CZ250697A3

CZ250697A3 - Stationary atmospheric fluidized bed furnace

Info

Publication number: CZ250697A3
Application number: CZ972506A
Authority: CZ
Inventors: Karel Milec
Original assignee: Liberecké Kotlárny Hölter S. R. O.
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 1999-02-17

Abstract

Stacionární atmosférické fluidní ohniště je tvořené z modulu /12/ fluidního ohniště, který je tvořen spalovacím prostorem /1 / v jehož nejnižším místě je umístěn rošt /4/, podél něhož jsou v řadách nad sebou usazeny do základního přívodního kanálu /7/ vzduchové přívodní roštnice /5/, nasměrované svými výstupními otvory na rošt /4/ a podél obou stran spalovacího prostoru /1/ jsou usazeny žáruvzdorné oddělovací stěny /6/ oddělující vychlazovací prostor /2/, v němž je uložen vychlazovací svazek trubek /9/. Dno vychlazovacího prostoru /2/ tvoří cirkulační rošt /3/, pod nímž je umístěna komora cirkulačního vzduchu /10/ spojená s přívodním kanálem cirkulačního vzduchu /8/ a současně je vychlazovací prostor /2/ propojen cirkulačním vstupem /11/ nad cirkulačními rošty /3/ se spalovacím prostorem /1/.The stationary atmospheric fluidized bed is formed by the fluidized bed module / 12 / which is formed by the combustion space (1 / v) whose lowest point is the grid / 4 / along which they are seated in rows to the air supply channel (7) air feed grate / 5 /, directed with their outlet openings on the grid (4) and along both sides of the combustion chamber (1) are refractory separator walls / 6 / separating the cooling space (2) in which it is a tube bundle (9) is mounted. Bottom the cooling space (2) forms a circulation grate (3), under which the circulation chamber is located air (10) connected to the supply air through the circulation air channel (8) and simultaneously is the cooling space (2) connected by circulation through the inlet / 11 / above the circulation grates (3) with the combustion chamber (1).

Description

(57) Anotace:(57)

Stacionární atmosférické fluidní ohniště je tvořené z modulu /12/ fluidního ohniště, který je tvořen spalovacím prostorem /1 / v jehož nejnižším místě je umístěn rošt /4/, podél něhož jsou v řadách nad sebou usazeny do základního přívodního kanálu /7/ vzduchové přívodní roštnice /5/, nasměrované svými výstupními otvory na rošt /4/ a podél obou stran spalovacího prostoru /1/ jsou usazeny žáruvzdorné oddělovací stěny /6/ oddělující vychlazovací prostor /2/, v němž je uložen vychlazovací svazek trubek /9/. Dno vychlazovacího prostoru /2/ tvoří cirkulační rošt /3/, pod nímž je umístěna komora cirkulačního vzduchu /10/ spojená s přívodním kanálem cirkulačního vzduchu /8/ a současně je vychlazovací prostor /2/ propojen cirkulačním vstupem /11/ nad cirkulačními rošty /3/ se spalovacím prostorem /1/.The stationary atmospheric fluidized bed consists of a fluidized bed module (12), which is formed by a combustion chamber (1) at the lowest point of which a grate (4) is placed, along which they are seated in rows one above the other The grate (5), directed by its outlet openings on the grate (4) and along both sides of the combustion chamber (1), are fitted with refractory separating walls (6) separating the cooling chamber (2) in which the cooling tube bundle (9) is accommodated. The bottom of the cooling space (2) forms a circulation grate (3), under which a circulation air chamber (10) is connected, connected to a circulation air supply duct (8), and at the same time the cooling space (2) is connected via a circulation inlet (11) above 3) with combustion chamber (1).

