BG110642A - A biomass centre air jet burner - Google Patents
A biomass centre air jet burner Download PDFInfo
- Publication number
- BG110642A BG110642A BG10110642A BG11064210A BG110642A BG 110642 A BG110642 A BG 110642A BG 10110642 A BG10110642 A BG 10110642A BG 11064210 A BG11064210 A BG 11064210A BG 110642 A BG110642 A BG 110642A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- biomass
- burner
- active
- nozzle
- air
- 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
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
- F23C7/004—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/10—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of field or garden waste or biomasses
-
- 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
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/20—Burner staging
-
- 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
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/06043—Burner staging, i.e. radially stratified flame core burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2201/00—Burners adapted for particulate solid or pulverulent fuels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2209/00—Specific waste
- F23G2209/26—Biowaste
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
Description
Област на техниката [0001] Настоящето изобретение се отнася главно до областта на индустриална горелкова апаратура за осъществяване на горивни функции при енергийно производство.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates mainly to the field of industrial burner apparatus for performing fuel functions in energy production.
[0002] Използваният тук термин биомаса описва широка гама от органични вещества,The term biomass as used herein describes a wide range of organic matter,
получени от различен живот, или доскоро живи организми, като треви и изделия от дърво. Източници на биомаса включват дървета, шубраци, храсти, остатъчна растителност от събиране на реколта, зърно и зеленчуци. Биомасата е често растителна маса, събрана за генериране на електрическа енергия или производство на топлинна енергия. Биомасата може също да включва биоразградими отпадъци от органичен произход, които могат да бъдат изгорени като гориво.derived from different life or recently living organisms such as grasses and wood products. Sources of biomass include trees, mounds, shrubs, residual vegetation from harvest, grain and vegetables. Biomass is often a plant mass harvested to generate electricity or produce heat. Biomass can also include biodegradable organic waste that can be burned as fuel.
[0003] Биомасата се различава от изкопаемите горива, които са въглеводороди и се намират в горния слой на земната кора. Типични примери на изкопаеми горива включват въглища и петрол. За разлика от изкопаемите горива, горива от биомаса се смятат обикновено за СО2 неутрални и възобновяеми източници, тъй като СО2, генериран от горене на биомаса може да бъде отстранен от атмосферата чрез растенията, които предоставят биомаса.Biomass differs from fossil fuels, which are hydrocarbons found in the upper crust. Typical examples of fossil fuels include coal and oil. Unlike fossil fuels, biomass fuels are generally considered to be CO2 neutral and renewable sources, since the CO2 generated by burning biomass can be removed from the atmosphere by plants that provide biomass.
[0004] Тъй като физическите свойства и химическия състав на биомасата се различава съществено от тази на въглищата, горива от биомаса за производство на енергия в миналото са били използвани като основно или спомагателно гориво в проточните котли. Тези котли не разчитат на горелки, което позволява значително повече време при горене в пещ и следователно имат занижени изисквания за подготовка на горивото. [0005] Глобалното затопляне, свързано с парниковите газови емисии увеличава интересът към разработване на нови технологии, за да се позволи широко използване на възобновяеми източници за производство на енергия. Една от областите на такъв интерес е използването на горива от биомаса в горивна суспензия, където за кратко време в пещта се изисква фино раздробяване за ефективно изгаряне.Because the physical properties and chemical composition of biomass differ significantly from that of coal, biomass fuels for energy production have in the past been used as primary or auxiliary fuels in flow boilers. These boilers do not rely on burners, which allows significantly more burning time in the furnace and therefore have low fuel preparation requirements. Global warming related to greenhouse gas emissions increases the interest in developing new technologies to allow for the extensive use of renewable energy sources. One area of such interest is the use of biomass fuels in fuel slurry, where fine grinding is required in the furnace for efficient combustion.
[0006] Разтрошени въглища за отопление е основното средство за отоплителната суспензия в производството на електроенергия. В първата стъпка въглища са механично разтрошени на фини прахови частици. Частиците след това са подведени през суспензия в основен въздушен поток към горелка, където горелката избутва въздуха/горивната смес в пещ за горене. Времето за пребиваване е предвидено от 1 до секунди, което обикновено е достатъчно за пълно разпрашаване на горивните въглища с правилно оразмеряване на частиците.Crushed coal for heating is the main means of heating slurry in the production of electricity. In the first step, the coal is mechanically crushed into fine particulate matter. The particles are then fed through a suspension into the main air stream to the burner, where the burner pushes the air / fuel mixture into the combustion furnace. The residence time is provided from 1 to seconds, which is usually sufficient to completely pulverize the combustion coal with proper particle sizing.
[0007] Отоплението с биомаса в котли, използващи разпратени въглища за отопление е[0007] Biomass heating in boilers using pulverized coal for heating is
все по-разпространено като част от стратегията за намаляване на парниковите газове. За да се осъществи тази стратегия е необходимо разработването на горелка, способна ефективно да използва горива от биомаса в горивна суспензия.becoming more and more common as part of the greenhouse gas reduction strategy. To implement this strategy, it is necessary to develop a burner capable of efficiently using biomass fuels in a fuel slurry.
