PL159495B1 - Sposób i urzadzenie do fluidalnego spalania paliw stalych PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób fluidalnego spalania paliw stalych, w którym do dolnej wirowej czesci zloza fluidal- nego wprowadza sie frakcje ziarnowe lub pylowe paliwa stalego oraz powietrze spalania, przy czym frakcje te wprowadza sie z predkoscia wieksza od skladowej poziomej predkosci przeplywu fazy sta- lej zloza fluidalnego, znamienny tym. ze do obszaru fluidalnej czesci zloza, asytuowanej w komorze nadzlozowej nad wirowa czescia zloza fluidalnego, doprowadza sie dodatkowe powietrze pierwsze w ilosci 15-25% powietrza doprowadzanego do wirowej czesci zloza fluidalnego, przy czym dodat- kowe powietrze pierwsze jest doprowadzane z kilku poziomów usytuowanych nad poziomem wirowej czesci zloza, strumieniami nachylonymi do pod- stawy zloza wirowego pod katem 30-60°, a dodat- kowe powietrze drugie w ilosci proporcjonalnej do ilosci pylu zawartego w paliwie i unoszonego ze zloza wirowego jest doprowadzane do obszaru nadzlozowego strumieniami nachylonymi do scian komory nadzlozowej pod katem 75-105°. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób 1 urządzenie do fluidalnego spalania paliw stałych, znajdujące zastosowanie w istniejących kotłach przemysłowych, wodnych 1 parowych.

Znany jeat z polskiego opisu patentowego nr 119 644 sposób opalania kotłów ogrzewczych 1 energetycznych za pośrednictwem wirowej fazy fluidalnej, w sposobie tym do dolnej wirowej części złoża f^ud^^n^eiso wprowadza się frakcje pyłowe paliwa z prędkością większą od składowej poziomej prędkości przepływu fazy stałej złoża fluddannego, przy czym wynoszone wraz ze spalinami pyły z pozostałością pierwiastka węgla, zawraca się z powrotem do dolnej wirowej części złoża.

Urządzenie do opalania kotłów ogrzewczych i energetycznych za pośrednl^cw^e^m wirowej fazy fluidalnej, według patentu nr 119 644 zawiera cylindryczną komorę nadztożową i pierścieniową komorę złożową utworzoną przez osadzony w jej osi kołpak, wyposażoną w dysze do wprowadzania powwetrza spalania, umieszczone nad komorą powwetrza, stycznie do obwodu komory złożowej, przy czym wycenione komory tworzą razem palenisko. V komorze złożowej znajduje się wymiennik ciepła w kształcie w^mżżjL^^a;^zachowanie wirowego transportu zlarn fazy stałej, przy czym w dolnej części komory złożowej umieszczona jest co najmnej Jedna dysza do pneumatycznego wprowadzania pyłowego paliwa, usytuowana poziomo i stycznie do obwodu komory złożowee, bezpośrednio ponad dyszami do wprowadzania powwetrza spalania. Ponadto urządzenie jest wyposażone w usytuowany za rekuperatorem powwetrza spalania odpylnik spalin połączony przewodami transportu plastycznego z dyszami paliwa pyłowego.

Niedogodnością tego sposobu i urządzenia jest stosowanie recyrkulacyjnego dopalania pyłu węglowego unoszonego spalinami ze złoża, gdyż wymaga ono stosowania wysokociśnieniowego transportu pleumityczlego przewodami połączonymi z osadzonymi w dolnej części komory złożowej dyszami paliwa pyłowego. Recyrkulacyjne dopalanie pyłu węglowego jest mało efektywne z uwagi na niaką koncentrację utleniacza w poziomie wprowadzania pyłów do złoża wirowego oraz zbyt dużą dla nich prędkość fluidyzacji zdeterminowaną obciążeniem paleniska frakcjami ziarnowymi paliwa stałego. Inną niedogodnością Jest zbyt mała wartość stosunku powwerzchni przekroju poprzecznego kołpaka do powteΓzchnl przekroju poprzecznego komory złożowej wynosząca do 0,05, co powoduje zaburzenia w wirowej częśc:! złoża, polegające na wytracaniu prędkości zlarn węgla w bezpośrednim sąsiedztwie kołpaka sprzyjające osadzaniu się ich i spękaniu, w następstwie czego tworzy się warstwa spiekana, która narasta aż do całkowitego zatkania paleniska.

