Подина печи кипящего слоя для обжига сыпучего материала

 

о пм-а=а"н и E

ИЗОБРЕТЕН ИЯ иц 586309

Сова Советских

Сониалистическви

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 аявлено 23.02.76 (21) 2327137/29-33 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 10.03.78 (5I) 53.Кл. - F 27В 15/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изооретеиий и открычй (53) УДК 666.94.041 (088.8) (72) Авторы изобретения Д. T. Бондаренко, Ю. П. Нехлебаев, В. M. Дементьев и А, H. Ванжа (71) Заявитель Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (54) ПОДИНА ПЕЧИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ ДЛЯ ОБЖИГА

СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к технике обжига сыпучего материала, например известняка, и может быть использовано в строительной, металлургической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известна подина печи кипящего слоя, снабженная беспламенными горелками, представляющими собой прямоточное сопло, в верхней части которого установлена распределительная решетка или щелевая насадка с размером щели 0,8 м и высотой 50 мм (1). Горелки работают на подготовленной газовоздушной смеси, которая сжигается в кипящем слое материала.

Недостатками такой подины являются низкое расположение зоны горения, проскок пламени через распределительную решетку, работа щелевой насадки только на незапыленном воздухе, что приводит к расплавлению откосов материала, расположенного между горелками, прогару горелок и спеканию материала в слое.

Известна также наиболее близкая к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту подина печи, снабженная горелками, каждая из которых представляет собой прямоточное сопло цилиндрической, конической или сложной формы, по центру которого расположена топливоподводящая трубка с боковыми отверстиями (2). Воздух и топливо к подипе подаются раздельно и перемешиваются непосредственно в сопле горелки. Степень псремсшивания определяется соотношением между высотой горелки и высотой расположения отверстий топливоподводящей трубки от верхнего торца сопла горелки. Сжигание осуществляется в кипящем слое материала.

Однако в указанной подинс возможно спекание материала. Это обусловлено тем, что по

10 конструктивным соображениям и у словиям оослуживания подины горелки устанавливаются на промышленных печах на расстоянии одна от другой не менее 200 мм, живое сечение сопла выбирается из условия провала материала

15 и при этом скорость ожижающего потока, выходящего из сопла, должна быть выше скорости закипания частиц максимального размера.

В результате чего распределяется ожижающий агент по сечению аппарата локальными стру20 ями высокой энергии, которые пронизывают слой высотой до 500 мм и более. Поэтому над подиной слой состоит из набора струй н застойных зон материала. При сжигании топлива образуется поле высоких температур, которое

25 попадает в область застойных зон материала кипящего слоя. Теплоотвод в зонах практически отсутствует, что приводит к спсканшо материала. KpOML того, для захлопывания струи и полного сжигания топлива необходимо под30 держивать высоту слоя 1,5 м и выше, а это ве3 дет к увеличению истирания обрабатываемого материала.

Цель изобретения — устранение спекания материала.

Достигается это тем, что прямоточное сопло снабжено газораспределительной решеткой, установленной с торца сопла, а топливоподводящая трубка выполнена выступающей над решеткой, от которой боковые отверстия удалены на высоту, равную 0,5 — 1,5 разности между шагом установки горелки и диаметром решетки.

На чертеже показана предлагаемая подина печи кипящего слоя для обжига сыпучего материала, общий вид.

Подина состоит из крупноперфорированной решетки 1 с отверстиями 2, удаленными одно от другого на величину шага S. К решетке над отверстиями прикреплены гнезда 3, в которые вворачиваются сопла 4 горелок, а к верхней части сопла — газораспределительная решет«а 5, сквозь нее по центру пропущена топливоподводящая трубка б с боковыми отверстиями 7. Пространство между горелками заполнено теплоизоляционным материалом 8, над которым расположена застойная зона 9 обрабатываемого материала.

Работает подина следующим образом.

Воздух подается в кипящий слой через газораспределительную решетку 5 прямоточного сопла 4, топливо — через отверстие 7 топливоподводяшей трубки б. Над горелками подины образуется кипящий слой, состоящий из струй газового потока, застойных зон 9 материала и псевдоожиженного материала. В струе ожижаюшего агента происходит струйное смешение и частичное сжигание топлива. Установка прямоточного сопла 4 с газораспределительной решеткой 5 позволяет путем увеличения диаметра верхнего сопла более равномерно распределить воздух по сечению аппарата, уменьшить энергию струи, свести к минимуму высоту застойных зон материала. Отверстия топливоподводящей трубки устанавливают на уровне застойных зон материала на высоте Н, численно равной 0,5 — 1,5 разности между шагом установки горелок и диаметром Д газораспределительной решетки 5.

Н = (0,5 — 1,5), где L=S — D

586309

Высота застойной зоны материала меняется в зависимости от форсировки, высоты слоя и диаметра обрабатываемых частиц в пределе, равном 0,5 — 1,5 длины застойной зоны 1.. Эта

5 величина установлена опытным путем. Скорость топливоподводящей струи определяют расчетным путем из условия, что ее дальнобойность должна перекрыть сечение струи ожижающего агента. В результате такой уста10 новки топливоподводящей трубки над газораспределительной решеткой, сжигание происходит выше застойных зон материала, что устраняет контакт поля высоких температур с неподвижными частицами.

15 Использование предложенной конструкции подины печи кипящего слоя для обжига сыпучего материала позволяет устранять спекание материала, тем самым увеличивать кампанию печи и ее экономичность. Например, промыш20 ленная эксплуатация печи кипящего слоя на

Макеевском металлургическом заводе показала, что печь простаивала из-за ремонта кладки в зоне обжига, замены и ремонта горелочных устройств, очистки печи от спеков

25 примерно 4, 5 суток в месяц, а это уменьшало производительность агрегата на 15 О/о.

Формула изобретения з Подина печи кипящего слоя для обжига сыпучего материала, набранная из горелок, каждая из которых выполнена в виде прямоточного сопла с расположенной по центру топливоподводящей трубкой с боковыми отверстиями, З5 отл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью устранения спекания материала, прямоточное сопло снабжено газораспределительной решеткой, установленной с торца сопла, а топливоподводящая трубка выполнена выступающей над ре.д шеткой, при этом боковые отверстия расположены над решеткой на высоте, равной 0,5—

1,5 разности между шагом установки горелки и диаметром решетки.

Источники информации, 45 принятые во внимание пр экспертизе

1. Высокотемпературные эндотермические процессы в кипящем слое. Сборник. М., «Металлургия», 1968, с. 236.

5О 2. Авторское свидетельство СССР№ 239101, кл. F27 В 1/16, 1966, 586309

Редактор Т, Кузьмина

Заказ 2716/19 Изд. ¹ 1004 Тираж 778

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

" )1

Составитель T. Губарева

Техред Н. Рыбкина Корректор Т. Добровольская