[0008] Отоплителни горива от биомаса са изправени пред много технически предизвикателства. В сравнение с битумни въглища, горива от биомаса имат значително по-ниски стойности за отопление и по-висока концентрация на летливи вещества. Отоплителната стойност е обратно пропорционална на съдържанието на влага, така че тя се равнява на 25% на 75% от тази на типични битумни въглища. Биомасната влага често ще бъде намалявана преди запалването за осъществяване третиране на материала и за подобряване ефективността на процеса. Независимо от това, изгаряне на биомаса вместо въглища изисква значително повече горивна маса за постигане на сравнително добра топлина. Освен това, докато високо летлив вид биомаса осъществява лесно запалване на горивото, то високото съдържание на влага може да забави запалването. Закъснение при запалване е особено нежелано в суспензия за горене.Biomass heating fuels face many technical challenges. Compared to bituminous coal, biomass fuels have significantly lower heating values and higher volatile matter concentrations. The heating value is inversely proportional to the moisture content, so that it is equal to 25% to 75% of that of typical bituminous coal. Biomass moisture will often be reduced before ignition to effect material treatment and improve process efficiency. Nevertheless, burning biomass instead of coal requires significantly more fuel mass to achieve relatively good heat. In addition, while highly volatile biomass can easily ignite the fuel, the high moisture content can slow the ignition. Ignition delay is particularly undesirable in combustion slurry.
[0009] Друго притеснение с горива от биомаса е ако тази биомаса не се обработва до същите размери, както прахообразни въглища. Опитът показва, че успешно суспендиране на гориво може да се постигне с дървени частици с размер 0.0625 инча, наподобяващи горния размер за прахообразни въглища от 0.012 инча. Обема на частицата варира в зависимост от диаметъра на кубчета, като по този начин дървените частици са около 150 пъти по-малки от обема на по-големите частици въглища, използвани за суспендиране на гориво. По-големият обем на биомасата по този начин изисква бързо запалване и бързо горене, способстващи за използването на биомаса в пещи, проектирани за прахообразни въглища за гориво.Another concern with biomass fuels is that this biomass is not treated to the same size as powdered coal. Experience has shown that successful suspension of fuel can be achieved with wood particles of 0.0625 inches, resembling the above size for 0.012 inch coal. The volume of the particle varies with the diameter of the cubes, thus making the wood particles about 150 times smaller than the volume of the larger coal particles used to suspend the fuel. The larger volume of biomass thus requires rapid combustion and rapid combustion, facilitating the use of biomass in furnaces designed for coal dust.
[0010] Известна техника за използване на биомаса при суспендиране на гориво е комбинирано изгаряне на биомаса. При тази техника биомасна частица е комбинирана с прахообразни въглища и първичен въздух в единичен поток. Общият поток се вкарва след това в пещта. Тази техника обаче е с ограничена практичност, поради факта, че получената скорост на дюзата на горелката е необходима за поддържане на два вида частици при суспендиране. Прекомерно голяма скорост на дюзата на горелката се получава при неустойчив пламък, забавяне на запалването, и бедни горивни характеристики.A known technique for the use of biomass in fuel suspensions is combined combustion of biomass. In this technique, the biomass particle is combined with powdered coal and primary air in a single stream. The total flow is then introduced into the furnace. However, this technique is of limited practicality due to the fact that the resulting burner nozzle velocity is required to maintain two types of particles in suspension. Excessive velocity of the burner nozzle results in unstable flames, slow ignition, and poor fuel characteristics.
[0011] Така че остава необходимостта от разработване на средства за ефикасна и ефективна алтернатива за изгаряне на въглища за енергийно производство и средства, които позволяват широко разпространеното изгаряне на въглеродно неутрално гориво за приложения в енергийно производство.So there remains a need to develop means for an efficient and effective alternative to burning coal for energy production and means that allow the widespread burning of carbon-neutral fuel for applications in energy production.
Техническа същност на изобретението [0012] Изпълненията на настоящето изобретение предоставят нов апарат за горене. Поконкретно, изпълненията на настоящото изобретение осигуряват апарат за горене, способен да изгаря гориво от биомаса и редуващо се между биомаса и въглища за горене, ако е необходимо, и / или изгаряне на комбинация от въглища и горива от биомаса едновременно.SUMMARY OF THE INVENTION Embodiments of the present invention provide a new combustion apparatus. Specifically, embodiments of the present invention provide a combustion apparatus capable of burning biomass fuel and alternating between biomass and combustion coal, if necessary, and / or combining a combination of coal and biomass fuel simultaneously.
[0013] Изпълненията на настоящето изобретение обхващат потенциалните възможности на горелките от предшестващото състояние. US патент 7 430 970 еEmbodiments of the present invention capture the potential capabilities of prior art burners. US Patent 7,430,970 e
включен тук чрез позоваване.incorporated herein by reference.
[0014] Настоящето изобретение представлява подобрение на горелките от предшестващото състояние, като предоставя ново устройство за изгаряне на сменяеми горива, но не ограничаващи се до биомаса.The present invention is an improvement of the prior art burners by providing a new combustion apparatus for combustible fuels, but not limited to biomass.
[0015] Изпълненията на настоящето изобретение предлагат по-добър метод и апарат за комбинирано изгаряне на биомаса заедно с прахообразни въглища.Embodiments of the present invention provide a better method and apparatus for combined combustion of biomass together with powdered coal.
