Способ сжигания топлива в кипящем (взвешенном) слое

 

Использование: промышленность строительных материалов. Сущность изобретения: при сжигании топлива в кипящем (взвешенном ) слое влажного пескообразного материала осуществляют разделение воздуха на две части в соотношении (10-50):(50-90) %, большим объемом организуют кипящий (взвешенный) слой, меньший объем смешивают с газовым топливом, направляют смесь в кипящий (взвешенный) слой, смешивают с ним и одновременно ее сжигают в кипящем (взвешенном) слое при температуре 550 650°С футеровочной поверхности, обращенной к кипящему (взвешенному) слою. 2 ил.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ Ы „„1778446 А1 (я)5 F 23 С 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР йсщ „„«  ит» „.,„„„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ияли„",.,"""""

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

QQ ф о (21) 4898298/06 (22) 02,01,91 (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Специальное конструкторское бюро

Главстройпрома (72) Г. И, Гурьянов (56) Мухленов И, П. и др Расчеты аппаратов кипящего слоя. Справочник. Л.; Химия, 1986, с. 199 — 200.

Авторское свидетельство СССР

¹ 974036, кл. F 23 D 3/24, 1981, (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА В КИПЯЩЕМ (ВЗВЕШЕННОМ) СЛОЕ (57) Использование: промышленность строительных материалов. Сущность изобретеИзобретение относится к способу сжигания топлива в кипящем (взвешенном) слое, например влажного термообрабатываемого пескообразного материала. и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в металлургической и др.

Известен способ сжигания топлива в кипящем слое, включающий подачу нагретого воздуха до 500 С на организацию кипящего слоя и подачу газа перпендикулярно потоку воздуха (горизонтально) для перемешивания его с ним, Недостатками этого способа являются неодновременное горение по высоте слоя, что способствует неэффективному расходу топлива, и неравномерность температурного поля по сечению кипящего слоя, что затрудняет повышению интенсивности сушки влажного материала в кипящем слое, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ сжигания топлива в кипящем слое, включающий ния: при сжигании топлива в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразного материала осуществляют разделение воздуха на две части в соотношении (10 — 50):(50 — 90)

%, большим объемом организуют кипящий (взвешенный) слой, меньший объем смешивают с газовым топливом, направляют смесь в кипящий(взвешенный) слой, смешивают с ним и одновременно ее сжигают в кипя щем (взвешен ном) слое при температуре 550-650 С футеровочной поверхности, обращенной к кипящему (взвешенному) слою. 2 ил. разделение воздуха на две части, смешение одной из них с газовым топливом, подачу другой на организацию кипящего слоя и сжигание B нем газовоздушной смеси, Недостатком этого способа является сложность регулирования температурного поля при сжигании газового топлива в кипящем слое влажного материала, так как одновременно испаряющаяся влага от каждой частицы по всему обьему кипящего слоя способствует снижению температуры, а следовательно, возникновению химического недожога и неэффективного расхода топлива, и затруднению повышения интенсивности сушки влажного материала в кипящем слое.

Цель изобретения — повышение устойчивости и равномерности температурного поля и интенсивности сушки, Цель достигается тем, что по способу сжигания. топлива в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразного материала, включающему разделение воздуха на две

1778446 части, смешение одной из них с газовым топливом, подачу другой на организацию кипящего (взвешенного) слоя и сжигание в нем газовоздушной смеси, разделение воздуха производят на объемы в соотношении (10-50):(50-90), большим объемом организуют кипящий (вэвешенный) слой, меньший объем смешивают с газовым топливом, направляют смесь в кипящий (взвешенный) слой, смешивают с ним и одновременно ее сжигают в кипящем (взвешенном) слое при температуре 550 — 650 С футеровочной поверхности, обращенной к кипящему (взвешенному) слою, Температура футеровочной поверхности соответствует температуре воспламенения газового топлива, Кипящий (взвешенный) слой пескообразного материала является отличным стабилизатором пламени от сжигаемой газовоздушной смеси, Тщательному и быстрому перемешиванию газового топлива с воздухом в объеме кипящего (взвешенного) слоя служит введение в него предварительно смешанного газового топлива с меньшей частью разделенного воздуха. В результате обеспечивается равномерность распределения расчетной температуры по всему объему кипящего (взвешенного) слоя.