Celem wynalazku jest z^ne^,jszenie w^aiionych niedogodności.

Istotą sposobu ^odda^ego spalania paliw stałych, w którym do dolnej wirowej części złoża fluddannego wprowadza się frakcje ziarnowe i/lub pyłowe paliwa stałego oraz powtetrzj spalania, przy czym frakcje te wprowadza się z prędkością większą od składowej poziomej prędkości przepływu fazy stałej złoża fluidalnego Jest to, że do obpzaru fluidalnej części złjżc, usytuowanej w komorne nadzlożcwaj uaa wirową częścią złoza fluddannego, doprowadza się dodatkowe powietrze spalania pierwsze w ilości 15-25 % powwetrza spalania doprowadzanego do wirowej części złoża fluddannego, przy czym dodatkowe powwetrze spalania pierwsze Jest doprowadzone z kilku poziomów usytuowanych nad poziomem wirowej części złoża, strumieniami nachylonymi do podstawy złoża wirowego pod kątem 30-60, a dodatkowe powwetrze spalania drugie w ilości proporcjonalnej do ilości pyłu zawartego w paliwie i unoszonego ze złoża wirowego jeet doprowadzane do obszaru nadzłożowego strumieniami nachylonymi do ścian komory nadzlożowej pod kątem 75-105°.

159 495

Istotą urządzenia do fluidalnego spalania paliw stałych, zawierającego cylindryczną komorę natołożową 1 ^pierścieniową komorę złożową, usytuowaną nad komorą ^powietrza spalania ^połączoną z dmuchawą, ^przy czym ^pierścien^oowa komora złożowa jeat wy^posażona w ^dysze służące ^do wprowadzania to wirowego złoża flutoatoego, zawartego w pierścieniowej ltomorze złożowej, ^powietrze spalania, umieszczone nad komorą ^powietrza spalania, stycznie do obwotiu pierścieniowej komory złożowej, zaś w tomorze złożowej jeat osatoony kołpak umożliwiający zachowanie wirowego transportu ziarn fazy stałej, a w cylindrycznej komorze nadzłożowej, nad ^pierśclenio^wą komorą złożow^ą, jest ua^ytuowany wymiennik ciepła, natomiast na zewnątrz cylindrycznej komory nadzłożowej znajduje się, ^połączony z nią, zasotolk ^paliwa z potojnikiem ślimakowym, jest to, le w kołpaku, powyżej poziomu wirowej części złoża fluddannego, s^ą wbutowam tototkowe ^dyaze pierwsze, służące do toprowadzania po^wietrza do fluidalnej częOi złoża, zaa w toianach komory nadzłożowej są osadzone todatkroe d^ysze drugie, służące do do^prowadzania powietrza do obszaru nadzłożowego

Wartość stosunku powierzctoi przekroju poprzecznego kołpaka do powierzctoi ^przekroju ^poprzecznego komor^y złożowej wynosi 0,20-0,40. Dodatkowe d^yaze pierosze s^ą matoone w kołpaku w kilku rzędacn i są nac^hylone ^do powierzctoi pototawy złoża wirowego pod k^ątem 30-60°. Suma powierzctoi przekroju ^poprzecznego dodatkowych d^ysz ^pieroszych wynosi ¹5-3O % sum^y powierzchni przekroju poprzecznego d^ysz komory wirowej części złoża f lui.da toago. Doda tle owe ^dyaze s^ą natoylone to ścian komory nadzłożowej ^pod kątem 75-l⁰⁵°·

Zaletą urządzenia ^do spalania paliw stałych, według wynalazku, w porównaniu z a na logie z nymi znanymi urządzeniami to spalania flutoatoego i porównywalnej prędkości fluidyzacji, jest większa o 2⁰-30 % moc cieplna paleniska odniesiona do przekroju poprzecznego komory spalania, osiągnięta toięki wyeliminowaniu zaburzeń w wirowej cz^ęści złoża uzyskanemu ^przez zmianę stosunku powierzctoi przekroju ^poprzecznego komory złożowej ^do powierzchni przekroju ^poprzecznego osadzoⁿego w niej kołpaka oraz dzięki doprowadzeniu dodatkowego powietrza pieroszego do cz^ęści fluidalnej złoża i dodatkowego ^powietrza drugiego do obszaru nadzłożowego.