iand

Stacionární atmosférické fluidní ohnistťStationary atmospheric fluidized bed

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká stacionárního atmosférického fluidního ohniště, u kterého se řeší uspořádání a proudění vzduchu při jeho plynule regulovatelným výkonovým rozsahem.The present invention relates to a stationary atmospheric fluidized bed in which the arrangement and flow of air over its continuously adjustable power range is solved.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Jsou známá různá konstrukční řešení fluidních ohnišť, která řeší fluidní spalování a ochranu pláště fluidního ohniště před korozí. U těchto řešení není možno udržovat stabilitu teploty fluidní vrstvy v závislosti na změně výhřevnosti nebo množství přiváděného paliva. Zároveň vznikají obtíže při odvodu sypkých popelovin z fluidní vrstvy v případě zvýšení její hladiny v důsledku zvýšení obsahu popelovin v přiváděném palivu.Various fluidized bed design solutions are known which solve fluidized bed combustion and protect the fluidized bed jacket from corrosion. In these solutions it is not possible to maintain the temperature stability of the fluidized bed depending on the change in the calorific value or the amount of fuel supplied. At the same time, there are difficulties in removing particulate ash from the fluidized bed in the event of an increase in its level due to an increase in ash content in the fuel feed.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje stacionární atmosférické fluidní ohniště podle vynálezu, tvořené roštovou plochou žlabového uspořádání, vychlazovacími prostory a přívodními vzduchovými kanály umístěnými v základu, jejíž podstata spočívá v tom, že modul fluidního ohniště je tvořen spalovacím prostorem v jehož nejnižším místě je umístěn dopravní rošt, podél něhož jsou v řadách nad sebou usazeny do základního přívodního kanálu vzduchové přívodní roštnice. Vzduchové přívodní roštnice jsou nasměrované svými výstupními otvory na dopravní rošt. Podél obou stran spalovacího prostoru jsou usazeny žáruvzdorné oddělovací stěny oddělující vychlazovací prostor. Ve vychlazovacím prostoru je uložen vychlazovací svazek trubek obvykle tlakového systému kotle. Dno vychlazovacího prostoru tvoří cirkulační rošt, pod nímž je umístěna cirkulační komora spojená s cirkulačním přívodním kanálem. Současně je vychlazovací prostor propojen cirkulačním vstupem nad cirkulačními rošty se spalovacím prostorem. Moduly fluidního ohniště jsou k sobě sestaveny vychlazovacími prostory a cirkulačními kanály ve vícenásobné ohniště.The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the stationary atmospheric fluidized bed of the present invention, consisting of a grate surface of the trough arrangement, cooling chambers and air intake ducts located in the base, the principle being that the fluidized bed module consists of a combustion chamber. a grate, along which air supply grates are placed in rows one above the other in the basic supply channel. The air inlet grates are directed by their outlet openings to the transport grate. Along both sides of the combustion chamber there are refractory separating walls separating the cooling space. In the cooling space there is a cooling bundle of tubes usually of the boiler pressure system. The bottom of the cooling space is formed by a circulation grate under which a circulation chamber connected to the circulation supply duct is located. At the same time, the cooling space is connected by a circulation inlet above the circulation grates to the combustion space. The fluidized bed modules are assembled together by cooling rooms and circulation channels in a multiple furnace.

Funkce modulu spočívá v tom, že vlivem nízkých mimovrstvových rychlostí vzduchu a spalin se vytváří na roštu fluidní vrstva vytvořená z částic přiváděného paliva, inertu a aditiva. Částice, mimo úletu jemných částic, zůstávají v ohništi. Je tak zajištěn dlouhodobý pobyt částic v ohništi a vytvořeny podmínky pro dobré vyhoření hořlaviny obsažené v přiváděném palivu. Ve fluidní vrstvě dochází současně k tepelné přípravě paliva pro vlastní spalování a k vlastnímu spalování. Toto probíhá již ode dna roštu za přebytku spalovacího vzduchu. Přiváděné palivo se po vstupu do fluidní spalovací vrstvy rozdružuje. Jemná zrna paliva při styku se žhavými částicemi inertu jsou bezprostředně zapálena. Větší a těžší částice jsou dopravovány dál po dopravním roštu. Jsou postupně a zamíchány do fluidní vrstvy, ve které hoří. Nespalitelné částice jsou dopravovány po dnu dopravního roštu k výpustnímu otvoru, kterým se kontinuálně nebo přerušovaně odpouští.The function of the module is that, due to the low extra-layer velocities of air and flue gas, a fluidized bed formed of fuel, inert and additive particles is formed on the grate. The particles remain in the hearth outside the fine particulate matter. This ensures a long-term residence of the particles in the fireplace and creates conditions for good combustion of the combustible material contained in the supplied fuel. In the fluidized bed, the fuel preparation for the combustion itself and the combustion itself takes place simultaneously. This takes place from the bottom of the grate with an excess of combustion air. The incoming fuel is separated after entering the fluidized bed. Fine grains of fuel in contact with hot inert particles are ignited immediately. Larger and heavier particles are transported further along the transport grid. They are gradually and mixed into the fluidized bed in which they burn. The non-combustible particles are conveyed down the bottom of the conveyor grate to a discharge opening through which they are continuously or intermittently discharged.

konstantní hustota fluidní vrstvy.constant density of the fluidized bed.

