Устройство для создания кипящего слоя и установка для сжигания с использованием такого устройства

 

Изобретение относится к устройству для создания плотного кипящего слоя, содержащее в кожухе (1) камеру (2), в которую засыпаются твердые тела и которая снабжена нижним кожухом для подачи флюидизирующего воздуха (3), соплами (4), расположенными на нижней стенке (2А), и теплообменником (5), который состоит из множества параллельных блоков труб для циркуляции теплоносителя, причем каждый блок труб соединен в нижней части с входным коллектором теплоносителя (6), состоящим из одной трубы, расположенной в продольном направлении относительно кожуха (1) и в верхней части с входным коллектором этого подогретого теплоносителя (7), состоящего из трубы, расположенной в продольном направлении относительно кожуха (1). Изобретение позволяет обеспечить удобство изготовления и ремонта достаточно быстро. 2 с. и 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройству для создания наружного кипящего слоя и к установке для сжигания, топка которого оборудована таким устройством.

Более точно изобретение относится к устройству для создания плотного кипящего слоя, содержащему в кожухе камеру, в которую засыпаются твердые тела и которая снабжена нижним отсеком для подачи ожижающего воздуха, соплами для вдувания ожижающего воздуха, расположенными на ее нижней стенке, и теплообменником, состоящим из множества параллельных блоков труб для циркуляции теплоносителя, которые расположены в поперечном направлении относительно камеры и подвешены к верхней стенке камеры, причем каждый блок труб соединен в нижней части с входным коллектором теплоносителя, состоящим из одной трубы, расположенной в продольном направлении относительно кожуха и в верхней части с выходным коллектором этого нагретого теплоносителя, состоящим из одной трубы, расположенной в продольном направлении относительно кожуха.

В таком известном устройстве для создания наружного кипящего слоя, входной и выходной коллекторы располагаются снаружи кожуха, а блоки теплообменных труб имеют первую часть, выходящую из кожуха для того, чтобы соединиться с входным коллектором. Выходной коллектор расположен над кожухом, и блоки теплообменных труб имеют вторую часть, выходящую из кожуха для того, чтобы соединиться с этим коллектором. Итак, эти части проходят через стенки, одна через боковую стенку, а другая через верхнюю стенку кожуха, и образуют верхнюю и боковую выпуклости, которые необходимо учитывать при определении габаритных размеров.

Кроме того, монтажные и ремонтные операции требуют обеспечения доступа к стенкам для снятия наружных частей труб на кожухе.

Задачей настоящего изобретения является решение этих проблем путем разработки устройства для создания кипящего слоя, форма которого компактна, а изготовление и ремонт которого удобны и могут выполняться остаточно быстро.

Эта задача, согласно изобретению, достигается благодаря тому, что входной коллектор установлен в нижней стенке камеры, а выходной коллектор установлен внутри камеры и снабжен, по меньшей мере, одним выходным патрубком нагретого теплоносителя, который проходит через одну стенку камеры.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, выходной коллектор расположен на верхней стенке камеры, а указанный патрубок проходит через верхнюю стенку.

Предпочтительно, чтобы оба коллектора были расположены в продольной центральной плоскости камеры.

Выгодно, чтобы размеры длины всех труб каждого блока были существенно идентичны.

Предпочтительно, чтобы входной коллектор был установлен в щели, выполненной в нижней стенке камеры и был покрыт песком.

Выгодно, чтобы трубопровод подачи теплоносителя проходил через отсек подачи ожижающего воздуха и был соединен с входным коллектором.

Изобретение относится также к установке сжигания, содержащей топку с циркулирующим кипящим слоем, имеющую выход газов, выходящих в разделительный циклон, причем уловленные твердые тела из газов обрабатываются в устройстве наружного кипящего слоя в таком, как было описано выше.

В дальнейшем изобретение поясняется более подробным описанием примера его осуществления со ссылками на чертежи, на которых: фиг. 1 изображает перспективный вид устройства для создания слоя, согласно изобретению, с частичным выровом стенки, фиг. 2 - продольный разрез слоя.

Устройство для создания плотного кипящего слоя содержит кожух 1, образованный из металлического листа 20, усиленного элементами жесткости и внутренним слоем 21 бетона, разделенный на три камеры: - впускную камеру 11 твердых тел, в которую вводятся твердые тела через отверстие 12, - камеру 2, в которую засыпаются твердые тела после их прохождения над первой стенкой 13, - выходную камеру 15 твердых тел, которая частично изображена на фиг. 1, в которую поступают твердые тела после их прохождения над второй стенкой 14 и которая имеет выпускное отверстие твердых тел, не изображенное на фигуре.

Камера 2 снабжена нижним отсеком 3 для подачи ожижающего воздуха, соплами 4 для вдувания ожижающего воздуха, расположенными на нижней стенке 2A камеры 2 и теплообменником 5, состоящим из множества параллельных блоков труб для циркуляции теплоносителя, например пара, расположенных в поперечном направлении относительно камеры 2 и подвешенных к верхней стенке 2B камеры 2, причем каждый блок труб соединен в нижней части с входным коллектором 6, состоящим из трубы, расположенной в продольном направлении относительно кожуха 1, а в верхней части с выходным коллектором 7 нагретого теплоносителя, образованным трубой, расположенной в продольном направлении относительно кожуха 2.

В этой камере 2 осуществляется активное ожижение плотного слоя тел и отбор тепла теплообменником 5.

Такое устройство для создания кипящего слоя предназначено для установки сжигания, содержащей топку с циркулирующим кипящим слоем, которая имеет выход газов, выходящих в разделительный циклон, причем уловленные твердые тела из газов обрабатываются в этом наружном кипящем слое перед тем, как они вдуваются хотя бы частично в топку с циркулирующим кипящим слоем.

