CS230790B1

CS230790B1 - Combustion chamber for fluid furnace

Info

Publication number: CS230790B1
Application number: CS831088A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Kubart
Original assignee: Miroslav Kubart
Priority date: 1983-02-17
Filing date: 1983-02-17
Publication date: 1984-08-13
Also published as: CS108883A1; SU1291788A1; BG45655A1

Abstract

Spalovací komora fludního ohniště pravoúhlého průřezu je použitelná jak pro dvoustupňové, tak jednostupňové spalováni. Nad fluidnlm reaktorem je v jedné boěnl stěně proveden jednostranný výběžek ve tvaru nosu sahající zhruba do středu spalovací komory a v horní části je na protilehlé boční stěně vytvořen podobný výběžek. Sekundární vzduch je přiváděn nad vodorovnou osou dolního jednostranného výběžku šikmo vzhůru a event. terciární médium, vzduch nebo spaliny,je přiváděno z boěnl stěny, protilehlé hornímu jednostrannému výběžku v podstatě na jeho úrovni a je nasměrováno dolů. Ve spalovací komoře je tím podpořena cirkulace spalin a docíleno dokonalé vyhoření a odloučeni úletu, který se vrací do fluidního reaktoru.Combustion chamber of flea fireplace rectangular cross section is applicable as for both two-stage and single-stage combustion. There is one above the fluidized-bed reactor a one-sided protrusion was made in the wall nose shaped extending roughly to center of the combustion chamber and at the top is formed on the opposite side wall similar salient. Secondary air is supplied above the horizontal one-sided axis the salient upward and eventually. tertiary medium, air or flue gas, is fed from the side wall, opposite the top one-sided salient basically at its level and is directed down. This promotes circulation in the combustion chamber flue gas and achieve a perfect burn-out and separating the drift that returns to fluidized bed reactor.

Description

KUBART MIROSLAV ing., KOLÍNKUBART MIROSLAV ing., KOLIN

Spalovací komora fluidního ohništěCombustion chamber of fluidized bed

Spalovací komora fludního ohniště pravoúhlého průřezu je použitelná jak pro dvoustupňové, tak jednostupňové spalováni. Nad fluidnlm reaktorem je v jedné boěnl stěně proveden jednostranný výběžek ve tvaru nosu sahající zhruba do středu spalovací komory a v horní části je na protilehlé boční stěně vytvořen podobný výběžek. Sekundární vzduch je přiváděn nad vodorovnou osou dolního jednostranného výběžku šikmo vzhůru a event. terciární médium, vzduch nebo spaliny,je přiváděno z boěnl stěny, protilehlé hornímu jednostrannému výběžku v podstatě na jeho úrovni a je nasměrováno dolů.The combustion chamber of the rectangular cross-section of the stoves is usable for both two-stage and single-stage combustion. Above the fluidized bed reactor there is a one-sided nose-shaped projection extending approximately in the center of the combustion chamber in one side wall, and a similar projection is formed on the opposite side wall in the upper part. The secondary air is supplied above the horizontal axis of the lower one-sided projection at an obliquely upward direction and eventually. the tertiary medium, air or flue gas, is fed from a side wall opposite the upper one-sided projection substantially at its level and directed downwards.

Ve spalovací komoře je tím podpořena cirkulace spalin a docíleno dokonalé vyhoření a odloučeni úletu, který se vrací do fluidního reaktoru.The combustion chamber is thereby supported in the combustion chamber and a perfect burnout and separation of the flue gas returning to the fluidized bed reactor is achieved.

230 790 (11) (Bl) (51) Int. Cl.^{5 F 23 C 11/02} 230 790 (11) (B1) (51) Int. Cl. ^{5 F 23 C 11/02}

230 790230 790

-7 230 790-7,230,790

Vynález se týká spalovací komory fluidniho ohniště s jednostranným výběžkem ve tvaru nosu nad fluidnía reaktorem a jeho účelem je vytvořit prostředky k lepšímu vypálení úletu a jeho zachycení již ve spalovací komoře.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a fluidized bed combustion chamber having a one-sided nose shaped nose above a fluidized bed reactor and is intended to provide means for better firing of the drift and entrapment thereof in the combustion chamber.