[0016] Горивна апаратура, с възможност за изгаряне на гориво от биомаса, включваща горелков възел, който съдържа биомасна дюза, концентрично заобиколена от активна въздушна зона и разпростираща се аксиално по дължината на активната въздушна зона, като горелковия възел е поместен в завихряща камера, а завихрящата камера е свързана към пещ на котел, и горелковият възел е с възможност за свързване към пещта чрез гърло, през което въздух и гориво, доставени за горелковия възел са съединени в пещта. [0017] В изпълненията на настоящото изобретение, апаратът включва охлаждащ вентилатор, осигуряващ първи приток на въздух към завихрящата камера, активен канал за въздух, обхващащ активната въздушна зона за получаване на основна част от първия приток на въздух, като активният канал за въздух има активен регулатор за регулиране на влизащата активна част в активния канал за въздух, активна дюза за доставяне на споменатата активна част към споменатото гърло на горелката, коляно на горелка за получаване на прахообразни въглища и втори приток на въздух, преминаващ през дюза за прахообразни въглища в тясно пръстеновидно пространство, оформено между активната дюза и дюзата за въглища, като активната част служи за ускоряване запалването на прахообразни въглища чрез свързване с вътрешен цилиндър за струя въглища, напускаща дюзата за въглища, а активната част също служи за ускоряване на горенето.Combustion apparatus capable of burning biomass fuel comprising a burner assembly comprising a biomass nozzle concentrically surrounded by an active air zone and extending axially along the active air zone, the burner assembly being placed in a vortex chamber, and the vortex chamber is connected to the furnace of a boiler, and the burner unit is capable of being connected to the furnace by a throat through which the air and fuel supplied to the burner assembly are connected to the furnace. In embodiments of the present invention, the apparatus includes a cooling fan providing a first airflow to the vortex chamber, an active air duct enclosing the active air zone to receive a substantive portion of the first air intake, with the active air duct active a regulator for regulating the inlet active portion in the active air duct, an active nozzle for supplying said active portion to said burner neck, a burner elbow for producing coal dust and a second inflow of air passing through the coil nozzle into the narrow annular space formed between the active nozzle and the coal nozzle, the active portion serving to accelerate the ignition of powdered coal by connecting to an internal cylinder of coal jet leaving the nozzle for the coal nozzle. serves to accelerate combustion.
[0018] Различните нови признаци, които характеризират изобретението са посочени подробно в приложените претенции за оформяне на това разкритие. За по-добро разбиране на изобретението, неговите предимства и специфични обекти са постигнати чрез неговите приложения, позовавайки се на приложените чертежи и описание, където е показан предпочитан вариант на изобретението.The various novel features that characterize the invention are set forth in detail in the appended claims for formulating this disclosure. For a better understanding of the invention, its advantages and specific objects are achieved through its applications, referring to the accompanying drawings and description, where a preferred embodiment of the invention is shown.
Кратко описание на чертежите [0019] На чертежите:Brief Description of the Drawings [0019] The Drawings:
[0020] Фигура 1 е схематичен разрез на изпълнение на настоящото изобретение; [0021] Фигура 2 е схематичен разрез на вариантно изпълнение на настоящото изобретение;Figure 1 is a schematic sectional view of an embodiment of the present invention; Figure 2 is a schematic sectional view of a variant embodiment of the present invention;
[0022] Фигура 3 е схематичен разрез на вариантно изпълнение на настоящото изобретение;Figure 3 is a schematic sectional view of a variant embodiment of the present invention;
[0023] Фигура 4 представлява схематично напречно сечение на изпълнение на настоящото изобретение, което идентифицира концентрични зони на настоящото изобретение.Figure 4 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of the present invention that identifies concentric zones of the present invention.
Описание на предпочитано вариантно изпълнение [0024] Позовавайки се на фигурите, в които еднакви обозначения определят едни и същи или функционално подобни елементи на няколко фигури, като фиг. 1 показва горелковия възел 1, поместен в завихряща камера 2, която е съединена към пещ 3 на котел (не показан). Вторичен въздух 22 е предоставен към завихрящата камера 2 от охлаждащ вентилатор (не показан) и се нагрява от въздушен подгревател (не показан). Горелковият възел 1 е свързан към пещта 3 чрез горелково гърло 4, през което се подава въздух и гориво за горелковия възел 1, изпускани в пещта 3. Част от вторичния въздух 22 представлява активен въздух 5. Активният въздух 5 влиза в активна тръба за въздух 6 и се регулира от активен регулатор на въздух 7. Активният въздух 5 продължава през горелковия възел 1, през активна дюза 8 и излиза през горелковото гърло 4.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring to the drawings, in which the same designations define the same or functionally similar elements of several drawings, such as FIG. 1 shows a burner assembly 1 housed in a vortex chamber 2 that is connected to a boiler furnace 3 (not shown). Secondary air 22 is supplied to the vortex chamber 2 by a cooling fan (not shown) and heated by an air heater (not shown). The burner assembly 1 is connected to the furnace 3 via a burner neck 4 through which air and fuel are supplied to the burner assembly 1 discharged into the furnace 3. Part of the secondary air 22 represents active air 5. The active air 5 enters an active air pipe 6 and is regulated by an active air regulator 7. The active air 5 continues through the burner assembly 1, through the active nozzle 8 and exits through the burner neck 4.
