RU2027102C1 - Способ сжигания твердого топлива и топка для его осуществления - Google Patents
Способ сжигания твердого топлива и топка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2027102C1 RU2027102C1 SU4907370A RU2027102C1 RU 2027102 C1 RU2027102 C1 RU 2027102C1 SU 4907370 A SU4907370 A SU 4907370A RU 2027102 C1 RU2027102 C1 RU 2027102C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- central
- fuel
- zone
- peripheral
- layer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Использование: энергетика. Сущность изобретения: при подаче топлива и сорбента в кипящий слой, состоящий из сообщенных между собой центральной и периферийной зон, образованных по меньшей мере двумя центральным и периферийным воздушными потоками, скорость первого из которых выбирают из условий фонтанирования слоя, а скорость второго - из условий псевдоожижения слоя, а также ввода по меньшей мере двух потоков вторичного воздуха, на границе центральной и периферийной зон слоя организуют теплоотводящую зону, посредством которой указанные зоны сообщены между собой, топливо вводят в центральную зону слоя и сжигают его в режиме газификации, центральный поток первичного воздуха делят на две части и вводят их в соответствующую зону перекрестными струями с образованием закрученного фонтанирующего потока слоя с опускным участком по периферии последнего. Дожигание топлива осуществляют в по меньшей мере двух потоках вторичного воздуха, вводимых над периферийной зоной встречно-смещенными струями, с образованием по меньшей мере одного горизонтального вихря. При этом осуществляют регулируемый возврат отсепарированных из последнего частиц топлива в центральную зону слоя с отбором тепла в теплоотводящей зоне путем направленной в сторону последней подачи периферийного воздушного потока. Топка кипящего слоя снабжена встроенными в ее экранированный трубками корпус дополнительными экранами из труб, посредством которых камера сгорания отделена от камеры дожигания. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.
Description
Изобретение относится к сжиганию твердых топлив в топке c кипящим слоем и может быть использовано в котлостроении.
Известны устройства с кипящим слоем, содержащие сопло для ввода воздуха и топлива в топку, заведенное в нижнюю часть глубокого кипящего слоя, скорость выхлопа воздуха из которого выбирается из условия фонтанирования слоя, с образованием зоны сжигания с конической формой, над которой образуется зона сжигания с кипящим слоем, а вокруг конической зоны образуется зона с застойным слоем [1].
Указанное устройство позволяет сжигать размолотое топливо строго ограниченного по размерам частиц состава, что ведет к увеличению затрат на подготовку топлива.
Кроме того, глубокий кипящий слой требует увеличения затрат на воздушное дутье и не исключает прорывы через него указанного фонтана и увеличения при этом недожога топлива из-за уноса его из слоя последнего.
При сжигании высокосернистых топлив в указанном устройстве требуются увеличенный расход сорбента и увеличенные затраты на его подготовку.
Известен также способ сжигания твердого топлива в топке с кипящим слоем путем подачи последнего и сорбента в кипящий слой, состоящий из сообщенных между собой центральной и периферийной зон, образованных по меньшей мере двумя - центральным и периферийным воздушными потоками, скорость первого из которых выбирают из условий фонтанирования слоя, а скорость второго - из условий псевдоожижения слоя, а также ввода по меньшей мере, двух потоков вторичного воздуха [2].
При указанном способе сжигания твердого топлива имеет место пониженная экономичность, поскольку из слоя могут быть вынесены частицы топлива, которые не успевают сгореть в надслоевой части.
Кроме того, в периферийной зоне возможны выпадения крупных частиц топлива на газораспределительную решетку, что ведет к неравномерному распределению воздуха и образованию очагов шлакования, к снижению надежности топки и ограничению по размерам частиц сжигаемого топлива и увеличению затрат на подготовку последнего, поскольку при верхней загрузке топлива в топку не все крупные частицы его попадают в центральную зону с фонтанирующим слоем.
Цель изобретения - повышение экономичности путем снижения недожога, шлакования, вредных выбросов и затрат на подготовку топлива и сорбента.
Цель достигается тем, что в способе сжигания твердого топлива на границе центральной и периферийной зон слоя организуют теплоотводящую зону, посредством которой указанные зоны сообщены между собой, топливо вводят в центральную зону слоя и сжигают его в режиме газификации, центральный поток первичного воздуха делят на две части и вводят их в соответствующую зону перекрестными струями с образованием закрученного фонтанирующего потока слоя с опускным участком по периферии последнего, при этом дожигание топлива осуществляют в указанных, по меньшей мере двух потоках вторичного воздуха, вводимых над периферийной зоной встречно-смещенными струями, с образованием по меньшей мере одного горизонтального вихря, кроме того, осуществляют регулируемый возврат отсепарированных из последнего частиц топлива в центральную зону слоя с отбором тепла в теплоотводящей зоне путем направленной в сторону последней подачи периферийного воздушного потока.
