CS255952B1 - Patrový fluidní rošt - Google Patents

Abstract

Patrový fluidní rošt se skládá z vodorovně vedle sebe rozmístěných roštových trubek, z nichž střídavě jedny trubky pro vedení fluidízační tekutiny mají dvě řady výtokových otvorů pro vedení fluidizační tekutiny směřující dolů, svírají mezi sebou úhel 90 až 120°, druhé trubky pro vedení toku paliva mají tyto otvory s uvedeným vrcholovým úhlem a směřující nahoru, přičemž trubky pro vedení fluidízační tekutiny jsou připojeny na jedné straně šachty na rozvod fluidízační tekutiny na jedné straně šachty a trubky pro vedení toku paliva jsou připojeny na druhé straně šachty na rozvod toku paliva. Roštové trubky mají na svém druhém konci regulovatelný uzávěr a trubky dvou sousedních roštových pater jsou navzájem k sobě kolmé.

Description

Vynález se týká roštu pro rozvod fluidizační tekutiny do více rovin fluidni vrstvy zrnitého paliva, vytvořeného ze soustavy trubek opatřených výtokovými otvory. Tento typ roštu je používán pro své obecně známé vlastnosti, zejména pro možnost plynulého odvodu nefluidních částic z celé plochy roštu. Důvodem k tomu je separace jmenovaných částic od aktivní fluidni vrstvy a udržování jejího konstantního objemu během provozu.

Známá řešení takového/typu roštu představují trubky kruhového průřezu, opatřené výtokovými otvory uspořádanými v podélných řadách, vodorovně uložené napříč fluidni vrstvou, které jsou napojeny alespoň jedním koncem na rozváděči kanál fluidizační tekutiny, upravená vně fluidního lože. V provozní praxi může být fluidizační tekutinou bud vzduch potřebný pro fluidaci zrnitých částic tvořících fluidni vrstvu, případně i ke spalování, pokud částice tvoří zrnité uhlí, nebo hořlavý plyn a horké spaliny, které jsou potřebné zejména pro zahřátí fluidni vrstvy na zápalnou teplotu. Rošt je potom sestaven tak, že roštovými trubkami je rozváděn bud jen fluidizační vzduch, nebo alternativně tak, že část roštových trubek slouží pro rozvod hořlavého plynu a horkých spalin.

Z provozu fluidních topeniší, vyráběných s výše uvedeným typem roštu, v nichž tvoří aktivní fluidni vrstvu zrnité palivo s vhodným trakčním rozpětím, je známo, že při plynulém odvodu tuhých zbytků po spálení a nefluidujících částic, je z vrstvy odváděno i značné množství mechanického nedopalu, což je neefektivní z hlediska využití obsahu hořlaviny.

V případě, že dojde k vyhořívání tohoto nedopalu pod úrovní roštu, kde již částice nefluidují, dochází k jejich nežádoucímu spálení a porušení požadované funkce plynulého odvodu z fluidni vrstvy

Běžnou provozní zkušeností je, že v průběhu provozu dochází k zanášení fluidačních trubek částicemi z fluidni vrstvy, které mají menší rozměr než je průměr výtokových otvorů a náhodně tedy pronikají výtokovými otvory do vnitřků trubek. Postupně se tak zmenšuje jejich světlý průřez a současně i průtok fluidizační tekutiny.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny vynálezem, jehož podstata spočívá v tom, že patrový fluidni rošt se skládá z roštových pater a každé patro tohoto roštu je tvořeno z vodorovně vedle sebe uložených roštových trubek s v řadách rozmístěnými výtokovými otvory s vrcholovým úhlem 90 až 120°, přičemž střídavě jedny trubky liché pro vedení fluidizační tekutiny směřují dolu a druhé sudé trubky pro vedení toku paliva mají výtokové otvory pro vedení toku paliva směřují nahoru, přičemž pro vedení fluidizační tekutiny jsou pomocí přírub napojeny na jedné straně šachty na rozvod fluidizační tekutiny a trubky pro vedení toku paliva jsou pomocí přírub napojeny na druhé straně šachty na rozvod toku paliva a tyto roštové trubky mají na druhém svém konci regulovatelný uzávěr a tyto trubky dvou sousedních pater jsou navzájem k sobě kolmé.

Vynález bude blíže vysvětlen pomocí vyobrazení, kde obr. 1 představuje svislý řez šachtou se znázorněním dvou pater roštovacích trubek a obr. 2 znázorňuje pohled shora na dvě patra těchto trubek a jejich napojení na rozvod fluidizační tekutiny a toku paliva.