Z popisWTč čs. autorskému osvědčení č. 163 083 je známo dvoustupňové fluidní ohniště, skládající se z fluidniho reaktoru, v jehož stropě je uprostřed vytvořeno hrdlo ve tvaru ejektoru, do něhož je zavedena alespoň jedna vzduchová tryska ve směru proudu plynů. Nad fluidním reaktorem je umístěna vysoká spalovací komora, zužující se směrem vzhůru, která má průřez kruhový nebo víceúhelníkový, blížící se kruhu.Z descriptionWTč čs. No. 163,083, a two-stage fluidized bed is known, consisting of a fluidized bed reactor having an ejector-shaped neck in the center of which a at least one air nozzle is introduced in the direction of the gas flow. Above the fluidized bed reactor is a tall combustion chamber tapering upward, having a circular or polygonal cross section approaching the circle.

Dále je známa spalovací komora jednostupňového fluidniho ohniště pravoúhlého průřezu, u které je nad fluidní vrstvou proveden jednostranný výběžek ve tvaru nosu. Do tohoto místa je ze strany, z rovné stěny spalovací komory, protilehlé jednostrannému zúžení, přiváděn sekundární vzduch. Toto provedení je patrné například z britského patentového spisu S. 1 514 711·Further, a combustion chamber of a single-stage fluidized bed of rectangular cross-section is known in which a one-sided nose shaped nose is provided above the fluidized bed. Secondary air is supplied to this point from the side of the straight wall of the combustion chamber opposite the one-sided constriction. This embodiment is evident, for example, from British Patent Specification S. 1,514,711.

Ani jedno z uvedených provedení neřeší dokonalé vypálení úletu z fluidní vrstvy ve spalovací komoře a jeho přímé vracení do fluidní vrstvy, což se děje až z výsypek dalšího nebo dalších tahů. Dochází tak jednak k abrazi následných výhřevných ploch a ke snížení jejich životnosti a jednak k nedokonalému vypálení úletu.Neither of the mentioned embodiments solves the perfect firing of the drift from the fluidized bed in the combustion chamber and its direct return to the fluidized bed, which happens only from hoppers of further or further moves. This leads to the abrasion of the subsequent heating surfaces and to the reduction of their service life and to the incomplete firing of the drift.

Navíc*první provedení je vzhledem ke tvaru fluidniho reaktoru a spalovací komory technologicky velmi náročné.Moreover, the first embodiment is technologically very demanding due to the shape of the fluidized bed reactor and the combustion chamber.

Uvedené nedostatky řeší z větší části provedení spalovací komory fluidniho ohniště podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v horní části spalovací komory je na straně proti— 2 ·*The above-mentioned drawbacks are solved by most of the embodiment of the fluidized bed combustion chamber according to the invention, which is based on the fact that in the upper part of the combustion chamber there is an

230 790 lehlé dolnímu jednostrannému výběžku ve tvaru nosu nad fluidním reaktorem proveden horní jednostranný výběžek ve tvaru nosu, přičemž trysky přívodu sekundárního vzduchu jsou umístěny po šířce dolního jednostranného výběžku ve tvaru nosu·230 790 a light one-sided nose shaped nose above the fluidized bed reactor is provided with a one-sided nose shaped nose with secondary air inlet nozzles positioned along the width of the one-sided nose shaped nose

Za účelem promíchání a usměrnění toku spalin jsou trysky přívodu sekundárního vzduchu umístěny nad vodorovnou osou dolního jednostranného výběžku a jsou nasměrovány Šikmo vzhůru.In order to mix and direct the flue gas flow, the secondary air supply nozzles are located above the horizontal axis of the lower one-sided projection and are directed obliquely upward.

Posledním význakem vynálezu je to, že na božní stěně spalovací komory, protilehlé hornímu jednostrannému výběžku ve tvaru nosu a v podstatě na jeho úrovni, jsou po její Šířce rozmístěny trysky přívodu terciárního média, například vzduchu, které jsou nasměrovány dolů.A last feature of the invention is that on the divine wall of the combustion chamber opposite the upper one-sided nose in the shape of a nose and substantially at its level, nozzles of a tertiary medium supply, for example air, are directed along its width and directed downwards.