Отсепарированные из горизонтального вихря частицы топлива вводят в опускной участок слоя центральной зоны.
Топливо вводят в опускной участок слоя центральной зоны, причем спутно центральному воздушному потоку, а также топливо может быть введено в верхнюю часть центральной зоны с возможностью его термообработки при просеивании через фонтан.
Способ сжигания твердого топлива может быть осуществлен в топке, содержащей обрамленный экранами из труб вертикальный призматический корпус с двухскатной воронкой, в устье которой размещены газораспределительные центральное и периферийное устройства, подключенные к автономным трактам подачи первичного воздуха и к камерам соответственно сгорания и дожигания, сообщенным между собой, а также устройства подачи в надслоевую часть топлива, сорбента и вторичного воздуха, снабженной дополнительными экранами из труб, расположенными в корпусе, посредством которых камера сгорания отделена от камеры дожигания, причем средние участки труб указанных экранов размещены вертикально, а нижние и верхние участки труб образуют соответственно двухскатную воронку, погруженную в слой, и козырек с вертикальными краями, расположенными с зазорами относительно средних участков труб с образованием перепускных проемов, сообщающих указанные камеры.
Указанные перепускные проемы образованы отогнутыми из плоскостей средних участков дополнительных экранов трубами и разделены на параллельные окна.
Устройства подачи вторичного воздуха выполнены в виде по меньшей мере одной группы из двух сопл, расположенных над слоем на противоположных стенах камеры дожигания со смещением по высоте и с наклоном в сторону периферийного газораспредительного устройства.
Нижние участки труб дополнительных экранов снабжены каждый парой пластин, скрепленных с трубами по оппозитным образующим и расположенных со смещением по высоте с образованием каналов, верхних и нижних окон возврата уноса в камеру сгорания.
Часть периферийных газораспределительных устройств расположена в зоне нижних окон возврата уноса.
Центральные газораспределительные устройства расположены в два ряда и ориентированы в каждом из последних в одном направлении с наклоном вверх, а в соседних рядах - перекрестно.
На фиг.1 показана топка, в которой осуществляется способ сжигания твердого топлива; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вариант топки; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - узел I на фиг.1; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.6; на фиг.8 - схема разводки труб топки.
Способ сжигания твердого топлива осуществляется в топке по фиг.1 или фиг. 3, содержащей обрамленный экранами из труб вертикальный призматический корпус 1 с двухскатной воронкой 2, в устье которой размещены центральное 3 и периферийное 4 газораспределительные устройства, подключенные к автономным трактам 5-7 подачи первичного воздуха и к камерам соответственно сгорания 8 и дожигания 9, сообщенным между собой, а также устройства подачи в надслоевую часть топлива, сорбента через устройства 10 или 11 и вторичного воздуха через устройства 12, снабженной дополнительными экранами 13 из труб, расположенными в корпусе 1, посредством которых камера 8 сгорания отделена от камеры 9 дожигания, причем средние участки 14 экранов 13 размещены вертикально или почти вертикально, а нижние и верхние участки труб образуют соответственно двухскатную воронку 15, погруженную в слой, и козырек 16 с вертикальными краями 17, расположенными с зазорами относительно средних участков экранов 13 с образованием перепускных проемов 18, сообщающих указанные камеры 8 и 9.
Перепускные проемы 18 образованы отогнутыми из плоскостей средних участков экранов 13 трубами 19 и разделены на параллельные окна 19 , снабженные износоустойчивым покрытием 19 .
Устройства подачи вторичного воздуха выполнены в виде по меньшей мере одной группы из двух сопл 20 и 21, расположенных над слоем на противоположных стенах камеры 9 дожигания со смещением по высоте и с наклоном в сторону периферийного газораспределительного устройства 4. Нижние участки труб экранов 13 снабжены каждый парой пластин 22, скрепленных с трубами 23 по оппозитным образующим и расположенных со смещением по высоте с образованием каналов 24, нижних 25 и верхних 26 окон возврата уноса в камеру 8 сгорания.
Часть периферийных газораспределительных устройств 4, например воздухоподводящего тракта 6, расположена в зоне нижних окон 25 возврата уноса. Центральные газораспределительные устройства 3 расположены в два ряда сопл 27 и 28 и ориентированы в каждом из последних в одном направлении с наклоном вверх, а в соседних рядах - перекрестно.
Сопла 27 и 28 могут быть выполнены как в виде воздухоподводящих труб, показанных на фиг.1, так и в виде каналов, образованных наклонными к горизонту пластинами 29, расположенными по обе стороны разделительной вертикальной стенки 30 и прикрепленными к последней и к пластинам 22 экранов 13.