Urządzenie do fluidalnego spalania paliw stałych, według wynalazku, J^est przedstawione schematycsmie w przykładzie wykonania na rysunku, w przekroju osiowym.

Przedmiot; wyna la z ku zawiera cylindryczną komorę natołożową 1 i pierścieⁿiową komorę złożową 2 usytuowaną nad komorą powietrza spalania 3 połączoną z dmuctową ⁴. Pierścieniowa komora złożowa ² jeat wyposażona w d^ysze 5 toużące do wprowadzania do wirowej części złoża flutoatoego, zawartego w komorze 2 powietrza spalania.

Dysze ⁵ są umieszczone nad komorą powietrza 3» s^cznie do obwodu plerścieniowej komo^ złożowej ²· W komorze Złożowej ² jest osatoo^ kołpak 6, ^οίζΐwiający zachowanie wirowego transportu ziarn fazy stałej. W cylindrycznej komorze nadzłożowej ¹, nad pierścientową komorą złożowa ², jest us^/tuowany wymiennik ciepła 7. Natomiast na zewnątrz komory nadzłożowej ¹ znajduje się, ^połączony z n^łĘ» zasobnik peliwe ⁹ z podajnikiem ś:iifla^o'A^;« 9. ^W kołpaku 6, iw/iej fozbmu wirowej czętoi złoża fluidatoego, ^są wbudowane tototkowe d^ysze ^pierosze 10, służące to toprowadzania todatkowego powietrza pieroszego to obszaru fluidalnej cz^ęści złoża 11 us^ytuowanej nad wirową częścią złoża fluidalnego, ^zaś ^w śtoanach komory nadziozowej 1, są osadzone tototkowe ^dysze ^dru^gie 12 służące to toprowatoania todatkowego powietrza drugiego to obszaru komor^y nadzłożowej 1. Wartość scosunku powierzctoi przekroju ^poprzecznego kołpaka 6 to powierzchni przekroju poprzecznego komory złożowej ² wynosi ⁰,30, a tototkowe ^dysze pierosze 10 ^są matoone w nim w trzech rzędach i są nachylone to powierzchto ptotoawy złoża ^w±rowego pod kątem ⁴⁵°. ^Suma powierzctoi przekroju poprzecznego dodatkowych ^dyaz pierwszych ¹⁰ wynosi ²0 % sum^y powierzchni przekroju poprzecznego d^yBz 5 kmory wirowej rnętoi złoża flutoatoego, zaś tototkowe ^dyeze tougie 12 s^ą mchylne to ^ścian komor^y nadzłożowej ¹ pod k^ątem 80°.

159 495

W warunkach eksploatacyjnych urządzenia do fluidalnego spalania paliw stałych, według wynalazku, ^po uruchomieniu ^podaJⁿika ślimakowego 9 zasobnika paliwa Θ oraz EuEawy 4 i zapaleniu ^paliwa, pęd powietrza ^do^prowa^dzanego ^dyszaii 5 ^do pierścieniowej ^koiory złożowej 2 wytwarza wirowe złoże fluidalne z ^którego część niespalanych ziarn paliwa stałego oraz ^pyłu Jest unoszona ^ponad to złoże ^do obszaru fluidalnej części złoża 11 oraz do koiory naEłożowej 1, w ^ktć rych wiążą się z ^powietrzem z E^datkow^ych d^ysz ^piew,szych ¹⁰ oraz Eugich ¹² i ulegają s^paleniu.

