RU2103600C1 - Apparatus for conducting processes in suspended layer - Google Patents
Apparatus for conducting processes in suspended layer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2103600C1 RU2103600C1 RU92005743A RU92005743A RU2103600C1 RU 2103600 C1 RU2103600 C1 RU 2103600C1 RU 92005743 A RU92005743 A RU 92005743A RU 92005743 A RU92005743 A RU 92005743A RU 2103600 C1 RU2103600 C1 RU 2103600C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas distribution
- gas distributing
- grate
- pipe
- particles
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, конкретно к аппарату для проведения процессов во взвешенном слое и может быть использовано в теплоэнергетики, преимущественно при сжигании низкосортных твердых топлив в топках котлов, теплогенераторов и технологических печей. The invention relates to a power system, and in particular to an apparatus for carrying out processes in a suspended layer and can be used in a power system, mainly when burning low-grade solid fuels in boiler furnaces, heat generators and process furnaces.
Известен аппарат с взвешенным слоем для сжигания угля, содержащий камеру сгорания, подсоединенную к питателю и бункеру золы и снабженную провальной газораспределительной решеткой, образованной параллельными трубами и установленной с зазорами для слива избытков материала слоя [1]. A known apparatus with a suspended layer for burning coal, containing a combustion chamber connected to a feeder and an ash hopper and equipped with a failure gas distribution grid formed by parallel pipes and installed with gaps to drain excess layer material [1].
Недостатком известного аппарата является низкая надежность, обусловленная образованием застойных зон и спеканием материала в центральной и периферийных (по ходу воздуха) частях решетки из-за потери давления и неравномерного распределения воздуха по длине труб, а также повышенный выброс оксидов серы из-за попадания и диссоциации в подрешеточном бункере частиц серного колчедана. A disadvantage of the known apparatus is the low reliability due to the formation of stagnant zones and sintering of material in the central and peripheral (along the air) parts of the lattice due to pressure loss and uneven distribution of air along the length of the pipes, as well as an increased emission of sulfur oxides due to ingress and dissociation in the sublattice bin of particles of sulfur pyrite.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат с кипящим слоем, содержащий рабочую камеру с патрубками загрузки, газораспределительную решетку, выполненную с односторонним наклоном и соединенную с воздушным коробом, и разгрузочную трубу, примыкающую к полотну решетки в ее центральной части [2]. Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a fluidized bed apparatus containing a working chamber with loading nozzles, a gas distribution grill made with one-sided inclination and connected to an air box, and an unloading pipe adjacent to the lattice web in its central part [2 ].
Недостатком известного аппарата является низкая надежность, обусловленная образованием застойных зон и спеканием материала в нижних углах решетки из-за задержки и скопления в них наиболее крупных частиц угля, породы и серного колчедана, имеющего более высокую плотность (- 5,5 т/м3) по сравнению с углем (- 1,4 т/м3), а также повышенное образование оксидов серы в этих частях и связанную с этим необходимость подавать в слой дополнительное количестве сорбента (известняка, доломита и т.п.) для нейтрализации SO2.A disadvantage of the known apparatus is the low reliability due to the formation of stagnant zones and sintering of material in the lower corners of the lattice due to the delay and accumulation in them of the largest particles of coal, rock and sulfur pyrite, having a higher density (-5.5 t / m 3 ) in comparison with coal (- 1.4 t / m 3 ), as well as the increased formation of sulfur oxides in these parts and the associated need to supply an additional amount of sorbent (limestone, dolomite, etc.) to the layer to neutralize SO 2 .
Целью изобретения является устранение застойных зон в газораспределительной решетке, что существенно улучшит работу аппарата: позволит своевременно вывести из камеры частицы породы, серного колчедана, посторонние частицы и крупные частицы угля, что повысит надежность работы аппарата. The aim of the invention is to eliminate stagnant zones in the gas distribution grid, which will significantly improve the operation of the apparatus: it will allow timely removal of particles of rock, sulfur pyrite, foreign particles and large particles of coal from the chamber, which will increase the reliability of the apparatus.
