CS272327B1

CS272327B1 - Equipment for solid particles separation from combustion products

Info

Publication number: CS272327B1
Application number: CS88321A
Authority: CS
Inventors: Mirko Ing Hudecek
Original assignee: Hudecek Mirko
Priority date: 1988-01-18
Filing date: 1988-01-18
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS32188A1

Abstract

Navrhované zařízení řeší odlučování tuhých částic ze spalin, které jsou odváděny ze spalovací komory fluidních kotlů do dalších tahů kotle. K prvnímu tahu (7) kotle jsou připojeny nejméně dva přívody (1) spalin vedoucí do odlučovacího prostoru (5), přičemž mezi přívody (1) spalin je vytvořen nejméně jeden odvod (2) spalin propojující odlučovací prostor (5) s druhým tahem (8) kotle, přitom na odlučovací prostor (5) navazuje sběrač (4) tuhých částic.The proposed device solves solid separation particles from the flue gas being discharged from the combustion chamber of fluidized bed boilers to others boiler strokes. To the first draft (7) of the boiler at least two connections are connected (1) the flue gas leading to the separation chamber (5), wherein between the flue gas inlets (1) is at least one flue gas outlet (2) is provided connecting the separating space (5) to the other by pulling (8) the boiler, while separating it the space (5) is followed by a solid collector (4) particles.

Description

Vynález se týká zařízení k odlučování tuhých částích ze spalin, odcházejících z fluidního ohniště do dalších tahů kotle.The invention relates to a device for separating solid parts from flue gases leaving a fluidized bed into further boiler drafts.

Při spalování tuhých paliv ve fluidních ohništích jednostupňových i dvoustupňových je značná část tuhých částic po spalování ve formě popele obsahujícího nespálené zbytky paliva a 'inertu vynášena spalinami ze spalovacího prostoru do dalších tahů kotle. Tyto částice, které obsahují nespálené zbytky paliva, pokud nejsou vráceny zpět do fluidního ohniště způsobují zvýšení ztráty mechanickým nedopalem a jejich koncentrace ve spalinách způsobuje zvýšené opotřebení konvekčních výhřevných ploch umístěných v dalších tazích kotle. Proto jsou u fluidních kotlů zařazovány odlučovače tuhých částic za spalovací komoru nebo první tah kotle.In the combustion of solid fuels in single-stage and two-stage fluidized bed fireplaces, a significant portion of the solid particles after combustion in the form of ash containing unburned fuel residues and inert are carried by the flue gases from the combustion chamber to further boiler drafts. These particles, which contain unburned fuel residues, if not returned to the fluidized bed, cause an increase in mechanical underburning loss and their concentration in the flue gas causes increased wear of the convection heating surfaces located in other sections of the boiler. Therefore, in fluidized bed boilers, particulate traps are arranged behind the combustion chamber or the first draft of the boiler.

U fluidních kotlů středních a vyšších výkonů, kdy spalování probíhá v tzv. cirkulující fluidní vrstvě, slouží vracení tuhých částic současně také k regulaci teploty spalování ve fluidním topeništi na hodnotu v rozmezí 850 až 950 °C. Velikost zrna tuhých částic □létajících z topeniště s cirkulující vrstvou je až 1 mm při rozsahu rychlostí fluidizace ve spalovací vrstvě 0,5 až 1,5 m/s (20 °C). Jejich koncentrace ve spalinách na výstupu ze spalovacího prostoru se pohybuje od 1 do 10 kg/m⁵ spalin.In medium and higher output fluidized bed boilers, where combustion takes place in a so-called circulating fluidized bed, the return of solid particles also serves to regulate the combustion temperature in the fluidized bed furnace to a value in the range of 850 to 950 ° C. The grain size of the solid particles □ flying from the furnace with the circulating layer is up to 1 mm at a range of fluidization velocities in the combustion layer of 0.5 to 1.5 m / s (20 ° C). Their concentration in the flue gas at the outlet of the combustion chamber ranges from 1 to 10 kg / m ^{5 of} flue gas.

Oddělení tuhých částic od nosných spalin bývá provedeno žaluziovým odlučovačem, kde částice narážením na žaluzie postavené napříč proudu ztrácejí rychlost a vypadávají z proudu spalin do výsypky. Tento způsob odlučování se používá u zařízení s cirkulující fluidní vrstvou. Nevýhodou žaluziových odlučovačů je jejich nízká účinnost odlučování a vysoké opotřebení žaluzií erozivním působením odlučovaných tuhých částic z tuzemských paliv, které obsahují vysoký podíl oxidu křemičitého.Separation of solid particles from the carrier flue gases is usually performed by a louver separator, where the particles lose speed and fall from the flue gas stream into the hopper by striking the louvers placed across the stream. This method of separation is used in equipment with a circulating fluidized bed. The disadvantage of louver separators is their low separation efficiency and high wear of louvers by the erosive action of separated solid particles from domestic fuels, which contain a high proportion of silica.

Výhodnější je způsob odlučování tuhých částic v cyklonech, jejichž podstatou je vyvolání odstředivé síly na tuhé částice vyvozené otáčivým pohybem spalin v nepohyblivém aparátu. Spaliny vstupují značnou rychlostí (20 až 30 m/s) do cyklonu, kde se tangenciální pohyb mění do šroubového pohybu, přičemž spaliny rotují a současně postupují směrem dolů. Částice se odstředivou silou pohybují směrem ke stěně a vypadávají do sběrače. Nevýhodou cyklonů je to, že jejich odlučivost, která je jedním z hlavních funkčních parametrů, je nutno stanovit experimentálně. Další nevýhodou je, že při zařazení válcového cyklonu mezi první a další tahy kotle se naruší celková kompaktnost kotle.More preferred is a method of separating solid particles in cyclones, the essence of which is to induce a centrifugal force on solid particles induced by the rotational movement of flue gases in a stationary apparatus. The flue gas enters the cyclone at a considerable speed (20 to 30 m / s), where the tangential movement changes into a helical movement, while the flue gas rotates and at the same time proceeds downwards. The particles move towards the wall by centrifugal force and fall into the collector. The disadvantage of cyclones is that their separability, which is one of the main functional parameters, must be determined experimentally. Another disadvantage is that the inclusion of a cylindrical cyclone between the first and subsequent drafts of the boiler disrupts the overall compactness of the boiler.

