CS217560B1

CS217560B1 - A method for removing particles unsuitable for fluidization and apparatus for performing this method

Info

Publication number: CS217560B1
Application number: CS817879A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Vilimec; Bohumir Cech
Original assignee: Ladislav Vilimec; Bohumir Cech
Priority date: 1979-11-28
Filing date: 1979-11-28
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob odvodu částic nevhodných pro fluidaci a zařízení k provádění tohoto způsobu složené z otočného fluidního roštu, který je uložen a utěsněn ve skříni opatřené ve své horní části vstupním hrdlem s výstupním otvorem. Fluidní rošt, jenž je opatřen otvory, má na svém vnějším povrchu vytvořeny vynášecí komůrky. Před vstupem do podávači fluidní vrstvy prochází přiváděná hmota třídicí fluidní vrstvou, která je vytvořena nad otočným fluidním roštem a která je součástí podávači fluidní vrstvyThe subject of the invention is a method of removing particles unsuitable for fluidization and a device for carrying out this method consisting of a rotating fluidized bed, which is placed and sealed in a housing provided in its upper part with an inlet neck with an outlet opening. The fluidized bed, which is provided with openings, has discharge chambers formed on its outer surface. Before entering the feeding fluidized bed, the fed mass passes through a sorting fluidized bed, which is formed above the rotating fluidized bed and which is part of the feeding fluidized bed

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení pro odvod těch částic z fluidní vrstvy, které vzhledem ke svým rozměrům a hmotnosti nejsou vhodné pro provoz fluidní vrstvy.The invention relates to a method and apparatus for removing particles from a fluidized bed which, due to their size and weight, are not suitable for operating the fluidized bed.

Bezpečnému provozu fluidní vrstvy, vzhledem k parametrům fluidační tekutiny a obecně též ke geometrickým parametrům fluidního reaktoru nebo přívodu hmoty, vyhovují jen částice, jejichž velikost a hmotnost se pohybuje v určitém rozmezí. Jestliže velikost, resp. hmotnost částice bude větší než maximálně přípustná hodnota, částice „nefluiduje“ a hromadí se ve spodní části vrstvy, tj. na roštu. Jestliže částice neíluiduje nezúčastňuje se procesů probíhajících ve fluidní vrstvě, tj. nedojde např. k jejímu dostatečnému vyhoření, neproběhnou např. reakce nutné pro odsíření paliva apod.The safe operation of the fluidized bed, with respect to the fluidizing fluid parameters, and generally also to the geometric parameters of the fluidized bed reactor or the mass feed, is satisfied only by particles whose size and weight are within a certain range. If the size, respectively. the weight of the particle will be greater than the maximum allowable value, the particle will not “float” and accumulate at the bottom of the layer, ie on the grate. If the particle does not fluoride and does not participate in the processes in the fluidized bed, ie it does not burn sufficiently, for example, the reactions necessary for desulphurization of the fuel will not take place, etc.

Při hromadění velkých částic na roštu dojde postupně k ucpání roštu, v případě fluidní vrstvy ss spalováním tuhého paliva dojde u takto ucpaného roštu k lokálnímu hoření za nedostatku vzduchu při vysokých teplotách, což vede k zastruskování ohniště a jeho odstavení.When large particles accumulate on the grate, the grate is gradually clogged, and in the case of a fluidized bed with solid fuel combustion, the clogged grate will burn locally in the lack of air at high temperatures, resulting in slag burning and shutdown.

U fluidního ohniště pro spalování tuhých paliv je třeba mezi částice nevhodné pro provoz fluidní vrstvy zahrnout i různé kovové předměty, které jsou spolu s palivem dopraveny do kotelny. Spolehlivý provoz fluidní vrstvy je tedy možný jen při vyloučení částic nevhodných pro fluidaci.In the case of a fluidized bed for the combustion of solid fuels, it is necessary to include among the particles unsuitable for the operation of the fluidized bed various metal objects which are transported together with the fuel to the boiler room. Therefore, reliable operation of the fluidized bed is only possible by eliminating particles unsuitable for fluidization.

Je známo několik zařízení k oddělování těchto částic. Je to například mechanický třídič, jehož nevýhodou je však to, že nezajišťuje ani požadovaný rozměr částice a ani její přípustnou hmotnost. Pro fluidní reaktor většího výkonu je takové zařízení složitá s poměrně velkými nároky na dispoziční uspořádání, dopravníky, zásobníky apod.Several devices for separating these particles are known. For example, it is a mechanical sorter, but the disadvantage is that it does not provide either the desired particle size or its permissible mass. For a larger-capacity fluidized bed reactor, such a device is complex with relatively high demands on the layout, conveyors, containers, etc.