[0025] Вторичен въздух 22 също е предоставен към горелковия възел (обозначен като вторичен въздух към горелковия възел 9). Вторичния въздух 22 влиза в горелковия възел 1 и преминава на паралелни поточни части на вътрешната въздушна зона 10 и външната въздушна зона 11. Завихрящи крила в тези зони служат за завъртане на вторичния въздух 22, за да подпомогнат запалването и изгарянето на вторичния въздух 22, който е в съприкосновение с разпратения поток въглища. Въздушно сепариращо крило 12 на изхода на външната зона 11 спомага за увеличаване размера на вътрешна рециркулационна зона (ВРЗ), оформена в резултат на аеродинамика. Разпратени въглища и основен въздух 13 влизат в коляно на горелка 14 и продължават през дюза за въглища 15 в тясно пръстеновидно пространство, оформено между активната дюза 8 и дюзата за въглища 15. Активният въздух 5 служи за ускоряване на запалването на прахообразни въглища чрез свързване вътрешния цилиндър за струята въглища (не показан), напускащ дюзата за въглища 15; и служи за ускоряване на горенето чрез духащ ефект доставящ въздух в центъра на пламъка. US 7 430 970 дава подробно разяснение за ускореното запалване, приложено към активния въздух.Secondary air 22 is also provided to the burner assembly (designated as secondary air to the burner assembly 9). The secondary air 22 enters the burner assembly 1 and passes to the parallel flow portions of the inner air zone 10 and the outer air zone 11. The swirling wings in these zones serve to rotate the secondary air 22 to assist the ignition and combustion of the secondary air 22, which is in contact with the shattered coal stream. The air separation wing 12 at the outlet of the outer zone 11 helps to increase the size of the internal recirculation zone (ARI) formed by aerodynamics. Spent coal and basic air 13 enter the knee of the burner 14 and continue through the coal nozzle 15 into a narrow annular space formed between the active nozzle 8 and the nozzle 15. The active air 5 serves to accelerate the ignition of powdered coal by connecting the inner cylinder for the coal stream (not shown) leaving the coal nozzle 15; and serves to accelerate the combustion by blowing the air into the center of the flame. US 7 430 970 provides a detailed explanation of the accelerated ignition applied to the active air.
[0026] Горелковият възел 1, съгласно изпълненията на настоящото изобретение може да бъде използван в комбинация със система за подаване на въздух над зоната на горене (не показана). Част от вторичния въздух 22, предоставен към пещта за изгаряне, е предоставен към системата за подаване на въздух над зоната на горене, така че общото количество въздух, предоставено към горелковия възел 1 е по-малко от теоретично необходимия въздух. Това води до разреждане на средата в пещта, преди системата за подаване на въздух над зоната на горене да е захранена. Ускореното изгаряне, високата температура на пламъка, и по-големи IRZ, всички те служат за поефективно намаляване на NOx.The burner assembly 1 according to embodiments of the present invention can be used in combination with an air supply system above the combustion zone (not shown). Part of the secondary air 22 supplied to the combustion furnace is provided to the air supply system above the combustion zone so that the total amount of air supplied to the burner assembly 1 is less than the required air theoretically. This results in the dilution of the furnace medium before the air supply system above the combustion zone is energized. Accelerated combustion, high flame temperature, and higher IRZs all serve to reduce NOx more effectively.
(0027] В изпълненията на настоящето изобретение, биомаса може да бъде приготвена за суспензионно запалване, използвано при дробилки, мелници и други подобни (не показани), събрани и регулиращи процентното захранване чрез винтов захранващ механизъм или еквивалентно устройство (не показано) и пневматично пренесени до горелковия възел 1 през подходящ тръбопровод. Тръбопроводът доставя биомаса и транспортира въздух 16 през коляното 14, чийто изход е разположен в оста на горелковия възел 1.In embodiments of the present invention, biomass can be prepared for slurry used in crushers, mills, and the like (not shown), collected and controlled by percent feed through a screw feeder or equivalent device (not shown) and pneumatically conveyed to the burner unit 1 through a suitable pipeline The pipeline supplies biomass and transports air 16 through the knee 14, the outlet of which is located in the axis of the burner assembly 1.
[0028] В някои изпълнения може да се използва редуциращ вентил 17 за намаляване площта на напречното сечение на биомасната дюза 18, като дюзата е напречна на горелковото коляно 14 и продължава през активния въздушен канал 16. Редуциращият вентил 17 служи за намаляване задръстването на потока, като биомасната дюза 18 се разпростира през дължината на горелковия възел 1. Близо до пещта горелковия възел 1 завършва, като диаметърът на върха на биомасната дюза 19 може да бъде разширен, както е показано (Фигура 1.) за намаляване на биомасната изходна скорост при оптимална стойност за изгаряне. В някои изпълнения тази изходна скорост е между около 2500 фута / мин и около 5000 фута / мин, и за предпочитане между около 3000 фута / мин и 4000 фута / мин.In some embodiments, a reduction valve 17 may be used to reduce the cross-sectional area of the biomass nozzle 18, the nozzle being transverse to the burner knee 14 and extending through the active air duct 16. The reducing valve 17 serves to reduce congestion. as the biomass nozzle 18 extends over the length of the burner assembly 1. Near the furnace, the burner assembly 1 ends, and the diameter of the tip of the biomass nozzle 19 can be expanded as shown (Figure 1) to reduce the biomass output velocity n and the optimum value for combustion. In some embodiments, this output velocity is between about 2500 ft / min and about 5000 ft / min, and preferably between about 3000 ft / min and 4000 ft / min.
