uzyskuje się w znanym układzie przez zastosowanie węglowych młynów, z których każdy dostarcza dwie mieszanki paliwowo-powietrzne różnej jakości. Bogata mieszanka jest dostarczana odrębnym przewodem łączącym młyn z palnikiem do palników usytuowanych w dolnych rzędach, a uboga mieszanka jest dostarczana odrębnym przewodem łączącym młyn z palnikiem do palników usytuowanych w górnych rzędach.Known from Polish patent specification No. 171108, the fuel supply system of a pulverized coal-fired boiler has individual coal mills connected to pairs of burners, where in each pair of burners one of the burners is located in the upper row, and the other burner of this steam is located in the lower row . The system is used to apply a method which aims at low emission combustion, i.e. combustion with a low NOx content in the exhaust gas. The method consists in feeding the burners located in the lower rows with a rich fuel-air mixture with the excess air ratio λ <1, and the burners located in the upper rows with a lean fuel-air mixture with the excess air ratio a> 1. Such a method of supplying the burners with a fuel-air mixture of different quality is achieved in a known system by the use of coal mills, each of which provides two fuel-air mixtures of different quality. The rich mix is supplied via a separate mill to burner line to the lower rows of burners and the lean mix is supplied through a separate mill to burner line to the upper rows of burners.

Znany jest układ zasilania paliwem energetycznego kotła opalanego węglowym pyłem, którego palniki we frontowym układzie są palnikami niskoemisyjnymi. Tego rodzaju palniki mają taką budowę, iż dostarczana przez nie do paliwowej komory mieszanka spala się tworząc spaliny o małej zawartości NOx. Palniki usytuowane są w ścianie komory spalania w poziomych rzędach rozmieszczonych jeden nad drugim. Wszystkie palniki są zaopatrywane z węglowych młynów w mieszankę tej samej jakości. Poszczególne węglowe młyny dostarczają mieszankę paliwowo-powietrzną do wszystkich palników jednego rzędu. Przewód początkowy łączący młyn z palnikami jest w dalszym przebiegu rozgałęziony na tyle przewodów, ile jest palników zaopatrywanych w mieszankę przez ten młyn.There is a known fuel supply system for a coal-fired boiler, the burners of which in the front system are low-emission burners. Such burners are designed in such a way that the mixture they supply to the fuel chamber burns to form exhaust gas with a low NOx content. The burners are located in the wall of the combustion chamber in horizontal rows arranged one above the other. All burners are supplied from coal mills with a mixture of the same quality. The individual coal mills supply the fuel-air mixture to all burners of one row. The initial conduit connecting the mill to the burners is then branched into as many conduits as there are burners supplied with a mixture by the mill.

Zastosowanie niskoemisyjnych palników powoduje szybką korozję materiału ekranów. Szybka korozja jest wywołana szczególnym składem spalin powstających przy stosowaniu niskoemisyjnych palników. Spaliny te mają małą zawartość O2 i jednocześnie dużą zawartość CO i H2S. Jest to atmosfera redukcyjna, co wywołuje przyspieszenie korozji stali stykającej się z tą atmosferą.The use of low-emission burners causes rapid corrosion of the shield material. Rapid corrosion is due to the specific composition of the exhaust gases produced by the use of low-emission burners. These exhaust gases have a low O2 content and at the same time a high CO and H2S content. It is a reducing atmosphere, which accelerates the corrosion of steel in contact with this atmosphere.

Celem wynalazku jest opracowanie układu zasilania paliwem energetycznego kotła zapewniającego spowolnienie szybkości procesu korozji ekranów kotła.The aim of the invention is to develop a fuel supply system for a boiler that will slow down the corrosion process of boiler screens.

Według wynalazku układ zasilania energetycznego kotła opalanego węglowym pyłem z frontowym układem palników niskoemisyjnych, które to palniki są w ścianie paleniskowej komory usytuowane w poziomych rzędach rozmieszczonych jeden nad drugim, przy czym wszystkie palniki jednego rzędu są połączone z jednym węglowym młynem za pomocą przewodu, którego pojedyncza początkowa część jest w dalszym przebiegu przewodu rozgałęziona na odrębne przewody połączone z poszczególnymi palnikami, a wszystkie młyny dostarczają mieszankę paliwowo-powietrzną tej samej jakości, charakteryzuje się tym, że ma w końcowych przewodach połączonych ze skrajnymi palnikami zwężki umożliwiające wprowadzenie do palników mieszanki pyłowo-powietrznej o mniejszej koncentracji pyłu węglowego.According to the invention, the power supply system of a pulverized coal-fired boiler with a front system of low-emission burners, which burners are located in the combustion wall of the chamber in horizontal rows arranged one above the other, with all burners of one row being connected to one coal mill by means of a conduit whose single the initial part is in the further course of the pipe branched into separate pipes connected to individual burners, and all mills provide the same quality fuel-air mixture, characterized by the fact that in the end pipes connected to the extreme burners there are oranges enabling the introduction of dust-air mixture to the burners with a lower concentration of coal dust.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w widoku, w ujęciu schematycznym na rysunku.The subject of the invention has been presented in a schematic view in the drawing.

