Способ розжига топки с кипящим слоем

 

Использование: при сжигании твердого топлива в топках с кипящим слоем. Сущность изобретения: расход сжижающего агента после смешения топлива со слоем увеличивают до номинального значения при поддержании концентрации кислорода в дымовых газах 2-4 об.%. При реализации данного способа достигается дополнитель ный эффект за счет сокращения продолжительности операции оозжига, к тому же реализация способа позволяет организовать процесс розжига топки с кипящим слоем во взрывобезопасном режиме и за сравнительно короткое время.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 23 С 11у02

СПИ

К АВТО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕ

ПРИ ГКНТ ССС (21) 4741432/06 (22) 27.09.89 (46) 30.07.92. Бюл. N. 28 (71) Институт химии и химической технологии СО АН СССР (72) M.Ë.Ùèïêo, С.Г.Ружников и О.В.Янголов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1375904, кл, F 23 С 11/02, 1986.

Штейнф И,И. и др. Зажигание топлива и раста и ка топ оч н ых .устройств псевдоожиженного слоя. — Теплоэнергетика, 1985, М 4, с. 32-34.

Заявка ФРГ N 3345706, кл. F 23 С

11/02, опублик, 1985.

Изобретение относится к энергетике и .может быть использовано при сжигании твердого топлива в топках с кипящим слоем.

Известен способ розжига топки с кипящим слоем, согласно которому подачу воздуха осуществляют периодически, чередуя ее с подачей порциями материала слоя, причем объем каждой порции составляет 3-5 от объема камеры сгорания, Над слоем инертного материала создают зону воспламенения и длительность подачи воздуха согласуют с временем проникновения пламени в нижнюю часть слоя.

Недостатком этого способа является высокая металлоемкость, так как для его реализации требуются дополнительные бункер и дозирующее устройство для подачи инертного материала. Кроме того, этот

„„ „Ж ÄÄ 1751599 А1 (54) СПОСОБ РОЗЖИГА ТОПКИ С КИПЯЩИМ СЛОЕМ (57) Использование; при сжигании твердого топлива в топках с кипящим слоем. Сущность изобретения: расход ожижающего агента после смешения топлива со слоем увепичиваютдо номинального значения при поддержании концентрации кислорода в дымовых газах 2-4 об. . При реализации данного способа достигается дополнительный эффект за счет сокращения продолжительности операции оозжига, к тому же реализация способа позволяет организовать процесс розжига топки с кипящим слоем во взрывобезопасном режиме и за сравнительно короткое время, способ не исключает образования агломератов из материала слоя вследствие его локального перегрева в моменты прекращения подачи воздуха.

Известен также способ розжига топки с кипящим слоем путем нагрева материала слоя до температуры воспламенения топлива и последующей подачи на смешение последнего с материалом слоя при одновременном подводе ожижающего агента с постоянным расходом и скоростью не менее начальной скорости псевдоожижения и отвода дымовых газов. Благодаря тому, что нагрев материала слоя и смешанного с ним твердого топлива осуществляется непосредственно в топке, исключается необходимость в дополнительных устройствах, При температурах выше температуры восп1751599 ламенения топлива слой находится в псевдоожиженном состоянии, что снижает возможность его агломерации.

Однако при реализации этого способа возможно выделение в газовую фазу продуктов пиролиза и неполного горения (Нг, СО, СН4), Особенно это характерно для пе риода нагрева смеси топлива с материалом слоя до воспламенения. Кроме того, что выброс этих веществ в атмосферу представляет собой экологическую опасность, их выделение может привести к серьезной аварии. Смесь с воздухом., содержащая суммарно 5-6% Нг, СО и СН4, взрывоопасна.

Наиболее близким к предлагаемому является способ розжига топки с кипящим слоем путем нагрева материала слоя до температуры воспламенения топлива и последующей подачи на смешение последнего с материалом слоя при одновременной подаче ожлжающего агента с постоянным расходом и скоростью не менее. начальной скорости псевдоожижения, причем в процессе розжига содержание кислорода в воздухе на начало растопки поддерживают в диапазоне 25-50%, что обеспечивает взрывобезопасное состояние.

