MD4270C1 - Power plant for burning fuel and process for recycling smoke gases for fuel burning therein - Google Patents
Power plant for burning fuel and process for recycling smoke gases for fuel burning therein Download PDFInfo
- Publication number
- MD4270C1 MD4270C1 MDA20130035A MD20130035A MD4270C1 MD 4270 C1 MD4270 C1 MD 4270C1 MD A20130035 A MDA20130035 A MD A20130035A MD 20130035 A MD20130035 A MD 20130035A MD 4270 C1 MD4270 C1 MD 4270C1
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- gases
- pipe
- outside air
- smoke
- gas
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2202/00—Fluegas recirculation
- F23C2202/30—Premixing fluegas with combustion air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2202/00—Fluegas recirculation
- F23C2202/50—Control of recirculation rate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
Invenţia se referă la termoenergetică, în particular la instalaţii energetice pentru arderea diferitelor tipuri de combustibil şi la procedee de utilizare a gazelor fumigene pentru arderea combustibilului în instalaţii energetice. The invention relates to thermoenergetics, in particular to energy installations for burning different types of fuel and to methods of using flue gases for burning fuel in energy installations.
Se ştie că pentru arderea completă a oricărui combustibil în condiţii reale se utilizează aerul exterior, care include din punct de vedere teoretic partea de aer exterior necesară, al cărei oxigen participă la reacţia chimică de ardere a combustibilului, şi partea de aer exterior excesivă, care conţine oxigen, ce nu participă la reacţia chimică de ardere a combustibilului. În focarele contemporane coeficientul excesului de aer exterior la arderea combustibilului solid se ia egal cu 1,2…1,6, iar la arderea combustibililor lichid şi gazos - cu 1,05…1,15 [1, pag. 43], [2, pag. 2]. În coeficienţii menţionaţi mai sus părţile întregi ale numerelor din punct de vedere teoretic reprezintă părţile de aer exterior necesare, al căror oxigen participă la reacţia chimică de ardere a combustibilului, iar a zecea şi a suta părţi ale acestor numere reprezintă părţile de aer exterior excesive, care conţin oxigen, ce nu participă la reacţia chimică de ardere a combustibilului. Se ştie (Зах Р. Г. Котельные установки, Энергия, Москва, 1968, pag. 106-109) că la arderea completă a diferitelor tipuri de combustibil cantitatea de aer exterior excesivă se măreşte odată cu micşorarea volumului combustibilului de ardere din cauza necesităţii de a reduce producţia de energie termică de agregatul de cazane. Astfel, pentru cărbunele brun pulverulent volumul de aer exterior excesiv poate constitui de la 20% până la 60% din volumul de aer exterior necesar din punct de vedere teoretic, ceea ce demonstrează că se produc pierderi de căldură considerabile, prin urmare, se reduce eficienţa combustibilului de ardere. De aceea utilizarea pentru amestecare a 20…35% de gaze fumigene din cantitatea totală a acestora (Зах Р. Г. Котельные установки, Энергия, Москва, 1968, pag. 43, 109) aduce doar o oarecare economie de căldură, dar o parte de căldură considerabilă, ca şi mai înainte, se emană cu volumul de gaze fumigene, corespunzător volumului de aer exterior excesiv, utilizat în procesul de ardere al combustibilului, ceea ce reduce eficienţa funcţionării dispozitivului energetic şi sporeşte cheltuielile acestuia pentru necesităţile proprii. It is known that for the complete combustion of any fuel in real conditions, outside air is used, which theoretically includes the necessary part of outside air, whose oxygen participates in the chemical reaction of fuel combustion, and the excessive part of outside air, which it contains oxygen, which does not participate in the chemical reaction of fuel combustion. In contemporary fireplaces, the coefficient of excess external air when burning solid fuel is equal to 1.2...1.6, and when burning liquid and gaseous fuels - by 1.05...1.15 [1, page 43], [2 , page 2]. In the coefficients mentioned above, the whole parts of the numbers theoretically represent the necessary parts of outside air, whose oxygen participates in the chemical reaction of fuel combustion, and the tenths and hundredths of these numbers represent the excessive parts of outside air, which contain oxygen, which does not participate in the chemical reaction of fuel combustion. It is known (Зах Р. Г. Котельные устаница, Енергия, Москва, 1968, pp. 106-109) that during the complete combustion of various types of fuel, the amount of excessive outside air increases with the decrease in the volume of the combustion fuel due to the need to to reduce the thermal energy production of the boiler unit. Thus, for pulverized brown coal, the excessive outdoor air volume can be from 20% to 60% of the theoretically required outdoor air volume, which demonstrates that considerable heat loss occurs, therefore reducing the efficiency combustion fuel. That is why the use for mixing of 20...35% of flue gases from their total amount (Зах Р. Г. Котельные устаница, Енергия, Москва, 1968, page 43, 109) brings only some heat savings, but a part of considerable heat, as before, is emitted with the volume of flue gases, corresponding to the excessive volume of outside air used in the fuel combustion process, which reduces the efficiency of the energy device's operation and increases its expenses for its own needs.
Dezavantajele cazanelor cunoscute constau în lipsa posibilităţii de reglare a debitării aerului exterior pentru arderea combustibilului în funcţie de reducerea cantităţii combustibilului de ardere, când este necesară reducerea producţiei de energie termică, iar utilizarea conductei de recirculaţie duce la amestecarea necalitativă a gazelor fumigene cu aerul din exterior, deoarece începutul procesului de amestecare se produce numai în arzător. Aceasta duce la concentraţia de oxigen neuniformă în amestecul de aer exterior şi gaze fumigene şi la arderea incompletă a combustibilului, ceea ce reduce eficienţa funcţionării şi sporeşte cheltuielile pentru necesităţile proprii ale cazanelor. The disadvantages of known boilers consist in the lack of possibility to regulate the flow of outside air for fuel combustion depending on the reduction of the amount of combustion fuel, when it is necessary to reduce the production of thermal energy, and the use of the recirculation pipe leads to the low-quality mixing of flue gases with outside air , because the beginning of the mixing process occurs only in the burner. This leads to the uneven oxygen concentration in the mixture of outside air and flue gases and to the incomplete combustion of the fuel, which reduces the efficiency of operation and increases the expenses for the boilers' own needs.
Este cunoscut, de asemenea, un cazan destinat pentru arderea diferitelor tipuri de combustibili, care conţine focar cu dispozitiv de ardere şi conductă de gaze prin convecţie, conectată printr-un aspirator de fum la un coş de fum şi dotată cu un preîncălzitor de aer, care este unită cu conducta de aer prin racorduri de eliminare şi de admisie a aerului exterior corespunzător cu dispozitivul de ardere şi printr-un ventilator de refulare. Conducta de aer exterior, printr-o conductă de scurgere a gazelor fumigene cu şubăr, este unită cu canalul de fum, care, prin conducta de recirculaţie suplimentară, este conectat la dispozitivul de ardere. Pe canalul de fum, între porţiunile de cuplare la el a conductei de ocolire şi a conductei de recirculaţie suplimentare, este instalată o supapă de reglare [3]. Also known is a boiler intended for burning different types of fuels, which contains a firebox with a combustion device and a convection gas pipe, connected through a smoke extractor to a chimney and equipped with an air preheater, which is connected to the air duct through the exhaust and intake connections of the external air corresponding to the combustion device and through an exhaust fan. The outside air pipe, through a branched flue gas discharge pipe, is connected to the smoke channel, which, through the additional recirculation pipe, is connected to the combustion device. A control valve [3] is installed on the smoke channel, between the connecting portions of the bypass pipe and the additional recirculation pipe.