[0029] В следващ вариант, активен въздух 5 обкръжава върхът на биомасната дюза 19 и служи за ускоряване запалването на биомасата, тъй като той влиза в горелковото гърло 4 и доставя въздух за захранване на горенето, като биомасата продължава в пещта. Горещият вторичен вътрешен въздух, който обгражда биомасната дюза осигурява топлина, за да може допълнително влагата да се отстрани от биомаснотоIn a further embodiment, active air 5 surrounds the tip of the biomass nozzle 19 and serves to accelerate the ignition of the biomass as it enters the burner neck 4 and supplies air to feed the combustion as the biomass continues into the furnace. The hot secondary indoor air that surrounds the biomass nozzle provides heat to allow additional moisture to be removed from the biomass
гориво, като същевременно доставя гориво с оксидант, за да се улесни запалването и изгарянето. Това решава проблема, свързан с забавеното запалване и горене, характерен за изгарянето на биомаса в горелките от предшестващото състояние. Активен въздушен регулатор 7 е настроен да доставя активен въздух 5 в такова количество, така че да се сведат до минимум емисиите на азотни окиси NOx при изгаряне на биомаса в съчетание с прахообразни въглища. При случаите, когато биомасата не е в състояние да гори, системата за захранване на биомаса (не показана), която обслужва горелковия възел 1 се затваря, като се затваря и вентил 23. След това вентил 21 се отваря и се регулира в комбинация с активния регулатор 7 за доставяне на оптимално количество активен въздух 5, необходимо за намаляване на NOx, когато изгарят въглища. Когато биомасата трябва да се запали, вентил 21 се затваря и вентил 23 се отваря за пропускане на биомаса и пренасяне на въздух 16.fuel, while supplying fuel with oxidant to facilitate ignition and combustion. This solves the problem of the delayed ignition and combustion characteristic of the biomass burning in the prior art burners. Active air regulator 7 is configured to supply active air 5 in such an amount that the NOx emissions of the biomass in combination with powdered coal are minimized. In cases where the biomass is incapable of burning, the biomass supply system (not shown) serving the burner unit 1 is closed by closing the valve 23. The valve 21 is then opened and adjusted in combination with the active biomass. regulator 7 to supply the optimum amount of active air 5 required to reduce NOx when coal is burned. When the biomass is to be ignited, valve 21 is closed and valve 23 is opened for biomass leakage and air transfer 16.
[0030] Позовавайки се на фиг. 4, на която е изобразено напречно сечение на горелковия възел 1 от настоящето изобретение, се виждат обособени пет отделни зони на горелковия възел 1. Биомасна зона 32, определена от биомасна дюза 18 е концентрично обградена от активна въздушна зона 44, оформяща пространството между биомасната дюза и активната дюза 8. Дюза за въглища 15 концентрично обгражда активната дюза 8, определяща първа пръстеновидна зона 47, където преминават разпратени въглища и първичен въздух 13. Цилиндър 42 концентрично обгражда дюзата за въглища 15 иReferring to FIG. 4, which shows a cross section of burner assembly 1 of the present invention, shows five distinct zones of burner assembly 1. The biomass zone 32 defined by the biomass nozzle 18 is concentrically surrounded by an active air zone 44 forming the space between the biomass nozzle. and the active nozzle 8. The coal nozzle 15 concentrically encircles the active nozzle 8 defining a first annular zone 47, where coal and primary air pass 13. The cylinder 42 concentrically encircles the nozzle 15 and
определя вътрешната въздушна зона 10, която е вътрешна за цилиндъра 42 и външна въздушна зона 11, която е външна за цилиндъра 42.determines the inner air zone 10 which is internal to the cylinder 42 and the outer air zone 11 which is external to the cylinder 42.
[0031] Макар, че е показан предпочитан вариант, то алтернативни изпълнения също са осъществими без да се излиза от обхвата на настоящето изобретение.Although a preferred embodiment is shown, alternative embodiments are also feasible without departing from the scope of the present invention.
[0032] Едно алтернативно изпълнение включва права тръба без редуциращ вентил 17 (фиг. 2), и / или без разширяване към пещта на края на биомасната дюза 18. В това изпълнение също е показано като алтернатива по-къса или прекъсната биомасна дюза 18, като върхът на биомасната дюза 19 свършва в активната дюза 8 в близост до активния въздушен канал 6. Това изпълнение осигурява допълнително предимство за подгряване и предварително смесване на биомасата с активния въздух, като по този начин се добавя допълнително влага, извлечена от биомасното гориво.An alternative embodiment includes a straight pipe without a reducing valve 17 (Fig. 2), and / or without expansion to the furnace at the end of the biomass nozzle 18. In this embodiment, it is also shown as an alternative to a shorter or discontinuous biomass nozzle 18, with the tip of the biomass nozzle 19 ending in the active nozzle 8 adjacent to the active air duct 6. This embodiment provides the additional advantage of preheating and pre-mixing the biomass with the active air, thus adding additional moisture extracted from the biomass fuel.
[0033] Намалена конусна част може да се използва при изхода на биомасната дюза 18 (фигура 3) за ускоряване на биомасното гориво, като влизайки в пещта 3 да предотвратява връщането в биомасната дюза 18. Макар, че биомасната дюза 18 е илюстрирана на фигурите като дюза с отворен край, тя може лесно да бъде оборудвана с дефлектори или завихрители, разположени близо до изхода за увеличаване степента на смесване на биомасата с активния въздух.A reduced conical portion may be used at the outlet of the biomass nozzle 18 (Figure 3) to accelerate the biomass fuel, entering the furnace 3 to prevent return to the biomass nozzle 18. Although the biomass nozzle 18 is illustrated in the figures as open end nozzle, it can easily be equipped with deflectors or vortices located near the outlet to increase the degree of mixing of biomass with the active air.
[0034] В други варианти могат да бъдат включени регулиращи средства за подпомагане незначителното предно/ задно настройване в крайната позиция на биомасната дюза 18 спрямо активната тръба за осъществяване по-нататъшно оптимизиране на изгарянето. Макар, че биомасната дюза 18 е показана наравно с края на активната тръба на фигура 1, тя може да бъде разположен малко по-назад или напред. В някои варианти може да се използва вентил 21 за пропускане на малко количество въздух или горещ вторичен въздух или ненагрят въздух, за да бъде добавен въздух във вътрешността на пламъка, докато гори биомасата. Целта на това е да се уголеми стехиометричния център за найниската NOx (като алтернатива за увеличаване на количеството на транспортирания въздух).In other embodiments, adjusting means may be included to assist the minor front / rear adjustment in the end position of the biomass nozzle 18 relative to the active tube to further optimize combustion. Although the biomass nozzle 18 is shown parallel to the end of the active tube in Figure 1, it can be positioned slightly forward or forward. In some embodiments, a valve 21 may be used to pass a small amount of air or hot secondary air or unheated air to add air inside the flame while burning biomass. The purpose of this is to increase the stoichiometric center to the lowest NOx (as an alternative to increasing the amount of air transported).