Takto provedená Opalovací komora je z technologického hlediska jednoduše proveditelná z celosvařovaných membránových atšn, zhotovených ve výrobním závodě. Svým uspořádáním podporuje cirkulaci spalin vzhůru podle pravé stěny, kde dochází k dohoření nevypáleného úletu při přidávání sekundárního vzdhehu a podle levá stěny dolů. Tento sestupný proud je podporován přívodem terciárního média. Na horní části dolního jednostranného zúžení dojde při změně směru spalin, podobně jako nahoře, k vyloučení větších dohořelých částic úletu a jejich vrácení zpět do fluidního reaktoru, odkud je odváděn spolu s popelem. Tím se zmenší otěf výhřevných ploch za spalovací komorou a zvýěí se jejich životnost.The tanning chamber thus made is technically feasible from a factory-welded membrane jackets. By its arrangement it promotes the circulation of flue gases upwards along the right wall, where an unburned drift burns out during the addition of secondary air and according to the left wall down. This downstream is supported by the tertiary medium supply. On the upper part of the lower one-sided narrowing, the change of the flue gas direction, similar to the above, eliminates the larger burnt particles and returns them to the fluid reactor, where it is discharged together with the ash. This reduces the heat exfoliation of the heating surfaces behind the combustion chamber and increases their service life.

V dalším bude popsáno příkladné provedení spalovací komory fluidního ohniště podle vynálezu a zobrazono na obrázku, který představuje svislý řez osou dvoustupňového fluidního ohniště s části druhého sestupného tahu.In the following, an exemplary embodiment of a fluidized bed combustion chamber of the present invention will be described and shown in the figure, which is a vertical section through the axis of a two-stage fluidized bed with part of the second downward thrust.

Ve spodu kotle 1 je umístěn fluidní reaktor 2 , jehož výstup je napojen na spalovací komoru 2 , pravoúhlého průřezu, vytvořenou z trubkových membránových stěn. Levá stěna £ spalovací komory 2 vychází ze sběrače 2 , nad kterým je vyhnuta šikmo vzhůru k pravé stůně 6 a zpět, takže je vytvořen dolní jednostranný výběžek J ve tvaru nosu, který sahá ke svislé ose spalovací komory J,·At the bottom of the boiler 1 there is a fluidized bed reactor 2, the outlet of which is connected to a combustion chamber 2 of rectangular cross-section formed from tubular membrane walls. The left wall 6 of the combustion chamber 2 extends from the collector 2 above which it is angled upwardly to the right wall 6 and back, so that a lower one-sided nose-shaped projection J is formed which extends to the vertical axis of the combustion chamber.

V horní části spalovací komory 2 ^n& protilehlé straně, to znamená na pravé stěně 6 spalovací komory J proveden horní jednostran- 3 230 790 ný výběžek 8 ve tvaru nosu» jehož horní část je rozvedena do tnubková mříže tvořící průchod spalin do druhého aeatupního tahu 10. vo kterém je umístěn přehřívál^áry.In the upper part of the combustion chamber 2 ^{n &} opposite side, i.e., on the right wall 6 of the combustion chamber J of upper unilateral 3,230,790 Nu projection 8 in the form of nose »whose upper part is distributed to tnubková gratings forming passage of combustion gases into the second aeatupního tensile 10th in which the superheat lines are located.

Po šířce dolního jednostranného výběžku 2. jsou skrze trubky membránové stěny vyvedeny trysky 12 sekundárního vzduchu tak, že jejich ústí je umístěno nad jeho vodorovnou osou a jsou nasměrovány šikmo vzhůru v úhlu 35°.Through the width of the lower one-sided projection 2, secondary air nozzles 12 are led through the membrane wall tubes so that their orifice is located above its horizontal axis and directed obliquely upwards at an angle of 35 °.

Na levé stěně 4 spalovací komory která je protilehlá hornímu jednostrannému výběžku 8,jsou na jeho úrovni po šířce levé stěny 4 rozmístěny trysky 13 přívodu terciárního média, v tomto případě vzduchu· Trysky 13 jsou nasměrovány dolů v úhlu 25°· Trysky jsou napojeny na horní sběrač 14 vzduchu, který je propojený β dolním sběračem 15 a potrubím 16 se zdrojem tlakového vzduchu·On the left wall 4 of the combustion chamber opposite the upper one-sided projection 8, at its level along the width of the left wall 4 there are nozzles 13 of tertiary medium supply, in this case air · Nozzles 13 are directed downwards at 25 °. an air collector 14 which is connected by a β lower collector 15 and a line 16 to a source of compressed air.