Teplota fluidní vrstvy je řízena do cirkulačních roštů. Regulovatelně cirkulačních roštů a výtokem z nich, svým ejekčním účinkem vytváří řízený tok vychlazených částic zpět do fuidní vrstvy. Množství přiváděného vzduchu je pro okamžité výkonové zatížení spalovacího prostoru konstantní. Kvalita spalovacího procesu je tak udržována na konstantní úrovni v širokém výkonovém rozpětí. Stacionární atmosférické fluidní ohniště předpokládá předehřev spalovacího vzduchuThe temperature of the fluidized bed is controlled into the circulation grates. By regulating the circulation gratings and the discharge thereof, by its ejection effect it creates a controlled flow of the cooled particles back into the fuid layer. The amount of supply air is constant for the instantaneous power load of the combustion chamber. The quality of the combustion process is thus maintained at a constant level over a wide power range. A stationary atmospheric fluidized bed provides preheating of the combustion air

Tak je zajištěna změnou množství přiváděného vzduchu přiváděný vzduch doThus, by varying the amount of supply air, the supply air is provided

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález je blíže osvětlen pomocí výkresů, kde na obr.l je znázorněn řez modulem stacionárního atmosférického fluidního ohniště a na obr.2 je znázorněna sestava modulů fluidního ohniště.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a stationary atmospheric fluidized bed fireplace module; and FIG. 2 shows a set of fluidized bed fireplace modules.

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Stacionární atmosférické fluidní ohniště tvořené z modulů 12 fluidního ohniště. Modul 12 je tvořen spalovacím prostorem 1 v jehož nejnižším místě je umístěn rošt 4, podél něhož jsou v řadách nad sebou usazeny do základního přívodního kanálu 7 vzduchové přívodní roštnice 5, nasměrované svými výstupními otvory na rošt 4 a podél obou stran spalovacího prostoru 1 jsou usazeny žáruvzdorné oddělovací stěny 6 oddělující vychlazovací prostor 2.· Ve vychlazovacím prostoru 2 je uložen vychlazovací svazek trubek 9. Dno vychlazovacího prostoru 2 tvoří cirkulační rošt 3, pod nímž je umístěna komora cirkulačního vzduchu 10 spojená s přívodním kanálem cirkulačního vzduchu 8 a současně je vychlazovací prostor 2 propojen cirkulačním vstupem 11 nad cirkulačními rošty 3. se spalovacím prostorem 1. Moduly 12 fluidního ohniště jsou k sobě sestaveny vychlazovacími prostory 2 a přívodními kanály cirkulačního vzduchu 8 ve vícenásobné ohniště.A stationary atmospheric fluidized bed consisting of fluidized bed modules 12. The module 12 is formed by a combustion chamber 1 at the lowest point of which a grate 4 is located, along which the air supply grates 5 are positioned in rows one above the other in the air inlet channel 7, directed towards the grate 4 by their outlet openings. Refractory separating walls 6 separating the cooling space 2. The cooling space 2 houses the cooling tube bundle 9. The bottom of the cooling space 2 is formed by a circulation grate 3, below which a recirculation air chamber 10 is connected to the recirculation air supply duct 8. 2 is connected by a circulation inlet 11 above the circulation grates 3 to the combustion chamber 1. The fluidized bed modules 12 are assembled together by cooling rooms 2 and circulating air supply ducts 8 in a multiple fireplace.

Funkce modulu 12 spočívá v tom, že vlivem nízkých mimovrstvových rychlostí vzduchu a spalin se vytváří na roštu 4 fluidní vrstva vytvořená z částic přiváděného paliva, inertu a aditiva. Částice, mimo úletu jemných částic, zůstávají v ohništi. Je tak zajištěn dlouhodobý pobyt částic v ohništi a vytvořeny podmínky pro dobré vyhoření hořlaviny obsažené v přiváděném palivu. Ve fluidní vrstvě dochází současně k tepelné přípravě paliva pro vlastní spalování a k vlastnímu spalování. Toto probíhá již ode dna roštu za přebytku spalovacího vzduchu. V případě spalování sirnatých paliv je modul 12 využitelný pro odsířování spalin již v průběhu spalovacího procesu ve fluidní vrstvě. Palivo je přiváděno z jedné strany nad konstantní hustota vzduch je přiváděn roštem 4 do fluidní vrstvy. Přiváděné palivo se po vstupu do fluidní spalovací vrstvy rozdružuje. Jemná zrna paliva při styku se žhavými částicemi inertu jsou bezprostředně zapálena. Větší a těžší částice jsou dopravovány dál po roštu 4. Jsou postupně zamíchány do fluidní vrstvy, ve které hoří. Nespalitelné částice jsou dopravovány po dnu roštu 4 k výpustnímu otvoru, kterým se kontinuálně nebo přerušovaně odpouští. Tak je zajištěna fluidní vrstvy. Spalovací fluidizační základním přívodním kanálem 7. Rovnoměrná distribuce spalovacího vzduchu přes vzduchové přívodní roštnice 5 zajišťuje spolehlivou fluidizaci vrstvy po celé délce roštuThe function of the module 12 is that, due to the low extra-layer velocities of air and flue gas, a fluidized bed formed of fuel, inert and additive particles is formed on the grate 4. The particles remain in the hearth outside the fine particulate matter. This ensures a long-term residence of the particles in the fireplace and creates conditions for good combustion of the combustible material contained in the supplied fuel. In the fluidized bed, the fuel preparation for the combustion itself and the combustion itself takes place simultaneously. This takes place from the bottom of the grate with an excess of combustion air. In the case of the combustion of sulphurous fuels, the module 12 can be used for flue gas desulfurization already during the fluidized bed combustion process. The fuel is fed from one side above a constant density and air is fed through the grate 4 to the fluidized bed. The incoming fuel is separated after entering the fluidized bed. Fine grains of fuel in contact with hot inert particles are ignited immediately. Larger and heavier particles are transported further along the grate 4. They are gradually mixed into the fluidized bed in which they burn. The non-combustible particles are conveyed along the bottom of the grate 4 to a discharge opening through which they are continuously or intermittently discharged. Thus, a fluidized bed is provided. Combustion fluidization through the basic inlet duct 7. The uniform distribution of combustion air over the air inlet grids 5 ensures reliable fluidization of the layer over the entire length of the grate