Mai este cunoscut un procedeu, care poate fi utilizat la arderea cărbunelui brun cu cenuşă uşor fuzibilă prin utilizarea gazelor de ardere, prin amestecarea unei părţi de gaze fumigene cu aer exterior şi debitarea amestecului obţinut pentru arderea combustibilului. Totodată, pentru sporirea eficienţei prin diminuarea zgurificării suprafeţelor de încălzire la arderea cărbunelui brun cu cenuşă uşor fuzibilă şi reducerea cheltuielilor pentru necesităţile proprii, pentru amestecarea cu aer exterior se iau 20…35% din cantitatea totală de gaze fumigene [4]. Another process is known, which can be used for burning brown coal with easily fusible ash by using combustion gases, by mixing a part of flue gases with outside air and cutting off the obtained mixture for burning the fuel. At the same time, in order to increase the efficiency by reducing the tarnishing of the heating surfaces when burning brown coal with easily fusible ash and reducing expenses for own needs, 20...35% of the total amount of flue gas is taken for mixing with outside air [4].
Cu toate acestea, pentru ambele invenţii cunoscute este caracteristic un şir de dezavantaje. La utilizarea gazelor fumigene pentru arderea combustibilului, din punct de vedere al reducerii cheltuielilor pentru necesităţile proprii de lucru ale cazanului, nu a fost luată în consideraţie partea de aer exterior excesivă, care poate atinge 60% din partea de aer exterior necesară din punct de vedere teoretic la arderea cărbunelui brun cu cenuşă uşor fuzibilă. Partea de aer exterior excesivă măreşte masa gazelor fumigene, care se degajă în atmosferă, ceea ce reduce eficienţa arderii combustibilului, sporeşte cheltuielile pentru necesităţile proprii ale cazanului şi are un impact nociv asupra ecologiei. However, both known inventions are characterized by a series of disadvantages. When using flue gases for fuel combustion, from the point of view of reducing expenses for the boiler's own working needs, the excessive outside air part, which can reach 60% of the outside air part required from the point of view, was not taken into account theoretically when burning brown coal with slightly fusible ash. The excessive outside air increases the mass of flue gases, which are released into the atmosphere, which reduces the efficiency of fuel combustion, increases the expenses for the boiler's own needs and has a harmful impact on the ecology.
Problema pe care o rezolvă invenţia constă în înlăturarea dezavantajelor menţionate, sporirea eficienţei ecologice şi economice de ardere a combustibilului în instalaţia energetică prin reducerea gazelor fumigene emanate în atmosferă. The problem that the invention solves consists in removing the mentioned disadvantages, increasing the ecological and economic efficiency of burning the fuel in the energy installation by reducing the flue gases emitted into the atmosphere.
Problema se soluţionează prin aceea că instalaţia energetică pentru arderea combustibilului conţine un focar cu nişte arzătoare şi o conductă de gaze prin convecţie, conectată printr-un aspirator de fum şi un canal de evacuare a gazelor fumigene la un coş de fum; o conductă de aer exterior unită cu canalul de evacuare a gazelor fumigene printr-o conductă de scurgere a gazelor fumigene şi o conductă de amestec de aer exterior şi gaze fumigene, care este unit cu un ventilator de refulare; o duză instalată pe conductă, şi un şubăr montat pe conducta de scurgere a gazelor fumigene, totodată duza şi şubărul sunt înzestrate cu nişte mecanisme de execuţie; un preîncălzitor de aer amplasat în conducta de gaze prin convecţie, conectat la ventilatorul de refulare şi unit cu arzătoarele printr-o conductă de amestec încălzit de aer exterior şi gaze fumigene; un traductor de selectare a probelor de gaze de ardere, instalat la intrarea în conducta de gaze prin convecţie şi conectat la un gazoanalizator de determinare a conţinutului de oxigen şi oxid de carbon în gazele de ardere; un bloc electronic de dirijare, care este conectat la gazoanalizator şi la mecanismele de execuţie ale duzei şi şubărului. The problem is solved by the fact that the energy installation for burning the fuel contains a hearth with some burners and a gas pipe through convection, connected by a smoke extractor and a flue gas exhaust channel to a chimney; an outside air pipe connected to the flue gas exhaust channel through a flue gas discharge pipe and a pipe for mixing outside air and flue gases, which is connected to a discharge fan; a nozzle installed on the pipe, and a branch mounted on the flue gas discharge pipe, at the same time the nozzle and the branch are equipped with some execution mechanisms; an air preheater located in the convection gas pipe, connected to the exhaust fan and connected to the burners through a pipe for a heated mixture of outside air and flue gases; a transducer for selecting combustion gas samples, installed at the entrance to the gas pipe by convection and connected to a gas analyzer for determining the content of oxygen and carbon dioxide in the combustion gases; an electronic control block, which is connected to the gas analyzer and to the execution mechanisms of the nozzle and the cutter.
În conducta de gaze prin convecţie este instalat un economizor, amplasat în faţa preîncălzitorului de aer în direcţia circulaţiei gazelor de ardere. An economizer is installed in the convection gas pipe, located in front of the air preheater in the direction of the combustion gas circulation.
Procedeul de utilizare a gazelor fumigene pentru arderea combustibilului în instalaţia energetică include selectarea unei părţi de gaze fumigene cu presiune statică mai mare decât presiunea atmosferică dintr-un canal de evacuare a gazelor fumigene şi debitarea acesteia printr-o conductă de scurgere a gazelor fumigene într-o conductă de aer exterior cu presiunea statică a aerului exterior mai mică decât presiunea atmosferică; reglarea debitării aerului exterior şi a gazelor fumigene prin nişte mecanisme de execuţie ale unei duze şi unui şubăr, dirijate de către un bloc electronic de dirijare, astfel încât conţinutul procentual al oxigenului în aerul exterior să fie redus până la un nivel, la care la intrarea într-o conductă de gaze prin convecţie conţinutul de oxigen în gazele de ardere să constituie mai puţin de 1% în lipsa oxidului de carbon; amestecarea ulterioară a gazelor fumigene cu aerul exterior într-o conductă şi într-un ventilator de refulare pentru obţinerea amestecului omogen de aer exterior şi gaze fumigene; încălzirea amestecului obţinut într-un preîncălzitor de aer din contul utilizării căldurii gazelor de ardere; debitarea amestecului încălzit în nişte arzătoare printr-o conductă. The process of using flue gases for burning fuel in the power plant includes selecting a part of flue gases with a static pressure higher than atmospheric pressure from a flue gas exhaust channel and discharging it through a flue gas discharge pipe into an outdoor air duct with the static outdoor air pressure lower than the atmospheric pressure; regulating the discharge of outside air and flue gases through some execution mechanisms of a nozzle and a branch, directed by an electronic control block, so that the percentage content of oxygen in the outside air is reduced to a level, at which at the entrance in a convection gas pipeline, the oxygen content in the combustion gases should be less than 1% in the absence of carbon monoxide; subsequent mixing of flue gases with outside air in a pipe and in a discharge fan to obtain a homogeneous mixture of outside air and flue gases; heating the mixture obtained in an air preheater using the heat of the combustion gases; cutting off the heated mixture in some burners through a pipe.
Reducerea conţinutului procentual al oxigenului în aerul exterior prin utilizarea gazelor fumigene permite substituirea părţii de aer exterior excesive, care conţine oxigen, ce nu participă la reacţia chimică de ardere a combustibilului, cu gazele fumigene, se reduc pierderile de energie termică cu gazele fumigene care se emană şi emanarea în atmosferă a gazelor, care au un impact nociv asupra ecologiei. Reducing the percentage content of oxygen in the outside air through the use of flue gases allows the replacement of the excessive part of the outside air, which contains oxygen, which does not participate in the chemical reaction of fuel combustion, with the flue gases, the thermal energy losses with the flue gases are reduced it also emits gases into the atmosphere, which have a harmful impact on the ecology.
