[go: up one dir, main page]

RU2490318C1 - Method for reduction of hazardous emissions from burners with flame combustion - Google Patents

Method for reduction of hazardous emissions from burners with flame combustion Download PDF

Info

Publication number
RU2490318C1
RU2490318C1 RU2012125474/04A RU2012125474A RU2490318C1 RU 2490318 C1 RU2490318 C1 RU 2490318C1 RU 2012125474/04 A RU2012125474/04 A RU 2012125474/04A RU 2012125474 A RU2012125474 A RU 2012125474A RU 2490318 C1 RU2490318 C1 RU 2490318C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boiler
adsorbent
reduction
burners
hazardous emissions
Prior art date
Application number
RU2012125474/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Геннадьевич Батухтин
Василий Владимирович Пинигин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ")
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 профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ")
Priority to RU2012125474/04A priority Critical patent/RU2490318C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490318C1 publication Critical patent/RU2490318C1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention is related to method for reduction of hazardous emissions from burners with flame combustion that includes supply of absorbent to burner and collection of used absorbent; the method is distinguished by absorbent delivery into flue gases formed in the post-flame area in quantity of 5-7% of fuel consumption.
EFFECT: reduction of hazardous emissions into atmosphere, in particular sulphur oxides, and improvement of operating economy and reliability of a boiler unit.
1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам очистки газов от вредных веществ, образующихся при сгорании как твердого, так и жидкого и газообразного топлива.The invention relates to methods for cleaning gases from harmful substances generated by the combustion of both solid and liquid and gaseous fuels.

Известен способ снижения вредных выбросов, образующихся при сгорании топлива, включающий подачу природных цеолитов (клиноптилолита состава (Na2K2)·O·Al2O3·10SiO2·8H2O) внутрь котла в смеси с топливом перед сжиганием (см. патент РФ №2057165, МПК C10L 9/10, C10L 10/00, опубл. 27.03.1996).A known method of reducing harmful emissions resulting from the combustion of fuel, including the supply of natural zeolites (clinoptilolite composition (Na 2 K 2 ) · O · Al 2 O 3 · 10SiO 2 · 8H 2 O) inside the boiler mixed with fuel before burning (see RF patent No. 2057165, IPC C10L 9/10, C10L 10/00, publ. 03/27/1996).

Наиболее близким к заявляемому является способ снижения вредных выбросов при сжигании углей в топках с кипящим слоем, при котором угли сжигают совместно с предварительно загруженным инертным материалом, например песком или шамотом, с добавлением природных цеолитов в качестве присадки для снижения выбросов вредных веществ, в частности оксидов серы (см. патент РФ №2421505, МПК C10L 10/00, опубл. 20.06.2011, бюл. №17).Closest to the claimed is a method of reducing harmful emissions from burning coal in fluidized bed furnaces, in which the coal is burned together with pre-loaded inert material, such as sand or fireclay, with the addition of natural zeolites as an additive to reduce emissions of harmful substances, in particular oxides sulfur (see RF patent No. 2421505, IPC C10L 10/00, publ. 06/20/2011, bull. No. 17).

Недостатками известных способов снижения вредных выбросов является большой расход адсорбента, а также снижение экономичности работы котельного агрегата из-за увеличения балласта топлива за счет добавления присадки.The disadvantages of the known methods of reducing harmful emissions is the high consumption of adsorbent, as well as a decrease in the efficiency of the boiler unit due to increased fuel ballast due to the addition of additives.

Техническим результатом изобретения является снижение выбросов в атмосферу вредных веществ, в частности окислов серы, а также повышение экономичности и надежности работы котельного агрегата.The technical result of the invention is to reduce emissions of harmful substances into the atmosphere, in particular sulfur oxides, as well as improving the efficiency and reliability of the boiler unit.

Результат достигается тем, что способ снижения вредных выбросов от топок с факельным сжиганием топлива, включающий подачу адсорбента в топку и сбор отработанного адсорбента, отличается тем, что подачу адсорбента производят в дымовые газы, образованные в послепламенной зоне котла, в количестве 5-7% от расхода топлива.The result is achieved in that the method of reducing harmful emissions from combustion furnaces with flaring fuel, including feeding adsorbent to the furnace and collecting spent adsorbent, is characterized in that the adsorbent is produced in the flue gases generated in the after-flame zone of the boiler in an amount of 5-7% of fuel consumption.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что производят непрерывную подачу адсорбента в дымовые газы, образованные в послепламенной зоне котла, в количестве 5-7% от расхода топлива.The essence of the proposed method lies in the fact that produce a continuous supply of adsorbent in the flue gases formed in the after-flame zone of the boiler, in the amount of 5-7% of fuel consumption.

