CS256216B1

CS256216B1 - Fluid fireplaces to burn one or more operating fuels

Info

Publication number: CS256216B1
Application number: CS867400A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Nemec
Original assignee: Bohumil Nemec
Priority date: 1986-10-13
Filing date: 1986-10-13
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS740086A1

Abstract

Fluidní ohniště, umožňující spalovat jedno nebo několik paliv, která jsou zavedena do spalovací a dávkovači komory, ponořené do fluidní vrstvy. Komora slouží při najíždění ohniště ke spalování provozního paliva pomocí přiváděných horkých spalin ze spalování pomocného paliva. Vzniklá směs je zavedena do fluidní vrstvy, která se tak ohřívá. Po ohřátí ohniště se zastaví přívod horkých spalin a komora přebírá funkci dávkovače paliva.Fluid fireplace, allowing the combustion of one or more fuels, which are introduced into the combustion and dosing chamber, immersed in the fluidized bed. When the fireplace is started up, the chamber is used to burn the operating fuel using the supplied hot flue gases from the combustion of the auxiliary fuel. The resulting mixture is introduced into the fluidized bed, which is thus heated. After the fireplace is heated, the supply of hot flue gases is stopped and the chamber takes over the function of a fuel dispenser.

Description

Vynález se týká fluidního ohniště k spalování jednoho nebo několika provozních paliv nebo i odpadů a to všech skupenství.The invention relates to a fluidized bed for the combustion of one or more process fuels or wastes of all states.

Typů fluidních ohništ je celá řada. Obecně fluidní ohniště sestává z fluidní vrstvy a několika podčástí jako je rozvaděč fluidační tekutiny, přívodů paliv, zařízení na ohřev fluidní vrstvy a odvaděče popeloviny. Poněvadž fluidní ohniště je poměrně jednoduchý celek, potom jeho jednotlivé podčásti významnou měrou určují typ, charakter a využití ohniště. Pokud se týká rozvaděčů fluidační tekutiny, jejich navrhování a provedení je již ustálené a zdá se, že zde již nelze nic zásadního zlepšit ani objevit. Jinak je tomu u přívodů paliva a u najížděcího zařízení, nebo způsobu ohřevu fluidní vrstvy na provozní teplotu. Dosud převládá přívod paliva na hladinu fluidní vrstvy pomocí pohazovačů, sesypů a podobných mechanismů.There are many types of fluidized-bed fireplaces. Generally, the fluidized bed consists of a fluidized bed and several subsets such as a fluidized bed distributor, fuel feeds, fluidized bed heating device, and ash trays. Since the fluidized bed is a relatively simple whole, its individual sub-sections significantly determine the type, character and use of the hearth. As far as fluid distributors are concerned, their design and construction is already stable and it seems that nothing essential can be improved or discovered. This is otherwise the case with the fuel supply and the start-up device, or the method of heating the fluidized bed to the operating temperature. So far, fuel supply to the surface of the fluidized bed has been predominant by means of shakers, chippings and similar mechanisms.

Tento způsob je však nevýhodný, zejména při spalování rozpadavých uhlís vysokým obsahem prachových částic, které nad vrstvou nestačí shořet, nespálené odcházejí se spalinami a tak klesá účinnost využití paliva.However, this method is disadvantageous, in particular when combusting decaying coal with a high content of dust particles, which is not sufficient to burn above the layer, unburned with the flue gas, and thus the efficiency of fuel utilization decreases.