Partea de aer exterior excesivă, care participă la procesul de ardere a combustibilului, este necesară ca supliment al părţii, care îi lipseşte părţii de aer exterior necesare din punct de vedere teoretic pentru crearea condiţiilor de viteză şi de turbulenţă corespunzătoare de scurgere a oxigenului din arzătoare, contribuind la procesul complet şi eficient de ardere a combustibilului. The excess outside air part, which participates in the fuel combustion process, is needed as a supplement to the part, which lacks the part of outside air theoretically necessary to create the proper velocity and turbulence conditions for oxygen to flow from the burners , contributing to the complete and efficient fuel combustion process.
Se ştie că coeficientul surplusului de aer exterior depinde de tipul, proprietăţile şi volumul combustibilului de ardere (Зах Р. Г. Котельные установки, Энергия, Москва, 1968, pag. 106-109). Astfel, dacă este necesar de a reduce producţia de energie termică în dispozitivul energetic tip, atunci cantitatea de căldură şi partea de aer exterior necesară din punct de vedere teoretic se micşorează, iar partea de aer exterior excesivă se măreşte, pentru a păstra condiţiile de viteză şi de turbulenţă corespunzătoare de scurgere a oxigenului din arzător. Dacă nu se măreşte debitarea părţii de aer exterior excesive, atunci la o anumită viteză de scurgere se produce „pătrunderea flăcării” în arzător, creând o situaţie de avarie, iar mărirea peste măsură a părţii de aer exterior excesive creează o altă situaţie de avarie - „ruperea flăcării” de la arzător (Ионин А. А. Газоснабжение, Стройиздат, Москва, 1975, pag. 310-311). It is known that the coefficient of the surplus of outside air depends on the type, properties and volume of the combustion fuel (Зах Р. Г. Котельные устаница, Енергия, Москва, 1968, pp. 106-109). Thus, if it is necessary to reduce the production of thermal energy in the type energy device, then the amount of heat and the theoretically necessary part of the outside air is reduced, and the excessive part of the outside air is increased, in order to maintain the speed conditions and of the corresponding turbulence of oxygen leakage from the burner. If the delivery of the excessive external air part is not increased, then at a certain flow rate "flame penetration" occurs in the burner, creating a failure situation, and excessively increasing the excessive external air part creates another failure situation - "flame break" from the burner (Ионин А. А. Газоснабжение, Стройиздат, Москва, 1975, pp. 310-311).
Pentru arzătoarele, care sunt prevăzute pentru două tipuri de combustibil (gaz, păcură) cu posibilitatea reglării procesului de ardere a combustibilului, este necesar de a regla partea de aer exterior excesivă pentru continuitatea lucrului arzătoarelor. For the burners, which are designed for two types of fuel (gas, fuel oil) with the possibility of regulating the fuel combustion process, it is necessary to regulate the excessive external air part for the continuity of the burners.
Oxigenul, care se conţine în partea de aer exterior excesivă, ce nu participă la reacţia chimică de ardere a combustibilului, în zona temperaturilor înalte de 1200…1300°С, care apar la arderea completă a combustibilului în focar, oxidează azotul, producând gaze, ce se emană în atmosferă, şi au un impact nociv asupra ecologiei, iar o parte din aerul exterior excesiv duce la apariţia părţii de gaze fumigene excesive, ceea ce contribuie la pierderea energiei termice şi la sporirea emanărilor în atmosferă a gazelor, care au un impact nociv asupra ecologiei. Oxygen, which is contained in the excessive external air part, which does not participate in the chemical reaction of fuel combustion, in the area of high temperatures of 1200…1300°С, which occur when the fuel is completely burned in the hearth, oxidizes nitrogen, producing gases, that are emitted into the atmosphere, and have a harmful impact on the ecology, and part of the excessive outside air leads to the appearance of the part of excessive flue gases, which contributes to the loss of thermal energy and to the increase of gas emissions into the atmosphere, which have an impact harmful to the ecology.
Dacă se va micşora partea de aer exterior excesivă, folosită pentru arderea completă a combustibilului în condiţii reale, atunci în gazele de ardere va apărea oxidul de carbon, care, de asemenea, este o emanare nocivă şi atestă lipsa de oxigen în zona de ardere a combustibilului, arderea incompletă a combustibilului şi pierderea acestuia. Se ştie că compoziţia chimică a aerului include 79% azot şi 21% oxigen, adică la crearea condiţiilor de viteză şi de turbulenţă corespunzătoare pentru scurgerea oxigenului din arzător participă 79% azot şi 21% oxigen. Cu toate acestea, prezenţa oxigenului, ca element chimic, nu se cere pentru crearea acestor condiţii şi duce la pierderea energiei termice utile şi la producerea emanărilor nocive. Totodată, azotul deţine principala funcţie de asigurare a condiţiilor de viteză şi de turbulenţă de ardere completă a combustibilului şi, fiind gaz neutru, nu are un impact nociv asupra ecologiei. Prin urmare, pentru crearea condiţiilor fizice corespunzătoare de ardere completă a combustibilului este necesar ca în locul aerului exterior excesiv să se utilizeze azotul, care este o parte din gazele fumigene şi constituie în ele 71%. Utilizarea părţii de gaze fumigene în locul părţii de aer exterior excesive va da posibilitate de a crea condiţii de viteză şi de turbulenţă corespunzătoare pentru scurgerea oxigenului din arzător, ceea ce contribuie la reducerea pierderilor de energie termică şi la reducerea emanărilor în atmosferă a gazelor, care au un impact nociv asupra ecologiei. Reglarea automată a debitării aerului exterior şi a gazelor fumigene prin intermediul unor mecanisme de execuţie al duzei şi al şubărului pe baza probelor de gaze de ardere, luate la începutul conductei de gaze prin convecţie, şi analizei acestora, efectuate prin intermediul gazoanalizatorului, dă posibilitate de a menţine în gazele de ardere conţinutul oxigenului mai puţin de 1% în lipsa oxidului de carbon în toate instalaţiile energetice tipice, care funcţionează având diverse sarcini admisibile şi utilizează diverse tipuri de combustibil, prevăzute de prescripţiile tehnice. If the excessive amount of outside air, used for the complete combustion of the fuel under real conditions, is reduced, then carbon monoxide will appear in the combustion gases, which is also a harmful emission and attests to the lack of oxygen in the combustion zone of fuel, incomplete combustion of fuel and its loss. It is known that the chemical composition of the air includes 79% nitrogen and 21% oxygen, i.e. 79% nitrogen and 21% oxygen participate in creating the conditions of speed and turbulence appropriate for the flow of oxygen from the burner. However, the presence of oxygen, as a chemical element, is not required to create these conditions and leads to the loss of useful thermal energy and the production of harmful emissions. At the same time, nitrogen has the main function of ensuring the speed and turbulence conditions for complete combustion of the fuel and, being a neutral gas, does not have a harmful impact on the ecology. Therefore, in order to create the appropriate physical conditions for complete combustion of the fuel, it is necessary to use nitrogen, which is part of the flue gases and constitutes 71% of them, instead of the excessive outside air. The use of the flue gas part instead of the excessive external air part will make it possible to create conditions of appropriate speed and turbulence for the oxygen to escape from the burner, which contributes to the reduction of thermal energy losses and to the reduction of gas emissions into the atmosphere, which have a harmful impact on the ecology. The automatic adjustment of the flow of outside air and flue gases by means of nozzle and branch execution mechanisms based on combustion gas samples, taken at the beginning of the gas pipeline by convection, and their analysis, carried out by means of the gas analyzer, gives the possibility of to maintain in the combustion gases the oxygen content of less than 1% in the absence of carbon monoxide in all typical energy installations, which operate with various admissible loads and use various types of fuel, provided by the technical prescriptions.