Устойчивости ее способствует контролируемая температура на футеровочной поверхности, равная 550-650 С и соответствующая температуре воспламенения газового топлива.

На фиг. 1 изображена схема осуществления способа сжигания газового топлива в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразного материала; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг. 1.

Способ осуществляют следующим образом.

Воздух с температурой окружающей среды подают в горелку 1, где он поступает в окна 7 для входа воздуха. Находящаяся на его пути топливная труба 4 способствует его разделению на две части, одна из которой в объеме (10-50) поступает в кольцевой зазор 6 между сплошным элементом обечайки

2 и топливной трубой 4, другая в объеме (50 — 90) поступает в кольцевой зазор 6 между перфорированным элементом обечайки 3 и топливной трубой 4 и вырывается через отверстия 8 в надгорелочное пространство, организуя кипящий слой, Газовое топливо подают в топливную трубу 4, .откуда оно под давлением поступает через сопла 5 в кольцевой зазор 6 между сплошным элементом обечайки 2 и топливной трубой 4 перпендикулярно движению воздуха исмешивается с ним, Газовоздушная смесь

40

50. го материала и одновременно производят

5

30 (ГВС) с большой скоростью вырывается из кольцевого зазора 6 в надгорелочное пространство и смешивается с кипящим (взвешенным) слоем. Происходит тщательное перемешивание газового топлива с воздухом в кипящем (взвешенном) слое. Газовое топливо сжигают в кипящем (вэвешенном) слое так, чтобы температура на футеровочной поверхности 9 поддерживалась в интервале 550 — 650 С, являющимся температурой воспламенения газового топлива, Регулирование температуры на футеровочной поверхности 9 осуществляют с помощью датчиков температуры 10.

Пример 1. Кипящий (взвешенный) слой из гранитного отсева с преимущественным содержанием частиц со средним размером 5 мм и влажностью 8 . Газообразное топливо — метан (природный газ).

Псевдоожижающий агент — воздух. Направленное движение гаэовоздушной смеси и воздуха, выходящих из горелки, под углом

59,6 к ней. Контрольная температура футеровочной поверхности, при которой сжигают газовое топливо в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразного материала — 650 С, Расход воздуха соответствует теоретически необходимому для полного сгорания газового топлива, Подают через окна 7 под топливные трубы 4 горелки 1 воздух с температурой окружающей среды и разделяют его на две части, одну из которых в объеме 10 направляют на смешение с газовым топливом, другую в объеме 90 направляют через отверстия 8 в надгорелочное пространство на органиэацию кипящего (взвешенного) слоя с рабочей скоростью псевдоожижения 3,4 м/с, Одновременно с этим в топливную трубу 4 подают газовое топливо под давлением, которое направляют, пропуская через сопла

5 топливной трубы 4, перпендикулярно движению воздуха объемом 10 и на протяжении пути до выхода из зазора 6 в надгорелочное пространство производят их смешение. Полученную газовоэдушную смесь, вышедшую из горелки, повторно смешивают с воздухом объемом 90 в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразносжигание газового топлива в объеме слоя при контрольной температуре 650 С футеровочной поверхности, обращенной к кипящему (взвешенному) слою.

При этом частицы пескообразного материала со средним размером 5 мм, перемещаемые кипящим (взвешенным) слоем, высушивают и нагревают до 200 С за 3,67 с.

Иэ них на сушку потребовалось 1,53 с, а на нагрев до 200 С вЂ” 2,14 с.

