SU1079987A1

SU1079987A1 - Device for treating hot dust-containing gas before waste recovery unit

Info

Publication number: SU1079987A1
Application number: SU823555906A
Authority: SU
Inventors: Николай Гаврилович Николенко; Тамара Михайловна Сахарнова; Евгений Иванович Жлобинский
Priority date: 1982-12-15
Filing date: 1982-12-15
Publication date: 1984-03-15

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГОРЯЧЕГО ЗАПЫЛЕННОГО ГАЗА ПЕРЕД ^ЕП- ЛОУТИЛИЗАТОРОМ, содержащее корпус с фильтром кип щего сло , теплообмен- ными поверхност ми, соплами гор чего запыленного.газа, расположенными в верхней части кип щего сло , и распределительной решеткой холодного чистого газа, отличающее- с тем, что, с целью повьнлени степени утилизации тепла, корпус разделен вертикальной перегородкой на две секции, в первой по ходу газа из которых размещен фильтр кип щего _ 'сло , а на вершине перегородки установлена треугольна отбойна призма.2.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что рассто ние от сопел гор чего запыленного газа до вершины призмы составл ет 3-5 высоты кип щего сло .3.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что рассто ние от вершины призмы до свода корпуса, равно эквивалентному диаметру второй по ходу запыленного газа секции.4.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что треугольна призма в основании вертикального сечени выполнена с углами, равными 45-50° и 55-60^^, причем угол 45-50^* обращен в сторону секции с фильтром .кип щего сло .5.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что треугольна призма выполнена с длиной ребра, •равной длине перегородки, а ширина основани призмы и перегородки составл ет 0,3-1 эквивалентного диаметра второй по ходу запыленного газа секции.>&,6.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что во второй по ходу запыленного газа секции установлены конвективные поверхности нагрева, соединенные с теплообменны- ми поверхност ми фильтра кип щего сло ,(Лс:^;оQO 00 •vl1. A DEVICE FOR TREATING A HOT DUST GAS BEFORE EH-LABELING, comprising a body with a fluidized bed filter, heat exchanging surfaces, hot dusty gas nozzles located in the upper part of the fluidized bed, and a distribution grid of cold clean gas, characterized by the fact that, in order to increase the degree of heat utilization, the casing is divided by a vertical partition into two sections, in the first along the gas from which is placed the filter of the fluidized bed _ ', and at the top of the partition there is a triangular baffle The device according to claim 1, characterized in that the distance from the nozzles of the hot dusty gas to the top of the prism is 3-5 times the height of the fluidized bed. 3. The device according to claim 1, characterized in that the distance from vertices of the prism to the body of the hull, equal to the equivalent diameter of the second along the dusty gas section 4. The device according to claim 1, characterized in that the triangular prism at the base of the vertical section is made with angles equal to 45-50 ° and 55-60 ^^, with an angle of 45-50 ^ * facing the section with the filter of the boiling layer. The device according to claim 1, characterized in that the triangular prism is made with an edge length equal to • the length of the partition, and The width of the base of the prism and the partition is 0.3-1 equivalent diameter of the second section along the dusty gas. > & 6. The device according to claim 1, characterized in that the second section along the dusty gas section is equipped with convective heating surfaces, connected to the heat exchanging surfaces of the fluidized bed filter, (ls: ^; oQO 00 • vl

