SU1015182A1 - Устройство дл сжигани топлива - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА, содержащее камеру сгорани  с по крайней мере одним теплообменником , погруженным в слой сыпучего ииертного материала с верхним участком. образованным более мелкими частицами чем нижний, газораспределительной рошет кой и топливными соплами, одно из кото рых установлено в зоне верхнего сло , а также подключенную к вер.хнен части корпуса трубу отвода продуктов сгорани , снабженную устройством очистки послел них, отличающеес  тем, что, с целью повышени  экономичности, оно снабжено электронагревателем , между вер.хним и нижним участками сло  установлена дополнительна  газораспределительна  решетка, под которой размещено другое топливное сопло и упом нутый электронагреватель, а устройство очистки продуктов сгорани  выполнено в виде циклона, соединенного своим входным патрубком с трубой отвода проа S дуктов сгорани , а выходным, снабженным клапаном - мигалкой, - с верхней частью (Л камеры сгорани .

Description

Изобретение относитс  к тенлообменной технике и может быть использовано в тепло .энергетической и нефтехимической промышленност х .

Известны аппараты с кип щим слоем, имеющие корпус цилиндрической или квадратной формы с неохлаждаемыми или охлаждаемыми стенками, слой инертного, сыпучего материала или порошкообразного топлива с погруженными в слой устройствами дл  нагрева сло  и подачи топлива, стационарными или подвижными теплообменными поверхност ми из горизонтальных, наклонных или вертикальных труб, воздухораспределительную решетку, входное устройство дл  подвода в слой ожижающего газа, устройство дл  вывода продуктов сгорани  топлива 1.

Основными недостатками в этих аппаратах  вл етс  большое количество тепла, необходимое дл  разогрева всего сло , так как подводимое тепло расходуетс  еще и на нагревание жидкости, циркулирующей в теплообменнике, погруженном в слой, в св зи с этим требуетс  такое регулирование расхода нагреваемой жидкости, чтобы температура сло  равномерно повышалась до предела, необходимого дл  воспламенени  топлива, что усложн ет конструкцию и эксплуатацию аппарата, а также безвозвратный унос инертного материала с продуктами сгорани  топлива.

Наиболее близким по конструкции к предлагаемому  вл етс  устройство дл  сжигани  топлива, содержащее камеру сгорани  с по крайней мере одним теплообменником , погруженным в слой сыпучего инертного материала, с верхним участком, образованным более мелкими частицами, чем нижний, газораспределительной решеткой и топливными соплами, одно из которых установлено в зоне верхнего участка сло , а также подключенную к верхней части корпуса, трубу отвода продуктов сгорани , снабженную устройством очистки последних 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  экономичность вследствие большого расхода электроэнергии при растопке устройства.

Цель изобретени  - повышение экономичности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  сжигани  топлива, содержащее камеру сгорани  с по крайней мере одним теплообменником, погруженным в слой сыпучего инертного материала, с верхним участком, образованным более мелкими частицами, чем нижний, газораспределительной решеткой и топливными соплами , одно из которых установлено в зоне верхнего участка сло , а также подключенную к верхней части корпуса трубу отвода продуктов сгорани , снабженную устройством очистки последних, снабжено электронагревателем , между верхним и нижним участками сло  установлена дополнительна  газораспределительна  решетка, под которой размещено другое топливное сопло и упом нутый электронагреватель, а устройство очистки продуктов сгорани  выполнено в виде циклона, соединенного своим входным патрубком с трубой отвода продуктов сгорани , а выходным, снабженным клапаном-мигалкой, - с верхней частью камеры сгорани .

На чертеже изображено предлагаемое устройство дл  сжигани  топлива.

Устройство содержит камеру 1 сгорани  с по крайней мере одним теплообменником 2, погруженным в слой сыпучего инертного материала, с верхним участком 3, образованным более мелкими частицами, чем нижний 4, газораспределительными решетками 5 и б и топливными соплами 7 и 8, а также трубу 9 отвода продуктов сгорани , снабженную циклоном 10, соединенным своим входным патрубком с трубой 9, а выходным, снабженным клапаном-мигалкой 11, - с верхней частью камеры 1. Кроме того, камера 1 сгорани  выполнена квадратной формы из цельносварных вертикальных трубных панелей с коллекторами 12 и 13, узлом 14 подвода воздуха и электронагревателем 15. Высота сло  и инертного материала из крупных частиц составл ет не более 0,1 м.

Аппарат работает следующим образом.

