RU2237834C1 - Способ сжигания твердого топлива и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ сжигания твердого топлива и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237834C1 RU2237834C1 RU2003103818/03A RU2003103818A RU2237834C1 RU 2237834 C1 RU2237834 C1 RU 2237834C1 RU 2003103818/03 A RU2003103818/03 A RU 2003103818/03A RU 2003103818 A RU2003103818 A RU 2003103818A RU 2237834 C1 RU2237834 C1 RU 2237834C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- fuel
- burning
- phases
- drying
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии сжигания твердого топлива, преимущественно мелкодисперсных отходов растениеводства и деревообработки, и может быть использовано в сельском хозяйстве, лесной, химической и топливной промышленности. Способ сжигания твердого топлива, преимущественно мелкодисперсных растительных отходов, включает загрузку топлива с образованием откоса, горение во взвешенном состоянии и на решетке, подачу первичного и вторичного воздуха, причем подача первичного воздуха секционирована по площади решетки. Откос образуют на входе решетки, а ее площадь секционируют, по крайней мере, по четырем фазам сжигания топлива: подсушка, воспламенение, горение летучих веществ, выгорание коксового остатка. Подсушку проводят в опускающемся слое откоса. Границы следующих за подсушкой фаз горения устанавливают, предварительно рассчитав величины τI и VB/ρч для каждой фазы, изменяя положение пластин в воздуховодах первичного воздуха, таким образом, что отношение площадей соответствующих секций решетки соответствует зависимости (τ1 VB/ρч)1:(τ2 VB/ρч)2:(τ3 VB/ρч)3, где индексы 1, 2 и 3 относятся к фазам воспламенения, горения летучих веществ и выгорания коксового остатка; τ, VB – длительность горения и скорость уноса крупных частиц топлива в соответствующей фазе горения; ρч – плотность навески топлива в той же фазе. Охарактеризовано устройство для реализации описанного способа. Технический результат: повышение полноты сгорания растительных отходов и надежности работы устройства. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к технологии сжигания твердого топлива, преимущественно мелкодисперсных отходов растениеводства и деревообработки, и может быть использовано в сельском хозяйстве, лесной, химической и топливной промышленности.
Известен способ сжигания мелких частиц угля в псевдоожиженном слое, при газификации которых предусмотрена подача горячего (~200°С) вторичного воздуха в количестве до 25% от общего его расхода, и устройство для его осуществления, содержащее бункер, шнек, газораспределяющую решетку, газогенератор и котел-утилизатор (Гальперин Н.И. и др. Основы техники псевдоожижения. М.: Химия, 1967, с.423).
Этот способ не обеспечивает полноту сгорания топлива.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ сжигания твердого топлива, включающий загрузку топлива с образованием откоса, горение во взвешенном состоянии и на решетке, подачу первичного и вторичного воздуха, причем подача первичного воздуха секционирована по площади решетки, по крайней мере, по четырем фазам сжигания топлива: подсушка, воспламенение, горение летучих веществ, выгорание коксового остатка, причем подсушку проводят в опускающемся слое откоса (RU 2099638 C1, F 23 N 1/00, 20.12.1997). В том же источнике информации описано устройство для осуществления способа, содержащее корпус, решетку, секционированную в соответствии с фазами сжигания топлива: подсушка, воспламенение, горение летучих веществ, выгорание коксового остатка, средства загрузки топлива и удаления остатков горения.
Рассмотренный способ обеспечивает достаточно полное сжигание частиц угля, но малоэффективен при сжигании растительных отходов, в составе которых содержание летучих веществ превышает 75...80%.
Задачей изобретения являются повышение полноты сгорания растительных отходов и надежности работы топочного устройства.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе сжигания твердого топлива, преимущественно мелкодисперсных растительных отходов, включающем загрузку топлива с образованием откоса, горение во взвешенном состоянии и на решетке, подачу первичного и вторичного воздуха, причем подача первичного воздуха секционирована по площади решетки, образование откоса на входе решетки, и секционирование ее площади, по крайней мере, по четырем фазам сжигания топлива: подсушка, воспламенение, горение летучих веществ, выгорание коксового остатка, причем подсушку проводят в опускающемся слое откоса, границы следующих за подсушкой фаз горения устанавливают, предварительно рассчитав величины τi и VВ/ρч для каждой фазы, изменяя положение пластин в воздуховодах первичного воздуха, таким образом, что отношение площадей соответствующих секций решетки соответствует зависимости
(τ1 VВ/ρч)1:(τ2 VВ/ρч)2:(τ3 VВ/ρч)3,
где индексы 1, 2 и 3 относятся к фазам воспламенения, горения летучих веществ и выгорания коксового остатка, τ, Vв - длительность горения и скорость уноса крупных частиц топлива в соответствующей фазе горения; ρч - плотность навески топлива в той же фазе.