Топка снабжена встроенными в ее корпус 1 воздухоподводящими коробами 31 с охлаждающими их рубашками 31 , выполненными в виде коллекторов экранов 13 или в виде разводок 31 труб последних.
Топка снабжена расположенными в ее нижней части бункерами 32 и 33 для сбора и удаления из нее избыточного количества золы.
Способ осуществляют следующим образом.
Топливо в виде дробленки с размерами зерен до 5-10 мм и более подается через устройство 10 или 11 в верхнюю часть фонтанирующего слоя камеры 8 сгорания, образуемого подачей через тракт 5, и ориентированные восходяще-перекрестно выхлопные сопла 27 и 28 устройства 3 центрального потока первичного воздуха, где в среде последнего оно воспламеняется и горит в режиме газификации, самоизмельчения и пневмотранспорта образовавшихся частиц топлива по газоходу, ограниченному средними участками 14 экранов 13, в верхнюю часть камеры сгорания 8.
При взаимодействии с козырьком 16 фонтан разворачивается на два 2 симметричных нисходящих потока, выхлоп которых в надслоевую часть камеры 9 дожигания осуществляется через выхлопные окна 19 проемов 18, с последующим поворотом каждого на угол около 180о, противоположным упомянутому развороту фонтана, и сепарацией при этом в нижнюю часть камеры 9 дожигания, на ее наклонные скаты воронки 2, газораспределительное устройство 4 и бункер 32.
Регулируемой подачей по тракту 6 периферийного потока первичного воздуха через выхлопные участки труб устройства 4, впускные окна 25, каналы 24 и выхлопные окна 26 осуществляют возврат сепарированных частиц топлива из нижней части камеры 9 дожигания в периферийный опускной участок фонтанирующего слоя камеры 8 сгорания, чем достигают необходимой для условия поддержания температуруы слоя, например, на уровне температур 850-950оС, кратности циркуляции сепарированных частиц из камеры 9 дожигания в камеру 8 сгорания.
При этом достигают снижения недожога, шлакования и вредных выбросов, например в виде окислов азота, реакцию образования которых подавляют за счет указанной пониженной температуры и режима газификации, а окислы серы избирательно поглощают кальцием, содержащимся в золе топлива или в дополнительно введенном сорбенте (известняке), реакция поглощения которых при указанных температурах идет наиболее интенсивно. Кроме того, последнему способствует то, что в фонтанирующем слое, закрученном вдоль периметра нижней части камеры 8 сгорания, идет интенсивный процесс самоизмельчения топлива и сорбента с образованием на их частицах активных центров, ускоряющих упомянутые реакции, поэтому затраты на подготовку топлива и сорбента снижаются, а также снижается потребность в последнем.
Интенсификации самоизмельчения топлива и сорбента способствуют интенсивная термическая их обработка в фонтанирующем слое и встречно-перекрестный ввод центрального потока первичного воздуха при образовании последнего.
Снижению недожога топлива способствует дожигание продуктов газификации и не подвергшихся упомянутой сепарации частиц топлива в горизонтальных вихрях, образованных встречно-смещенным вводом вторичного воздуха через сопла 20 и 21, расположенные над слоем на противоположных стенах камеры 9 дожигания со смещением по высоте и с наклоном в сторону периферийного газораспределительного устройства 4.
Claims (12)
- СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА И ТОПКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.
- 1. Способ сжигания твердого топлива путем подачи последнего и сорбента в кипящий слой, состоящий из сообщенных между собой центральной и периферийной зон, образованных по меньшей мере двумя, центральным и периферийным, воздушными потоками, скорость первого из которых выбирают из условий фонтанирования слоя, а скорость второго - из условий псевдоожижения слоя, а также ввода по меньшей мере двух потоков вторичного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения недожога, шлакования, вредных выбросов и затрат на подготовку топлива и сорбента, на границе центральной и периферийной зон слоя организуют теплоотводящую зону, посредством которой указанные зоны сообщены между собой, топливо вводят в центральную зону слоя и сжигают его в режиме газификации, центральный поток первичного воздуха делят на две части и вводят их в соответствующую зону перекрестными струями с образованием закрученного фонтанирующего потока слоя с опускным участком по периферии последнего, при этом дожигание топлива осуществляют в указанных по меньшей мере двух потоках вторичного воздуха, вводимых над периферийной зоной встречно смещенными струями, с образованием по меньшей мере одного горизонтального вихря, кроме того, осуществляют регулируемый возврат отсепарированных из последнего частиц топлива в центральную зону слоя с отбором тепла в теплоотводящей зоне путем направленной в сторону последней подачи периферийного воздушного потока.
- 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отсепарированные из горизонтального вихря частицы топлива вводят в опускной участок слоя центральной зоны.
- 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что топливо вводят в опускной участок слоя центральной зоны.