Для достижения указанного технического результата в описываемом аппарате для проведения процессов во взвешенном слое, содержащем рабочую камеру с патрубками загрузки, наклонную газораспределительную решетку, подключенную к воздушному коробу, и разгрузочную трубу, последняя расположена в углу рабочей камеры и примыкает к углу газораспределительной решетки, наклоненной относительно плоскости среза трубы двумя образующими указанный угол гранями на угол 5...15o.To achieve the specified technical result in the described apparatus for carrying out processes in a suspended layer containing a working chamber with loading nozzles, an inclined gas distribution grid connected to the air box, and an unloading pipe, the latter is located in the corner of the working chamber and is adjacent to the corner of the gas distribution grid, inclined relative to the plane of the pipe cut by two edges forming the specified angle at an angle of 5 ... 15 o .
Целесообразно газораспределительную решетку выполнять составной, из взаимозаменяемых колосников. It is advisable that the gas distribution grill be made integral of interchangeable grid-irons.
Отличием от прототипа является то, что разгрузочная труба расположена в углу рабочей камеры и примыкает к углу газораспределительной решетки, наклоненной относительно плоскости среза трубы двумя образующими указанный угол гранями на угол 5...15o.The difference from the prototype is that the discharge pipe is located in the corner of the working chamber and adjacent to the corner of the gas distribution grid, tilted relative to the plane of the pipe cut by two edges forming the specified angle at an angle of 5 ... 15 o .
Указанные отличия в конструкции аппарата способствуют быстрой транспортировке попадающих на нее частиц к разгрузочной трубе и ликвидации застойных зон. Углы поворота наклона полотна газораспределительной решетки 5...15o подобраны экспериментально и являются оптимальными.These differences in the design of the apparatus contribute to the rapid transportation of particles falling on it to the discharge pipe and the elimination of stagnant zones. The angle of rotation of the slope of the gas distribution grid 5 ... 15 o are selected experimentally and are optimal.
В случае выполнения газораспределительной решетки из взаимозаменяемых колосников упрощается технология изготовления аппарата и его ремонт. Кроме того, можно изготовить колосники с различным живым сечением и собирать полотно решетки по различным схемам (ступенчатое повышение живого сечения, или чередующаяся величина живого сечения и др.), что может способствовать улучшению перемешивания, интенсификации процесса горения. In the case of a gas distribution grill made of interchangeable grid-irons, the manufacturing technology of the apparatus and its repair are simplified. In addition, it is possible to make grate with different live sections and assemble the grating canvas according to various schemes (stepwise increase in live section, or alternating size of living section, etc.), which can contribute to the improvement of mixing, intensification of the combustion process.
Разгрузочная труба примыкает к полотну газораспределительной решетки в нижнем углу, а газораспределительная решетка наклонена (приподнята) относительно плоскости среза трубы за две грани: за грань, примыкающую к разгрузочной трубе, и за противоположную, напротив среза трубы, что позволяет своевременно выводить из камеры частицы породы, серного колчедана, другие посторонние примеси, которые присутствуют в низкосортном топливе. Такая выгрузка улучшает работу газораспределительной решетки в тепловом отношении (предотвращает перегрев, исключает спекание материала слоя) и улучшает работу газового тракта аппарата (стабилизирует аэродинамическое сопротивление всех узлов). The discharge pipe adjoins the gas distribution grid in the lower corner, and the gas distribution lattice is tilted (raised) relative to the cut plane of the pipe for two faces: for the side adjacent to the discharge pipe, and for the opposite, opposite the pipe cut, which allows timely removal of rock particles from the chamber , pyrite, other impurities that are present in low-grade fuel. Such unloading improves the work of the gas distribution grill in the heat ratio (prevents overheating, eliminates sintering of the layer material) and improves the gas path of the apparatus (stabilizes the aerodynamic resistance of all nodes).
На чертеже представлена схема аппарата для проведения процесса во взвешенном слое. The drawing shows a diagram of an apparatus for carrying out the process in a suspended layer.