Description

Изобретение относитс к использо вторичных энергоресурсов: теп отход щих газов и может быть применено в металлургической, химической и других отрасл х промыиленности. Известны устройства перед конвек тивными поверхност ми нагрева, содержащие в себе конструктивные элементы , способствующие очистке гор чего запыленного газа от пыли. К ним относ тс жалюзийные решетки, выполненные в виде комплекта стаци-онарно закрепленных пластин или уго ков, образующих щели дл прохода га за с изменением направлени его дви жени . Однако жалюзийные решетки быстро забиваютс оседающей на них пылью ij . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл обработки запыленного газа - аппарат кип щего сло , включакидий в себ распределительную решетку, через которую подаетс холодный очищенный газ, сопла дл подачи гор чего запыленного газа, рас положенные в верхней части кип щего сло , теплообменные поверхности в кип щем слое дл отвода тепла, трубопроводы дл подвода холодного чис того газа и отводы газа из аппарата 2. Недостатком этого устройства вл етс локализованный отвод газа через трубопровод, расположенный в подсводовом пространстве на стене, противолежащей вводу гор чего запыленного газа. В св зи с тем, что пл щадь сечени отвод щего трубопровод в несколько раз меньше площади сече ни аппарата кип щего сло , повышаетс скорость удал емого газа, сопровождающа с интенсивным выносом пыли. Эта пыль, поступающа на конвективные поверхности теплоутилизатора , приводит к износу омываемых поверхностей. Некоторые участки под вержены налипанию пыли м в-них нару шайс желаемый теплообмен, что ведет к снижению утилизации тепла. Цель изобретени - повышение сте пени утилизации тепла. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл обработки гор чего запыленного газа перед теплоути лиэаторрм содержащем корпус с фильт ром кип щего сло , теплообменными поверхност ми, соплами гор чего запыленного газа, расположенными в верхней части кип щего сло , и распределительной решеткой холодного чистого газа, корпус разделен верти кальной перегородкой на две секции, в первой по ходу газа из которых ра мещен фильтр кип щего сло , а на ве шине перегородки установлена тре угольна отбойна призма. Кроме того, рассто ние от с;опел гор чего запыленного газа до вершины призмы составл ет 3-5 высоты кип щего сло . Рассто ние от BepmHHFj призмы до свода корпуса равно эквивалент {ому диаметру второй по ходу запыленного раза секции. Треугольна призма в основании вертикального сечени выполнена с углами, равными 45-50и 55-60°, причем угол 45-50° обращен в сторону секции с фильтром кип щего сло . Треугольна призма выполнена с длиной ребра, равной длине перегородки , а ширина основани призмы и перегородки составл ет 0,3-1 эквиВс1лентного диаметра второй по ходу запыленного газа секции. Во второй по ходу запыленного газа секции установлены конвективные поверхности нагрева, соединенные с теплообменными поверхност ми фильтра кип щего сло . - Расст о ние от сопел гор чего запыленного газа до вершины призмы должно составл ть 3-5 высоты кип щего сло по следующим соображени м. С поверхности кип щего сло вместе с газами вырываютс твердые частицы и за счет повышенных локальных скоростей газа над слоем происходит их дальнейшее продвижение. Неизбежное усреднение скорости газа в надслоевом объеме приводит к выпадению частиц обратно в слой. Высота надслоевого пространства, достаточна дл осуществлени процесса сепарации, зависит от таких характеристик кип щего сло , как однородность псевдоожижени , физические свойства материала сло , фильтрационные скорости газа и др В предлагаемом устройстве объем, заключенный между уровн ми расположени сопел гор чего запыленного газа и вершиной призмы, вл етс сепарационным объемом, высота которого может ыть выбрана в пределах 3-5 высоты кип щего сло . Нижний предел, равный трем высотам кип щего сло , может быть выбран , если в устройстве создан кип щий слой, близкий по своей структуре к однородному, когда высота сло равна 1-1,5 эквивалентного диаметра сло , а распределительна решетка имеет живое сечение до 30% от общей площади решетки. Верхний предел, равный п ти высотам кип щего сло , может быть выбран , если по конструктивным соображени м , удобству монтажа, имеющем;/с дисперсному материалу дл сло , живому сечению рвлетки до 4% от общей ее площади слой в устройстве по своей структуре далек от однородного и турбулизаци сло св зана с выбранной дл данных условий скоростью фильтрации, близкой к скорости витани пыли, вводимой в слой.The invention relates to the use of secondary energy resources: heat of waste gases and can be applied in the