Fluidni topeniště je tvořeno šachtou .1 se svislou osou a s vnitřním povrchem upraveným podle charakteru spalovaného materiálu. Rošt je tvořen roštovými trubkami 2 uloženými vedle sebe ve vodorovných vrstvách a kolmo ke svislé ose šachty JL. Tyto se dělí střídavě na liché trubky 2a pro vedení fluidizační tekutiny a s výtokovými otvory 3a pro vedení, fluidizační tekutiny směřující směrem dolu a na sudé trubky 2b pro vedení toku paliva s výtokovými otvory 3b pro vedení toku paliva směřujícího nahoru. Každá roštová trubka má dvě řady výtokových otvorů které mezi sebou svírají úhel 90 až 120°. Trubky 2a pro vedení fluidizační tekutiny jsou pomocí přírub 5 připojeny na jedné straně šachty lna rozvod 5a fluidizační tekutiny a trubky 2b pro vedení toku paliva jsou pomocí přírub 5 připojeny na druhé straně šachty JL na rozvod 5b toku paliva a tyto roštové trubky 2 mají na svém druhém konci regulovatelný uzávěr 6 a tyto trubky ve dvou sousedních roštových patrech jsou navzájem k sobě kolmé.

Přiváděním fluidizační tekutiny a toku paliva do fluidní vrstvy vznikají turbulentní víry £, čímž dochází k intenzivnímu smíchávání paliva s materiálem a se vzduchem k intenzivnímu hoření. Nahoře se do šachty £ přivádí dávkovačem 7 zrnitý materiál určený k tepelnému zpracování. Ten postupuje směrem dolu horním materiálovým pásmem £, pak středním materiálovým pásmem 10 a dolním materiálovým pásmem 11, načež je odstraňován vynášečem £ tuhých zbytků.

V důsledku rozevření vrcholového úhlu výtokových otvorů 3a fluidačního vzduchu směrem dolu dochází při obrácení výtokových proudů k intenzivnímu turbulentnímu víru, který uvede do pohybu všechny částice v něm se nacházející, přičemž je podstatné, že tyto částice se již nemísí s částicemi z horního materiálového pásma 9_ ani s částicemi ze středního materiálového pásma £0· dochází k dokonalému vyhoření mechanického nedopalu odváděných tuhých zbytků na rozhranní dvou pásem ještě před tím, než přejdou do nehybného stavu v sesypné vrstvě, kde již nemůže dojít k jejich dohořívání a spékání. Naopak rozevření vrcholového úhlu výtokových otvorů 3b paliva směrem nahoru usměrňuje jeho tok výhradně do aktivní technologické fluidní vrstvy - tj. do horního materiálového pásma _9.

Kombinace uspořádání roštových trubek v jednotlivých rovinách je zpravidla takový, že horní rovina je kombinována z fluidačních a palivových trubek 2a, 2b, protože při technologii fluidního zpracování zrnitých paliv je přídavné palivo používané hlavně pro start v době nájezdu na pracovní teplotu fluidní vrstvy a pouze ojediněle na její příhřev na vyšší teplotu, zatím co nejnižší rovina obsahuje pouze trubky 2a, protože má funkci rozvodu chladícího vzduchu.

Odstraňování úsad jemných částic, které z fluidní vrstvy pronikají do vnitřků roštových trubek 2. výtokovými otvory _3 se děje po otevření regulovatelných uzávěrů 6. Tlakový fluidační vzduch způsobí vyfouknutí úsad v krátkém čase, bez podstatného narušení fluidace vrstvy za předpokladu, že uzávěry £ jsou otevírány postupně za sebou. Φ

Fluidní rošt podle tohoto návrhu je výrobně jednoduchý a provozně spolehlivý, nebot výrazně zlepšuje stávající provedení ve smyslu zmenšení mechanického nedopalu v tuhých zbytcích po spalování a jednoduchého čistění roštových trubek za provozu.

Claims (1)

1. Patrový fluidní rošt z vedle sebe rozmístěných roštových trubek opatřených výtokovými otvory pro fluidizační tekutinu, rozmístěných do více rovin, vyznačený tím, že v každém roštovém patru vedle sebe rozmístěné roštové trubky (2) mají v řadách rozmístěné výtokové otvory (3) s vrcholovým úhlem 90 až 120°, přičemž střídavě liché trubky (2a) pro vedení fluidizační tekutiny mají výtokové otvory (3a) směřující dolu a sudé trubky (2b) pro vedení toku paliva mají výtokové otvory (3b) pro vedení toku paliva směřující nahoru, přičemž trubky (2a) pro vedení fluidizační tekutiny jsou pomocí přírub (5) připojeny na jedné straně šachty (1) na rozvod (5a) fluidizační tekutiny a trubky (2b) pro vedení toku paliva jsou připojeny pomocí přírub (5),na druhé straně šachty (1) na rozvod (5b) toku paliva a tyto roštové trubky (2) mají na druhém svém konci regulovatelný uzávěr (6) a trubky dvou sousedních roštových pater jsou navzájem k sobě kolmé.