Аппарат содержит расширяющуюся вверх реакционную камеру 1, соединенную с загрузочным узлом, включающим питатель топлива 2 и бункер 3, и с газораспределительной решеткой 4 (может быть выполнена из целикового полотна или из отдельных перфорированных колосников 5), под которой, в нижней части камеры 1, установлено разгрузочное приспособление, выполненное в виде вертикальной разгрузочной трубы 6 и снабженное воздушным затвором 7. В нижней части камеры 1 расположены воздушный короб 8 и патрубок 9 для ввода окислителя (воздуха) под решетку. В средней части камеры 1 расположены поверхности нагрева 10, а ниже расположены узел перелива - переточный патрубок 11 для разгрузки взвешенного слоя от избытков золы и стабилизации высоты взвешенного слоя. Верхняя часть камеры сообщается с очистным сооружением 12. Газораспределительная решетка 4 наклонена (приподнята) относительно плоскости среза трубы за две грани: за грань, примыкающую к разгрузочной трубе, и противоположную, напротив среза трубы и углы наклона составляют 5...15o. Вентиляторы для подачи окислителя в камеру, растопочное устройство и линия подвода охладителя слоя на схеме не показаны.The apparatus contains an upwardly expanding reaction chamber 1 connected to a loading unit including a fuel feeder 2 and a hopper 3, and with a gas distribution grill 4 (may be made of a whole web or of individual perforated grates 5), under which, in the lower part of the chamber 1, an unloading device is installed, made in the form of a vertical unloading pipe 6 and equipped with an air lock 7. In the lower part of the chamber 1 there is an air box 8 and a pipe 9 for introducing an oxidizer (air) under the grate. In the middle part of the chamber 1, heating surfaces 10 are located, and an overflow unit is located below - an overflow pipe 11 for unloading the suspended layer from excess ash and stabilizing the height of the suspended layer. The upper part of the chamber communicates with the treatment plant 12. The gas distribution grill 4 is inclined (raised) relative to the cut plane of the pipe for two faces: for the face adjacent to the discharge pipe and the opposite, opposite the pipe cut and the inclination angles are 5 ... 15 o . Fans for feeding the oxidizing agent into the chamber, the kindling device and the supply line of the layer cooler are not shown in the diagram.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
В камеру 1 через узел 2 из бункера 3 подают твердое топливо. Снизу аппарата через газораспределительную решетку 4 подают окислитель -воздух. При этом частицы золы выгружают через переточный патрубок 11, провал удаляют через разгрузочную трубу 6, а продукты сгорания омывают поверхность нагрева 10 и выбрасываются через очистное сооружение 12 в атмосферу. In the chamber 1 through the node 2 from the hopper 3 serves solid fuel. The bottom of the apparatus through the gas distribution grid 4 serves the oxidizer-air. In this case, the ash particles are discharged through the transfer pipe 11, the failure is removed through the discharge pipe 6, and the combustion products wash the heating surface 10 and are discharged through the treatment plant 12 into the atmosphere.
Для предотвращения выгрузки частиц топлива из кипящего слоя в разгрузочную трубу 6 подают повышенное количество воздуха. Для стабилизации температуры кипящего слоя на уровне, предотвращающем его шлакование в слой вводят струей техническую воду, водную суспензию известняка или флотоотходы. To prevent the unloading of fuel particles from the fluidized bed in the discharge pipe 6 serves an increased amount of air. To stabilize the temperature of the fluidized bed at a level that prevents its slagging, industrial water, an aqueous suspension of limestone or fleet wastes are injected into the layer.
При стабильном процессе горения наиболее крупные (сырые) частицы топлива сначала спускаются в нижнюю часть слоя и там циркулируют до подсушки и воспламенения. Частицы породы, серного колчедана, крупные частицы угля, превышающие по размеру класс используемого топлива, падают на решетку 4, имеющую двухсторонний наклон и скатываются по полотну решетки 4 в разгрузочную трубу 6. Подача под решетку 4 воздуха, имеющего температуру окружающей среды, способствует быстрой транспортировке таких частиц к разгрузочной трубе 6, при этом частицы серного колчедана быстро выводятся из слоя и не успевают окислиться. Основная масса частиц угля сгорает во взвешенном слое. Если уголь высокозольный, то по мере выгорания горючих веществ плотность частиц уменьшается, они поднимаются вверх и на конечной стадии (при заданном озолении частиц) происходит их самовыгрузка через переточный патрубок 11. With a stable combustion process, the largest (raw) fuel particles first descend into the lower part of the layer and circulate there before drying and ignition. Particles of rock, pyrite, large coal particles that are larger than the class of fuel used, fall on the lattice 4, which has a two-sided inclination, and roll down the lattice 4 into the discharge pipe 6. Air supply under the lattice 4, which has an ambient temperature, facilitates fast transportation such particles to the discharge pipe 6, while the particles of sulfur pyrite are quickly removed from the layer and do not have time to oxidize. The bulk of the coal particles burn in the suspended layer. If the coal is high ash, then as the combustible substances burn out, the particle density decreases, they rise upward and at the final stage (for a given ashing of the particles) they self-discharge through the transfer branch pipe 11.
