Подина печи кипящего слоя

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиих

Социалистических

Республик и 947609 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 050281 (21) 3245254/29-33 (51)M. Кл.

F 27 8 15/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет. 3Ъеудерстинны11 кемнтвт

CCCP ае дштам нзобретеннй в еткрытнй

ОпуЪликовано 30.07.82. Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 300782 (5З) УД К 621. 783. .07 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д.Т.Бондаренко и Ю.П.Нехлебаев

L т

Донецкий научно-исследовательский иненмтут. черной металлургии (71) Заявитель (54) ПОДИНА ПЕЧИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ

Изобретение относится к технике сжигания различных видов топлива в кипящем слое и может быть использовано в металлургической, строительной, химическрй, пищевой и других отраслях

S промышленности.

Известна подина реактора кипящего слоя, содержащая газораспределительную решетку с отверстиями для ввода воздуха в слой, расположенными по то центру и периферии, в которую вмонтиро ваны снизу топливоподводящие труби с соплами, состоящими из внутренних и наружных концентрических полых трубчатых элементов, имеющих сверху и на тз боковых стенках отверстия. Трубы снабжены средствами подачи топлива.

Подина реактора предназначена для сжигания газообразного и жидкого топлива в кипящем слое(1 ).

Недостатком подины реактора является раздельный ввод воздуха и топлива в слой. Сжигание может быть удовлетворительным только гля жидкого топлива, где частицы обрабатываемого материала покрываются пленкой топлива и в процессе перемешивания разносят его по всему слою. Однако распределение топлива по сечению реактора будет неравномерным, так как часть топлива, попадая в высокую температуру слоя, воэгоряется и уходит транзитом вверх, не доходя до окислителя. Сйи" гание газообразного топлива еще более затруднительно. Движение газа и воздуха в пространстве не совпадает, поэтому сжигание может осуществляться только в той области слоя, где газоподводящие трубы и отверстия решетки для ввода воздуха расположены рядом. Избыток воздуха в центре и периферии реактора, а газа над соплами топливоподводящих труб не позволяет производить полное сжигание газа в слое. flo. этой же причине невозможно сжигание в кипящем слое и пылеугольного топлива.

3 94760

Вторым недостатком решетки является ее громоздкость и толщина. При подаче в слой запыленного воздуха, например известью, отверстия решетки зарастают ее отложениями. Очистить 5 отверстия толстых решеток очень сложно и практически невозможно.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является подина печи SO кипящего слоя, содержащая крупноперфорироаанную решетку, горелки, каждая из которых выполнена а виде прямоточного насадка с газораспределительной решеткой в торце, сквозь которую пропущена, снизу вверх, газоподводяшая трубка с отверстиями в верхней ее части12).

Струи воздуха, истекающие из от- . верстия решетки, сливаясь образуют факел,. практически свободный от частиц материала. В эту область по центру факела поперечно воздушному потоку соплом вводится газ.

I 25

Такая организация смещения газа с воздухом позволяет осуществлять полное его сжигаение в слое на высоте примерно 200-300 мм. Изменением размера щели сопла и высоты ее выполнения над решеткой насадка определяется максимальная температура а зоне горения и высота ее расположения а кипящем слое. Это позволяет обрабатывать материал без образования спеков. Конструкция предназначена для сжигания газообразного топлива.

Применение горелочных устройств для сжигания других более дешевых видов топлива ограничено коструктивными и

40 технологи че с кими трудностями, ор га ни за. ции процесса, Использование газоподводящей трубки в качестве устройства подачи пылеугольного топлива обусловлено, например, трудностями организации полного сжигания топлива в пределах слоя. Температура воснламенейия и кинетика аыгорания углерода у твердого топлива значительно выше, чем у газообразного или жидкого.

Поэтому для его сжигания необходимо создание условий, способствующих процессу, например предварительный подогрев, повышенное содержание кислорода в воздухе или увеличение высоты слоя, последнее по технологическим условиям не всегда целесообразно.

Ввод жидкого топлива в слой требует защитных мер от воздействия высоких температур слоя на трубку с целью уст ранения отложений яа ее стенках. Указанные причины не,позаоляют сжигать в кипящем слое дешевые виды топлива и тем самым повышать экономическую эффективность работы печи, Цель изобретения - повышение экономической эффективности работы печи.

