PL65609B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.VIII.1972 r.KI. 241,10 MKP F23c 5/12 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Kazimierz Mikula, Jerzy Liszka, Jerzy Kraterski Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica, Kraków (Polaka) Reaktor wirowy do spalania i/lub zgazowania mialu weglowego Przedmiotem wynalazku jest reaktor wirowy z fluidalna warstwa, przeznaczony do opalania róznych urzadzen grzewczych mialem weglowym lub innymi rozdrobnionymi paliwami. Dotychczas spalanie mialu weglowego przeprowadza sie w pa¬ leniskach z rusztami schodkowymi, rusztem tasmo¬ wym lub w paleniskach z innymi rusztami, na¬ chodzacymi na siebie celem ograniczenia przepadu wegla. W paleniskach tych, z uwagi na duzy prze- pad wegla i niezupelne spalanie weglowodorów, ulegajacych rozpadowi w kierunku tworzenia sie sadzy, spalanie mialu weglowego jest utrudnione i nieekonomiczne.Znane sa równiez paleniska cyklonowe z uplyn¬ nianiem zuzla, gdzie rozdrobniony wegiel spala sie w stanie zawieszonym w wirujacym strumieniu powietrza, wprowadzanego stycznie do cylindrycz¬ nej komory paleniska. Paleniska cyklonowe stwa¬ rzaja korzystne warunki spalania pylu weglowego, gdyz spalanie zachodzi w stanie zawiesinowym.Wywiazuja sie wówczas wysokie temperatury spa¬ lania, wskutek czego nieorganiczna czesc wegla ulega stopieniu i wydzieleniu sila odsrodkowa na wewnetrzna sciane komory paleniska.Paleniska cyklonowe wymagaja duzego rozdrob¬ nienia paliwa, co wiaze sie z dodatkowym prze¬ mialem mialu weglowego, gdyz czas spalania frakcji juz powyzej 100 jji jest duzo wiekszy od czasu separacji tych czastek z wirujacego strumie¬ nia. W tych warunkach wieksze niespalone czastki 10 15 20 25 wegla wydzielaja sie na wewnetrznej scianie ko¬ mory w warstwie stopionego zuzla, gdzie nastepuje ich ozuzlanie. Proces ozuzlania wydzielonych na obwodzie niespalonych czastek wegla obok strat niezupelnego spalania utrudnia odprowadzenie zuzla w stanie uplynnionym.Znane sa równiez czadnice z warstwa fluidalna, w której zachodzi proces zgazowania za po¬ srednictwem tlenu i pary wodnej. Wada ich jest to, ze wymagaja stosowania rozdrobnionego wegla lub koksu, o równomiernym uziarnieniu, pozbawio¬ nego pylu, gdyz pyl jest wydmuchiwany ze zloza fluidalnego i unoszony razem z gazem do urza¬ dzen odpylajacych.Celem wynalazku jest uzyskanie optymalnych warunków spalania i/lub zgazowania mialu weglo¬ wego bez jego uprzedniego rozfrakcjonowania oraz zapobiezenie porywania drobnych upalonych cza¬ steczek wegla z warstwy fluidalnej.Cel ten osiaga sie przez skonstruowanie takiego reaktora wirowego, w którym zachodzi zawiesino¬ we spalanie drobnych czastek wegla w wirujacym strumieniu powietrza oraz dopalanie grubszych czastek wegla w warstwie fluidalnej o uporzadko¬ wanym ruchu czastek. W reaktorze tym znajduje sie komora spalania zawiesinowego, umieszczona nad komora spalania fluidalnego, przy czym w gór¬ nej czesci komora spalania zawiesinowego ma sty¬ cznie usytuowana dysze z zaworem regulacyjnym, zas w dolnej, nieco zwezonej czesci komora ta jest 656093 zaopatrzona w zespól dysz z zaworami regulacyj¬ nymi, zamocowanych stycznie do komory.W przestrzeni pomiedzy obu komorami a obudo¬ wa reaktora, na wysokosci komory spalania flui¬ dalnego jest umieszczona