Поставленная задача решается также за счет того, что устройство для сжигания твердого топлива, преимущественно мелкодисперсных растительных отходов, способом по п.1, содержит корпус, решетку, секционированную в соответствии с фазами сжигания топлива: подсушка, воспламенение, горение летучих веществ, выгорание коксового остатка, средства загрузки топлива и удаления остатков горения, причем днища воздуховодов первичного дутья на границах между секциями соответствующих фаз подсушки, воспламенения, горения летучих веществ и выгорания коксового остатка снабжены поворотными пластинами с возможностью изменения положения границ секций и, тем самым, соотношений площадей решеток этих секций.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена схема общего вида устройства; на фиг.2 - зависимость температуры горения Тч частицы лузги подсолнечника (1) и сечки соломы (2) от времени τ (I, II, III, IV - фазы подсушки, воспламенения, горения летучих, выгорания коксового остатка); на фиг.3 - зависимости скорости витания Vв (1, 3) и плотности ρч (2, 4) частиц лузги подсолнечника (1, 2) и сечки соломы (3, 4); на фиг.4 - профили температуры горения лузги подсолнечника по длине решетки по известному способу (1, 3) и по заявленному способу (2, 4): 1, 2 - температура на уровне фурм; 3, 4 - температура над слоем; I, II, III, IV - фазы сжигания.
Устройство включает корпус 1, забрасывающее средство (средство загрузки) 2, секционированную решетку 3, откос из поступающего на сжигание топлива 4, заслонки 5, воздуховоды первичного воздуха 6, 7, 8, 9, пластины 10, вентилятор первичного дутья 11, средство разгрузки очаговых остатков 12, отверстие в корпусе для подачи горячего воздуха 13, заслонку 14, вентилятор вторичного воздуха 15, фурмы для подачи вторичного воздуха 16, сталкивающее средство 17, заслонку 18, канал подачи первичного воздуха для сжигания взвешенного топлива 19, воздуховод для охлаждения разгрузочного устройства 20.
Способ осуществляют следующим образом.
Мелкодисперсное топливо забрасывают (загружают) на секцию решетки фазы подсушки, на которой оно располагается под углом естественного откоса 4, через воздуховод 6 подают первичный воздух, расход которого регулируют заслонкой 5, часть первичного воздуха подают через канал 19. На следующих секциях сыпучее мелкодисперсное топливо псевдоожижается, воспламеняется и сгорает, очаговые остатки поступают в разгрузочное средство 12 и удаляются из устройства. В случае использования несыпучего топлива его перемещение по решетке осуществляют с помощью сталкивающего средства 17. Границу фазы подсушки определяют по первым признакам воспламенения летучих и устанавливают поворотную пластину в днище канала 6 по этой границе и принимают максимальный расход первичного воздуха в эту секцию, при котором сохраняется устойчивость опускающегося слоя, так как в этом случае будет достигнут максимальный коэффициент теплообмена. В случае поступления топлива повышенной влажности граница этой фазы сдвигается вниз по решетке, соответственно перемещают пластину 10, закрепленную в днище канала 6 и увеличивают расход воздуха в этом канале. При этом снижается угол естественного откоса. Подачу воздуха ограничивают устойчивостью слоя с меньшим углом откоса. Границы фаз горения, следующих за фазой подсушки, устанавливают, предварительно рассчитав величины τi и VВ/ρч для каждой фазы, изменяя положение пластин 10 в воздуховодах первичного воздуха 7, 8, 9 таким образом, что отношение площадей соответствующих секций решетки соответствует зависимости
(τ1 VВ/ρч)1:(τ2 VВ/ρч)2:(τ3 VВ/ρч)3,
где индексы 1, 2, 3 относятся к фазам воспламенения, горения летучих веществ и выгорания коксового остатка, τ; Vв - длительность горения и скорость уноса крупных частиц топлива в соответствующей фазе горения; ρч - плотность навески топлива в той же фазе.