Во время работы котла производят непрерывную подачу адсорбента (природных цеолитов, глинозема, золы) в дымовые газы, образованные в послепламенной зоне котла, с помощью, например, устройств системы дробеструйной очистки поверхностей нагрева либо прямым его вдуванием в опускную шахту котла, а также за счет устройств перечисленной системы производят сбор отработанного сорбента и вывод его из цикла газоочистки.During the operation of the boiler, adsorbent (natural zeolites, alumina, ash) is continuously supplied to the flue gases formed in the after-flame zone of the boiler, using, for example, devices for shot blasting of heating surfaces or directly blowing it into the boiler lowering shaft, as well as due to devices of the above system collect the spent sorbent and withdraw it from the gas treatment cycle.

За счет поглощения доли содержащихся в дымовых газах паров серной кислоты H2SO4 одновременно со снижением концентрации SO2 и SO3 в продуктах сгорания происходит снижение температуры точки росы дымовых газов. При этом становится возможной работа котельного агрегата с более глубоким охлаждением продуктов сгорания на выходе, что позволяет повысить надежность работы воздухоподогревателей (происходит снижение вероятной скорости коррозии в зоне температур 80-120°С). Кроме того, понижение температуры точки росы дымовых газов в реальных условиях позволяет повысить экономичность котла по сравнению с работой в обычном режиме (без использования предлагаемой технологии).Due to the absorption of the fraction of sulfuric acid vapor H 2 SO 4 contained in the flue gas, simultaneously with a decrease in the concentration of SO 2 and SO 3 in the combustion products, the temperature of the dew point of the flue gas decreases. At the same time, it becomes possible to operate a boiler unit with deeper cooling of the combustion products at the outlet, which improves the reliability of the operation of air heaters (a decrease in the probable corrosion rate in the temperature range of 80-120 ° C). In addition, lowering the temperature of the dew point of the flue gas in real conditions allows you to increase the efficiency of the boiler compared to working in normal mode (without using the proposed technology).

Во время непрерывной подачи адсорбента в дымовые газы, образованные в послепламенной зоне и проходящие по опускной шахте котла, создаются оптимальные термохимические условия для адсорбента по поглощению вредных выбросов и становится более продолжительным контакт адсорбента с продуктами сгорания. В условиях предлагаемого способа снижения вредных выбросов от топок с факельным сжиганием топлива возможно использование различных сухих адсорбентов, таких как природные цеолиты, глиноземы, зола. При этом не происходит снижения температуры дымовых газов на выходе из топки, следовательно, не нарушается номинальный (базовый) режим работы котла.During the continuous supply of adsorbent to the flue gases formed in the after-flame zone and passing through the boiler lowering chamber, optimal thermochemical conditions are created for the adsorbent to absorb harmful emissions and the contact of the adsorbent with the combustion products becomes longer. Under the conditions of the proposed method of reducing harmful emissions from furnaces with flaring fuel, it is possible to use various dry adsorbents, such as natural zeolites, alumina, ash. In this case, the temperature of the flue gases at the outlet of the furnace does not decrease, therefore, the nominal (basic) mode of operation of the boiler is not violated.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

После пуска котла и достижения им рабочих параметров производят непрерывную подачу адсорбента (природных цеолитов, золы, глинозема) в дымовые газы, образованные в послепламенной зоне котла, оптимальное количество которого в частном случае использования какого-либо определенного адсорбента определяется из условия экономического минимума издержек, сопутствующих реализации способа:After the boiler is started and its operating parameters are achieved, the adsorbent (natural zeolites, ash, alumina) is continuously fed into the flue gases formed in the after-flame zone of the boiler, the optimal amount of which in the particular case of using any particular adsorbent is determined from the condition of the economic minimum of costs associated with it method implementation:

{ b o p t = lim f ( И ) И min И = f ( И 1 ) + f ( И 2 ) + f ( И 3 ) + C

Figure 00000001
{ b o p t = lim f ( AND ) AND min AND = f ( AND one ) + f ( AND 2 ) + f ( AND 3 ) + C
Figure 00000001