Dávkování do fluidní vrstvy je mnohem výhodnější ale dosud málo rozšířené, většinou je palivo podáváno jen do jednoho místa, což má za následek nerovnoměrné spalování a nízkou intensitu spalování. Největší nedostatky jsou způsoby najíždění ohniště a to zejména u jednostupňové metody. Najíždění ohniště se provádí pomocí cizího tepelného zdroje, nejčastěji pomocí hořáku na ušlechtilá paliva. Spaliny jsou zavedeny na hladinu fluidní vrstvy, nebo pomocí rozvaděčů do fluidní vrstvy. Účinnost ohřevu je však nízká, doba najetí dlouhá, řádově hodiny a spotřeba ušlechtilých paliv proto vysoká. Dále se používá způsob, kdy se pomocné najížděcí palivo, zejména plyn zavádí do studené fluidní vrstvy a hoří ve fluidní vrstvě. Výsledek není opět výrazný, přesto, že se sníží doba najetí ohniště a sníží se i spotřeba pomocného paliva. Metoda však vyžaduje více částí z legovaných ocelí a metoda nevyhovuje z hlediska bezpečnosti práce.Feeding into the fluidized bed is much more preferred but not yet widespread, mostly fuel being fed to only one site, resulting in uneven combustion and low combustion intensity. The biggest drawbacks are the ways of starting the fireplace, especially in the single-stage method. The fireplace is started by a foreign heat source, most often by a noble fuel burner. The flue gases are introduced to the surface of the fluidized bed or by means of distributors into the fluidized bed. However, the heating efficiency is low, so the running time is long, of the order of hours and the consumption of noble fuels is therefore high. Furthermore, a method is used in which the auxiliary fuel, in particular gas, is introduced into the cold fluidized bed and burns in the fluidized bed. The result is not significant again, despite the fact that the time of burning the fireplace is reduced and the consumption of auxiliary fuel is also reduced. However, the method requires more alloy steel parts and the method does not meet the safety requirements.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny fluidním ohništěm k spalování jednoho nebo několika provozních paliv podle vynálezu, jehož podstatou je vyústění přívodů provozních paliv do nejméně jedné spalovací a dávkovači komory, která je ponořena do fluidní vrstvy. Do spalovací a dávkovači komory je dále vyštěn rozvaděč horkých spalin vzniklých spalováním pomocného paliva. Rozvaděč horkých spalin je napojený na pomocnou spalovací komoru, do níž je zaústěn pomocný hořák.These drawbacks are overcome by a fluidized bed for the combustion of one or more process fuels according to the invention, which is based on the delivery of process fuels to at least one combustion and metering chamber which is immersed in the fluidized bed. Into the combustion and dosing chamber is also lined distributor of hot flue gases resulting from the combustion of auxiliary fuel. The hot flue gas distributor is connected to the auxiliary combustion chamber into which the auxiliary burner is connected.

Fluidní ohniště dle tohoto vynálezu má řadu předností. Přívody paliva a najížděcí zařízení jsou propojeny. Pro najíždění ohniště se používá přímo a od začátku najíždění provozní palivo i když toto nenX schopné hořet ve studené fluidní vrstvě. Při najíždění shoří provozní palivo, nejčastěji uhlí nejdříve ve spalovací a dávkovači komoře za pomocí přiváděných horkých spalin z pomocného paliva. Teprve vzniklá směs spalin a případně popílku je zavedena do fluidní vrstvy. Poněvadž pomocné palivo a z něho vzniklé spaliny mají pouze funkci zapálení a stabilisace hoření provozního paliva a jeho spotřeba je oproti dosud používaným metodám několikanásobně snížena, provádí se ohřev fluidního ohniště převážně provozním, dostupným a laciným palivem a zařízení takto uspořádané má značný ekonomický dopad, zvláště u zařízení jež jsou nabíhána denně.The fluidized bed of the present invention has a number of advantages. The fuel lines and the start-up device are connected. For starting the hearth, operating fuel is used directly and from the start of the firing although it is not able to burn in the cold fluidized bed. During start-up, the operating fuel burns, most often coal first in the combustion and dosing chamber by means of the supplied hot flue gases from the auxiliary fuel. Only the resulting mixture of flue gas and possibly fly ash is introduced into the fluidized bed. Since the auxiliary fuel and the resulting flue gases only have the function of igniting and stabilizing the combustion of the operating fuel and its consumption is several times reduced compared to the methods used so far, the heating of the fluidized bed is predominantly devices that are started up daily.

Na základě provozních výsledků je spotřeba pomocného paliva pro najetí ohniště o spalo2 vací ploše asi 1 m 7 až 10 1 topného oleje, doba najetí 15 až 30 min. Oproti dosavadním způsobům je spotřeba pomocného paliva snížena na jednu čtvrtinu. Po ohřátí fluidní vrstvy a zastavení přívodu spalin z pomocného paliva hoří provozní palivo až ve fluidní vrstvě a spalovací komora přebírá funkci dávkovače provozního paliva. Tedy pro dvě funkce slouží společné části, zjednodušuje se tak ohniště a snižuje se spotřeba žárupevných materiálů. Ohniště lze provozovat, ale i najíždět v kombinaci několika paliv, paliv a odpadů, nebo v kombinaci odpadů. Dávkovačích a spalovacích komor lze zřídit ve fluidní vrstvě libovolný počet a tak ovlivnit intensitu nejen najíždění ohniště, ale i tepelné zatížení ohniště.Based on the operating results, the consumption of auxiliary fuel for starting the fireplace on the combustion area is about 1 m 7 to 10 l of fuel oil, the running time is 15 to 30 min. Compared to the prior art, the auxiliary fuel consumption is reduced to one quarter. After heating the fluidized bed and stopping the supply of flue gases from the auxiliary fuel, the operating fuel burns only in the fluidized bed and the combustion chamber takes over the function of the operating fuel dispenser. Thus, for two functions, common parts serve to simplify the fireplace and reduce the consumption of refractory materials. Fireplaces can be operated, but also run in combination of several fuels, fuels and waste, or in combination of waste. The number of dosing and combustion chambers can be set in any number in the fluidized bed and thus influence the intensity not only of the firing of the fireplace, but also the thermal load of the fireplace.