С целью повышения надежности работы средство разгрузки охлаждают воздухом, подаваемым в воздуховод 20 с последующим использованием его в качестве вторичного при выгорании коксового остатка. Нагретый воздух в устройство поступает через отверстие в корпусе 13, а его подачу регулируют заслонкой 5.
Через боковые фурмы подают вторичный воздух для дожига мелких частиц, выносимых из слоя и летучих. Расход вторичного воздуха изменяют заслонкой 14, его необходимое количество рассчитывают из выражения:
αв=(Q1+Q2)/Qт,
где αв - коэффициент избытка воздуха; Q1, Q2, Qт - количество первичного, вторичного, теоретически необходимого воздуха соответственно.
Величину αв при сжигании растительных отходов обычно выбирают в интервале 1,1...1,3 при использовании в качестве теплоносителя высокотемпературной смеси дымовых газов с воздухом, в интервале 1,3...1,5 в случае подогрева воздуха в воздухонагревателе с трубами из жаропрочной стали и 1,5...1,8 - из углеродистой стали. Замеры первичного и вторичного воздуха осуществляют на всасывающих патрубках вентиляторов 15 и 21. Расчет теоретически необходимого воздуха осуществляют по известному расходу и элементному составу топлива.
Для определения величин τ1 VВ, τч и Тк, где Тк - температура горения частицы, были проведены лабораторные исследования по сжиганию частиц растительных отходов лузги подсолнечника, сечки соломы, а также щепы. Часть этих данных приведена в таблице, в частности, по сжиганию частиц лузги подсолнечника с приведенным диаметром 3,0 мм, влажностью 15...18% и частиц сечки соломы с приведенным диаметром 5,0 мм, влажностью 18...20%. Отношение площадей секций решетки по фазам горения составит для сухих (до 18%) растительных отходов: лузга подсолнечника - 2,5:4:6:5, сечка соломы - 7:13:11:18, щепа - 2:1,2:5:7.
Пример 1. Площадь решетки топочного устройства F≈1,6 м2. Экспериментально для лузги подсолнечника установлено следующее соотношение параметра (τi VВ/ρч) по фазам 2,5:4:6:5. Площадь решетки под фазу подсушки составляет ≈0,23 м2.
Пример 2. Растительные отходы: лузгу подсолнечника и сечку соломы сжигали в опытном топочном устройстве мощностью 1,5 МВт, агрегатированном с зерносушилкой СК - 5 производительностью 10 т/ч в АО "Кавказ" Краснодарского края.
Профили температурного поля при сжигании лузги подсолнечника при производительности - 418 кг/ч для случая распределения площади решетки по длительности фаз сжигания 2,5:4:6:5 приведены на фиг.2.
Установлено существенное выравнивание температурного профиля, а также сокращение уноса с 4 до 2% и содержания горючих веществ в шлаке с 3 до 1,5% при работе согласно заявленного способа. Установлено снижение потерь топлива с уносом и шлаком более чем в 2 раза, кроме того, повышена надежность средства удаления очаговых остатков.
Claims (2)
1. Способ сжигания твердого топлива, преимущественно мелкодисперсных растительных отходов, включающий загрузку топлива с образованием откоса, горение во взвешенном состоянии и на решетке, подачу первичного и вторичного воздуха, причем подача первичного воздуха секционирована по площади решетки, откос образуют на входе решетки, а ее площадь секционируют, по крайней мере, по четырем фазам сжигания топлива: подсушка, воспламенение, горение летучих веществ, выгорание коксового остатка, причем подсушку проводят в опускающемся слое откоса, отличающийся тем, что границы следующих за подсушкой фаз горения устанавливают, предварительно рассчитав величины τI и VB/ρч для каждой фазы, изменяя положение пластин в воздуховодах первичного воздуха, таким образом, что отношение площадей соответствующих секций решетки соответствует зависимости
(τ1 VB/ρч)1 : (τ2 VB/ρч)2 : (τ3 VB/ρч)3 ,
где индексы 1, 2 и 3 относятся к фазам воспламенения, горения летучих веществ и выгорания коксового остатка;
τ, VB – длительность горения и скорость уноса крупных частиц топлива в соответствующей фазе горения;
ρч – плотность навески топлива в той же фазе.