metallurgical, chemical and other industries. Devices are known in front of convective heating surfaces that contain structural elements that facilitate the cleaning of hot dusty gas from dust. These include louvered grilles, made in the form of a set of stationary fixed plates or angles, forming slots for the passage of ha with changing the direction of its movement. However, the louvered grilles quickly become clogged with the dust ij deposited on them. Closest to the proposed technical entity is a device for treating dusty gas - a fluidized bed apparatus, including a distribution grid through which cold purified gas is supplied, nozzles for supplying hot dusty gas arranged in the upper part of the fluidized bed, heat exchange surfaces in the fluidized bed for heat removal, pipelines for supplying cold clean gas and gas withdrawals from the apparatus 2. The disadvantage of this device is localized gas discharge through the pipeline, p podsvodovom memory location in space on the wall opposite the entry of hot gas containing dust. Due to the fact that the cross section of the cross section of the discharge pipe is several times smaller than the cross section of the fluidized bed apparatus, the velocity of the removed gas is increased, which is accompanied by intensive dust removal. This dust, which enters the convective surfaces of the heat exchanger, leads to wear of the washed surfaces. Some areas are under sticking to the accumulation of dust and in-breach the desired heat exchange, which leads to a decrease in heat recovery. The purpose of the invention is to increase the degree of heat utilization. This goal is achieved by the fact that in a device for treating hot dusty gas there is a housing with a fluidized bed filter, heat exchange surfaces, hot dusty gas nozzles located in the upper part of the fluidized bed, and a cold clean gas distribution grid in front of the heat-dissipator. The body is divided by a vertical partition into two sections, in the first along the gas of which the fluidized bed filter is located, and on the partition wall there is a triangular baffle prism. In addition, the distance from s; hot dusty gas to the top of the prism is 3-5 times the height of the fluidized bed. The distance from the BepmHHFj of the prism to the body of the hull is equivalent to {the second diameter of the second section along the dusty section. The triangular prism at the base of the vertical section is made with angles of 45-50 and 55-60 °, with an angle of 45-50 ° facing the section with a fluidized bed filter. The triangular prism is made with an edge length equal to the length of the partition, and the width of the base of the prism and partition is 0.3-1 equivalent to the second diameter of the second section along the dusty gas section. In the second section along the dusty gas section, convective heating surfaces are installed, connected to the heat exchange surfaces of the fluidized bed filter. - The distance from the nozzles of the hot dusty gas to the top of the prism should be 3-5 heights of the fluidized bed as follows. Solid particles are pulled out from the surface of the fluidized bed along with the gases and due to the increased local velocities of the gas above the bed further progress. The inevitable averaging of the gas velocity in the over-layer volume leads to the precipitation of particles back into the layer. The height of the superlayer space sufficient for the separation process depends on the characteristics of the fluidized bed such as fluidization homogeneity, the physical properties of the bed material, gas filtration rates, etc. In the proposed device, the volume enclosed between the levels of the nozzles of the hot dusty gas and the top of the prism , Is a separation volume, the height of which can be chosen within 3-5 heights of the fluidized bed. The lower limit, equal to three heights of the fluidized bed, can be selected if a fluidized bed is created in the device that is close in its structure to a uniform one, when the bed height is 1-1.5 of the equivalent bed diameter, and the distribution grid has a cross section of up to 30 % of the total area of the lattice. The upper limit, equal to five heights of the fluidized bed, can be chosen, if for structural considerations, ease of installation, having a dispersed material for a layer, a live cross section of the rwlett, up to 4% of its total area from uniform and turbulization, the layer is associated with the filtration rate selected for these conditions, which is close to the soar velocity of the dust introduced into the layer.