1778446

Принятое соотношение разделенного воздуха 10:90 способе гвует неэффективному сжиганию топлива, так как при предварительном смешении газа с незначительным количеством воздуха и большом объеме псевдоожиженной части воздуха происходит частичное растягивание по высоте слоя несгоревших частиц газа, которые догорают нэд слоем и у поверхности футеровки.

Пример 2. Кипящий (взвешенный) слой из гранитного отсева с преимущественным содержанием частиц со средним размером 5 мм и влажностью 8%. Газообразное топливо — метан (природный газ), Псевдоожи>кающий агент — воздух. Направленное движение газовоздушной смеси и воздуха, выходящих из горелки, под углом о

61 к ней, Контрольная температура футеровочной поверхности, при которой сжигают газовое топливо в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразного материала,—

600 С. Расход воздуха соответствует теоретически необходимому для полного сгорания газового топлива.

Подают через окна 7 под топливные трубы 4 горелки 1 воздух с температурой окружающей среды и разделяют его на две части, одну из которых в обьеме 30% направляют на смешение с газовым топливом, другую в объеме 70 направляют в надгорелочное пространство через отверстия 8 нэ организацию кипящего (взвешенного) слоя с рабочей скоростью псевдоожижения

3,4 м/с, Одновременно с этим в топливную трубу 4 подают газовое топливо под давлением, которое направляют, пропуская через сопло 5 топливной трубы 4, перпендикулярно движению воздуха объемом 30 и на протя>кении пути до выхода из зазора 6 в надгорелочное пространство производят их смешение, Полученную газовоздушную смесь, вышедшую из горелки, повторно смешиваютс воздухом обьемом 70 в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразного материала и одновременно производят сжигание газового топлива в обьеме слоя при контрольной температуре 600 С футеровочной поверхности, обращенной к кипящему (взвешенному) слою.

При этом частицы пескообразного материала со средним размером 5 мм, перемещаемые кипящим (взвешенным) слоем, высушивают и нагревают до 200 С за 4,23 с.

Из них на сушку потребовалось 1,79 с, а на нагрев до 200 С вЂ” 2,49 с.

Принятое соотношение разделенного воздуха 30:70 способствует эффективному полному сжиганию газового топлива в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразного материала, повышению интенсивности сушки, устойчивости и равномерности температурного поля, так как происходит тщательное перемешивание ra5 зового топлива с воздухом, горение полностью завершается в слое.

Пример 3. Кипящий (взвешенный) слой из гранитного отсева с преимущест венным содержанием частиц со средним

10 размером 5 мм и влажностью 8 . Газообразное топливо — метан (природный газ).

Псевдоожижающий агент — воздух. Направленное движение газовоэдушной смеси и воздуха, выходящих из горелки, под углом ,15 62,3 к ней. Контрольная температура футеровочной поверхности, при которой сжигают газовое топливо в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообраэного материала, — 550 С, Расход воздуха со20 ответствует теоретически необходимому для полного сгорания газового топлива.

Подают через окна 7 под топливные трубы 4 горелки 1 воздух с температурой окружающей среды и разделяют его на две

25 части, одну из которых в объеме 50/ направляют на смешение с газовым топливом, другую в объеме 50% направляют в надгорелочное пространство через отверстия 8 нэ организацию кипящего (взвешенного)

30 слоя с рабочей скоростью псевдоожижения

3,4 м/с, Одновременно с этим в топливную трубу 4 подают газовое топливо под давлением, которое направляют, пропуская через сопло 5 топливной трубы 4, перпендикуляр35 но движению воздуха объемом 50% и на протяжении пути до выхода из зазора 6 в надгорелочное пространство производят их смешение. Полученную газовоздушную смесь, вышедшую иэ горелки, повторно сме40 шивают с воздухом объемом 50% в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразного материала и одновременно производят сжигание газового топлива в обьеме слоя при контрольной температуре 550 С футе45 ровочной поверхности, обращенной к кипящему (взвешенному) слою.