2. Устройство для сжигания твердого топлива, преимущественно мелкодисперсных растительных отходов способом по п.1, содержащее корпус, решетку, секционированную в соответствии с фазами сжигания топлива: подсушка, воспламенение, горение летучих веществ, выгорание коксового остатка, средства загрузки топлива и удаления остатков горения, причем днища воздуховодов первичного дутья на границах между секциями соответствующих фаз подсушки, воспламенения, горения летучих веществ и выгорания коксового остатка снабжены поворотными пластинами с возможностью изменения положения границ секций и, тем самым, соотношений площадей решеток этих секций.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003103818/03A RU2237834C1 (ru) | 2003-02-10 | 2003-02-10 | Способ сжигания твердого топлива и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003103818/03A RU2237834C1 (ru) | 2003-02-10 | 2003-02-10 | Способ сжигания твердого топлива и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003103818A RU2003103818A (ru) | 2004-08-27 |
RU2237834C1 true RU2237834C1 (ru) | 2004-10-10 |
Family
ID=33537590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003103818/03A RU2237834C1 (ru) | 2003-02-10 | 2003-02-10 | Способ сжигания твердого топлива и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237834C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631874C2 (ru) * | 2016-01-29 | 2017-09-28 | Сергей Анатольевич Павлов | Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках |
RU2665409C2 (ru) * | 2016-08-02 | 2018-08-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибнииуглеобогащение" | Способ получения металлургического среднетемпературного кокса в кипящем слое |
-
2003
- 2003-02-10 RU RU2003103818/03A patent/RU2237834C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631874C2 (ru) * | 2016-01-29 | 2017-09-28 | Сергей Анатольевич Павлов | Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках |
RU2665409C2 (ru) * | 2016-08-02 | 2018-08-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибнииуглеобогащение" | Способ получения металлургического среднетемпературного кокса в кипящем слое |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5279234A (en) | Controlled clean-emission biomass gasification heating system/method | |
US4030895A (en) | Apparatus for producing combustible gases from carbonaceous materials | |
CN105090993B (zh) | 一种内置式污泥综合干化焚烧系统及污泥干化焚烧方法 | |
CA1271326A (en) | Fluid bed hog fuel dryer | |
CN105889901B (zh) | 一种燃烧方捆秸秆的固定炉排锅炉 | |
JP2008057935A (ja) | ストーカ式焼却炉及びその燃焼制御方法 | |
CN100494780C (zh) | 一种煅烧清除垃圾焚烧锅炉含二恶英飞灰的系统 | |
RU100184U1 (ru) | Вихревая топка | |
JP5767084B2 (ja) | 植物性有機物を含む原料の流動炭化方法 | |
RU2237834C1 (ru) | Способ сжигания твердого топлива и устройство для его осуществления | |
JP4396843B2 (ja) | 籾がらの多段流動層燃焼法 | |
US4377117A (en) | Particulate waste wood firing system | |
US4126518A (en) | Method and inclined chamber furnace for carbonizing fluent carbon-containing material | |
CN205664359U (zh) | 一种燃烧方捆秸秆的固定炉排锅炉 | |
RU2775844C1 (ru) | Установка для огневой утилизации отходов | |
RU2122680C1 (ru) | Способ сжигания твердого топлива | |
RU38217U1 (ru) | Котлоагрегат для сжигания фрезерного торфа и древесных отходов в кипящем слое | |
RU2319894C1 (ru) | Способ сжигания высоковлажных древесных сыпучих отходов и устройство для его осуществления | |
JP2001235133A (ja) | 有機系廃棄物の縦型自燃式炭化炉の操業方法 | |
US20240240788A1 (en) | A Biochar Production Plant, A Combustion Chamber and a Method of Operating the Combustion Chamber | |
RU2798552C1 (ru) | Комплекс термического обезвреживания и утилизации органосодержащих отходов | |
US4377115A (en) | Furnace for burning particulate wood waste material | |
RU2244873C2 (ru) | Топка для сжигания древесных отходов в кипящем слое | |
RU2749261C2 (ru) | Установка термоокислительного коксования | |
RU2154237C1 (ru) | Устройство для сжигания горючих материалов и отходов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050211 |