Однако высокая концентрация кислорода в топке, если он там полностью выгорает, не может гарантировать взрывобезопасность в конвективной части котла.

Цель изобоетения — повышение взрывобезопасности и экологической чистоты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу розжига топки с кипящим слоем путем нагрева материала слоя до температуры воспламенения топлива и последующей подачи на смешение последнего с материалом слоя при одновременном подводе ожижающего агента с постоянным расходом и скоростью не менее начальной скорости псевдоожижения, и-отвода дымовых газов, расход ожижающего агента после смешения топлива со слоем увеличивают до номинального значения, при поддержании концентрации кислорода в дымовых газах 2-4 об.%. Благодаря тому, что этот кислород связывает горючие газы, выделяющиеся при нагреве топлива, их концентрация снижается. Таким образом, не достигается ее взрывоопасный предел и уменьшаются выбросы вредных газов в атмосферу.

Операция розжига топки с кипящим слоем заключается в нагреве материала слоя до режимной температуры 800-1000 С.

Эксперименты проводили на установке с площадью воздухораспределительной решетки 0,05 м и высотой 1,7 м. В качестве г материала слоя использовали шамотную крошку фракции 1-2 мм. Топливом служит канско-ачинский бурый уголь фракции 0,53,0 мм.

Пример 1. Материал слоя и топливо смешивают в холодном состоянии, затем разогревают, В момент достижения слоем температуры воспламенения топлива подают расход воздуха 70 м/ч. В этот период содержание кислорода в отходящих газах составляет около 8 об.%. Затем температура слоя самопроизвольно растет, а содержание кислорода уменьшается, Когда оно достигает 2%, расход воздуха плавно увели10

Формула изобретения

Способ розжига топки с кипящим слоем путем нагрева материала слоя до температуры воспламенения топлива и последую щей подачи на смешение последнего с материалом слоя при одновременном подводе ожижающего агента с постоянным расходом и скорос ью не менее начальной

15 чивают и доводят его до номинального — 180 м /ч. В газах на выходе из топки горючие з компоненты отсутствуют, время розжига 42 мин, Пример 2. Опыт осуществляют ана20 логично примеру 1, но при минимальной концентрации кислорода 2%, а максимальной — 4%. Т.е. этот пример соответствует формуле изобретения. Режимная температура (800 С) достигнута после 4 циклов уве25 личения расхода воздуха. Горючие компоненты в газах отсутствуют, время розжига 28 мин.

Пример 3. Опыт проводят аналогично, но диапазон концентраций кислорода

30 смещен в большую сторону (4-6%}, Горючие компоненты в газах отсутствуют, время розжига 32 мин.

Пример 4, Опыт проводили по примеру 2, но диапазон концентраций кислоро35 да смещен в меньшую сторону (1-2%), На выходе из топки в газах содержалось 3% горючих компонентов, время розжига 27 мин.

Представленные примеры показывают, 40 что при содержании кислорода в дымовыгазах более 2 об.% горючие газы на выходе из топки практически отсутствуют. Однако увеличение концентрации кислорода более

4 об,% приводит к росту продолжительно45 сти операции розжига, что нецелесообразно. Следовательно, предлагаемый способ позволяет реализовать процесс розжига топки с кипящим слоем во взрывобезопасном режиме без выброса в атмосферу го50 рючих газов и за сравнительно короткое время.

1751599

Составитель В.Курбатова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор М.Петрова

Заказ 2684 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат ".Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 скорости псевдоожижения и отвода дымовых газов, отл и ч а ю щи и с ятем, что, с целью повышения взрывобезопасности и экологической чистоты, расход ожижающего агента после смешения топлива со слоем увеличиваютдо номинального значения при поддержании. концентрации кислорода в дымовых газах 2-4 об.%.