Najeti ohniště je zcela bezpečné a odpovídá všem bezpečnostním požadavkům.The fireplace is completely safe and meets all safety requirements.

Fluidní ohniště k spalování jednoho nebo několika provozních paliv je znázorněno na připojeném obrázku.A fluidized bed for the combustion of one or more operating fuels is shown in the attached figure.

Paliva se přivádí přívody 2/ 2 jež prochází rozvaděčem 2 fluidační tekutiny do spalovací a dávkovači komory 3, která je ponořena ve fluidní vrstvě _4. Do spalovací a dávkovači komory 2 je dále zaústěn rozvaděč 2 spalin, jež vychází z pomocné spalovací komory do které je zasunut hořák ]_. Přívod 2 primárního vzduchu je zaveden do hořáku 7_ a přívod 10 dodatkového vzduchu ústí do pomocné spalovací komory 2*The fuel is supplied through inlets 2/2 passing through the fluidizing fluid distributor 2 to the combustion and metering chamber 3 which is immersed in the fluidized bed 4. The combustion and metering chamber 2 is further connected with a flue gas distributor 2, which extends from the auxiliary combustion chamber into which the burner 11 is inserted. The primary air inlet 2 is introduced into the burner 7 and the additional air inlet 10 flows into the auxiliary combustion chamber 2 *.

Fluidní ohniště dle vynálezu pracuje takto: Ve stavu, kdy fluidní vrstva je studená a provozní palivo by v ní nehořelo se uvede do provozu pomocný hořák 2· Spalovací vzduch se do pomocného hořáku 7. přivádí přívodem 2 a hoření probíhá v pomocné spalovací komoře 6, kam se přivádí i dodatkový spalovací vzduch přívodem 10. Spaliny z pomocného hořáku 7_ jsou zavedeny do spalovací a dávkovači komory 2 pomocí rozvaděče 2· Přívodem 2 a popřípadě i přívodem 2 se přivádí do spalovací a dávkovači komory 2 ponořené do fluidní vrstvy _4 provozní palivo, popřípadě i směs různých paliv. Provozní palivo působením horkých spalin z pomocného hořáku 2 ^ve spalovací a dávkovači komoře 2 shoří a vzniklá směs spalin je zavedena do fluidní vrstvy 4., která se tak ohřívá. Jakmile je dosaženo teploty fluidní vrstvy shodné se zápalnou teplotou provozního paliva, zastaví se přívod horkých spalin z pomocného hořáku 2 jeho odstavením z provozu, provozní palivo již nemůže hořet ve spalovací a dávkovači komoře 2 ^a hoří až ve fluidní vrstvě 2 ^a spalovací a dávkovači komora 2 přebírá funkci dávkovače provozního paliva.The fluidized bed according to the invention operates as follows: In a state where the fluidized bed is cold and the operating fuel would not burn therein, the auxiliary burner 2 is started. The combustion air is supplied to the auxiliary burner 7 via inlet 2 and combustion takes place in the auxiliary combustion chamber 6 The combustion gases from the auxiliary burner 7 are introduced into the combustion and metering chamber 2 by means of the distributor 2. Through the inlet 2 and possibly also through the inlet 2, the operating fuel is fed into the combustion and metering chamber 2 immersed in the fluidized bed 4. optionally a mixture of different fuels. The process fuel burns by the action of the hot flue gas from the auxiliary burner 2 ^{in the} combustion and metering chamber 2 and the resulting flue gas mixture is introduced into the fluidized bed 4, which is thus heated. Once the temperature of the fluidized bed is equal to the ignition temperature of the operating fuel, the hot flue gas from the auxiliary burner 2 is stopped by shutting it down, the operating fuel can no longer burn in the combustion and metering chamber 2 ^and burns up in the fluidized bed 2 ^{and the} combustion and metering chamber 2 takes over the function of the operating fuel dispenser.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A fluidized bed for the combustion of one or more operating fuels consisting of an operating envelope enclosed by vertical walls, a ceiling and a bottom forming a fluidization fluid distributor and operating fuel inlets, characterized in that the operating fuel inlets (1, 2) exit into at least one a combustion and metering chamber (3) immersed in the fluidized bed (4), the combustion and metering chamber (3) further comprising a hot flue gas distributor (5) connected to the auxiliary combustion chamber (6), into which the auxiliary burner (7) is connected.