Rezultatul tehnic constă în sporirea eficienţei utilizării gazelor fumigene prin substituirea părţii de aer exterior excesive cu o parte de gaze fumigene, a cărei masă este egală cu masa părţii de aer exterior excesive, ceea ce duce la micşorarea masei de gaze fumigene emanate în atmosferă. Aceasta contribuie la reducerea pierderilor de căldură, sporind eficienţa economică, şi la reducerea emanărilor în atmosferă a masei de gaze fumigene, care au un impact nociv asupra ecologiei. The technical result consists in increasing the efficiency of the use of flue gas by replacing the excessive outdoor air part with a part of flue gas, whose mass is equal to the mass of the excessive outdoor air part, which leads to the reduction of the mass of flue gas emitted into the atmosphere. This contributes to the reduction of heat losses, increasing economic efficiency, and to the reduction of emissions into the atmosphere of the mass of flue gases, which have a harmful impact on the ecology.
Invenţia se explică prin figură, care reprezintă schema principială a instalaţiei energetice. The invention is explained by the figure, which represents the principle diagram of the energy installation.
Instalaţia energetică pentru arderea combustibilului conţine un focar 1 cu nişte arzătoare 2 şi o conductă 3 de gaze prin convecţie, conectată printr-un aspirator 4 de fum şi un canal 5 de evacuare a gazelor fumigene la un coş 6 de fum. În conducta 3 de gaze prin convecţie este instalat un economizor 7 şi un preîncălzitor 8 de aer. Conducta 9 de aer exterior cu duza 10 instalată pe ea este unită cu conducta 11 de scurgere a gazelor fumigene, pe care este montat şubărul 12. Duza 10 şi şubărul 12 sunt înzestrate cu nişte mecanisme de execuţie. Conducta 11 de scurgere a gazelor fumigene este unită cu canalul 5 de evacuare a gazelor fumigene. Conducta 9 de aer exterior este unită cu preîncălzitorul 8 de aer printr-un ventilator de refulare 13 cu conducta 14 de amestec de aer exterior şi gaze fumigene. Preîncălzitorul 8 de aer este conectat la arzătoare 2 prin intermediul conductei 15 de amestec de aer exterior cu gaze fumigene încălzit. The energy installation for burning the fuel contains a hearth 1 with some burners 2 and a pipe 3 of gases through convection, connected by a smoke aspirator 4 and a flue gas exhaust channel 5 to a chimney 6. An economizer 7 and an air preheater 8 are installed in the convection gas pipe 3. The outside air pipe 9 with the nozzle 10 installed on it is connected to the flue gas discharge pipe 11, on which the nozzle 12 is mounted. The nozzle 10 and the nozzle 12 are equipped with some execution mechanisms. The flue gas discharge pipe 11 is connected to the flue gas discharge channel 5. The outside air pipe 9 is connected to the air preheater 8 through a discharge fan 13 with the outside air and flue gas mixture pipe 14. The air preheater 8 is connected to the burners 2 through the pipe 15 of the mixture of outside air with heated flue gases.
În conducta 3 de gaze prin convecţie este instalat un traductor 16 de selectare a probelor de gaze de ardere, care este unit cu un gazoanalizator 17, ce determină conţinutul de oxigen şi de oxid de carbon în gazele de ardere. Gazoanalizatorul 17 este conectat la un bloc electronic de dirijare 18, care este conectat la mecanismele de execuţie ale duzei 10 şi şubărului 12 şi funcţionează în regim automat. In the convection gas pipe 3, a transducer 16 for selecting combustion gas samples is installed, which is connected to a gas analyzer 17, which determines the content of oxygen and carbon dioxide in the combustion gases. The gas analyzer 17 is connected to an electronic control unit 18, which is connected to the execution mechanisms of the nozzle 10 and the nozzle 12 and operates in automatic mode.
Instalaţia energetică pentru arderea combustibilului funcţionează în modul următor. The energy installation for burning the fuel works in the following way.
Se efectuează pregătirea instalaţiei energetice pentru lucru prin verificarea funcţionării elementelor de protecţie, de blocare şi de semnalizare ale instalaţiei. Se conectează aspiratorul 4 de fum şi ventilatorul de refulare 13 şi se ventilează canalul de evacuare a gazelor fumigene şi conducta de aer exterior. Se efectuează proba de control sub presiune a conductelor de debitare a combustibilului. Se organizează controlul nivelurilor superior şi inferior ale apei în tambur şi, fiind conectate aspiratorul de fum şi ventilatorul de refulare, se creează descărcarea necesară în focarul 1. Se efectuează controlul privind infiltraţiile de aer exterior în focarul 1, conform instrucţiunilor în vigoare, şi se debitează combustibilul în arzătoarele 2 pentru încălzirea instalaţiei energetice (Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. Приказ Минэнерго РФ от 19 июня 2003 г. № 229. Зарегистрировано в Минюсте РФ 20 июня 2003 г. Регистрационный № 4799, pag. 43). The energy installation is prepared for work by checking the operation of the protection, blocking and signaling elements of the installation. Connect the smoke extractor 4 and the discharge fan 13 and ventilate the flue gas exhaust channel and the outside air pipe. The pressure control test of the fuel delivery pipes is carried out. The control of the upper and lower water levels in the drum is organized and, being connected to the smoke extractor and the discharge fan, the necessary discharge is created in firebox 1. The control of external air infiltration in firebox 1 is carried out, according to the instructions in force, and discharges the fuel into the burners 2 for heating the energy installation (Правила технический операция электрический станций и сетей Российской Федерации. Приказ Миненерго РФ от 19 июня 2003 г. № 229. Зарегистрировано в Минюсте РФ 20 июня 2003 г. Регистрационный № 4799, page 43).
După debitarea, de exemplu, a gazului natural în arzătoarele 2, în ele se produce amestecarea aerului exterior cu combustibilul şi aprinderea combustibilului, care se efectuează cu făclia în focarul 1 al instalaţiei energetice. Gazele de ardere ajung în conducta 3 de gaze prin convecţie, în care acestea cedează energia termică economizorului 7 şi preîncălzitorului de aer 8 până la atingerea temperaturii gazelor fumigene şi, pe baza presiunii, create de aspiratorul 4 de fum, se elimină prin canalul 5 de evacuare a gazelor fumigene în coşul 6 de fum. După încheierea etapei de încălzire a instalaţiei energetice se efectuează conectarea acesteia la reţeaua termică. Pentru aducerea instalaţiei energetice în regim de lucru nominal se măreşte debitarea aerului exterior prin conducta 9 de aer exterior, deschizând puţin duza 10, conform schemei regimului pentru debitarea din punct de vedere teoretic a volumului necesar de aer exterior, care conţine oxigen, necesar pentru arderea completă a combustibilului, conform regimului de lucru nominal al instalaţiei energetice. Aerul exterior ajunge în continuare în conducta 14 de aer, în care, de asemenea, se debitează şi o parte de gaze fumigene prin conducta 11 de scurgere a gazelor fumigene cu ajutorul şubărului 12 pentru reglarea conţinutului de oxid de carbon şi de oxigen în gazele de ardere. Conţinutul de oxid de carbon şi de oxigen în gazele de ardere se determină cu ajutorul traductorului 16 de selectare a probelor de gaze de ardere şi al gazoanalizatorului 17. Totodată, gazele fumigene, care participă la procesul de ardere a combustibilului, au rolul părţii de aer exterior excesive, creând condiţiile de viteză şi de turbulenţă necesare pentru scurgerea oxigenului din arzătoare 2. Debitarea din punct de vedere teoretic a părţii de aer exterior necesare prin conducta 9 de aer exterior, iar a părţii de gaze fumigene, a cărei masă este egală cu masa părţii de aer exterior excesive, prin conducta 11 de scurgere a gazelor fumigene în conducta 14 de amestec de aer exterior şi gaze fumigene, reprezintă procesul de substituire a părţii de aer exterior excesive, a cărei masă este egală cu masa părţii de gaze fumigene. Începe procesul de amestecare şi de utilizare a căldurii gazelor fumigene prin schimbul de căldură de acţiune directă cu aerul exterior în conducta 14 de amestec de aer exterior şi gaze fumigene, prin care amestecul obţinut se debitează în ventilatorul de refulare 13, unde procesul de amestecare se intensifică. În continuare amestecul de aer exterior şi gaze fumigene se debitează în preîncălzitorul 8 de aer, în care el