159 495

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. S^ptBÓb fluidalnego spalania ^paliw stałych, w któtym do dolnej wirowej części złoża flutaataego wprowataa się frakcje ziarnowe lub pyłowe paliwa stałego traz ^ptwietrze spalania, ^przy czym frakcje te wprowataa się z ^prę^dktścią ^większą t^d składowej ^ptziomej prę^dkości przepływu fazy stałej ^złoża flutaataego, znamienny tym, że ^do tbszaru fluidalnej części złoża, us^ytuowanej w komorze natałożowej nad wirową częścią złoża flutaataego, taprowataa się ^dodatkowe powietrze w ilości 15-25 % powietrza ^doprowa^dzansgo <io wirowej czętai złoża fluidataego, przy czym tatatkowe powietrze pierwsze jest taprowataane z kilku poziomów us^ytuowanych nad poziomem wirowej cz^ęści złoża, strumieniami nachylonymi ta podstawy złoża wirowego pod ^kątem 30-60°, a tatatkowe powietrze ^drugie w ilości proporcjonalnej ta ilości ^pyłu zawartego w paliwie i unoszonego ze złoża wirowego jest taprowataane ta obszaru natałożowego strumieniami nataylonymi ta taian komory nadzłożowej pod ^kątem 75-105°·
2. 2. Urzątaenie ta flutaataego spalania paliw stałych zawierające cylindryczną komorę natałożową i pierścieniową tamorą złożową, us^ytuowaną nad komorą powietrza spalania połączoną z tauchawą, przy czym pierścientawa tamora złożowa jest wyposatana w tysze służące ta wprowadzania ta wirowego złoża fluMataego, zawartego w pierścieniowej komorze* złożowej, powietrza spalania, umieszczone nad ^komor^ą powietrza spalania, stycznie ta obwtta pierścieniowej komory złożowej, zaś w komorze złożowej jest osataony kołpak umożliwiający zachowanie ^wirowego trane^portu ziarn fazy stałej, a w cylindrycznej tamorze natałożowej, nad pierścientawą komorą złożow^ą, jest us^ytuowsny wymiennik ciepła, natomiast na zewnątrz cylindrycznej komory nadzłożowej znajduje się połączony z nią, zasobnik paliwa z podajnikiem Żimakowym, znamienne tym, ^że w tałpaku /6/, powyżej ^poziomu wirowej czętai złoża flutaataego, zawartego w pierścieniowej komorze złożowej /2/, s^ą wbutawane tadatkowe ^dysze pien^sze /10/, słu^żące ta taprowadzania tadatkowego powietrza piew/azego ta obszaru fluidalnej części złoża /11/, zaś w taianach cylindrycznej tamory natałożowej /1/ s^ą osataone tatatkowe tysze tau^gie /12/, służące ta taprowadzania tatatkowego powi.etrza ^dru^giego ta obszaru komory nadzłożoisej.
3. 3. taządzenie według zastrz. ², znamienne tym, ta wartość stosunku powierzctai przelcroju ^pt^przecznego tałpaka /6/ ta powierzctai przelcroju poprzecznego komory złożowej /2/ wynosi ©^,20-0,40.
4. 4. ^Urz^ądzenie według zastrz. ², znamienne tym, ta tatatkowe ^dysze pierwsze /10/ są osataone w kołpaku /6/ w kilku rzędach i s^ą nachylow do powierztani ^pod&tawy złoża wirowego /2/ ^pod kątem 30-60 .
5. 5. Urzątaenie według zastrz. ² albo ⁴, znamienne tym, ta suma powierztani przekroju poprzecznego tatatkowych ^dysz pierwszych /10/ wynosi

   1.5-30 % sumy ptwierztani przelcroju poprzecznego ^dysz /5/ tamory wirowej części złoża ilutaal-nego.
6. 6. ^Urz^ątaenie według zastrz. ¹, znamienne tym, że tatatkowe ^dysze ^dru^gie /12/ aą nacliylone ta taian tamory natałożowej /1/ pod kątem 75-105°.

   * * *

   159 495