Tyto nedostatky odstraňuje zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že k prvnímu tahu kotle jsou připojeny nejméně dva přívody spalin vedoucí do odlučovacího prostoru, přičemž mezi přívody spalin je vytvořen nejméně jeden odvod spalin propojující odlučovací prostor s druhým tahem kotle, přitom na odlučovací prostor navazuje sběrač tuhých částic.These disadvantages are eliminated by the device according to the invention, the essence of which consists in that at least two flue gas inlets leading to the separation space are connected to the first boiler draft, at least one flue gas outlet connecting the separation space with the second boiler draft, the space is connected to the particulate collector.

Výhodou zařízení podle vynálezu je jednak jeho výrobní a provozní jednoduchost, ale i snadno stanovitelná a dostatečná odlučivost, jednak celková kompaktnost kotle při zařazení zařízení mezi tahy kotle. Další výhodou je odlučování tuhých částic při nízkých rychlostech proudění, a tím omezené nebo zcela potlačené erózivní působení tuhých částic na stěny zařízení.The advantage of the device according to the invention is both its production and operational simplicity, but also easily determinable and sufficient separability, as well as the overall compactness of the boiler when the device is included in the boiler drafts. Another advantage is the separation of solid particles at low flow rates, and thus the limited or completely suppressed erosive action of the solid particles on the walls of the device.

Příklad zařízení podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je zařízení v podélném řezu umístěné na kotli, na obr. 2 je zařízení znázorněno v řezu A-A, na obr. 3 je zařízení znázorněno v axonometrii a na obr. 4 je pohled na odvod spalin do druhého tahu kotle.An example of a device according to the invention is shown in the accompanying drawings, where in Fig. 1 the device is shown in longitudinal section on a boiler, in Fig. 2 the device is shown in section AA, in Fig. 3 the device is shown in axonometry and in Fig. view of the flue gas discharge to the second draft of the boiler.

K prvnímu tahu £ kotle jsou připojeny dva spalinovody, které tvoří přívod £ spalin do odlučovacího prostoru £. Mezi oběma přívody £ spalin je vytvořen odvod £ spalin, který vede nad stropem zařízení a ústí do druhého tahu £ kotle. Odlučovací prostor £ je umístěn pod přívodem £ spalin a vede do sběrače _4 tuhých částic. V odlučovacím prostoru _5 lze před odvodem £ spalin umístit žaluzie £, uspořádané přesazené ve dvou rovinách za sebou. Stěny £ výsypky jsou provedeny buď nechlazené z plechu pro vychlazené spaliny na teplotu pod 500 °C, nebo chlazené do tlakového systému kotle pro teplotu spalin nad 500 °C, přiCS 272327 Bl čemž v obou případech mohou být chráněny proti otěru vrstvou omazu ohnivzdorným materiálem. .Two flue pipes are connected to the first draft £ of the boiler, which form a flue gas supply £ to the separation space £. A flue gas outlet is formed between the two flue gas inlets, which leads above the ceiling of the device and opens into the second draft of the boiler. The separation space £ is located below the flue gas supply £ and leads to the particulate collector 4. In the separation space 5, blinds £ can be arranged in front of the flue gas outlet, arranged offset in two planes one behind the other. The walls E of the hopper are made either uncooled from the sheet for cooled flue gases to a temperature below 500 ° C, or cooled into a boiler pressure system for flue gas temperatures above 500 ° C, in both cases being protected against abrasion by a layer of ointment with refractory material. .

Spaliny obsahující tuhé částice jsou přiváděny z prvního tahu 1_ kotle vstupním přívodem 1_ spalin. Přívod _! spalin se zužuje a takto je spalinám udělena potřebná rychlost v horních částech odlučovacího prostoru kde se spaliny otáčejí směrem ke sběrači 4_ tuhých částic do kterého tuhé částice vypadávají pomocí působení jak odstředivé síly, tak samovolným usazováním při snížení rychlosti spalin v odlučovacím prostoru 5. Použitím žaluzií A ^se pouze v případě potřeby zvýší účinnost odlučování. Spaliny zbavené tuhých částic jsou potom vedeny odvodem 2 spalin do druhého tahu 8. kotle.The flue gases containing solid particles are fed from the first draft 7 of the boiler through the flue gas inlet 7. Inlet _! the flue gas narrows and thus the flue gas is given the necessary speed in the upper parts of the separation space where the flue gas rotates towards the solids collector 4 into which the solid particles fall by the action of both centrifugal force and spontaneous settling And ^only when necessary to increase the separation efficiency. The flue gases free of solid particles are then led to the flue gas outlet 2 to the second pass of the 8th boiler.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Device for separating solid particles from flue gases, consisting of a first boiler draft, characterized in that at least two flue gas inlets (1) leading to the separation space (5) are connected to the first draft (7) of the boiler, between the inlets ( 1) at least one flue gas outlet (2) is formed connecting the separation space (5) with the second draft (8) of the boiler, the collector space (5) being connected to a collector (4) of solid particles.

2. Device according to claim 1, characterized in that blinds (6) are arranged in the separation space (5) in front of the flue gas outlet (2), which are arranged offset in at least two planes one behind the other.