Оптимальным является наклон газораспределительной решетки относительно плоскости среза трубы, на угол 5...15o (наклон осуществляют за грань, расположенную напротив среза трубы и за противоположную, примыкающую к разгрузочной трубе). При углах, меньших 5o, наблюдается задержка отдельных тяжелых частиц на полотне решетки. При углах, больших 15o, ухудшается процесс горения за счет резкого увеличения порозности слоя в нижней части, влияния пристенных эффектов (истирания стен камеры, изменения сопротивления, увеличения перепадов давления).The optimum is the inclination of the gas distribution grid relative to the plane of the pipe cut, at an angle of 5 ... 15 o (the inclination is carried out for the face located opposite the pipe cut and for the opposite adjacent to the discharge pipe). At angles less than 5 o , there is a delay of individual heavy particles on the canvas of the lattice. At angles greater than 15 o , the combustion process deteriorates due to a sharp increase in the porosity of the layer in the lower part, the influence of wall effects (abrasion of the chamber walls, changes in resistance, increase in pressure drops).
Работу аппарата иллюстрируют следующие примеры. The operation of the apparatus is illustrated by the following examples.
Пример 1. Высокозольное топливо (промпродукт угля марки "Т" ЦОФ "Чумаковская") с теплотой сгорания 3500 ккал/кг класса 0-25 мм забрасывают на поверхность разогретого до 930-950oC кипящего слоя высотой 1000 мм. Порозность слоя по оценке в стандартном режиме 0,5-0,6. Избыточное тепло отводится за счет охлаждения слоя струей водно-известковой суспензии с концентрацией твердого вещества 300-400 т/л. В зоне свода поддерживают разрежение, близкое к нулю. Скорость газа в разгрузочной трубе поддерживают в пределах 15-18 м/с, что позволяет выгружать тяжелые частицы через разгрузочную трубу, а более легкую часть золы - через переточный патрубок. Некоторую часть золы отводят вместе с дымовыми газами, выполняющими роль газа-теплоносителя. Теплонапряжение газораспределительной решетки составляет 6-10 МВт/м2 и изменяется в зависимости от доли мелочи (фракция 0-1 мм) в топливе.Example 1. High-ash fuel (industrial product of coal grade "T" TsOF "Chumakovskaya") with a calorific value of 3500 kcal / kg of class 0-25 mm is cast onto a surface of a fluidized bed up to 930-950 o C 1000 mm high. The porosity of the layer as estimated in the standard mode is 0.5-0.6. Excess heat is removed by cooling the layer with a stream of a water-lime suspension with a solids concentration of 300-400 t / l. In the arch zone, a negative pressure close to zero is maintained. The gas velocity in the discharge pipe is maintained within 15-18 m / s, which allows heavy particles to be discharged through the discharge pipe, and the lighter part of the ash through the transfer pipe. Some part of the ash is discharged together with flue gases, which act as a coolant gas. The heat supply voltage of the gas distribution grid is 6-10 MW / m 2 and varies depending on the fraction of fines (fraction 0-1 mm) in the fuel.
Наклон газораспределительной решетки устанавливали поворотом газораспределительной решетки вокруг осей Y и X в прямоугольной декартовой системе координат: - вокруг оси Y на 8o, а вокруг оси X - на 9o.The inclination of the gas distribution grid was established by turning the gas distribution lattice around the Y and X axes in a rectangular Cartesian coordinate system: - around the Y axis by 8 o , and around the X axis - by 9 o .