Указанная цель достигается тем, что подина печи кипящего слоя, содержащая крупноперфорированную решетку, горелки, каждая из которых выполнена в виде прямоточного насадка с газораспределительной решеткой на торце, через которую пропущена снизу вверх, по крайней мере, одна газоподводящая трубка с соплом, вокруг которой сгруппированы отверстия газораспределительной решетки, снабжена установленными коаксиально газоподводящим трубкам топлиаоподающими трубками с отверстиями, расположенными

14ежду соплами газоподводящих трубок и газораспределительными решетками.

На.фиг. 1 изображена подина печи и структура кипящего слоя; на фиг, 2 — газоподводящие трубки и группировки вокруг них отверстий на решетке насадка, один из возможных вариантов расположения.

Подина содержит крупноперфорированную решетку 1 к отверстиям которой крепят прямоточные насадки 2 с решетками в торце 3, сквозь которые пропущены коаксиально установленные топливоподающие трубы 4 и газоподводящие трубки 5, вокруг которых сгуппироааны отверстия 6 решетки 3. Внутренние трубки 5 снабжены соплами 7, наружные трубы 4 - боковыми 8 и (или) торцовыми 9 отверстиями. Внутренние трубки соединены с устройством подачи газа. Наружные трубки соединены с устройствами подачи пылеугольного топлива. Над подиной располагаются факел 10, зона неподвижного материала

11, кипящий слой 12. Движение материала от кипящего слоя к устью факела обозначено стрелками 13.

Подина работает следующим образом.

Воздух подают в кипящий слой через отверстия 6 решетки 3 прямоточного насадка 2. Струи воздуха сливиясь, образуют факел 10, В пространстве между факелами 10 образуются застойные зоны неподвижного материала 11, которые в процессе работы печи являются теплоизолирующим слоем, защищаю947

Формула изобретения щим подину от высоких температур кипящего слоя 12. Кяпящий слой расположен выше факелов 10. Над застойными зонами неподвижного материала

11 расположен нисходящий слой материала, который движется от кипящего слоя к устью факела 10 (показано стрелками 13), где частицы захватываются воздухом, транспортирудтся вверх вдоль стенки факела 10 и возвра >о щаются в кипящий слой 12.

При работе печи на пылеугольном и газообразном топливе по трубке 5 через сопло 7 в факел 10 поперечно потоку воздуха вводят газ, nb трубке

4 через отверстие 8 или 9) пылеугольное топливо, которое может транспортироваться воздухом или кислородом, являющимся хорошим интенсификатором сжигания. Газ через сопло 5 подают 2о в количестве, необходимом для догрева и зажигания пылеульного топлива.

Введенное пылеугольное топливо в факел в пути движения перемешивается с воздухом, подогревается частицами, 25 поступающими из нисходящего потока материала и продуктами сжигания газа, воспламеняется и сгорает в пределах слоя, при этом часть топлива и воздуха проходит в кипящий слой 30 через факел, а часть через нисходящий поток материала, где по пути сгорает.

Горелка подины может работать и на жидком топливе. При этом по трубе

5 через сопло 7 подают газ, по трубе

4 через отверстия 8,9 - воздух. Газ используется при розжиге печи для подогрева слоя до температуры. воспламенения жидкого топлива, после чего последовательно к трубкам 5 горелок перекрывают подачу газа и открывают жидкое топливо. При переводе печи .на работу с жидким топливом по трубам 5 через сопла 7 в факел подают

609 6 жидкое топливо, а по трубе 4 через отверстия 8,9 — воздух, который устраняет воздействие высоких температур на перегрев жидкого топлива в трубках и тем самым устраняет отложения на их стенках.

Использование предлагаемой подины печи кипящего слоя позволяет заменить дорогой и дефицитный вид топлива, пропан — бутановую смесь или природный газ, на более дешевое пылеугольное топливо и тем самым повысить экономическую эффективность работы печи и сохранить для народного хозяйства технологически важное дефицитное топливо.

Подина печи кипящего слоя, содержащая крупноперфорированную решетку, горелки, каждая из которых выполнена в виде прямоточного насадка с газораспределительной решеткой на торце, через которую пропущена снизу вверх по крайней мере одна газоподводящая трубка с соплом, вокруг которой сгруппированы отверстия гаэораспределительной решетки, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения экономической эффективности работы печи, она снабжена установленными коаксиально газоподводящим трубкам топливоподающими трубами с отверстиями, расположенными между соплами газогюдводящих трубок и газораспределительными решетками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Н 3737283, кл. 432 - 58, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 783547, кл. F 27 В 15/10, 1979 (прототип).

947609

AJ

reennvA

@иг.2

Составитель И. Иноземцева

Редактор А.MoTblflb Техред К.Иыцьо Корректор Г.Решетник.

Заказ 5609/60 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4