[0035] Изпълненията на настоящото изобретение предоставят редица предимства. Въздушно струйната горелка с биомасно съвместно запалване, съгласно изпълненията на настоящето изобретение осигурява нова, по-добра структура и дава възможност за по-добър метод за горене на биомасни горива.Embodiments of the present invention offer a number of advantages. The biomass co-firing jet burner according to embodiments of the present invention provides a new, better structure and enables a better method of burning biomass fuels.
[0036] Голямата активна зона, приемаща биомасната дюза, без да се променя размера на горелката, спестява инженерни и производствени разходи, които обикновено са свързани с изграждане на горелки с различни размери за приспособяване към биомасно горене.The large core receiving the biomass nozzle, without changing the burner size, saves engineering and manufacturing costs, which are usually associated with the construction of burners of various sizes for adaptation to biomass combustion.
[0037] Голямата биомасна дюза позволява горене на по-голямо количество на биомаса в подбрани горелки така, че по-малко горелки са необходими за захранване на горивна биомаса. Биомасното горене е в размер до 40% от мощността горелка, позволяваща котелно биомасно изгаряне в размер на 20%, когато се използват само половината горелки.The large biomass nozzle allows the burning of more biomass in selected burners such that fewer burners are needed to feed the biomass. Biomass combustion is up to 40% of burner capacity, allowing biomass combustion of up to 20% when only half of the burners are used.
[0038] Доставките на биомасно гориво често варират в зависимост от сезона, така че биомасно горене не може да се извършва непрекъснато. В алтернативен вариант биомасната дюза може да бъде захранена с вторичен въздух, когато не гори биомаса така, че и биомасната дюза 18 и активната дюза 8 осигуряват комбинирана активна въздушна струя за изгарянето на прахообразни въглища.Supplies of biomass fuel often vary depending on the season, so biomass burning cannot be done continuously. Alternatively, the biomass nozzle may be supplied with secondary air when the biomass is not burning so that both the biomass nozzle 18 and the active nozzle 8 provide a combined active air stream for burning coal dust.
[0039] Също така, преноса на въздух с биомаса съдейства на предпочитания стехиометричен център на горелката при изгаряне на биомаса в комбинация с въглища. При този случай въглищният поток е редуциран така, че по-високото съотношение РА/РС е предоставено към горелката. То е увеличено с преноса на въздух от биомаса за снабдяване на стехиометричния център с много ниски емисии на NOx.Also, biomass air transfer contributes to the preferred stoichiometric center of the burner when burning biomass in combination with coal. In this case, the coal flow is reduced so that a higher RA / PC ratio is applied to the burner. It is increased by the transfer of biomass air to supply a very low NOx emission stoichiometric center.
[0040] Освен това разполагането на биомасна дюза в активната зона осигуряваIn addition, the location of a biomass nozzle in the core provides
източник на горещ вторичен въздух за запалване и захранване изгарянето на биомасното гориво, и предотвратява забавеното запалване от предшестващото състояние, както и захранва горене на съвместно запалено биомасно гориво.a source of hot secondary air to ignite and feed the combustion of biomass fuel, and prevents the delayed ignition of the prior art, as well as feeds the combustion of co-ignited biomass fuel.
[0041] Макар, че е показано специфично изпълнение на настоящето изобретение и описано подробно, за да илюстрира прилагането на принципите на изобретението, трябва да се разбира, че изобретението може да има друго изпълнение, без да нарушава тези принципи.Although a specific embodiment of the present invention is shown and described in detail to illustrate the application of the principles of the invention, it should be understood that the invention may have another embodiment without violating those principles.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17365909P | 2009-04-29 | 2009-04-29 | |
US12/766,991 US20100275824A1 (en) | 2009-04-29 | 2010-04-26 | Biomass center air jet burner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG110642A true BG110642A (en) | 2011-10-31 |
Family
ID=42549195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG10110642A BG110642A (en) | 2009-04-29 | 2010-04-28 | A biomass centre air jet burner |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100275824A1 (en) |
EP (1) | EP2249081B1 (en) |
JP (1) | JP2010261707A (en) |
KR (1) | KR101600815B1 (en) |
CN (1) | CN101881439B (en) |
AR (1) | AR076502A1 (en) |
BG (1) | BG110642A (en) |
BR (1) | BRPI1001478A2 (en) |
CA (1) | CA2701967A1 (en) |
CL (1) | CL2010000425A1 (en) |
CO (1) | CO6330169A1 (en) |
MX (1) | MX2010004681A (en) |
NZ (1) | NZ596441A (en) |
