СИСТЕМА ВНУТРИЦИКЛОВОЙ ГАЗИФИКАЦИИ ДЛЯ ПАРОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ УМЕНЬШЕННЫЕ ВЫБРОСЫ ОКСИДОВ АЗОТА ПРИ СЖИГАНИИ ПОЛУЧАЕМОГО ГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА

Полезная модель относится к теплоэнергетики и может быть использована для получения генераторного газа из твердого углеродсодержащего топлива при внутрицикловой газификации углей в парогазовых энергетических установках (ПТУ).
3
x
Известна система внутрицикловой газификации для парогазовых установок на твердом топливе, содержащая газогенератор горнового типа с линиями подачи в него топлива, газифицирующего агента, а также с линиями шлакоудаления и отвода генераторного газа к потребителю [1]. Получаемый в такой системе генераторный газ содержит аммиак (NH), который образуется при термическом разложении в газогенераторе верхних слоев топлива без доступа кислорода. Присутствие аммиака в генераторном газе при его последующем сжигании вызывает в результате его взаимодействия с кислородом генерацию оксидов азота (NO), ухудшающих экологию окружающей среды.
x
3
Достигаемым результатом полезной модели является уменьшение образования NO при сжигании генераторного газа, получаемого в системе внутрицикловой газификации для парогазовых установок на твердом топливе, за счет снижения содержания NН в генераторном газе.
Указанный результат обеспечивается тем, что система внутрицикловой газификации для парогазовых установок на твердом топливе, содержащая газогенератор горнового типа с линиями подачи в него топлива, газифицирующего агента, а также с линиями шлакоудаления и отвода генераторного газа к потребителю, согласно полезной модели дополнительно содержит линию подачи присадки аммиака, подключенную к линии подачи в газогенератор газифицирующего агента.
В зоне горения (1750-1900°С) аммиак взаимодействует с содержащимся в газифицирующем агенте кислородом с образованием оксидов азота и воды, здесь же происходят восстановительные реакции в газах, поднимающихся вверх навстречу опускному движению топлива. Термическое разложение топлива в верхних его слоях происходит без доступа кислорода, в результате чего в генераторном газе наряду с такими соединениями, как монооксид углерода, метан, водород, углекислый газ, вода, смолы, образуется аммиак, который взаимодействует с оксидами азота как образующимися при разложении вводимого из вне в зону горения аммиака, так и с оксидами азота обычно содержащимися в продуктах горения в результате соединения кислорода с азотом воздуха и (или) топлива, но количества которых, как показали испытания, недостаточно для существенного уменьшения аммиака в генераторном газе. В результате такого взаимодействия с оксидами азота с получением молекулярного азота и воды количество аммиака в генераторном газе уменьшается. Впоследствии при сжигании такого генераторного газа в камере сгорания (КС) газотурбинных установок образование оксидов азота уменьшается приблизительно в 2 раза.
На чертеже изображена принципиальная схема системы внутрицикловой газификации для ПГУ на твердом топливе согласно полезной модели. Установка содержит газогенератор 1 горнового типа со шлюзовым устройством 2 подачи твердого топлива, линией 3 подвода газифицирующего агента, линией 4 подачи в линию 3 аммиака, линией 5 вывода шлака из газогенератора 1 и линией 6 отвода из газогенератора 1 газогенераторного газа.
x
Система согласно полезной модели работает следующим образом. Дробленый уголь загружается через шлюзовое устройство 2 в работающий под давлением газогенератор 1 горнового типа. Затем в зону горения газогенератора 1 по линии 3 подается газифицирующий агент в виде воздушного дутья с присадкой аммиака, который подается по линии 4 в линию 3 подачи дутья. Генераторный газ выводился из газогенератора 1 по линии 6 на очистку от механического уноса и оксидов серы. Затем генераторный газ сжигался в КС. Как показали испытания, при вводе аммиака концентрация оксидов азота в продуктах сгорания генераторного газа уменьшается примерно в два раза. Количество подаваемого в газифицирующий агент может регулироваться по результатам измерений концентрации NO в продуктах горения.
Источник информации:
1. Исследование системы газификации углей с высокотемпературной очисткой генераторного газа / Ольховский Г.Г., Сучков С.И., Епихин А.Н., Крылов И.О., Сомов А.А., Гутник М.Н., Абросимов А.А. // Теплоэнергетика, 2006, №7, с.67-73.