При этом частицы пескообразного материала со средним размером 5 мм, перемещаемые кипящим (взвешенным) слоем, 50 высушивают и нагревают до 200 С за 4,9 с.

Из них на сушку потребовалось 2,04 с, а на нагрев — до 200 С вЂ” 2,85 с.

П.ринятое соотношение разделенного воздуха 50:50% способствует частичному

55 сгоранию газового топлива непосредственно на выходе из горелки, Этим самь м температура в кипящем (взвешенном) слое снижается, интенсивность сушки понижается по сравнению с данными в примере 2.

Устойчивость и равномерность температур1778446 ду газового топлива и повышению эксплуатационной долговечности применяемого горелочного устройства.

Составитель Г,Гурьянов

Фие. 2 Техред М.Моргентал Корректор С. Юско

Редактор

Заказ 4178 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ного поля в объеме кипящего (взвешенного) слоя понижается, так как сжигание газового топлива в объеме слоя происходит локальными участками из-за частичного смешения продуктов сгорания с газовоздушной смесью с объемом другой части воздуха 50 в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразного материала. От увеличения подачи части воздуха свыше 50 на предварительное смешение его с газовым топливом в горелке температура в пригорелочной зоне под кипящим (взвешенным) слоем становится выше, чем в слое, что способствует снижению эксплуатационной долговечности горелки, Предложенный способ сжигания топлива в кипящем (взвешенном) слое влажного пескообразного материала обеспечивает повышение устойчивости и равномерности температурного поля и интенсивности сушки, а также способствует эффектному расхо5 Формула изобретения

Способ сжигания топлива в кипящем (взвешенном) слое гранул материала, включающий разделение воздуха на две части, одну из которых смешивают с газовым топ10 ливом с образованием газовоздушной смеси, а другую подают на ожижение материала слоя, в котором сжигают упомянутую газовоздушную смесь, отличающийся1ем, что, с целью повышения устойчивости и рав15 номерности температурного поля и интенсивности сушки, процентное соотношение частей воздуха составляет 10-50:50-90, с газовым топливом смешивают меньшую часть воздуха, при этом температуру над

20 кипящим слоем поддерживают в диапазоне

550-650 С.

Способ сжигания топлива в кипящем (взвешенном) слое Способ сжигания топлива в кипящем (взвешенном) слое Способ сжигания топлива в кипящем (взвешенном) слое Способ сжигания топлива в кипящем (взвешенном) слое 

 

Похожие патенты:

Котел // 1778445

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться в энергетических котлах, сжигающих твердое топливо

Изобретение относится к котельной технике и м.б

Топка // 1762074

Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретно к аппарату для проведения процессов во взвешенном слое и может быть использовано в теплоэнергетики, преимущественно при сжигании низкосортных твердых топлив в топках котлов, теплогенераторов и технологических печей

Изобретение относится к электростанциям (энергетическим установкам) и в особенности к электростанциям, на которых используются котлы с циркулирующим псевдоожиженным слоем под давлением, предназначенные для работы при сверхкритических давлениях пара

Изобретение относится к способу и устройству для циркуляции твердых частиц в реакторе с псевдоожиженным слоем

Изобретение относится к реактору с циркулирующим псевдоожиженным слоем, включающему нижнюю зону 3, снабженную решеткой псевдоожижения 11, средства впрыскивания первичного воздуха 12 ниже решетки 11, средства впрыскивания вторичного воздуха 13 выше решетки 11 и средства введения топлива 10; стенки 5, окружающие эту нижнюю зону, снабжены теплообменными трубами, а верхняя зона 2 окружена стенками 4, снабженными теплообменными трубами; теплообменные трубы связаны через выступы

Изобретение относится к реакторным устройствам с псевдоожиженным слоем, включает реакционную камеру (112), содержащую циркулирующий (быстрый) слой с первой сеткой (114) для ввода ожижаемого газа и барботажный (медленный) псевдоожиженный слой (116), имеющий вторую сетку (120) для ввода ожиженного газа
Наверх