W ścianie paleniskowej komory K znajdują się palniki oznaczone od 1 do 24 pogrupowane w poziome rzędy po sześć palników w rzędzie. Rzędy palników są usytuowane jeden nad drugim. Palniki 1, 2, 3, 4, 5 i 6 usytuowane w górnym rzędzie są połączone z węglowym młynem M1 za pomocą przewodu, którego początkowa część A rozgałęzia się na przewody A1 i A2. Przewody A1 i A2 rozgałęziają się każdy na trzy końcowe przewody, które są połączone z poszczególnymi palnikami. Końcowy przewód a jest połączony ze skrajnym palnikiem 1, a końcowy przewód b jest połączony ze skrajnym palnikiem 6. W końcowych przewodach a i b są wbudowane zwężki 25. Odpowiednio palniki 7, 8, 9, 10, 11 i 12 są połączone z młynem M4, palniki 13, 14, 15, 16, 17 i 18 z młynem M2, a palniki 19, 20, 21, 22, 23 i 24 z młynem M3. W końcowych przewodach c, d, e, f, g i h zabudowano zwężki 25 w celu ograniczenia przepływu paliwa. Zwężki 25 (przesłony) są urządzeniami zabudowanymi w przewodach mieszaniny pyłowo-powietrznej przed napływem do palnika, w związku z czym sam palnik nie podlega modernizacji.In the combustion wall of chamber K there are burners marked from 1 to 24, grouped in horizontal rows with six burners in a row. The rows of burners are arranged one above the other. Burners 1, 2, 3, 4, 5 and 6 located in the upper row are connected to the coal mill M1 by a conduit whose upstream part A branches into conduits A1 and A2. The leads A1 and A2 each branch into three end leads which are connected to the individual burners. End conductor a is connected to extreme burner 1 and end conductor b is connected to extreme burner 6. In end conductors a and b there are built-in orifices 25. Burners 7, 8, 9, 10, 11 and 12 are respectively connected to mill M4, burners 13, 14, 15, 16, 17 and 18 with mill M2, and burners 19, 20, 21, 22, 23 and 24 with mill M3. In the end lines c, d, e, f, g and h, reducers 25 are built in to restrict the fuel flow. Venturi 25 (diaphragms) are devices installed in the ducts of the dust-air mixture before the inflow to the burner, therefore the burner itself is not subject to modernization.

PL 204 320 B1PL 204 320 B1

Zgodnie ze sposobem według zgłoszenia do UP RP za nr P 358652, celem zapobieżenia szybkiej korozji do paleniskowej komory K wprowadza się równolegle do bocznych ekranów, w ich bezpośredniej bliskości, strumień ubogiej mieszanki, czyli zawierającej nadmiar tlenu. Strumień tej mieszanki oddziela agresywne spaliny ze środkowej części paleniskowej komory K od ekranów, przez co zmniejsza szybkość korozji i zarazem strumień tej uboższej mieszanki spalając się tworzy spaliny mniej agresywne względem materiału ekranów. Zgodnie z tym skrajne palniki 1, 6, 7, 12, 13, 18, 19 i 24 są zaopatrywane w ubogą mieszankę paliwowo-powietrzną. Uzyskuje się to przez ograniczenie przepływu paliwa końcowymi przewodami a, b, c, d, e, f, g i h do skrajnych palników 1, 6, 7, 12, 13, 18, 19 i 24. W konsekwencji przy dostarczaniu do skrajnych palników 1, 6, 7, 12, 13, 18, 19, 24 tej samej ilości powietrza wtórnego co do innych palników, przy zmniejszonej ilości pyłu w jednostce czasu, otrzymuje się mieszankę paliwowo-powietrzną wpływającą do komory spalania względnie zubożoną.According to the method according to the application to the Polish Patent Office under the number P 358652, in order to prevent rapid corrosion, a stream of a lean mixture, i.e. containing excess oxygen, is introduced into the furnace chamber K, parallel to the side screens, in close proximity to them. The stream of this mixture separates the aggressive flue gases from the central part of the combustion chamber K from the screens, thus reducing the corrosion rate and, at the same time, the stream of this mixture, while burning, creates flue gases that are less aggressive to the screen material. Accordingly, end burners 1, 6, 7, 12, 13, 18, 19 and 24 are supplied with a lean fuel / air mixture. This is achieved by restricting the fuel flow through end lines a, b, c, d, e, f, g and h to end burners 1, 6, 7, 12, 13, 18, 19 and 24. Consequently, when feeding to end burners 1, 6, 7, 12, 13, 18, 19, 24 of the same amount of secondary air as for other burners, with a reduced amount of dust per unit time, a fuel-air mixture flowing into the combustion chamber is obtained, relatively lean.

Claims

Power supply system for a low-emission coal-fired coal-fired boiler with a frontal low-emission burner system, which burners are located in the furnace wall of the chamber in horizontal rows arranged one above the other, all the burners of one row are connected to one coal mill by the main fuel pipe , the single initial part of which is branched downstream into separate lines connected to the individual burners, and all mills provide a fuel-air mixture of the same quality, characterized by having (a, b, c, d, e, f, g, h) connected to the extreme burners (1, 6, 7, 12, 13, 18, 19, 24) orifice (25) enabling the introduction of a dust-air mixture with a lower concentration of coal dust into the burners.