PL (1) | PL2249081T3 (en) |
RU (1) | RU2010116575A (en) |
TW (1) | TW201105907A (en) |
ZA (1) | ZA201002947B (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101752829B1 (en) | 2010-11-26 | 2017-06-30 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor devices |
CN102183011A (en) * | 2011-04-29 | 2011-09-14 | 华新环境工程有限公司 | Efficient combustor for waste derived fuel |
CA2852118A1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | Air Products And Chemcials, Inc. | Precombustor system and method for combustion for biomass |
JP5886031B2 (en) * | 2011-12-26 | 2016-03-16 | 川崎重工業株式会社 | Biomass fuel combustion method |
JP5897364B2 (en) * | 2012-03-21 | 2016-03-30 | 川崎重工業株式会社 | Pulverized coal biomass mixed burner |
JP5897363B2 (en) * | 2012-03-21 | 2016-03-30 | 川崎重工業株式会社 | Pulverized coal biomass mixed burner |
CN103134050B (en) * | 2013-03-07 | 2015-04-08 | 上海锅炉厂有限公司 | Multi-coal low-nitrogen pulverized coal combustion device with gap wind |
CA2909146A1 (en) * | 2013-04-11 | 2014-10-16 | Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. | Dual phase fuel feeder for boilers |
CN107002988A (en) * | 2014-10-13 | 2017-08-01 | 日蚀公司 | Revolve jet combustion device |
PL3130851T3 (en) * | 2015-08-13 | 2021-08-02 | General Electric Technology Gmbh | System and method for providing combustion in a boiler |
CN105465781A (en) * | 2016-01-15 | 2016-04-06 | 哈尔滨博深科技发展有限公司 | Low-nitrogen-oxide-emission swirl pulverized coal burner with surrounding air |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1424029A (en) * | 1964-01-06 | 1966-01-07 | Union Carbide Corp | Method and apparatus for introducing a stream of process gas into a bath of molten metal |
US4480559A (en) * | 1983-01-07 | 1984-11-06 | Combustion Engineering, Inc. | Coal and char burner |
JPS59170706U (en) * | 1983-04-21 | 1984-11-15 | バブコツク日立株式会社 | Pulverized coal combustion equipment |
US4915619A (en) * | 1988-05-05 | 1990-04-10 | The Babcock & Wilcox Company | Burner for coal, oil or gas firing |
FI98658C (en) * | 1990-03-07 | 1997-07-25 | Hitachi Ltd | Burner for pulverized carbon, boiler for pulverized carbon and method for combustion of pulverized carbon |
DE69130927T2 (en) * | 1990-06-29 | 1999-06-24 | Babcock-Hitachi K.K., Tokio/Tokyo | Incinerator |
DK169446B1 (en) * | 1991-04-19 | 1994-10-31 | Smidth & Co As F L | Rotary furnace burner and method of forming a burner flame with the burner |
US5129333A (en) * | 1991-06-24 | 1992-07-14 | Aga Ab | Apparatus and method for recycling waste |
JPH0669577U (en) * | 1993-03-11 | 1994-09-30 | 株式会社クボタ | Pipe fitting |
DE4325643A1 (en) * | 1993-07-30 | 1995-02-02 | Lentjes Kraftwerkstechnik | Burners for burning dusty fuel |
JP3140299B2 (en) * | 1994-06-30 | 2001-03-05 | 株式会社日立製作所 | Pulverized coal burner and its use |
US5588380A (en) * | 1995-05-23 | 1996-12-31 | The Babcock & Wilcox Company | Diffuser for coal nozzle burner |
JP3099109B2 (en) * | 1996-05-24 | 2000-10-16 | 株式会社日立製作所 | Pulverized coal burner |
DK1335164T3 (en) * | 1996-07-19 | 2006-09-18 | Babcock Hitachi Kk | Burner |
DE69730702T3 (en) * | 1996-12-27 | 2009-01-22 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | DEVICE AND METHOD FOR COMBUSING FUEL |
US5697306A (en) * | 1997-01-28 | 1997-12-16 | The Babcock & Wilcox Company | Low NOx short flame burner with control of primary air/fuel ratio for NOx reduction |
GB9708543D0 (en) * | 1997-04-25 | 1997-06-18 | Boc Group Plc | Particulate injection burner |
US5950547A (en) * | 1997-07-21 | 1999-09-14 | Theoretical Thermionics, Inc. | Combustor for burning a coal-gas mixture |
JP3457907B2 (en) * | 1998-12-24 | 2003-10-20 | 三菱重工業株式会社 | Dual fuel nozzle |
US6142764A (en) * | 1999-09-02 | 2000-11-07 | Praxair Technology, Inc. | Method for changing the length of a coherent jet |
FI119124B (en) * | 1999-09-23 | 2008-07-31 | Fortum Power & Heat Oy | Procedure for combustion of biofuel in fossil fuel boiler |
SK287642B6 (en) * | 2000-08-04 | 2011-05-06 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Solid fuel burner and combustion method using solid fuel burner |
US6699030B2 (en) * | 2001-01-11 | 2004-03-02 | Praxair Technology, Inc. | Combustion in a multiburner furnace with selective flow of oxygen |
US6699029B2 (en) * | 2001-01-11 | 2004-03-02 | Praxair Technology, Inc. | Oxygen enhanced switching to combustion of lower rank fuels |
US6439136B1 (en) * | 2001-07-03 | 2002-08-27 | Alstom (Switzerland) Ltd | Pulverized solid fuel nozzle tip with ceramic component |
CA2410725C (en) * | 2001-11-16 | 2008-07-22 | Hitachi, Ltd. | Solid fuel burner, burning method using the same, combustion apparatus and method of operating the combustion apparatus |
US20050252430A1 (en) * | 2002-12-30 | 2005-11-17 | Satchell Donald P Jr | Burner-lance and combustion method for heating surfaces susceptible to oxidation or reduction |
US6986311B2 (en) * | 2003-01-22 | 2006-01-17 | Joel Vatsky | Burner system and method for mixing a plurality of solid fuels |