Při provozu kotle hoři palivo ve fluidním reaktoru 2 za přívodu podstechiometrického množství primárního vzduchu, spaliny procházejí uklidňovacím prostorem a zúženým průřezem mezi dolním jednostranným výběžkem J a pravou stěnou vstupují zvýšenou rychlostí do spalovací komory £ podél pravé stěny 6. Z trysek 12 je do proudu spalin přiváděn sekundární vzduch, potřebný k dohoření paliva. Spaliny se promíchávají s šikmo vzhůru proudícím sekundárním vzduchem a stoupají podél pravé stěny vzhůru, 'kde působením spodní části horního jednostranného výběžku 8 se mění jejich směr doleva· Při změně směru vypadávají větší částice úletu· Sést spalin, z největší části zbavená úletu, odchází směrem vzhůru a doprava přes trubkovou mříž 9 odchází do druhého sestupního tahu 10. Druhá čáat spalin recirkuluje směrem dolů podél levé stěny £ spalovací komory· Sestupné proudění je podporováno proudem terciárního vzduchu, vycházejícího z trysek 13 a vlivem ejekčního účinku sekundárního vzduchu při levé stěně 4 spalovací komory. Podle vedení způsobu spalování může být terciární vzduch nahražen recirkulovanými horkými spalinami· Sestupný proud spalin se na vrchní části dolního jednostranného výběžku J obrací vpravo a mísí se podporován proudem sekundárního vzduchu a čerstvými spalinami z fluidního reaktoru 2·In the operation of the boiler, the fuel in the fluidized bed reactor 2 is fed with a substoichiometric amount of primary air, the flue gases pass through a calming space and a narrow cross section between the lower unilateral projection J and the right wall. the secondary air needed to burn the fuel is supplied. The flue gases mix with obliquely upward flowing secondary air and rise along the right wall upwards where the lower part of the upper one-sided projection 8 changes their direction to the left. the second flue gas recirculates downwards along the left wall of the combustion chamber. The downstream flow is supported by the tertiary air flow coming from the nozzles 13 and by the ejection effect of the secondary air at the left wall 4 of the combustion chamber. chambers. Depending on the method of combustion, the tertiary air can be replaced by recirculated hot flue gas · The downstream flue gas at the top of the lower unilateral projection J turns to the right and is mixed with the secondary air flow and fresh flue gas from the fluidized bed reactor.

- 4 230 790- 4,230,790

Při této změně směru spalin se odloučí zbylé částečky úletu, které spolu s částečkami odloučenými nahoře spadnou mezi tryskami 12 sekundárního vzduchu zpět do fluidního reaktoru 2. Při popsané recirkulaci spalin dochází k dokonalému vyhoření spalin i úletu.With this change in the flue gas direction, the residual particles of particulate matter are removed, which, together with the particulates separated at the top, fall between the secondary air nozzles 12 back into the fluidized bed reactor 2. The flue gas recirculation and the flue gases are completely burned.

Spalovací komora fluidního ‘ohniště vytvořená podle vynálezu najde uplatnění jak u dvoustupňového, tak i jednostrupňového fluidního ohniště.The fluidized bed combustion chamber constructed according to the invention finds application in both a two-stage and a single-chamber fluidized bed.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION 230 790

A fluidized bed combustion chamber with a one-sided nose shaped nose above a fluidized bed reactor in which secondary air is admixed to the flue gas, characterized in that in the upper part of the combustion chamber (3) is on the side opposite the lower one-sided projection (7) The upper one-sided nose (8) is formed nose-shaped above the fluidized bed reactor (2), the secondary air supply nozzles (12) being positioned along the width of the lower one-sided nose (7).

Fluidized bed combustion chamber according to claim 1, characterized in that the secondary air supply nozzles (12) are located above the horizontal axis of the lower one-sided projection (7) and are directed obliquely in the balance.

Fluidized bed combustion chamber according to claim 1 or 2, characterized in that nozzles (6) are disposed on the side wall (4) of the combustion chamber opposite the upper one-sided nose (8) in the shape of the nose and substantially at its level. 13) a tertiary medium supply, for example air, directed downwards.