se încălzeşte pe baza utilizării căldurii gazelor de ardere prin schimbul de căldură recuperator şi continuă să se amestece. Prin conducta 15 amestecul de aer şi gaz încălzit se debitează spre arzătoarele 2 în regim turbulent pentru formarea concentraţiei de oxigen omogene. Sporirea debitării oxigenului în arzătoarele 2 dă posibilitate de a spori debitarea în ele a combustibilului, a cărui aprindere cu făclia se efectuează în focarul 1 instalaţiei energetice. Din focarul 1 gazele de ardere ajung în conducta 3 de gaze prin convecţie, la începutul căreia se efectuează luarea probelor de gaze de ardere cu traductorul 16. Probele de gaz se transmit în gazoanalizatorul 17 pentru determinarea procentajului de oxigen şi de oxid de carbon în ele. Rezultatele obţinute se transformă de gazoanalizatorul 17 în impulsuri electrice şi se transmit în blocul electronic de dirijare 18 a mecanismelor de execuţie al duzei 10 şi al şubărului 12. After, for example, the natural gas is discharged into the burners 2, the mixing of the outside air with the fuel occurs in them and the fuel is ignited, which is carried out with the torch in the firebox 1 of the energy installation. The combustion gases reach the gas pipe 3 by convection, where they give up thermal energy to the economizer 7 and the air preheater 8 until they reach the temperature of the flue gases and, based on the pressure created by the smoke aspirator 4, they are removed through the channel 5 discharge of flue gases into flue 6. After the end of the heating stage of the energy installation, it is connected to the thermal network. To bring the energy installation to nominal working mode, the flow of outside air is increased through the outside air pipe 9, slightly opening the nozzle 10, according to the scheme of the regime for the theoretical flow of the necessary volume of outside air, which contains oxygen, necessary for combustion full of fuel, according to the nominal working regime of the energy installation. The outside air continues to reach the air pipe 14, in which a part of flue gases is also discharged through the flue gas discharge pipe 11 with the help of the valve 12 for regulating the content of carbon monoxide and oxygen in the flue gases. combustion. The content of carbon monoxide and oxygen in the combustion gases is determined with the help of the transducer 16 for selecting the combustion gas samples and the gas analyzer 17. At the same time, the flue gases, which participate in the fuel combustion process, have the role of the air part external excessive, creating the speed and turbulence conditions necessary for the oxygen to escape from the burners 2. The flow from a theoretical point of view of the part of outside air required through the outside air pipe 9, and of the part of flue gases, whose mass is equal to the mass of the excessive outside air part, through the pipe 11 for the discharge of flue gases in the pipe 14 for the mixture of outside air and flue gases, represents the process of replacing the part of excessive outside air, whose mass is equal to the mass of the part of flue gases. The process of mixing and using the heat of the flue gas begins through the direct action heat exchange with the outside air in the outside air and flue gas mixture pipe 14, through which the obtained mixture is discharged into the discharge fan 13, where the mixing process is intensifies. Next, the mixture of outside air and flue gases is discharged into the air preheater 8, where it is heated based on the use of the heat of the combustion gases through the recuperative heat exchange and continues to mix. Through pipe 15, the mixture of heated air and gas is discharged towards the burners 2 in turbulent mode for the formation of homogeneous oxygen concentration. Increasing the flow of oxygen in the burners 2 makes it possible to increase the flow of fuel in them, which is ignited with the torch in the firebox 1 of the energy installation. From the firebox 1, the combustion gases reach the gas pipe 3 by convection, at the beginning of which the combustion gas samples are taken with the transducer 16. The gas samples are sent to the gas analyzer 17 to determine the percentage of oxygen and carbon dioxide in them . The obtained results are transformed by the gas analyzer 17 into electrical impulses and are transmitted to the electronic control block 18 of the execution mechanisms of the nozzle 10 and the shear 12.
La apariţia în gazele de ardere a oxidului de carbon se măreşte debitarea aerului exterior, deschizând duza 10 pe conducta 9 de aer exterior, şi se micşorează debitarea gazelor fumigene, închizând puţin şubărul 12 pe conducta 11 de scurgere a gazelor fumigene. În cazul în care oxidul de carbon lipseşte în gazele de ardere şi conţinutul de oxigen în ele este mai mare de 1%, se micşorează debitarea aerului exterior, închizând puţin duza 10 pe conducta 9 de aer exterior, şi se măreşte debitarea gazelor fumigene, deschizând puţin şubărul 12 pe conducta 11 de scurgere a gazelor fumigene. When carbon monoxide appears in the combustion gases, the external air flow is increased, opening the nozzle 10 on the external air pipe 9, and the flue gas flow is reduced, slightly closing the valve 12 on the flue gas discharge pipe 11. If carbon monoxide is missing in the combustion gases and the oxygen content in them is greater than 1%, reduce the flow of outside air, slightly closing the nozzle 10 on the pipe 9 of outside air, and increase the flow of flue gases, opening little branch 12 on the flue gas discharge pipe 11.
Raportul dintre aerul exterior şi gazele arse este o mărime variabilă, care depinde de tipul, proprietăţile şi volumul combustibilului de ardere, de aceea este foarte important ca la trecerea instalaţiei energetice la alt tip de combustibil sau la schimbarea regimului de lucru al instalaţiei energetice, care necesită pentru aprindere o cantitate mai mică de combustibil, de a controla şi a regla debitarea de aer exterior. Aerul exterior conţine oxigen, care este oxidant pentru combustibil şi pentru azot. În zona de ardere activă a combustibilului oxigenul şi azotul formează gaze ale oxidului de azot, care se emană în atmosferă şi care au un impact nociv asupra ecologiei (Контролируемый химический недожог - эффективный метод снижения выбросов оксидов азота, Росляков П.В., Ионкин И.Л., Егорова Л.Е., Московский энергетический институт (Технический университет), 2009, pag. 4). Sporirea eficienţei lucrului instalaţiei energetice se realizează pe baza reducerii considerabile a masei părţii de aer exterior excesive, utilizate pentru arderea completă a combustibilului prin substituirea ei cu o parte de gaze fumigene, a cărei masă este egală cu masa părţii de aer exterior excesive. Procesul de substituire trebuie să fie controlat şi reglat pentru a menţine în gazele de ardere conţinutul de oxigen mai mic de 1% şi lipsa oxidului de carbon. The ratio between the outside air and the burnt gases is a variable quantity, which depends on the type, properties and volume of the combustion fuel, therefore it is very important when switching the energy installation to another type of fuel or when changing the working regime of the energy installation, which it requires a smaller amount of fuel for ignition, to control and regulate the flow of outside air. The outside air contains oxygen, which is an oxidizer for fuel and nitrogen. In the zone of active combustion of the fuel, oxygen and nitrogen form nitrogen oxide gases, which are emitted into the atmosphere and have a harmful impact on the ecology (Контролируемый химический недожог - эффективный метод предложения оксидав оксидав азота, Росляков П.В., Ионкин И .Л., Егорова Л.Е., Moskovskiy energeticheskii institut (Technical University), 2009, page 4). Increasing the work efficiency of the energy installation is achieved on the basis of the considerable reduction of the mass of the excessive external air part, used for the complete combustion of the fuel by replacing it with a part of flue gases, whose mass is equal to the mass of the excessive external air part. The substitution process must be controlled and regulated to maintain the oxygen content of the combustion gases below 1% and the absence of carbon monoxide.
Eficienţa economică şi ecologică a invenţiei propuse se confirmă prin următorul exemplu. The economic and ecological efficiency of the proposed invention is confirmed by the following example.