Také je používán pneumatický třídič, jehož nevýhodou je však poměrně velká spotřeba dopravního média, nízká životnost zařízení vzhledem k relativně silným abrazívním účinkům a složitost celého zařízení. Rovněž je znám fluidní třídič, který má sice značně nižší spotřebu fluidační tekutiny, ovšem celé zařízení je dispozičně relativně velmi náročné, vyžaduje vlastní soupravu dopravníků a zásobníků apod.A pneumatic sorter is also used, but the disadvantage is the relatively high consumption of the conveying medium, the low service life of the device due to the relatively strong abrasive effects and the complexity of the whole device. Also known is a fluid sorter, which has a considerably lower consumption of fluid, but the entire plant is relatively very demanding in terms of layout, requires its own set of conveyors and containers, etc.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob odvodu částic nevhodných pro fluidaci podle vynálezu, jehož podstatou je, že přiváděná hmota v práškovém stavu se vede třídicí fluidní vrstvou, která je vytvořena nad samostatným fluidním roštem a která je součástí podávači fluidní vrstvy.These disadvantages are overcome by the method of discharging particles unsuitable for fluidization according to the invention, which is based on the fact that the feed mass in the powder state is passed through a sorting fluidized bed which is formed above a separate fluidized bed and which is part of the fluidized bed feeder.

Předmětem vynálezu je dále zařízení k provádění navrženého způsobu tvořené samostatným fluidním roštem. Podstatou je to, že fluidní rošt, který je válcového tvaru, je opatřen otvory a je točně uložen ve skříni. Na vnějším povrchu fluidního roštu jsou vytvořeny vynášecí komůrky, jejichž rozměry jsou větší než rozměr největší částice přiváděné hmoty. V horní části skříně je vytvořeno vstupní hrdlo, jehož šířka je větší než šířka vynášecí komůrky a jež je opatřeno výstupním otvorem. Podstatou vynálezu rovněž je to, že výstupní otvor hrdla skříně je opatřen mříži.The invention further relates to an apparatus for carrying out the proposed method consisting of a separate fluid grate. The essence is that the fluid grate, which is cylindrical in shape, is provided with openings and is rotatably mounted in the housing. Dispensing chambers are provided on the outer surface of the fluidized bed, the dimensions of which are larger than those of the largest particle of the feed mass. In the upper part of the housing there is formed an inlet throat whose width is greater than the width of the discharge chamber and which is provided with an outlet opening. It is also an object of the invention that the outlet opening of the housing neck is provided with grilles.

K jednomu konci fluidního roštu je připojen přívod fluidačního média.A fluidizing medium supply is connected to one end of the fluid grate.

Výhodou způsobu a zařízení podle vynálezu je to, že ve spodní části třídicí vrstvy se shromáždí veškeré částice nevhodné pro provoz fluidní vrstvy a tyto se bez přerušení provozu odvádí. Odvod částic je zajišťován poměrně jednoduchým způsobem a to otáčením otočného fluidního roštu, přičemž otáčení je možno provádět ručně z místa, může být také ovládání dálkové nebo může být řízeno automaticky.An advantage of the method and apparatus according to the invention is that all particles unsuitable for the operation of the fluidized bed are collected in the lower part of the sorting layer and are removed without interruption of the operation. The particulate removal is provided in a relatively simple manner by rotating the rotatable fluid grate, the rotation can be performed manually from the site, can also be remote controlled or can be controlled automatically.

Zařízení je v příkladném provedení znázorněno na přiloženém výkresu, kde na obr. 1 je jeho schematický průřez a na obr. 2 úprava výstupního otvoru vstupního hrdla kanálu podávajícího fluidní vrstvu.The device is illustrated by way of example in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a schematic cross-section and Fig. 2 shows the outlet opening of the inlet throat of the fluid-bed channel.

Zařízení pro odvod částic nevhodných pro fluidaci je sestaveno z fluidního roštu 4, jenž je válcového tvaru a po celém svém obvodu a délce je opatřen otvory 0, Fluidní rošt 4 je točně uložen a utěsněn ve skříni 6 a na jeho vnějším povrchu jsou vytvořeny vynášecí komůrky 5, jejichž rozměry jsou větší' něž rozměr největšťčástlce přiváděné hmoty. V horní části skříně S je vytvořeno vstupní hrdlo 7, jehož šířka je větší než šířka vynášecí komůrky 5. Vstupní hrdo 7 je opatřeno výstupním otvorem 11, ve kterém je upevněna mříž. K jednomu konci fluidního roštu 4 je připevněn vnitřní přívod 8 fluidačního média.The device for discharging particles unsuitable for fluidization consists of a fluid grate 4, which is cylindrical in shape and has openings 0 along its entire circumference and length. The fluid grate 4 is rotatably mounted and sealed in the housing 6 and discharge chambers are formed on its outer surface. 5, the dimensions of which are greater than that of the largest part of the feed. In the upper part of the housing S there is formed an inlet throat 7, the width of which is greater than the width of the discharge chamber 5. The inlet prong 7 is provided with an outlet opening 11 in which the grille is fixed. An internal fluid inlet 8 is attached to one end of the fluid grate 4.