przepustnica, sprzezona zwrotnie z klapa rusztu, oddzielajacego od dolu komore spalania fluidalnego od znajdujacej sie pod nia misy wodnej z urzadzeniem syfonowym do od¬ prowadzania zuzla. Ponadto w górnej czesci reak¬ tor jest wyposazony w króciec, sluzacy do wpro¬ wadzania powietrza, podajnik paliwa oraz prze¬ wód, odprowadzajacy gazy spalinowe.Reaktor wirowy do spalania i/lub zgazowania mialu weglowego wedlug wynalazku jest uwidocz¬ niony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia reaktor w przekroju pionowym, fig. 2 — reaktor w przekroju wzdluz linii A — A na fig. 1, a fig. 3 — reaktor w przekroju wzdluz linii B — B na fig. 1.Reaktor wirowy zawiera komore 1 spalania za¬ wiesinowego, umieszczona nad komora 2 spalania fluidalnego (fig. 1). Komora 1 spalania zawiesino¬ wego ma w górnej swej czesci usytuowana stycz¬ nie dysze 3 z regulacyjnym zaworem 4 (fig. 2).W dolnej, nieco zwezonej czesci komord 1 jest za¬ opatrzona w zespól symetrycznie rozmieszczonych, stycznie usytuowanych dysz 5 z regulacyjnymi za¬ worami 6 (fig. 3). W górnej czesci komory 1 znaj¬ duje sie ponadto przewód, polaczony z podajni¬ kiem 7 paliwa oraz umieszczony centrycznie prze¬ wód 8, sluzacy do odprowadzania gazów spalino¬ wych.Obie komory 1 i 2, otoczone izolacyjna oslona 9, sa umieszczone w obudowie 10 w ten sposób, ze pomiedzy oslona 9 a obudowa 10 jest wolna prze¬ strzen. W przestrzeni tej, na wysokosci komory 2 spalania fluidalnego znajduje sie przepustnica 11, która jest sprzezona zwrotnie z klapa rusztu 12, oddzielajacego od dolu komore 2 spalania fluidal¬ nego od znajdujacej sie pod nia wodnej misy 13 z syfonowym urzadzeniem 14 do odprowadzania zuzla. W górnej czesci reaktor jest .wyposazony w króciec 15, sluzacy do wprowadzania powietrza.Spalanie i/lub zgazowanie mialu weglowego w reaktorze wirowym wedlug wynalazku odbywa sie w ten sposób, ze z podajnika 7 doprowadza sie do komory 1 spalania zawiesinowego, mial weglo¬ wy lub inne rozdrobnione paliwo. Powietrze, po¬ trzebne do spalania z ewentualnym dodatkiem pary wodnej wprowadza sie za posrednictwem krócca 15 do przestrzeni pomiedzy oslona 9 a obudowa 10 reaktora, skad przeplywa w trzech kierunkach: poprzez dysze 3 i regulacyjny zawór 4 do górnej czesci komory 1 spalania zawiesinowego, poprzez zespól dysz 5 i regulacyjnych zaworów 6 nad po¬ wierzchnia warstwy fluidalnej jako powietrze wtórne oraz poprzez przepustnice 11 do przestrzeni pod ruszt 12.Strumien powietrza, wprowadzony za posrednict¬ wem dyszy 3 i zaworu 4 powoduje rozproszenie czasteczek mialu weglowego i wprowadzenie ich w ruch wirowy. Grubsze czastki mialu sila odsrod¬ kowa sa wyrzucane na sciane komory 1, skad ruchem spiralnym przesuwaja sie ku dolowi do komory 2 spalenia fluidalnego. Czesc powietrza, 65609 4 kierowana do komory 2 poprzez przepustnice 11 i ruszt 12 wprowadza grubsze czastki mialu, znaj¬ dujace sie w tej komorze 2, w stan fluidalny, po¬ wodujac ich intensywne spalanie. 