Exemplu de executare concretă a procedeului de utilizare a gazelor fumigene pentru arderea combustibilului propus aplicat pentru partea de aer exterior excesivă, care ajunge din punct de vedere teoretic cu partea de aer exterior necesară în arzătoarele 2 şi care se emană în atmosferă împreună cu gazele fumigene. Evidenţa părţii de aer exterior excesive pe baza infiltraţiilor prin canalul de gaze şi aer al instalaţiei energetice nu este inclusă în calculul dat. Example of concrete execution of the process of using flue gases for burning the proposed fuel applied for the excessive outside air part, which theoretically reaches the part of outside air required in the burners 2 and which is emitted into the atmosphere together with the flue gases. Evidence of the excessive outside air part based on infiltrations through the gas and air channel of the energy installation is not included in the given calculation.
Procedeul de lucru al instalaţiei energetice propuse este destinat pentru instalaţia energetică tipică în stare de funcţionare, amplasată la CET - 1, Chişinău, Republica Moldova, care corespunde cerinţelor normative în vigoare (vezi «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации», Ordinul Ministerului Energeticii al Federaţiei Ruse din 19 iunie 2003, nr. 229, înregistrat la Ministerul Justiţiei al Federaţiei Ruse la 20 iunie 2003, nr. 4799). The working procedure of the proposed energy installation is intended for the typical energy installation in working condition, located at CET - 1, Chisinau, Republic of Moldova, which corresponds to the normative requirements in force (see «Правила технический эксполнительное електрический станций и сетей Российской Федерации», Order of the Ministry of Energy of the Russian Federation of June 19, 2003, no. 229, registered with the Ministry of Justice of the Russian Federation on June 20, 2003, no. 4799).
Datele pentru calcularea eficienţei economice şi ecologice a procedeului de utilizare a gazelor fumigene pentru arderea combustibilului în instalaţia energetică propusă: The data for calculating the economic and ecological efficiency of the process of using flue gases for fuel combustion in the proposed energy installation:
- sarcina nominală a instalaţiei energetice constituie 25 MW; - the nominal load of the energy installation is 25 MW;
- randamentul instalaţiei energetice constituie 82,0%; - the efficiency of the energy installation is 82.0%;
- tipul de combustibil: gaz natural cu putere calorifică superioară 40,144 MJ/m3; - fuel type: natural gas with higher calorific value 40.144 MJ/m3;
- numărul de ore lucrate constituie 3648 ore/an; - the number of hours worked is 3648 hours/year;
- temperatura medie anuală a aerului exterior constituie +9,4°С; - the average annual temperature of the outside air is +9.4°С;
- entalpia aerului exterior constituie 24,9 kJ/kg; - the enthalpy of the outside air is 24.9 kJ/kg;
- greutatea specifică a aerului exterior constituie 1,25 kg/m3; - the specific weight of the outside air is 1.25 kg/m3;
- temperatura gazelor fumigene emanate în atmosferă este de +150°С. - the temperature of flue gases emitted into the atmosphere is +150°С.
Entalpia aerului exterior şi a gazelor fumigene o raportăm la 1 m3 de gaz natural, utilizat pentru arderea combustibilului în instalaţia energetică (Зах Р. Г. Котельные установки, Энергия, Москва, 1968, pag. 45): We relate the enthalpy of the outside air and flue gases to 1 m3 of natural gas, used for burning the fuel in the energy installation (Зах Р. Г. Котельные установиться, Енергия, Москва, 1968, page 45):
- entalpia gazelor fumigene la temperatura de +150°С constituie 2124,3 kJ/m3; - the enthalpy of flue gases at a temperature of +150°С is 2124.3 kJ/m3;
- entalpia aerului la temperatura de +150°С constituie 1797,5 kJ/m3. - the enthalpy of air at a temperature of +150°С is 1797.5 kJ/m3.
Admitem cantitatea de aer exterior teoretică şi reală necesară pentru arderea completă a combustibilului şi a produselor de ardere a combustibilului (Зах Р. Г. Котельные установки, Энергия, Москва, 1968, pag. 326-327): We assume the theoretical and actual amount of outside air required for complete combustion of fuel and fuel combustion products (Зах Р. Г. Котельные установний, Енергия, Москва, 1968, pp. 326-327):
- cantitatea de aer exterior necesară din punct de vedere teoretic V°a = 9,01 m3/m3; - the amount of outside air required from a theoretical point of view V°a = 9.01 m3/m3;
- cantitatea de aer excesivă δVa = 0,451 m3/m3; - excessive amount of air δVa = 0.451 m3/m3;
- cantitatea de gaze fumigene din punct de vedere teoretic V°g = 10,22 m3/m3; - the quantity of flue gases from a theoretical point of view V°g = 10.22 m3/m3;
- cantitatea de aburi de apă excesivă δ = 0,005 m3/m3; - the amount of excessive water vapor δ = 0.005 m3/m3;
- conţinutul părţii totale de gaze triatomice în gazele fumigene constituie 0,266. - the content of the total part of triatomic gases in the flue gases is 0.266.
Din datele traductorului pentru luarea probelor de gaze de ardere: From the flue gas sampling transducer data:
- conţinutul de oxigen în gazele de ardere constituie 3,5%. - the oxygen content in the combustion gases is 3.5%.
Efectuăm calculul volumului de aer exterior excesiv provenind din partea teoretic necesară de aer exterior în arzătoarele 2 şi partea evacuată în atmosferă împreună cu gazele fumigene prin formula: We calculate the volume of excessive outside air coming from the theoretically necessary part of outside air in burners 2 and the part discharged into the atmosphere together with flue gases by the formula:
δVв = V°в × αв, unde αв= ; αв= ; αв= 1,2; volumul aerului exterior excesiv constituie: δVв = V°в × (αв - 1); δVв = 9,01 × (1,2 - 1,0); δVв = 1,8 m3/m3; volumul vaporilor de apă excesiv constituie: δ = 0,02 m3/m3; cantitatea volumetrică specifică de aer exterior excesiv la 1 m3 al gazelor naturale constituie: 2,0 m3/m3 (1,8 + 0,2); cantitatea masică specifică de aer exterior excesiv pentru 1 m3 de gaz natural constituie: 2,5 kg/m3 (2,0 × 1,25). δVв = V°в × αв, where αв= ; αв= ; αв= 1.2; the excessive external air volume is: δVв = V°в × (αв - 1); δVв = 9.01 × (1.2 - 1.0); δVв = 1.8 m3/m3; the volume of excessive water vapor is: δ = 0.02 m3/m3; the specific volumetric amount of excessive outside air per 1 m3 of natural gas is: 2.0 m3/m3 (1.8 + 0.2); the specific mass quantity of excessive outside air for 1 m3 of natural gas is: 2.5 kg/m3 (2.0 × 1.25).