- 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что топливо вводят спутно центральному воздушному потоку.
- 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что топливо вводят в верхнюю часть центральной зоны.
- 6. Топка для сжигания твердого топлива в кипящем слое, содержащая обрамленный экранами из труб вертикальный призматический корпус с двухскатной воронкой, в устье которой размещен воздухораспределительные центральное и периферийное устройства, подключенные к автономным трактам подачи первичного воздуха и к камерам соответственно сгорания и дожигания, сообщенным между собой, а также устройства подачи в надслоевую часть топлива сорбента и вторичного воздуха, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения недожога, шлакования вредных выбросов и затрат на подготовку топлива и сорбента, она снабжена дополнительными экранами из труб, расположенными в корпусе, посредством которых камера сгорания отделена от камеры дожигания, причем средние участки труб указанных экранов размещены вертикально, а нижние и верхние участки труб образуют соответственно двухскатную воронку, погруженную в слой, и козырек с вертикальными краями, расположенными с зазорами относительно средних участков труб с образованием перепускных проемов, сообщающих указанные камеры.
- 7. Топка по п.6, отличающаяся тем, что перепускные проемы разделены на параллельные окна отогнутыми из плоскостей средних участков дополнительных экранов трубами.
- 8. Топка по пп.6 и 7, отличающаяся тем, что устройства подачи вторичного воздуха выполнены в виде по меньшей мере одной группы из двух сопл, расположенных над слоем на противоположных стенках камеры дожигания со смешением по высоте и с наклоном в сторону периферийного воздухораспределительного устройства.
- 9. Топка по пп.6 - 8, отличающаяся тем, что нижние участки труб дополнительных экранов снабжены каждый парой пластин, скрепленных с трубами по оппозитным образующим и расположенных со смещением по высоте с образованием каналов, верхних и нижних окон возврата уноса в камеру сгорания.
- 10. Топка по пп.6 - 9, отличающаяся тем, что часть периферийных воздухораспределительных устройств расположена в зоне нижних окон возврата уноса.
- 11. Топка по пп.6 - 10, отличающаяся тем, что центральные воздухораспределительные устройства расположены в два ряда и ориентированы в каждом из последних в одном направлении с наклоном вверх, а в соседних рядах - перекрестно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4907370 RU2027102C1 (ru) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | Способ сжигания твердого топлива и топка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4907370 RU2027102C1 (ru) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | Способ сжигания твердого топлива и топка для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2027102C1 true RU2027102C1 (ru) | 1995-01-20 |
Family
ID=21558347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4907370 RU2027102C1 (ru) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | Способ сжигания твердого топлива и топка для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2027102C1 (ru) |
-
1990
- 1990-12-07 RU SU4907370 patent/RU2027102C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Патент Великобритании N 1521983, кл. F 27B 15/00, опубл.1978. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1343182, кл. F 23C 11/02, 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1084344A (en) | Burning and desulfurizing coal | |
US5957066A (en) | Fluidized-bed thermal reaction apparatus | |
US5156099A (en) | Composite recycling type fluidized bed boiler | |
CA1181994A (en) | Fluidized bed heat exchanger utilizing induced diffusion and circulation | |
JPH0694922B2 (ja) | 通路分離装置を備えた流動床反応器 | |
EP0569183B1 (en) | System and method for two-stage combustion in a fluidized bed reactor | |
CN1164628A (zh) | 燃用多成分低热值燃料的流化床锅炉及其运行方法 | |
CA1332685C (en) | Composite circulating fluidized bed boiler | |
RU2286512C2 (ru) | Печь для котла-утилизатора и установка для подачи вторичного воздуха | |
RU2027102C1 (ru) | Способ сжигания твердого топлива и топка для его осуществления | |
EP0262105B1 (en) | Method in fluidized bed combustion | |
DE3015232A1 (de) | Verfahren zur verbrennung und entschwefelung von kohle und brenner zur durchfuehrung des verfahrens | |
US4828482A (en) | A method of operating a fluid bed combustor | |
SU1781509A1 (ru) | Koteл | |
JP2731794B2 (ja) | NOx制御用の高性能オーバファイア空気システム | |
JP2775586B2 (ja) | 流動物質の混合促進方法及び装置 | |
RU2050507C1 (ru) | Топка | |
SU1751594A1 (ru) | Топка | |
RU2050506C1 (ru) | Топка | |
SU1471027A1 (ru) | Устройство дл сжигани отходов | |
RU2041422C1 (ru) | Способ сжигания измельченного топлива и устройство для его осуществления | |
RU2132016C1 (ru) | Низкотемпературная вихревая топка | |
RU1817516C (ru) | Топка котла | |
RU2132512C1 (ru) | Вихревая камера сгорания | |
RU2032853C1 (ru) | Призматическая экранированная топка |