V alternativním provedení může být skříň 6 provedena ve tvaru válce s vnitřním průměrem větším než vnější průměr otočného fluidního roštu 4. To znamená, že otočný fluidní rošt 4 a skříň 8 jsou uloženy excentricky.Alternatively, the housing 6 may be cylindrical in shape with an inner diameter greater than the outer diameter of the rotatable fluid grate 4. That is, the rotatable fluid grate 4 and the housing 8 are mounted eccentrically.

V příkladném provedení podle obr. 1 je přiváděná prášková hmota 1 dávkována do podávači fluidní vrstvy 2, ve které již probíhají požadované chemické a fyzikální procesy. Může to být, ale například také fluidní vrstva, sloužící k rozvodu částic svislými přívody do hlavní fluidní vrstvy.In the exemplary embodiment of FIG. 1, the feed powder mass 1 is metered into the fluidized bed feed layer 2, in which the desired chemical and physical processes are already taking place. It may be, but also, for example, a fluidized bed serving to distribute the particles through vertical feeds to the main fluidized bed.

Před vstupem do podávači fluidní vrstvy 2 prochází přiváděná hmota 1 třídicí fluidní vrstvou 3, která je realizována ve výstupním hrdle 7 nad otočným fluidním roštemPrior to entering the feed fluid layer 2, the feed mass 1 passes through a sorting fluid layer 3, which is realized in the outlet neck 7 above the rotatable fluid grate.

4. Fluidační tekutina se přivádí vnitřním přívodem 8 fluidačního roštu 4, jehož otvory 9 proudí fluidační tekutina jednak do prostoru mezi skříň 6 a otočný fluidní rošt 4 a jednak do vstupního hrdla 7, kde vytváří třídicí fluidní vrstvu 3.4. The fluidizing fluid is fed through the internal inlet 8 of the fluidizing grate 4, whose openings 9 flow fluidizing fluid both to the space between the housing 6 and the rotatable fluid grate 4 and to the inlet throat 7 where it forms a sorting fluidized bed 3.

Skříň 6 je v horní části po obou stranách hrdla 7 provedena se zaoblením podle tvaru vnějšího průměru otočného fluidního roštu 4. Délka zaoblených částí se řídí podle přesnosti výroby a podle požadavku na těsnost mezi skříni 6 a otočným fluidním roštem 4. Šířka a výška vynášecích komůrek se volí podle největšího předpokládaného roz217560 sThe housing 6 in the upper part on both sides of the neck 7 is rounded according to the shape of the outer diameter of the rotatable fluid grate 4. The length of the rounded portions depends on the manufacturing accuracy and the tightness requirement between the housing 6 and the rotary fluid grate 4. is selected according to the largest predicted range of 215560 s

měru částice v přiváděné hmotě 1. Ve spodní části skříně 6 je výsypka 10 s tlakovým uzávěrem pro odvod odtříděných částic z třídicí fluidní vrstvy 3.In the lower part of the housing 6 there is a hopper 10 with a pressure closure for the removal of the separated particles from the sorting fluidized bed 3.

Přiváděná hmota 1 vstupuje do třídicí fluidní vrstvy 3, kde dochází k odtřídění nevhodných částic, které se shromažďují na otočném fluidním roštu 4 ve vynášecích komůrkách 5. Otočením roštu 4 se shromážděné částice vynesou do spodního prostoru skříně 6, kde se např. ve výsypce 10 shromažďují nebo jsou kontinuálně odváděny. Protože fluidační tekutina je přiváděna vnitřním přívodem 8 otočného fiuidního roštu 4 nemůže dojít k případnému postupnému ucpání otvorů 9 pro průtok fluidační tekutiny. Částice, které neklesnou v třídicí fluidní vrstvě 3 na otočný fluidní rošt 4, tedy částice, které za daných podmínek zaručeně fluidují, postupují dále do podávači fluidní vrstvy 2, ve které pak již nedochází k usazování částic. Rychlost a způsob otáčení otočného roštu 4 se řídí podle zrnění přiváděné hmoty 1. Obsahuje-li přiváděná hmota 1 příliš mnoho částic nevhodných pro fluidaci, pak nejvhodnější provoz je za plynulého otáčení malou rychlostí, např. 1/10 ot/min. Obsahuje-li přiváděná hmota 1 mnoho částic nevhodných pro fluidaci, pak je nejvhodnější volit provoz s plynulým otáčením malou rychlostí nebo s občasným pootočením, např. každých 20 min., pootočit pomalou rychlostí o 45°.The feed mass 1 enters the screening fluid layer 3, where the unsuitable particles are collected which are collected on the rotary fluid grate 4 in the discharge chambers 5. By rotating the grate 4, the collected particles are discharged into the lower space of the housing 6 where are collected or continuously discharged. Since the fluidizing fluid is supplied through the internal inlet 8 of the rotating fluid grate 4, eventual gradual blockage of the fluidizing fluid flow holes 9 cannot occur. The particles which do not drop in the sorting fluidized bed 3 on the rotatable fluidized bed 4, i.e. particles which are guaranteed to fluidize under the given conditions, pass further into the fluidized bed layer 2, where the particles no longer deposit. The speed and manner of rotation of the rotary grate 4 is governed by the grain of the feed mass 1. If the feed mass 1 contains too many particles unsuitable for fluidization, then the most suitable operation at continuous rotation is a low speed, eg 1/10 rpm. If the feed mass 1 contains many particles unsuitable for fluidization, then it is best to select a continuous rotation at low speed or occasional rotation, e.g. every 20 min, to rotate at a slow speed of 45 °.