JP3999749B2 (en) * | 2004-02-25 | 2007-10-31 | 三菱重工業株式会社 | Combustion apparatus and combustion method |
US7430970B2 (en) * | 2005-06-30 | 2008-10-07 | Larue Albert D | Burner with center air jet |
JP2007101083A (en) | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Coal and wood combination combustion method, combination burner, and combination combustion facility |
US8113824B2 (en) * | 2006-06-01 | 2012-02-14 | Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. | Large diameter mid-zone air separation cone for expanding IRZ |
US20080261161A1 (en) * | 2007-04-23 | 2008-10-23 | The Onix Corporation | Alternative Fuel Burner with Plural Injection Ports |
US8881520B2 (en) * | 2009-05-07 | 2014-11-11 | S. Grant Emigh | Linear roller bearing assembly and sub-assembly and reciprocating machinery incorporating the same |
-
2010
- 2010-04-26 US US12/766,991 patent/US20100275824A1/en not_active Abandoned
- 2010-04-27 RU RU2010116575/06A patent/RU2010116575A/en not_active Application Discontinuation
- 2010-04-28 MX MX2010004681A patent/MX2010004681A/en not_active Application Discontinuation
- 2010-04-28 ZA ZA2010/02947A patent/ZA201002947B/en unknown
- 2010-04-28 BG BG10110642A patent/BG110642A/en unknown
- 2010-04-28 TW TW099113507A patent/TW201105907A/en unknown
- 2010-04-28 CA CA2701967A patent/CA2701967A1/en not_active Abandoned
- 2010-04-29 BR BRPI1001478-0A patent/BRPI1001478A2/en not_active IP Right Cessation
- 2010-04-29 AR ARP100101457A patent/AR076502A1/en not_active Application Discontinuation
- 2010-04-29 CL CL2010000425A patent/CL2010000425A1/en unknown
- 2010-04-29 KR KR1020100039834A patent/KR101600815B1/en active IP Right Grant
- 2010-04-29 CO CO10050931A patent/CO6330169A1/en active IP Right Grant
- 2010-04-29 PL PL10161503T patent/PL2249081T3/en unknown
- 2010-04-29 EP EP10161503.7A patent/EP2249081B1/en not_active Not-in-force
- 2010-04-29 CN CN201010214341.0A patent/CN101881439B/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-04-30 JP JP2010105051A patent/JP2010261707A/en active Pending
-
2011
- 2011-11-15 NZ NZ596441A patent/NZ596441A/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2010201710B2 (en) | 2016-07-21 |
MX2010004681A (en) | 2010-10-28 |
CN101881439B (en) | 2014-11-12 |
US20100275824A1 (en) | 2010-11-04 |
EP2249081A1 (en) | 2010-11-10 |
KR101600815B1 (en) | 2016-03-08 |
RU2010116575A (en) | 2011-11-10 |
KR20100118954A (en) | 2010-11-08 |
BRPI1001478A2 (en) | 2012-01-24 |
AR076502A1 (en) | 2011-06-15 |
EP2249081B1 (en) | 2017-03-22 |
TW201105907A (en) | 2011-02-16 |
PL2249081T3 (en) | 2017-08-31 |
CA2701967A1 (en) | 2010-10-29 |
AU2010201710A1 (en) | 2010-11-18 |
AU2010201710A8 (en) | 2016-07-28 |
ZA201002947B (en) | 2011-02-23 |
CO6330169A1 (en) | 2011-10-20 |
CN101881439A (en) | 2010-11-10 |
CL2010000425A1 (en) | 2011-02-18 |
NZ596441A (en) | 2013-02-22 |
JP2010261707A (en) | 2010-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BG110642A (en) | A biomass centre air jet burner | |
KR101547583B1 (en) | Powdered fuel conversion systems and methods | |
CN203223912U (en) | Intermediate storage type super nitrogen reduction system for coal-fired boiler coal mill | |
JP4579229B2 (en) | Burner system and method for mixing multiple solid fuels | |
JPS6039923B2 (en) | Pulverized coal combustion method | |
CN209495349U (en) | A kind of biomass molding fuel and coal direct-coupling pulverized coal preparation system | |
CN109990267A (en) | A kind of low NO mixing fired biomass suitable for low-volatility fuelxCombustion system | |
CN106918038A (en) | A kind of biomass fuel combustion with reduced pollutants system with blower mill powder | |
JP3891958B2 (en) | Combustion apparatus and method | |
CN105674257A (en) | Two-stage-adjustable steam plasma swirl burner | |
CN105605560B (en) | Micro- discharge pulverized coal combustion system | |
WO2001009547A1 (en) | Burners with high turndown ratio and gas combustor | |
JP3891961B2 (en) | Combustion apparatus and method | |
CN206724142U (en) | A kind of biomass fuel combustion with reduced pollutants system with blower mill powder | |
CN211694857U (en) | Multi-reflux flame adjustable low-nitrogen pulverized coal burner | |
CN202024323U (en) | Powder fuel combustor | |
JP2008039341A (en) | Coal combustion method and coal combustion device | |
JP2004347271A (en) | Combustion device and method | |
AU2010201710B8 (en) | Biomass center air jet burner | |
JP2023523153A (en) | Combustion system and method for boiler with fuel flow distribution means in burner | |
US7100301B1 (en) | Combustible grain drying system for producing energy byproduct | |
JP6902316B2 (en) | Fine charcoal burner | |
CN111174199B (en) | Low-nitrogen pulverized coal burner with adjustable multi-backflow flame | |
CN100430647C (en) | Tech. for biomass fuel sectionally suspending burning | |
CN211060090U (en) | Boiler capable of burning biomass fuel based on transformation of existing chamber-fired boiler |