Входной коллектор 6 устанавливается в нижней части стенки 2A камеры 2 и расположен в центральной плоскости камеры 2. Более точно, он установлен в щели 9, выполненной в нижней стенке 2A камеры 2 и закрыт слоем 16 песка или бетона, который обеспечивает его крепление и защиту. Трубопровод 10 подачи теплоносителя проходит через отсек подачи ожижающего воздуха и соединен с входным коллектором 6 тройником.

К этому входному коллектору 6 присоединены блоки теплообменных труб, которые выполнены согласно классическому варианту существенно горизонтальными и в виде шпильки для волос и располагаются до уровня высоты стенок 13, 14. Блоки подвешены попарно к верней стенке 2B камеры 2, с помощью двух несущих вертикальных труб 17, 18, которые соединены с входным коллектором 6, проходят через верхнюю стенку 2B и возвращаются посредством обратных участков 17A, 18A и соединяются с выходным коллектором 7, к которому подсоединены трубы блоков. Выгодно, чтобы эти несущие трубы 17, 18 были выполнены согласно варианту труб, описанных в документе патента FR-2 622963 и соединены с горизонтальными участками соединительных деталей, обеспечивающих одновременно механическую опору и гидравлическое соединение, причем несущие трубы образуют продолжение одной из труб, выполненных в виде шпильки для волос. Все горизонтальные трубы, выполненные в виде шпильки для волос, имеют одинаковую длину, что способствует устранению любых дифференциальных напряжений в несущих трубах 17, 18.

Покрытый бетоном выходной коллектор 7 расположен внутри камеры 2 в центральной продольной плоскости камеры 2 и точное под верхней стенкой 2B камеры 2 и снабжен, по меньшей мере, выходным патрубком 8 нагретого теплоносителя, который проходит через эту верхнюю стенку 2B и соединен с выходным коллектором 7 тройником, который обеспечивает также подвешивание выходного коллектора к верхней стенке 2B.

В камере 2 может быть установлено несколько комплектов коллекторов и блоков труб так, как это было описано выше в продольном направлении относительно этой камеры.

Такое устройство для создания кипящего слоя значительно улучшает производственные показатели, в частности уменьшает сроки изготовления и монтажа его на месте работы.

Действительно, кожух 1 без его верхней стенки может быть изготовлен первым комплектом в виде открытой коробки. Верхняя стенка с коллекторами 6, 7 и блоками подвешенных труб могут быть предварительно изготовлены во втором комплекте, в цехе или же на строительной площадке. При окончательной установке достаточно ввести через верх второй комплекс в первый комплект, причем входной коллектор 6, установленный в щель 9, помещается на металлический лист 20, а затем покрывается песком или бетоном.

Для полной разборки устройства разрушают слой 16 бетона и вынимают второй комплект через верхнюю часть.

Покрытие входного коллектора 6 песком облегчает снятие коллектора и обеспечивает любой доступ к нему.

В случае утечки и необходимости ремонта для частичной разборки разделяют пару блоков поврежденных труб и соответствующие несущие трубы 17, 18 точно над и точно под парой блоков труб и перемещают эту пару блоков в кожухе вверх или вниз для осуществления ремонта на вынутых блоках труб.

В верхней части разборка требует меньше места, чем в известных устройствах для кипящего слоя, и поэтому можно выполнять устройство для создания кипящего слоя с уменьшенными габаритными размерами и высотой.

Благодаря этой новой конструкции устройства для создания кипящего слоя, теплообмен происходит сразу же при выходе теплоносителя из входного коллектора 6 в блоки труб теплообменника 5, причем система этих блоков находится внутри камеры 2.

Формула изобретения

1. Устройство для создания плотного кипящего слоя, содержащее в кожухе (1) камеру (2), которая имеет вход для твердых тел и снабжена нижним отсеком для подачи ожижающего воздуха (3), соплами для вдувания ожижающего воздуха (4), расположенными на нижней стенке (2А), и теплообменником (5), состоящим из множества параллельных блоков труб для циркуляции теплоносителя, которые подвешены к верхней стенке (2В) камеры (2), при этом каждый блок труб соединен с входным коллектором (6) теплоносителя, образованным одной трубой, расположенной в продольном направлении относительно кожуха (1), а в верхней части - внутри камеры (2) - с выходным коллектором (7) нагретого теплоносителя, образованным трубой, расположенной вдоль кожуха (1), и снабжен, по меньшей мере, выходным патрубком (8) нагретого теплоносителя, который проходит через стенку камеры (2), отличающееся тем, что параллельные блоки труб расположены в поперечном направлении относительно камеры (2), причем входной коллектор (6) расположен в нижней части нижней стенки (2А) камеры (2).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной коллектор (7) расположен под верхней стенкой (2В) камеры (2) и патрубок (8) проходит через верхнюю стенку (2В).

3. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оба коллектора (6, 7) расположены в продольной центральной плоскости камеры (2).

4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что размеры длины всех труб каждого блока труб существенно идентичны.

5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что входной коллектор (6) установлен в щели (9), выполненной в нижней стенке (2А) камеры (2), и покрыт песком.

6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что трубопровод подачи теплоносителя (10) проходит через отсек (3) подачи ожижающего воздуха и соединен с входным коллектором (6).

7. Установка для сжигания, содержащая топку с циркулирующим кипящим слоем и имеющую выход для газов, сообщенный с разделительным циклоном, отличающаяся тем, что к выходу циклона по отделенным твердым телам подключено устройство для создания кипящего слоя по любому из пп.1 - 6.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2