Obsahuje-li přiváděná hmota 1 málo částic nevhodných pro fluidaci nebo se jedná jen o jejich náhodný výskyt, pak nejvhodnější je provoz s občasným pravidelným pootočením o zvolený úhel nebo s pootočením o zvolený úhel jen tehdy, dojde-li k částečnému zanesení otočného fiuidního roštu 4, což se projeví např. změnou signálu čidla reagujícího na hromadění nefluldních částic. Podle této změny může být vydán signál k pootočení fiuidního roštu 4.If the feed mass 1 contains few particles unsuitable for fluidization or is only their accidental occurrence, then operation with occasional periodic rotation of the selected angle or rotation of the selected angle is most suitable only if the rotary fiuid grate is partially clogged 4 , which is manifested, for example, by changing the sensor signal responding to the accumulation of non-fluid particles. According to this change, a signal can be given to rotate the fiuid grate 4.

Částice nevhodné pro fluidaci shromážděné ve spodní části skříně 6 se dopravují například zpět do drtiče nebo se zpracovávají jinak podle potřeby.The non-fluidizing particles collected at the bottom of the housing 6 are conveyed, for example, back to the crusher or otherwise processed as desired.

Při poruše zařízení pro otáčení otočného fiuidního roštu 4 není třeba odstavovat celé zařízení, otáčení je možno provést ručně nebo zařízení je v provozu bez otáčení až do doby, kdy se ucpe celá funkční část otočného fiuidního roštu 4.In the event of a failure of the rotary grate 4 rotary device, the entire rotary grate 4 does not need to be shut down;

U velkých zařízení nebo u zařízení, kde je vyžadován nepřetržitý provoz fluidní vrstvy 2, je vhodnější použít alespoň dvou samostatných otočných fluidních roštů 4, takže při poruše jednoho je hmota 1 přiváděna do fluidní vrstvy 2 přes další, alespoň jednu třídicí flirdní vrstvu 3.In large plants or in plants where continuous operation of the fluidized bed 2 is required, it is preferable to use at least two separate rotatable fluidized bed grids 4 so that in the case of failure one mass 1 is fed to the fluidized bed 2 via another, at least one sorting fluid layer 3.

V případě, že přiváděná hmota 1 obsahovala částice o malé hmotnosti, ale o velkých rozměrech, které by byly větší než případné technologické otvory nebo mezery ve fluidní vrstvě 2, zabuduje se do výstupního otvoru 11 hrdla 7 mříž. Průřez ok této mříže musí být menší nebo stejný jako je rozměr nejmenšího otvoru nebo mezery ve fluidní vrstvě 2 například 30 mm.In the case that the feed mass 1 contained particles of small weight but of large dimensions, which would be larger than possible process openings or gaps in the fluidized bed 2, a grating is installed in the outlet opening 11 of the neck 7. The mesh cross-section of this lattice must be less than or equal to the dimension of the smallest hole or gap in the fluidized bed 2, for example 30 mm.

Claims

SUBJECT

A method for removing particles unsuitable for fluidization, characterized in that the feed mass is passed through a sorting fluidized bed which is formed above a separate fluidized bed and which is part of the fluidized bed feeder.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the fluid grate (4), which is cylindrical in shape, is provided with openings and rotatably mounted in a housing (Q) where on the outer surface of the fluidized grate (4) are discharge chambers [5] with dimensions greater than

BACKGROUND OF THE INVENTION The dimension of the largest feed material particle (1) and at the top of the housing (6) is formed an inlet throat (7) whose width is greater than the width of the discharge chamber (5) and provided with an outlet opening (11j).

Device according to claim 2, characterized in that the outlet opening (11) of the neck (7) of the housing (6) is provided with a grille.

Device according to Claims 2 to 3, characterized in that a fluid medium supply (8) is connected to one end of the fluidized bed (4).