CS212960B1 - Zařízení pro rovnoměrný přívod pevného paliva do fluidni spalovací vrstvy - Google Patents

Abstract

Účelem vynélezu je nalézt vhodné uspořádání, které zabezpečí jednoduché a rovnoměrné dávkování pevného paliva do fluidni spalovací vrstvy. Tohoto cíle se při uspořádání dávkovači fluidni vrstvy pod vlastní fluidni spalovací vrstvou dosáhne tím, že půdorysná plocha roštu dávkovači fluidni vratvy je menší než 1/2 půdorysná plochy roštu fluidni spalovací vrstvy a dále tím, že více než 30 % všech dávkovačích trubek pro přívod paliva z dávkovači fluidni vrstvy na rošt fluidhí spalovací vrstvy sestává z části svislá a čésti šikmé. Dávkovači trubky mohou být opatřeny uvnitř umístěnými tyčemi pro odstraňování úsad. Zařízení lze aplikovat ve fluidních reaktorech na spalování uhlí.

Description

Vynález ee týká zařízení pro rovnoměrný přívod pevného paliva do fluidní spalovací vr stvy.

Rovnoměrné spalování tuhého paliva ve fluidní vrstvě, zejména je-li u sirných paliv prováděno zachycování kysličníku siřičitého vázáním na uhličitan vápenatý, vyžaduje, aby byl zabezpečen rovnoměrný přívod paliva po celé ploše fluidní spalovací vrstvy, protože horizontální míchání fluidní vrstvy je podstatně méně intenzivní, než ve vertikálním směru. Rovnoměrnost přívodu paliva je podmínkou konstantní teploty spalování, jejíž konstantní a optimálně nastavená hodnota s diferencí - 15 °C je nezbytnou podmínkou konverze vzniku síranu vápenatého vyšší než 80

Nejjednodušším způsobem přívodu paliva je pohazování paliva na fluidní vrstvu. Podstatnou nevýhodou je skutečnost, že prachové částice paliva, jejichž rychlost úletu je větší než pracovní rychlost fluidace, unikají z fluidní vrstvy nespálené a vyhořívají až v prostorách vzdálenějších od fluidní vrstvy, například v cyklonech.

Zavedeme-li tuhé palivo do fluidní vrstvy spodem na rošt, dochází k vyhoření veškerého paliva ve fluidní vrstvě, přičemž vyhoří i prachové částice, které by jinak z fluidní vrstvy ulétaly. Transportní jevy jsou totiž o jeden až jedenapůl řádu intenzivnější ve fluidní vrstvě, než v proudu plynu shodné teploty. U těchto prachových částic má podstatný vliv na dobu hoření rychlost dopravy kyslíku k hořící částici, která je ve fluidní vrstvě značná. Použijeme-li spalovací komoru na uhlí jako zdroj tepla pro sušení hořlavých látek, je dokonalé vyhoření nezbytné, protože dohořívající částice v úletu by se staly iniciátory hoření sušeného materiálu.

Realizace rovnoměrného přívodu paliva po ploše spalovací vrstvy s přívodem paliva spodem do spalovací vrstvy je řešena konstrukci vlastního dávkovacího zařízení. Jedním z dosud realizovaných řešení je pneumatická doprava částic tuhého paliva do jednotlivých zvolených míst fluidní spalovací vrstvy systémem paralelních pneumatických tras, které ústí na roštu. Toto řešení je vzhledem ke konstrukci obvyklého ejektorového rozdělovače paliva do jednotlivých pneumatických tras složité a provozně citlivé.

Je známo řešení, kde funkci rozdělovače paliva zastává další pomocná fluidní dávkovači vrstva, která je s vlastni fluidní spalovací vrstvou spojena výhradně svislými trubkami, ve kterých je fluidní vrstva uhlí s vysokou mezerovitostí částic. Je-li použito na bezpropadovém roštu s obvyklou roztečí trubek přívodu vzduchu zhruba 100 mm a roztečí trubek přívodu paliva 300 mm a více, je při použití svislých dávkovačích trubek nutno uspořádat pomocnou vrstvu jako velice štíhlé fluidní žlaby s pístovým tokem materiálu. Je-li potom palivo do žlabu přiváděno na jeho konci, nastávají potíže s rovnoměrným rozdělením paliva po celé délce každého žlabu. Navíc toto řešení neumožňuje za provozu čistit dopravní trubky.

Pokud se dávkovači vrstva vytvoří jako ideální mísič s téměř stejnou plochou jako má spalovací vrstva je množství vzduchu, které zbývá k chlazení roštu spalovací vrstvy nedostatečná.

212 980

Podstatně výhodnějším se jeví zařízení pro rovnoměrný přívod pevného paliva do fluldní spalovací vrstvy a využitím dávkovači fluidní vrstvy uspořádaná pod fluidní spalovací vrstvou podle předkládaného vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že půdorysná plocha roštu dávkovači fluidní vrstvy je menší než 1/2 půdorysné plochy roštu fluidní spalovací vrstvy, přičemž více než 30 % všech dávkovačích trubek pro přívod paliva z dávkovači fluidní vrstvy na rošt fluidní spalovací vrstvy sestává z části svislé a části odkloněné od svislice. Dávkovači trubky mohou být uzpůsobeny pro odstraňování dsad tyčemi, umístěnými uvnitř dávkovačích trubek.