5 W celu zapobiezenia wytwarzaniu sie wysokiej temperatury spalania, przekraczajacej temperature topliwosci czesci, nieorganicznych paliwa, do po¬ wietrza, doprowadzanego pod ruszt 12, wprowadza sie dodatkowo pare wodna, spaliny lub oba te io gazy lacznie. Ze wzgledu na to, ze przy niejedno¬ rodnym uziarnieniu paliwa zachodza w ruchomym zlozu duze zaburzenia, powodujace unoszenie sie drobnych czastek, wprowadza sie dodatkowo nad powierzchnie warstwy fluidalnej strumien powiet- 15 rza wtórnego, za posrednictwem usytuowanych stycznie dysz 5 z regulacyjnymi zaworami 6.Strumien powietrza wtórnego wytwarza nad po¬ wierzchnia niejednorodnej warstwy fluidalnej wi¬ rowe pole predkosci, które oddzialywuje na te 20 warstwe poprzez nalozony nan dodatkowy uklad cisnien. W wyniku tego, z ruchomego zloza nie¬ jednorodnej warstwy fluidalnej, mniejsze czastki mialu, wyrzucane w srodkowej czesci warstwy, dostaja sie w wirowe pole predkosci, skad sila od- 25 srodkowa odrzucone sa na sciane komory 2, po któ¬ rej splywaja w dól. Przez dodatkowe nalozenie ukladu cisnien wirowego pola predkosci, na po¬ wierzchnie warstwy fluidalnej, uzyskuje sie zatem ukierunkowany przeplyw czasteczek mialu w zlozu 30 ruchomym, to znaczy ku górze w czesci srodkowej warstwy i ku dolowi przy scianie komory.Ilosc powietrza wtórnego jest regulowana samo¬ czynnie ukladem cisnien w ten sposób, ze ilosc jego wzrasta w miare wzrostu oporu warstwy flui- 25 dalnej w wyniku jej przyrostu. Przy wzroscie opo¬ ru powyzej wartosci krytycznej, zloze ruchome osiada i dalsze dopalanie zachodzi podobnie, jak w palenisku na zwyklym ruszcie, przy czym za¬ wiesinowe spalanie zachodzi dodatkowo nad warst- 40 wa w strumieniu wirowym. Po wypaleniu sie wegla w zlozu nieruchomym nastepuje automa¬ tyczne otwarcie klapy rusztowej dla usuniecia po¬ piolu lub zuzla, po czym klapa zamyka ruszt 12, a otwiera sie sprzezona z nia przepustnica 11, 45 poprzez która powietrze wprowadzone zostaje po¬ nownie od dolu poprzez ruszt 12 do komory 2 spalania fluidalnego.Przez styczne wprowadzenie zmiennej ilosci po¬ wietrza wtórnego poprzez dysze 5 nad powierzch- so nia warstwy fluidalnej zachodzi w niej uporzadko¬ wana cyrkulacja czastek wegla, co wydatnie zmniejsza unos drobnych czasteczek oraz umozli¬ wia okresowe odzuzlowanie, przy równoczesnym minimalnym przepadzie wegla w zuzlu. Dzieki 55 temu reaktor wirowy wedlug wynalazku zabez¬ piecza intensywne i zupelne spalanie czastek wegla o zróznicowanych wielkosciach. so 65 PL PL

Claims (1)

1. Zastrzez eniepatentowe Reaktor wirowy do spalania i/lub zgazowania mialu weglowego, zawierajac komore spalania, wyposazona w górnej swej czesci w króciec do wprowadzania powietrza, podajnik paliwa i prze¬ wód, odprowadzajacy gazy spalinowe, a< ponadto zawferajacy dysze z zaworami regulacyjnymi, rusztKI. 241,10 65609 5 i mise wodna z urzadzeniem syfonowym oraz obudowe, znamienny tym, ze komora (1) spalania zawiesinowego jest umieszczona nad komora (2) spalania fluidalnego, przy czym w górnej czesci komora (1) spalania zawiesinowego ma stycz¬ nie usytuowana dysze (3) z regulacyjnym zawo¬ rem (4), zas w dolnej, nieco zwezonej czesci ko¬ mora ta (1) jest zaopatrzona w zespól zamocowa- MKP F23c 5/12 6 nych stycznie dysz (5) z regulacyjnymi zaworami (6), zas w przestrzeni pomiedzy obu komorami (1) i (2) a obudowa (10) reaktora, na wysokosci komo¬ ry (2) spalania fluidalnego ma umieszczona prze- pustnice (11), sprzezona zwrotnie z klapa rusztu (12), oddzielajacego od dolu komore (2) spalania fluidalnego od znajdujacej sie pod nia wodnej misy (13). Fig.IKI. 241,10 ' 65609 MKP F23c 5/12 %.3. Cena zl 10,— RZG — 1073 195 egz. A4 PL PL