Se determină pierderile anuale de gaz natural pentru încălzirea aerului exterior excesiv până la temperatura gazelor fumigene emanate în atmosferă şi volumul anual de gaze triatomice emanate în atmosferă: The annual losses of natural gas for heating the external air excessively up to the temperature of the flue gases emitted into the atmosphere and the annual volume of triatomic gases emitted into the atmosphere are determined:
a) cantitatea totală de gaz natural fumigen într-o oră / într-un an, la instalaţie energetică nominală de 25,0 MW, constituie 2734,0 / 9973632 m3/oră/an [25,0 × 3600 / (0,82 × 40,144)] / [( 2734,0 × 3648)]; a) the total amount of flue gas in one hour / in one year, at a nominal energy installation of 25.0 MW, is 2734.0 / 9973632 m3/hour/year [25.0 × 3600 / (0.82 × 40.144)] / [( 2734.0 × 3648)];
b) pierderile specifice de căldură ale dispozitivului energetic pentru încălzirea părţii de gaze de evacuare excesive calculate pentru 1 m3 de gaz natural constituie 3532,2 kJ (1797,5 × 2,0 - 24,9 × 1,25 × 0,455); b) the specific heat losses of the energy device for heating the part of excessive exhaust gases calculated for 1 m3 of natural gas constitute 3532.2 kJ (1797.5 × 2.0 - 24.9 × 1.25 × 0.455);
c) pierderile de căldură într-o oră pe baza utilizării aerului exterior excesiv ale instalaţiei energetice constituie 9657,0 MJ/h (3532,2 × 2734,0/1000); c) heat losses in one hour based on the use of excessive outdoor air of the energy installation constitute 9657.0 MJ/h (3532.2 × 2734.0/1000);
d) pierderile de gaz natural într-o oră pe baza utilizării aerului exterior excesiv ale instalaţiei energetice constituie 240,6 m3/h (9657/40,144); d) the losses of natural gas in one hour based on the use of excessive outdoor air of the energy installation constitute 240.6 m3/h (9657/40.144);
e) pierderile de gaz natural anuale constituie 877708,8 m3/an (240,6 × 3648); e) annual natural gas losses are 877708.8 m3/year (240.6 × 3648);
f) volumul de gaze triatomice anual emanate în atmosferă, pe baza arderii gazului natural pentru încălzirea aerului exterior excesiv, care au un impact nociv asupra ecologiei, constituie 1980,0 t/an (10,22 × 0,266 × 0,83 × 877708,8)/1000. f) the volume of triatomic gases annually emitted into the atmosphere, based on the burning of natural gas for excessive outdoor air heating, which have a harmful impact on the ecology, is 1980.0 t/year (10.22 × 0.266 × 0.83 × 877708, 8)/1000.
În procedeul de lucru al instalaţiei energetice tipice propuse admitem substituirea părţii de aer exterior excesive, a cărei masă este egală cu masa părţii de gaze fumigene, care menţine în gazele de ardere conţinutul de oxigen de 0,5%, în lipsa oxidului de carbon. Efectuăm calculele excesului de aer exterior din partea teoretic necesară a aerului din exterior la arzătorul 2 şi eliberat în atmosferă împreună cu gazele fumigene: αв= ; αв= 1,024; volumul aerului din exterior excesiv constituie: δVв = 9,01 × (1,024 - 1,0); δVв = 0,22 м3/м3. In the working process of the proposed typical energy installation, we allow the substitution of the excessive outside air part, whose mass is equal to the mass of the flue gas part, which maintains the oxygen content of 0.5% in the combustion gases, in the absence of carbon monoxide. We perform the calculations of the excess of outside air from the theoretically necessary part of the outside air at burner 2 and released into the atmosphere together with the flue gases: αв= ; αв= 1.024; the volume of excessive outside air is: δVв = 9.01 × (1.024 - 1.0); δVв = 0.22 m3/m3.
Se determină pierderile de gaz natural anuale pentru încălzirea aerului exterior până la temperatura gazelor fumigene emanate în atmosferă şi volumul de gaze triatomice anual emanate în atmosferă, care au un impact nociv asupra ecologiei, ţinând cont de substituirea părţii de aer exterior, a cărei masă este egală cu masa părţii de gaze fumigene: The annual natural gas losses for heating the outside air up to the temperature of the flue gases emitted into the atmosphere and the volume of triatomic gases emitted annually into the atmosphere, which have a harmful impact on the ecology, are determined, taking into account the substitution of the part of the outside air, whose mass is equal to the mass of the flue gas part:
a) pierderile de căldură specifice ale instalaţiei energetice pentru încălzirea părţii de gaze fumigene excesive calculate pentru 1 m3 de gaz natural constituie 388,6 kJ (1797,5 × 0,22 - 24,9 × 1,25 × 0,22); a) the specific heat losses of the energy installation for heating the part of excessive flue gases calculated for 1 m3 of natural gas constitute 388.6 kJ (1797.5 × 0.22 - 24.9 × 1.25 × 0.22);
b) pierderile de căldură într-o oră pe baza utilizării aerului exterior excesiv ale instalaţiei energetice constituie 1062,4 MJ/h (96,0 × 2734,0/1000); b) heat losses in one hour based on the use of excessive outdoor air of the energy installation constitute 1062.4 MJ/h (96.0 × 2734.0/1000);
c) pierderile de gaz natural într-o oră pe baza utilizării aerului exterior excesiv ale instalaţiei energetice constituie 26,54 m3/h (262,5 / 40,144); c) the losses of natural gas in one hour based on the excessive use of outside air of the energy installation constitute 26.54 m3/h (262.5 / 40.144);
d) pierderile de gaz natural anuale constituie 96546,9 m3/an (26,54 × 3648); d) annual natural gas losses constitute 96546.9 m3/year (26.54 × 3648);
e) volumul de gaze triatomice anual emanate în atmosferă pe baza arderii gazului natural pentru încălzirea aerului exterior excesiv, care au un impact nociv asupra ecologiei, constituie 217,9 t/an (10,22 × 0,266 × 0,83 × 96546,9)/1000. e) the volume of triatomic gases annually emitted into the atmosphere based on the burning of natural gas for excessive outdoor air heating, which have a harmful impact on the ecology, is 217.9 t/year (10.22 × 0.266 × 0.83 × 96546.9 )/1000.
Efectul economic al invenţiei propuse pentru instalaţia energetică tipică cu puterea de 25 MW, care constă în reducerea cantităţii de gaz de ardere natural, constituie: 781161,9 m3/an (877708,8 - 96546,9). The economic effect of the proposed invention for the typical energy installation with the power of 25 MW, which consists in reducing the amount of natural combustion gas, is: 781161.9 m3/year (877708.8 - 96546.9).
Efectul ecologic constă în reducerea emanărilor de gaze triatomice în atmosferă, care au un impact nociv asupra ecologiei şi constituie 1762,1 t/an (1980,0 - 217,9). The ecological effect consists in reducing the emissions of triatomic gases into the atmosphere, which have a harmful impact on the ecology and constitute 1762.1 t/year (1980.0 - 217.9).
Astfel, invenţia propusă, în comparaţie cu instalaţiile energetice cunoscute, dă posibilitatea de: Thus, the proposed invention, in comparison with known energy installations, gives the possibility of:
a reduce considerabil consumul de combustibil pentru încălzirea aerului exterior excesiv la o valoare a energiei termice, care se conţine în gazele fumigene, substituind aerul exterior; to considerably reduce the fuel consumption for heating the external air excessively to a value of thermal energy, which is contained in the flue gases, substituting the external air;
- a reduce emanările de gaze triatomice în atmosferă, care au un impact nociv asupra ecologiei, asupra valorii masice de gaze fumigene, care substituie aerul exterior excesiv; - to reduce the emissions of triatomic gases into the atmosphere, which have a harmful impact on the ecology, on the mass value of fumigant gases, which replace excessive outside air;
- a fi utilizată pentru toate instalaţiile energetice tipice existente şi pentru cele în curs de construire, cu modificări constructive neesenţiale ale canalelor de evacuare de gaze şi aer exterior. - to be used for all existing typical energy installations and for those under construction, with non-essential constructive changes to the gas and outside air exhaust channels.
