КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ СЛАНЦА И/ИЛИ ГАЗООБРАЗНЫХ ОТХОДОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ

Область использования
Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована для сжигания низкосортных топлив (сланца) и/или высококалорийных газообразных серосодержащих отходов его переработки.
Уровень техники
Известна выбранная в качестве ближайшего аналога полезной модели котельная установка (КУ) для сжигания сланца и/или газообразных отходов его переработки, содержащая топочную камеру с горелочными устройствами для подачи в нее соответствующих видов топлива в смеси с первичным и вторичным воздухом и конвективный газоход с примыкающим к нему в низкотемпературной области рециркуляционным газопроводом, оборудованным рециркуляционным дымососом и подключенным на выходе к воздушному тракту горелочных устройств (В.Т. Сидоркин, А.Н. Тугов / Опыт совместного сжигания эстонского сланца с продуктами сланцепереработки в котлах БК3-75-39ФСл и ТП-101 // С6 // Сборник докладов II Международ, научно-технич. конф. «Использование твердых топлив для эффективного и экологически чистого производства электроэнергии и тепла», 28-29 октября 2014 г. М.: ОАО «ВТИ», 2014, С. 372-380).
3
2
Недостатком указанной КУ является то, что при сжигании газообразных отходов с высокой теплотой сгорания (до 12000 ккал/м) и значительным содержанием серы (концентрация сероводорода HS примерно 2%) образуются продукты сгорания с большой концентрацией оксидов серы. В результате ухудшаются экологические показатели КУ, и повышается температура точки росы уходящих газов. Последнее приводит к интенсивной коррозии хвостовых поверхностей нагрева КУ (воздухоподогревателя).
Раскрытие полезной модели
Достигаемыми техническими результатами полезной модели являются уменьшение экологически вредных выбросов из КУ в окружающую среду и снижение коррозионного воздействия на поверхности нагрева КУ со стороны ее газового тракта.
Это обеспечивается тем, что в КУ для сжигания сланца и/или газообразных отходов его переработки, содержащей топочную камеру с горелочными устройствами для подачи в нее соответствующих видов топлива в смеси с первичным и вторичным воздухом и конвективный газоход с примыкающим к нему в низкотемпературной области рециркуляционным газопроводом, оборудованным рециркуляционным дымососом и подключенным на выходе к воздуховоду вторичного воздуха, согласно полезной модели рециркуляционный газоход снабжен патрубком для ввода серопоглощающего сорбента. При этом в топочной камере выше горелочных устройств могут быть дополнительно размещены сопла подачи третичного воздуха, соединенные с соответствующим воздуховодом, также снабженным патрубком для ввода серопоглощающего сорбента.
Причинно-следственная связь между указанными техническими результатами и отличительными признаками полезной модели состоит в том, что выполнение патрубка подвода сорбента на рециркуляционном газопроводе позволяет осуществить равномерное перемешивание сорбента сначала с газами рециркуляции, затем со вторичным воздухом и, наконец, с продуктами сгорания топлива в топочном объеме. Эффективное перемешивание продуктов сгорания топлива с серопоглощающим сорбентом существенно уменьшает содержание в газообразных выбросах КУ сернистых соединений, а рециркуляция относительно холодных газов в топочное пространство создает условия для подавления образования в продуктах сгорания другого токсичного соединения - оксидов азота.
Краткое описание чертежа
На чертеже изображена принципиальная схема КУ согласно полезной модели, с системой рециркуляции дымовых газов, оборудованной патрубком подачи серопоглощающего сорбента.
Перечень позиций чертежа
1 - топочная камера; 2 - горелочное устройство; 3 - воздуховод вторичного воздуха; 4 - воздуховод первичного воздуха; 5 - конвективный газоход; 6 - воздухоподогреватель; 7 - газопровод отвода части дымовых газов на всас дымососа рециркуляции; 8 - дымосос рециркуляции; 9 - циркуляционный газопровод от напорного патрубка дымососа рециркуляции к воздуховоду 3 вторичного воздуха; 10 - патрубок подвода серопоглощающего сорбента; 11 - сопла третичного воздуха; 12 - воздуховод третичного воздуха.
Подробное описание полезной модели
КУ согласно полезной модели содержит топочную камеру 1 с горелочными устройствами 2, к которым подведены воздуховоды 3,4 соответственно вторичного и первичного воздуха. КУ содержит также конвективный газоход (шахту) 5 с расположенными в нем поверхностями нагрева, включая воздухоподогреватель 6, после которого газопроводом 7 дымовые газы отводятся на всас дымососа 8 рециркуляции, а циркуляционным газопроводом 9 к воздуховоду 3 вторичного воздуха. Рециркуляционный газопровод 9 для подвода сорбента снабжен патрубком 10. В процессе прохождения сорбента по газовому тракту КУ происходит его тщательное перемешивание с транспортирующим агентом (в данном случае со смесью продуктов сгорания топлива и вторичного воздуха), что обеспечивает равномерное распределение сорбента в указанной смеси. Выше горелочных устройств 2 для организации ступенчатого сжигания с целью дополнительного снижения образования оксидов азота могут быть размещены сопла 11, к которым воздуховодом 12 подводится третичный воздух. На воздуховоде 12 третичного воздуха может быть также предусмотрен патрубок 10 подвода сорбента для дополнительной очистки дымовых газов от оксидов серы. В качестве серопоглощающего сорбента может быть использован известняк. При совместном сжигании серосодержащих газообразных отходов со сланцем с повышенным содержанием кальция в его золе эту золу, уловленную в фильтрах, также можно использовать после размола в качестве указанного сорбента.