Základní myšlenkou zařízení podle vynálezu je konstrukce dávkovači fluidní vrstvy jako Ideální míslč malých rozměrů například s kruhovým, čtvercovým či obdélníkovým půdorysem, do kterého jsou zaústěny všechny dávkovači trubky pro odvod paliva na rošt spalovací vrstvy. Tím je jednak zaručen rovnoměrný přívod paliva ke všem dávkovacim trubkám a jednak je možno pracovat s podstatně většími rychlostmi vzduchu jak v samotné dávkovači vrstvě, tak i v trubkách, kde se vlivem přetlaku vytváří režim pneumatické dopravy. Případná instalace tyčí do svislých i odkloněných částí dávkovačích trubek umožňuje periodické čištění i za provozu. Uspořádání podle vynálezu zaručuje bezporuchový a rovnoměrný přívod paliva po celé ploše spalovací vrstvy, přičemž zbývá dostatek vzduchu na chlazení spalovacího roštu.

Pevné palivo, zrnění 0 až 5 mm, s výhodou 0 až 3 mm, s vlhkostí až 30 % hmotn. se vnáší do prostoru nad fluidní dávkovači vrstvu, pokud možno do jejího geometrického středu. V prostoru nad fluidní dávkovači vrstvou je přetlak daný odpory proudění spalovacího a přepravního vzduchu na trase mezi fluidní dávkovači vrstvou a výstupem z cyklonu. Může míti hodnotu 7000 Pa. Jako dávkovač pevného paliva do dávkovači fluidní vrstvy lze například použít dvoušnekový podavač s vysokým těsnícím účinkem.

Pro zabezpečení přepravy pevného paliva z dávkovači vrstvy trubkami do fluidní spalovací vrstvy se používá 1 až 1,5 kg vzduchu na 1 kg paliva. Vzhledem k obdobným rychlostem fluidace v dávkovači a spalovací vrstvě js potřebným množstvím vzduchu na přepravu paliva dávkovacími trubkami rovněž dána i plocha roštu fluidní dávkovači vrstvy, která je podstatně menší než plocha roštu fluidní spalovací vrstvy* Například pro tepelný výkon 1,6 MW a uhlí o výhřevnosti 11 MJ/kg je poměr těchto dvou ploch 1 : 13.

V dávkovačích trubkách je rychlost vzduchu volena vyšší než js rychlost úletu největších částic paliva, tj. asi 20 až 30 m/s.

Rozteče ústí dávkovačích trubek na roštu fluidní spalovací vrstvy jsou obvykle 300 až 800 mm. Vzhledem k velikosti částic pevného paliva se průměr dávkovačích trubek doporučuje volit mezi 15 až 50 mm. Aby bylo možno dávkovacími trubkami převádět palivo z malého prostoru dávkovači vrstvy rovnoměrně na celou plochu roětu fluidní spalovací vrstvy, js nutno část dávkovačích trubek vyvádět z dávkovači vrstvy odkloněné od svislice, což znamená v potřebném úhlu a s požadovaným poloměrem křivosti zešikmeného úseku dávkovači trubky a jejího napojení na svislý úsek.

212 96

Na přiloženém obrázku je schematicky znázorněn a v dalším popsán řez fluidní spalovací komorou a dávkovacím zařízením podle vynálezu.

Prostor fluidního spalování je vymezen plamencem 1 přepaženým bezpropadovým roštem 2, který má obdélníkový půdorys. Vně plamence J je vytvořen fluidní chladič popela, jehož vnější stěnu tvoří plášl J spalovací komory a vnitřní plamenec J. Drcené uhlí se dvojšnekovým podavačem £ přivádí do dávkovači fluidní vrstvy vytvořené v tělese £. Uhlí je ve fluidní dávkovači vrstvě udržováno ve vznosu přepravním vzduchem, který slouží pro dopravu uhlí na bezpropadový rošt 2 dvěma řadami dávkovačích trubek 6. Dávkovači trubky 6 sestávají ze svislé části, která ústí na bezpropadovém roštu 2 a části šikmé, která ústi u hladiny fluidní dávkovači vrstvy. Dávkovači trubky £ jaou opatřeny tyčemi 2» ® pro odstraňování úsad. Spalovací fluidní vrstva a fluidní vrstva chladiče popela mají shodnou výšku určenou bezpropadovým roštem 2 a úrovní přepadové trubky 10 pro odvod popele z fluidní vrstvy chladiče popela. V plamenci 1 je v úrovni hladiny fluidní vrstvy otvor 2, kterým jsou propojeny obě fluidní vrstvy.

Claims (2)

1. Zařízení pro rovnoměrný přívod pevného paliva do fluidní spalovací vrstvy s využitím dávkovači fluidní vrstvy uspořádané pod fluidní spalovací vrstvou vyznačené tím, že půdorysná plocha roštu dávkovači fluidní vrstvy je menší než 1/2 půdorysné plochy roštu fluidní spalovací vrstvy, přičemž více než 30 % všech dávkovačích trubek (6) pro přívod paliva z dávkovači fluidní vrstvy na rošt fluidní spalovací vrstvy sestává z části svislé a části odkloněné od svislice.

2. Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že dávkovači trubky (6) mají tyče (7, 8) umístě né uvnitř dávkovačích trubek (6), pro odstraňování úsad.