Содержание серы в материале, выгружаемом через разгрузочную трубу, 32,5%. Общий КПД топочного устройства при коэффициенте избытка воздуха 1,3 составляет 85%. The sulfur content in the material discharged through the discharge pipe is 32.5%. The overall efficiency of the combustion device with an air excess ratio of 1.3 is 85%.
Пример 2. В том же топочном устройстве сжигают подмосковный уголь (шахта "Бельковская") с теплотой сгорания 2130-2380 Ккал/кг, класс 0-25 мм. Example 2. In the same furnace device, coal near Moscow is burned (Belkovskaya mine) with a calorific value of 2130-2380 Kcal / kg, class 0-25 mm.
Расположение полотна решетки и других основных узлов такое же, как и в примере 1. Слой охлаждают потоком воды, направленным встречно псевдосжижающему воздуху. Сжигание осуществляют с коэффициентом избытка воздуха 1,3. Теплонапряжение газораспределительной решетки 4,65 МВт/м2. Потери тепла с механическим недожогом составляют: в уносе - 5,4%, в переливе (перетоке) - 0,8%.The location of the lattice web and other basic units is the same as in example 1. The layer is cooled by a stream of water directed counter to the fluidizing air. Burning is carried out with a coefficient of excess air of 1.3. Heat distribution of the gas distribution grid 4.65 MW / m 2 . Losses of heat with a mechanical burnout are: in the ablation - 5.4%, in the overflow (overflow) - 0.8%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92005743A RU2103600C1 (en) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | Apparatus for conducting processes in suspended layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92005743A RU2103600C1 (en) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | Apparatus for conducting processes in suspended layer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92005743A RU92005743A (en) | 1995-01-20 |
| RU2103600C1 true RU2103600C1 (en) | 1998-01-27 |
Family
ID=20131905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU92005743A RU2103600C1 (en) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | Apparatus for conducting processes in suspended layer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2103600C1 (en) |
-
1992
- 1992-11-20 RU RU92005743A patent/RU2103600C1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1245830A (en) | Method of introducing dry sulfur oxide absorbent material into a furnace | |
| US5937772A (en) | Reburn process | |
| US4303023A (en) | Fluidized bed fuel burning | |
| CN104154530B (en) | Double-flow-state clean combustion boiler and double-flow-state clean combustion technology | |
| US4502397A (en) | Pre-drying fuel in steam generator with integral down-draft dryer | |
| US4056069A (en) | Method of burning refuse | |
| US4047489A (en) | Integrated process for preparing and firing bagasse and the like for steam power generation | |
| US4480557A (en) | Steam generator with integral down-draft dryer | |
| RU2103600C1 (en) | Apparatus for conducting processes in suspended layer | |
| US4485747A (en) | Reducing pollutant emissions by fines removal | |
| US4592289A (en) | Reducing pollutant emissions from a spreader-stoker-fired furnace by stoichiometric control | |
| CA1290988C (en) | Method of combustion for fluidized bed incinerators | |
| SU1149105A1 (en) | Bluidized bed furnace | |
| SU1755005A1 (en) | Method of crushed-coal grate firing | |
| RU38217U1 (en) | BOILER UNIT FOR BURNING MILLING PEAT AND WOOD WASTE IN A BOILING LAYER | |
| RU2244873C2 (en) | Furnace for burning wood wastes in fluidized bed | |
| SU1719781A1 (en) | Fluidized-bed apparatus | |
| KR930005289B1 (en) | Desulphurization method and apparatus of exhaust gas | |
| JPH0429932B2 (en) | ||
| RU2032125C1 (en) | Primary furnace | |
| Gulyurtlu et al. | Fluidised bed combustion of corkwaste | |
| JPS63105308A (en) | Method of recovery of combustion heat of waste tires and the like | |
| CN2033470U (en) | Step-rate, dowble bed, cycling fluidized-bed combustion boiler | |
| RU2109216C1 (en) | Process of burning of hydrolyzed lignin in boiler furnace | |
| JP2643720B2 (en) | Method and apparatus for reducing emitted pollutants in flue gas |