где bopt - оптимальный по условиям технико-экономической оценки относительный расход адсорбента;where b opt is the relative adsorbent consumption optimal according to the technical and economic assessment;

И - суммарные издержки метода, руб./год;And - the total cost of the method, rubles / year;

f(И1) - расходы на топливо;f (And 1 ) - fuel costs;

f(И2) - затраты на адсорбент, подаваемый в конвективную шахту котла;f (And 2 ) - the cost of the adsorbent supplied to the convection shaft of the boiler;

f(И3) - плата за выброс оксидов серы, которая зависит от расхода адсорбента;f (And 3 ) - payment for the emission of sulfur oxides, which depends on the consumption of adsorbent;

Перечисленные слагаемые суммарных издержек являются функцией от расхода адсорбента;The listed summands of total costs are a function of adsorbent consumption;

С - эксплуатационные затраты.C - operating costs.

Пример. На котле БКЗ-220-100Ф3 с факельным сжиганием использовался уголь Харанорского месторождения ( Q н р 12

Figure 00000002
МДж/кг (2000 ккал/кг), Wр≈40%, Aр≈8,6%, Sр=0,3%). Дымовые газы подвергались очистке от вредных выбросов с помощью природного цеолита (клиноптилолит состава (Na2K2)·O·Al2O3·10SiO2·SH2O), который подавался в конвективную шахту через систему дробеструйной очистки поверхностей нагрева. Расход природных цеолитов поддерживался на уровне 5% от расчетного расхода топлива на номинальном режиме работы котла.Example. On the boiler BKZ-220-100F3 with flaring, coal of the Kharanorsk deposit was used ( Q n R 12
Figure 00000002
MJ / kg (2000 kcal / kg), W p ≈40%, A p ≈ 8.6%, S p = 0.3%). Flue gases were cleaned from harmful emissions using natural zeolite (clinoptilolite composition (Na 2 K 2 ) · O · Al 2 O 3 · 10SiO 2 · SH 2 O), which was fed into the convection shaft through a shot peening system for heating surfaces. The consumption of natural zeolites was maintained at the level of 5% of the estimated fuel consumption at the nominal operating mode of the boiler.

В результате этого было достигнуто снижение валового выброса оксидов серы на 49% (со 149,2 г/с до 76,5 г/с), повышение КПД-брутто котла на 0,83% (с 90,87% до 91,7%), снижение расхода топлива на 0,15 кг/с (с 16,21 кг/с до 16,06 кг/с), снижение температуры уходящих газов на 13°С (со 159°С до 146°С).As a result of this, a 49% decrease in the gross emission of sulfur oxides was achieved (from 149.2 g / s to 76.5 g / s), an increase in the gross efficiency of the boiler by 0.83% (from 90.87% to 91.7 %), a decrease in fuel consumption by 0.15 kg / s (from 16.21 kg / s to 16.06 kg / s), a decrease in flue gas temperature by 13 ° C (from 159 ° C to 146 ° C).

Таким образом, можно сделать вывод, что изобретение позволяет снизить выбросы окислов серы на котлах, сжигающих как твердое, так и жидкое и газообразное топливо, а также повысить надежность и экономичность работы котла за счет снижения расходов на очистку и работу котла в связи с сокращением расходов на цеолиты и топливо.Thus, we can conclude that the invention allows to reduce emissions of sulfur oxides in boilers burning both solid and liquid and gaseous fuels, as well as to increase the reliability and efficiency of the boiler by reducing the cost of cleaning and operation of the boiler due to cost savings on zeolites and fuel.

Claims (1)

Способ снижения вредных выбросов от топок с факельным сжиганием топлива, включающий подачу адсорбента в топку и сбор отработанного адсорбента, отличающийся тем, что подачу адсорбента производят в дымовые газы, образованные в послепламенной зоне котла, в количестве 5-7% от расхода топлива. A method of reducing harmful emissions from furnaces with flaring fuel, which includes feeding the adsorbent to the furnace and collecting spent adsorbent, characterized in that the adsorbent is produced in the flue gases formed in the after-flame zone of the boiler in an amount of 5-7% of the fuel consumption.
RU2012125474/04A 2012-06-19 2012-06-19 Method for reduction of hazardous emissions from burners with flame combustion RU2490318C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125474/04A RU2490318C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method for reduction of hazardous emissions from burners with flame combustion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125474/04A RU2490318C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method for reduction of hazardous emissions from burners with flame combustion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2490318C1 true RU2490318C1 (en) 2013-08-20