В таком случае выбросы материало над слое в виде фонтанов достигает высоты, равной высоте сло , а выравнивание эпюры скоростей за пределами кип щего сло может достигатьс на рассто нии, равном 2-3 высотам кип щего сло . С учетом указанных .особенностей высота сепарационной зоны и выбираетс равной 5 высотам кип щего сло .In this case, the emissions of the material above the layer in the form of fountains reach a height equal to the height of the layer, and the alignment of the velocity profile outside the fluidized bed can be achieved at a distance equal to 2-3 heights of the fluidized bed. Taking into account the specified features, the height of the separation zone is chosen equal to 5 heights of the fluidized bed.

Угол призмы, обращенный к кип щему спою, прин т равным 45-50° дл того, чтобы частицы пыли, оседающие на отбойную призму могли скатыватьс С уклона обратно в кип щий слой. В св зи с тем, что угол естественного откоса дл большинства промышленных пылей находитс в интервале 2845° . Указанный угол призмы принимаетс равным 45-50°. Два значени 45- и 50 выбраны с учетом удобства исполнени призмы при монтаже.The prism angle facing the boiling bed is assumed to be 45-50 ° so that the dust particles deposited on the bogie-down prism can roll back from the slope into the fluidized bed. Due to the fact that the angle of repose for most industrial dusts is in the range of 2845 °. The indicated prism angle is assumed to be 45-50 °. The two values 45- and 50 are selected with regard to the convenience of the prism to be assembled during installation.

Изменение направлени движени газового потока на ЭО при повороте от подсводового пространства во вторую секципюбразует дополнительное местное сопротивление, которое можно уменьшить за счет .скоса поворота под углом- в 60°. Интервал в 55-60° выбран из удобства монтажа.Changing the direction of the gas flow in the EO when turning from the subsurface space into the second section of the tube forms additional local resistance, which can be reduced due to the skewing angle at an angle of 60 °. The interval of 55-60 ° is chosen from the convenience of installation.

Из соображений минимальных сопротивлений при перетекании газового потока из секции в секцию выбрана также ширина основани призмы и пергородки равной 0,3-1 эквивалентного диаметра второй секции. Дли ребра лрин та равной длине перегородки из конструктивных сообращений.For reasons of minimal resistances when the gas flow flows from section to section, the width of the base of the prism and perbody wall is also equal to 0.3–1 equivalent diameter of the second section. The length of the rib is equal to the length of the partition from constructive considerations.

Условие равенства рассто ни от вершины призмы до свода корпуса и эквивалентного диаметра второй по ходу запыленного газа секции св зано с необходимостью создани минимальных: сопротивлений дл прохода газа.The condition of equality of distance from the top of the prism to the body arch and the equivalent diameter of the second section along the dusty gas section is associated with the need to create minimal resistances for the passage of gas.

На фиг. 1 изображена принципиальна схема устройства дл обработки гор чих запыленных газов перед теплоутилизатором , вид спереди; на фиг. 2 - установка, вид сверху.FIG. 1 is a schematic diagram of a device for treating hot dusty gases in front of a heat exchanger, front view; in fig. 2 - installation, top view.

Устройство содержит корпус 1, разделенный вертикальной перегороду ой 2 с отбойной призмой 3 на две секции, где в первой по ходу газа размещен фильтр кип щего сло 4, с набженный распределительной решеткой 5 и теплообменными поверхност ми 6, соединенными с конвективными поверхност ми 7, размещенными по втрой по ходу газа секции, а также солами подвода гор чего запыленного газа 8 и патрубком подвода под распределительную ре1летку холодного очищенного газа 9.The device comprises a housing 1 divided by a vertical recycle oi 2 with a fender prism 3 into two sections, where in the first along the gas a fluidized bed filter 4 is placed, packed with a distribution grid 5 and heat exchange surfaces 6 connected to convective surfaces 7 placed a second section along with the gas, as well as salts with a supply of hot dusty gas 8 and a supply nozzle for distribution of cold purified gas 9.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Гор чий запыленный липкими частицами газ попадает в фильтр кип щего сло 4 через сопла 8, расположенные в верхней части развитого кип щего сло , который создают с помощью охлажденного чистого газа или воздуха, подаваемого через патрубок 9 под рас0 пределительную решетку 5. В верхней части кип щего сло происходит за- , хват частиц, внесенных гор чим газом . Частицы, внедр сь в слой, охлажда сь и налипа на основной зер5 нистый материал сло или создава конломераты, остаютс в нем. Одновременно частично охлаждаетс газ, передава тепло через кип щий слой поверхност м теплообмена 6, разме0 щенным в слое и св занным с конвективными поверхност ми 7.The hot, dusty, sticky particles the gas enters the filter of the fluidized bed 4 through nozzles 8 located in the upper part of the developed fluidized bed, which is created with the help of cooled clean gas or air supplied through the nozzle 9 under the distribution grid 5. In the upper part of the bale A sticking point of particles introduced by a hot gas occurs. The particles, embedded in the layer, cooling and nalip on the main particulate material of the layer or creating conglomerates, remain in it. At the same time, the gas is partially cooled by transferring heat through the boiling layer to the heat exchange surfaces 6 disposed in the bed and connected to the convective surfaces 7.