Нагреваема  жидкость подаетс  в цельносварные трубные панели камеры 1, а затем в теплообменник 2. Через узел 14 подвода и газораспределительную решетку 6 подаетс  воздух в слой 4 инертного материала из крупных частиц, работающий в режиме фильтрации. Режим фильтрации обеспечиваетс  подавей соответствующего количества воздуха. Работа сло  из крупных частиц в режиме фильтрации выгоднее , так как коэффициент поперечного теплопереноса при этом намного меньше по сравнению с коэффициентом теплопереноса в режиме псевдоожижени . При локальном подводе растопочного топлива в сферу электронагревател  имеетс  возможность нагреть малый обьем сло  крупных частиц, ограниченный радиусом спирали электронагревател  15, до температуры воспламенени  топлива за более короткое врем  при меньшей подводимой электрической мощности. Кроме того, работа сло  4 из крупных частиц в режиме фильтрации предотвращает от засорени  уносом вышерасположенную газораспределительную решетку 5 и абразивный износ оболочки электронагревател  15.

Воздух из сло  4 крупных частиц проходит через основную газораспределительную решетку 5 в слой инертного материала из мелких частиц и приводит его в состо ние начала псевдоожижени . Затем включаетс  электронагреватель 15, разогреваетс  слой 4 до температуры воспламенени  топлива, после этого через сопло 8 подаетс  растопочное топливо.

Продукты сгорани  растопочного топлива поступают через решетку 5 в слой мелких частиц 3 и разогревают его до температуры воспламенени  рабочего топлива.

Слой 3 в период разогрева продолжает находитьс  в режиме начала псевдоожижени  и не контактирует со змеевиковым теплообменником 2, частично охлажда сь по периферии боковыми цельносварными панел ми камеры 1.

По достижении в слое 3 температуры воспламенени  топлива в него через сопло 7 подаетс  рабочее топливо, после воспламенени  которого прекращают подачу растопочного топлива, а воздух дл  горени  рабочего топлива продолжает поступать, поэтому слой 4 охлаждаетс , но продолжает находитьс  в состо нии фильтрации в любом режиме работы аппарата.

При увеличении расходов воздуха и топлива слой 3 из состо ни  начала псевдоожижени  постепенно переходит в режим развитого псевдоожижени . Высота кип щего сло  увеличиваетс , теплообменник 2 равномерно погружаетс  в слой, после чего аппарат начинает работать на полную производительность . Частицы инертного материала , уносимые из сло  3, частично улавливаютс  в циклоне 10 и через клапанмигалку 11 возвращаютс . Клапан-мигалка 11 позвол ет уловленные в циклоне 10 частицы подавать из зоны разрежени  после

циклона 10 в зону повышенного давлени  подслоевого пространства камеры 1 сгорани .

Непроизводительные расходы тепла при 5 растопке сокращены также за счет того, что фильтрующий слой из крупных частиц 4 теплоизолирован стенками, а змеевиковый теплообменник 2 не контактирует со слоем 3 из мелких частиц в режиме начала псевдоожижени  в то врем , как в известных устройствах он полностью погружен в слой и уже отводит тепло с момента начала растопки.

В устройстве дл  сжигани  топлива змеевиковый теплообменник 2 выполнен 5 многор дным по высоте дл  того, чтобы при подъеме или понижении нагрузки, когда высота кип щего сло  из мелких частиц плавно возрастает, поверхность нагрева, контактирующа  с кип щим слоем, постепенно увеличивалась или уменьшалась. 0 Таким образом обеспечиваетс  плавное регулирование тепловой нагрузки.

Вследствие того, что блок отвода продуктов сгорани  аппарата через патрубок последовательно св зан с циклоном и клапаном-мигалкой , удаетс  возвратить часть

5 уносимого инертного материала, что позволит экономить его расход и увеличить врем  работы аппарата без остановок дл  дозаправки . К тому же уменьшаетс  степень загр знени  окружающей среды и уменьшаетс  веро тность по влени  аварий. Все это делает предлагаемый аппарат более экономичным, более надежным, с большей годовой выработкой тепловой энергии.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА, содержащее камеру сгорания с по крайней мере одним теплообменником, погруженным в слой сыпучего инертного материала с верхним участком, образованным более мелкими частицами чем нижний, газораспределительной решет кой и топливными соплами, одно из кото рых установлено в зоне верхнего участка слоя, а также подключенную к верхней части корпуса трубу отвода продуктов сгорания, снабженную устройством очистки послед них, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности, оно снабжено электронагревателем, между верхним и нижним участками слоя установлена дополнительная газораспределительная решетка, под которой размещено другое топливное сопло и упомянутый электронагреватель, а устройство очистки продуктов сгорания выполнено в виде циклона, соединенного своим входным патрубком с трубой отвода продуктов сгорания, а выходным, снабженным § клапаном - мигалкой, - с верхней частью “ камеры сгорания.

   SU „„ 1015182 ч