1. Зах Р. Г. Котельные установки, Энергия, Москва, 1968, p. 43, 45-46, 103-106, 326, 327 1. Зах Р. G. Boiler installations, Energy, Moscow, 1968, p. 43, 45-46, 103-106, 326, 327
2. Росляков П.В., Ионкин И.Л., Егорова Л.Е. Контролируемый химический недожог - эффективный метод снижения выбросов оксидов азота, Московский энергетический институт (Технический университет), 2009, p. 4, 6, <http://www.combienergy.ru/nts15.html> 2. Roslyakov P.V., Ionkin I.L., Egorova L.E. Контролируемый химический недожог - эффективный метод наджения описание оксидов оксидов азота, Moscow Energy Institute (Технический Университет), 2009, p. 4, 6, <http://www.combienergy.ru/nts15.html>
3. SU 987287 A1 1983.01.07 3. SU 987287 A1 1983.01.07
4. SU 846924 A1 1981.07.15 4. SU 846924 A1 1981.07.15
Claims (3)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20130035A MD4270C1 (en) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | Power plant for burning fuel and process for recycling smoke gases for fuel burning therein |
| PCT/MD2014/000001 WO2014196848A1 (en) | 2013-06-06 | 2014-05-30 | Method of operating a boiler unit and the boiler unit |
| EA201592208A EA030025B1 (en) | 2013-06-06 | 2014-05-30 | Method of operating a boiler unit and boiler unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDA20130035A MD4270C1 (en) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | Power plant for burning fuel and process for recycling smoke gases for fuel burning therein |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD4270B1 MD4270B1 (en) | 2014-01-31 |
| MD4270C1 true MD4270C1 (en) | 2014-08-31 |
Family
ID=50071902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDA20130035A MD4270C1 (en) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | Power plant for burning fuel and process for recycling smoke gases for fuel burning therein |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA030025B1 (en) |
| MD (1) | MD4270C1 (en) |
| WO (1) | WO2014196848A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU175713U1 (en) * | 2016-12-07 | 2017-12-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Газ-Проект Инжиниринг" ООО "Газ-Проект Инжиниринг" - Российская Федерация | RECOVERY INSTALLATION |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116139670A (en) * | 2022-12-12 | 2023-05-23 | 华能苏州热电有限责任公司 | A temperature control method and equipment for a denitrification reaction zone |
| CN118795089B (en) * | 2024-06-27 | 2025-11-21 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | Method for measuring and calculating oxygen content in combustion air |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU846924A1 (en) * | 1979-03-06 | 1981-07-15 | Сибирский Филиал Всесоюзного Дважды Орденатрудового Красного Знамени Теплотехничес-Кого Научно-Исследовательного Институтаим. Ф.Э.Дзержинского | Boiler unit operation method |
| US4355601A (en) * | 1981-09-25 | 1982-10-26 | Conoco Inc. | Recirculating flue gas fluidized bed heater |
| SU987287A1 (en) * | 1981-09-23 | 1983-01-07 | За витель f i / f | Boiler |
| US5461853A (en) * | 1994-11-30 | 1995-10-31 | The Babcock & Wilcox Company | HRSG boiler design with air staging and gas reburn |
| RU2136930C1 (en) * | 1997-11-19 | 1999-09-10 | Ферд Максим Лейбович | Gas-turbine plant operating process |
| US6200128B1 (en) * | 1997-06-09 | 2001-03-13 | Praxair Technology, Inc. | Method and apparatus for recovering sensible heat from a hot exhaust gas |
| RU2406024C2 (en) * | 2008-04-07 | 2010-12-10 | Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд. | Method of furnace gas treatment and device for its implementation |
| RU2442076C1 (en) * | 2007-12-20 | 2012-02-10 | Фостер Уилер Энерджи Корпорейшн | Method for controlling the process of power production at the power station |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5974408A (en) * | 1982-10-22 | 1984-04-26 | Babcock Hitachi Kk | Combustion device |
| US5002484A (en) * | 1988-03-25 | 1991-03-26 | Shell Western E&P Inc. | Method and system for flue gas recirculation |
| JPH02101302A (en) * | 1988-10-05 | 1990-04-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Control method for nox in flue gas |
-
2013
- 2013-06-06 MD MDA20130035A patent/MD4270C1/en active IP Right Grant
-
2014
- 2014-05-30 WO PCT/MD2014/000001 patent/WO2014196848A1/en not_active Ceased
- 2014-05-30 EA EA201592208A patent/EA030025B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU846924A1 (en) * | 1979-03-06 | 1981-07-15 | Сибирский Филиал Всесоюзного Дважды Орденатрудового Красного Знамени Теплотехничес-Кого Научно-Исследовательного Институтаим. Ф.Э.Дзержинского | Boiler unit operation method |
| SU987287A1 (en) * | 1981-09-23 | 1983-01-07 | За витель f i / f | Boiler |
| US4355601A (en) * | 1981-09-25 | 1982-10-26 | Conoco Inc. | Recirculating flue gas fluidized bed heater |
| US5461853A (en) * | 1994-11-30 | 1995-10-31 | The Babcock & Wilcox Company | HRSG boiler design with air staging and gas reburn |
| US6200128B1 (en) * | 1997-06-09 | 2001-03-13 | Praxair Technology, Inc. | Method and apparatus for recovering sensible heat from a hot exhaust gas |
| RU2136930C1 (en) * | 1997-11-19 | 1999-09-10 | Ферд Максим Лейбович | Gas-turbine plant operating process |
| RU2442076C1 (en) * | 2007-12-20 | 2012-02-10 | Фостер Уилер Энерджи Корпорейшн | Method for controlling the process of power production at the power station |
| RU2406024C2 (en) * | 2008-04-07 | 2010-12-10 | Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд. | Method of furnace gas treatment and device for its implementation |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Зах Р. Г. Котельные установки, Энергия, Москва, 1968, p. 43, 45-46, 103-106, 326, 327 * |
| Росляков П.В., Ионкин И.Л., Егорова Л.Е. Контролируемый химический недожог - эффективный метод снижения выбросов оксидов азота, Московский энергетический институт (Технический университет), 2009, p. 4, 6, <http://www.combienergy.ru/nts15.html> * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU175713U1 (en) * | 2016-12-07 | 2017-12-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Газ-Проект Инжиниринг" ООО "Газ-Проект Инжиниринг" - Российская Федерация | RECOVERY INSTALLATION |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014196848A1 (en) | 2014-12-11 |
| EA201592208A1 (en) | 2016-04-29 |
| EA030025B1 (en) | 2018-06-29 |
| MD4270B1 (en) | 2014-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8448438B2 (en) | Indirect-fired gas turbine power plant | |
| CN206094003U (en) | Realize that ultralow load safety ring of coal fired boiler protects degree of depth peak regulation device of operation | |
| CN204058506U (en) | A kind of blast furnace ironmaking hotblast stove device | |
| MD4270C1 (en) | Power plant for burning fuel and process for recycling smoke gases for fuel burning therein | |
| CN204853491U (en) | Three air supply safety combustors | |
| CN202082935U (en) | Ignitable industrial waste gas boiler | |
| CN203927952U (en) | Automatic ignition and combustion accompanying device for blast furnace gas diffusion | |
| CN106931451B (en) | Spiral-flow type incinerator | |
| CN210688167U (en) | Boiler capable of burning biomass fuel based on transformation of existing gas-fired boiler | |
| CN101487589B (en) | Low NOX dry ash extraction coal powder burning method | |
| CN102798129A (en) | Efficient thermal oxidation furnace for low afterburning-amount smoke constant-speed grading reaction | |
| CN102330973A (en) | Blending gas-solid mixed fuel technology of CFB (circulating fluid bed) boiler | |
| CN106439803A (en) | A Combustion System for Gasification of Liquid Light Hydrocarbon Fuel | |
| CN215675186U (en) | Environment-friendly directional incineration burner | |
| CN206113681U (en) | Low NOx combustion system of gas mixing flue gas | |
| Ganan et al. | Experimental study of fire tube boilers performance for public heating | |
| CN101748231A (en) | Double-preheating system of heat accumulation type hot-blast furnace | |
| CN203454183U (en) | Burner assembly for converter waste heat recovery boiler | |
| CN203730135U (en) | Power generation device for producer gas combustion gas turbine | |
| CN201368455Y (en) | Double-channel horizontal density adjustable coal powder burner | |
| RU2360183C1 (en) | Automatic modular burner for burning fuel in form of gas-air mixture, burner head and control method of modular burner operation | |
| CN206514292U (en) | A kind of combustion system of liquid light hydrocarbon fuel gasification | |
| CN217899895U (en) | Heating primary wind methane burner for garbage power plant | |
| CN205782978U (en) | The boiler that straw burns with domestic garbage mixing | |
| CN202382257U (en) | Burners for igniting residual gas at the top of a blast furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG4A | Patent for invention issued |