Потоки гор чего и холодного газа, объедин сь над кип щим слоем, проход т надслоевое пространство высо5 той, равной 3-5 высотам кип щего сло , где происходит сепараци дисперсных частиц. Далее газовый поток через проем,образуемый сводом корпуса 1 и вершиной призмы 3, поступа0 ет во вторую секцию, где расположены конвективные поверхности нагрева 7. Изменение направлени движени газа обеспечивает выпадение пыли на отбойной призме и стекание ее обратно в кип щий слой.Flows of hot and cold gas, combining above the fluidized bed, pass the superlayer space of a height equal to 3-5 heights of the fluidized bed where the separation of dispersed particles takes place. Next, the gas flow through the opening formed by the vault of the housing 1 and the top of the prism 3 enters the second section, where the convective heating surfaces 7 are located. Changing the direction of gas movement causes dust to fall on the baffle prism and drain it back into the fluidized bed.

5five

Таким образом, предлагаемое устройство содержит элементы, способствующие очистке запыленного гор чего газа перед подачей его на теплоутилизатор с конвективными поверхнос0 т ми нагрева. К ним относ тс фильтр кип щего сло , надслоевое сепарационное пространство, отбойна треугольна призма.Thus, the proposed device contains elements that facilitate the cleaning of dusty hot gas before it is supplied to a heat exchanger with convective heating surfaces. These include the fluidized bed filter, the over-layer separation space, the baffle triangular prism.

Использование предлагаемого уст5 ройства обеспечит снижение запыленности дымовых газов перед конвективными поверхност ми нагрева, что позволит повысить степень утилизации физического тепла дымовых газов и The use of the proposed device will reduce the dust content of flue gases in front of convective heating surfaces, which will increase the degree of utilization of the physical heat of flue gases and

0 срок службы конвективных поверхностей нагрева теплоутилизатора. Это достигаетс за счет более редкого включени устройства очистки, приво;д щих периодически к поломкам элементов поверхностей нагрева или обму5 ровки котла.0 service life of convective heating surfaces of the heat exchanger. This is achieved due to the rarer switching on of the cleaning device, which periodically leads to breakages of the elements of heating surfaces or lining of the boiler.

Опыт промыиленных котлов - утилизаторов мартеновских печей металлургического завода Запорожсталь показывает , что за счет вышеуказанных факторов можно повысить производи|Тельность котла - утилизатора на 11%.The experience of industrial heat recovery boilers of open-hearth furnaces of the Zaporizhstal metallurgical plant shows that due to the above factors, the production of the heat recovery boiler can be increased by 11%.

дзиг. 1jig one

С:WITH:

czirczir

СТлSTL

гg

Claims

1. DEVICE FOR PROCESSING A HOT SPARED GAS BEFORE A HEAT RECOVERER, comprising a housing with a fluidized bed filter, heat exchange surfaces, hot dusty gas nozzles located in the upper part of the fluidized bed and a distribution grid of cold clean gas, characterized in that, for the purpose of degree of heat recovery, the casing is divided by a vertical partition into two sections, in the first along the gas and where a fluidized bed filter is placed, and a triangular fencing prism is installed on the top of the partition .

2. The device according to π. 1, characterized in that the distance from the nozzles of hot dusty gas to the top of the prism is 3-5 the height of the fluidized bed.

3. The device pop. 1, characterized in that the distance from the top of the prism to the body arch is equal to the equivalent diameter of the second section along the dusty gas.

4. The device according to π. 1, characterized in that the triangular prism at the base of the vertical section is made with angles of 45-50 ° and 55-60 °, with the angle of 45-50 ° facing the section with the filter.

5. The device pop. 1, characterized in that the triangular prism is made with a rib length equal to the length of the partition, and the width of the base of the prism and partition is 0.3-1 equivalent diameter of the second section along the dusty gas.

i.

6. The device according to π. 1, characterized in that in the second section along the dusty gas, convective heating surfaces are connected connected to heat exchange surfaces of the fluidized bed filter,.

SU ..... 1079987