Family

ID=49162804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012125474/04A RU2490318C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Method for reduction of hazardous emissions from burners with flame combustion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2490318C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2057165C1 (en) * 1992-06-26 1996-03-27 Иванов Сергей Анатольевич Additive to brown coals for torch burning in furnaces of power-generating boilers
RU2265043C1 (en) * 2003-07-18 2005-11-27 Афтон Кемикал Корпорейшн Manganese addition-mediated reduction of amount of carbon in ash-fly from combustion of coal
RU2366690C1 (en) * 2007-03-16 2009-09-10 Афтон Кемикал Корпорейшн Method for using of fuel additives being nanosized alloys for non-transparency flame decreasing, scorification, contamination, corrosion and release into atmosphere
RU2421505C1 (en) * 2010-03-02 2011-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) Method for reducing hazardous emissions during combustion of coals in fluidised bed furnaces

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2057165C1 (en) * 1992-06-26 1996-03-27 Иванов Сергей Анатольевич Additive to brown coals for torch burning in furnaces of power-generating boilers
RU2265043C1 (en) * 2003-07-18 2005-11-27 Афтон Кемикал Корпорейшн Manganese addition-mediated reduction of amount of carbon in ash-fly from combustion of coal
RU2366690C1 (en) * 2007-03-16 2009-09-10 Афтон Кемикал Корпорейшн Method for using of fuel additives being nanosized alloys for non-transparency flame decreasing, scorification, contamination, corrosion and release into atmosphere
RU2421505C1 (en) * 2010-03-02 2011-06-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Читинский государственный университет (ЧитГУ) Method for reducing hazardous emissions during combustion of coals in fluidised bed furnaces

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fan et al. Experimental study on the impact of adding NH3 on NO production in coal combustion and the effects of char, coal ash, and additives on NH3 reducing NO under high temperature
US7247285B2 (en) Reduction of sulfur, nitrogen oxides and volatile trace metals from combustion in furnaces and boilers
US20060218853A1 (en) Composition for preventing scaling, excluding of soot, clinker and sludge, and controlling flame in combustion apparatus
NO802309L (en) PROCEDURE FOR DRY PURIFICATION OF REACTION PRODUCTS FROM A FLAMM BURNER
US7531153B2 (en) Methods and apparatus for removing mercury from combustion flue gas
CN1930419B (en) Process for reducing plume opacity
RU2437028C1 (en) Method for intensifying combustion process of tpp solid low-reactive fuel
RU2490318C1 (en) Method for reduction of hazardous emissions from burners with flame combustion
Gaba et al. Reduction of air pollution by combustion processes
CN203687015U (en) Spiral-flow type self-contained boiler burning biomass particles in membrane-type wall structure
CN209588027U (en) A kind of pulverized-coal fired boiler of chain-grate boiler transformation
CN203464323U (en) Novel environmental protection boiler with boiler internal smoke and dust abatement clean burning
TR200401596A2 (en) "Specially designed double fuel smokeless boiler without pipe, full automatic continuous coal feeding, developed special dry desulfurization system and two combustion chambers"
Younes et al. Oil heavy residues oxy-combustion with CO2 capture
RU2421505C1 (en) Method for reducing hazardous emissions during combustion of coals in fluidised bed furnaces
CN103712200A (en) Spiral-flow membrane type wall structure package boiler burning biomass particles
FI61041B (en) FOERFARANDE FOER HEL ELLER DELVIS NEUTRALISERING AV DE VID FOERBRAENNING AV SVAVELHALTIGT BRAENSLE BILDADE SURA FOERBRAENNINGSPRODUKTERNA SAMT MEDEL FOER ANVAENDNING VID FOERFARANDET
RU2634730C2 (en) Additive for fuel oil
RU2840948C1 (en) Coal slurry combustion device
RU159987U1 (en) BOILER PLANT FOR BURNING SHALE AND / OR GAS-WASTE ITS PROCESSING
CN203771460U (en) Coal-fired boiler magnetization clean combustion environment friendly device
RU2655437C1 (en) Method of chemical protection of boiler equipment
CN204100569U (en) A kind of boiler
Volchyn et al. EFFECT OF CATALYTIC FUEL ADDITIVE ON THE EFFICIENCY OF A GAS STEAM BOILER
Magida et al. An evaluation of the greenhouse gas reduction potential through the co-firing of coal and microalgae biomass

Legal Events

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

Effective date: 20170620