4. Tepelný výkon modulu 12 se jako u jiných ohnišť mění změnou množství přiváděného paliva a odpovídající změnou množství spalovacího vzduchu. Částice fluidní vrstvy ohřívané spalováním hořlavých látek a exotermickou reakcí odsiřovacího procesu jsou udržovány na optimální provozní teplotě tak, že mezi spalovacím prostorem 1 ve střední části ohniště se přivedením vzduchu do komor cirkulačního vzduchu 10 pod vychlazovací prostory 2 zahájí cirkulace částic mezi spalovacím prostorem 1 a vychlazovacími prostory 2. Proud vzduchu, ze štěrbin cirkulačního roštu 3. a cirkulačním vstupem 11, vytváří svým ejekčním účinkem řízený tok vychlazených částic do spodní části spalovacího prostoru 1. Změnou množství přívodu vzduchu do komor cirkulačního vzduchu 10 se mění intenzita cirkulace částic přes teplosměnné plochy vychlazovacího svazku trubek 9, a tím se mění i odvod tepla z fluidní vrstvy. Regulace teploty řízena změnou celkového množství Množství přiváděného vzduchu je pro okamžité výkonové zatížení spalovacího prostoru konstantní. Při změně průtoku vzduchu do komor cirkulačního vzduchu 10 pod vychlazovacími prostory 2 je prováděna změna průtoku opačného charakteru a stejného množství vzduchu do spalovacího prostoru 1. Kvalita spalovacího procesu je tak udržována na konstantní úrovni v širokém výkonovém rozpětí.4. The heat output of the module 12, as with other fireplaces, varies by varying the amount of fuel supplied and correspondingly by changing the amount of combustion air. The fluidized bed particles heated by the combustion of combustible substances and the exothermic reaction of the desulfurization process are maintained at an optimum operating temperature such that the circulation of particles between the combustion chamber 1 and the cooling chamber is initiated between the combustion chamber 1 The air stream, from the slots of the circulation grate 3 and the circulation inlet 11, creates a controlled flow of cooled particles into the lower part of the combustion chamber by its ejection effect. By varying the amount of air supply to the circulation air chambers 10 The heat transfer from the fluidized bed is also changed. The temperature control is controlled by the change of the total amount. The amount of supply air is constant for the instantaneous load of the combustion chamber. When the air flow to the circulation air chambers 10 below the cooling chambers 2 is changed, the flow rate of the opposite nature and the same amount of air to the combustion chamber 1 is changed. The quality of the combustion process is thus maintained at a constant level over a wide power range.

fluidní vrstvy je přiváděného vzduchu.The fluidized bed is supplied air.

Claims

PATENT CLAIMS

A stationary atmospheric fluidized bed consisting of a grate surface of a trough arrangement, cooling chambers in its space and supply air ducts located in the base, characterized in that the fluidized bed module (12) is formed by a combustion chamber (1) at its lowest point a grate (4), along which the air supply gratings (5) are placed in rows one above the other in the rows (7), directed by their outlet openings to the grate (4) and along both sides of the combustion chamber (1) are refractory separating walls ( 6) separating the cooling space (2), in which the cooling tube bundle (9) is arranged, the bottom of the cooling space (2) being a circulation grate (3) below which an air chamber (10) connected to the air inlet duct (8) and at the same time, the cooling circuit is connected by a circulation inlet (11) above the circulation circulation space (2) with circulation grates (3) with combustion space (1).

A stationary atmospheric fluidized bed according to claim 1, characterized in that the fluidized bed modules (12) are assembled together by cooling rooms (2) and inlet ducts of the circulation ducts (8) in a multiple hearth.