SU855366A1

SU855366A1 - Fluidised-bed apparatus

Info

Publication number: SU855366A1
Application number: SU792845600A
Authority: SU
Inventors: Владимир Робертович Келер; Борис Викторович Берг; Альберт Павлович Баскаков; Владимир Савельевич Барболин; Владимир Григорьевич Подшивалов; Евгений Александрович Васинов
Original assignee: Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1979-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1981-08-15

Description

(54) АППАРАТ С КИПЯЩИ/Vl СЛОЕМ(54) DEVICE WITH BOILERS / Vl LAYER

Изобретение относитс к усовершенствованию высокотемпературных аппаратов с кип щим слоем и может быть применено в металлургической, энергетической и химической промышленности.The invention relates to the improvement of high temperature fluidized bed apparatus and can be applied in the metallurgical, energy, and chemical industries.

Известен аппарат с кип ш:им слоем, розжиг которого производитс от вспомогательных растопочных горелок, установленных под газораспределительной решеткой или в выносной топке 1.A device with a skull is known: it is a layer, which is ignited from auxiliary pilot burners installed under the gas distribution grid or in a portable firebox 1.

Гор чие дымовые газы, проход через слой, прогревают мелкозернистый материал достаточно быстро, однако в зоне высоких температур к газораспределительной решетке , материалу, и конструкции предъ вл ютс повышенные требовани . Кроме того, наличие специального предтопка, служащего только дл пуска аппарата, усложн ет конструкцию аппарата с кип щим слоем.Hot flue gases, the passage through the layer, warm up the fine-grained material rather quickly, however, in the high-temperature zone, the gas distribution grid, the material, and the design are subject to increased requirements. In addition, the presence of a special pre-furnace, which serves only to start the apparatus, complicates the design of the fluidized bed apparatus.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс аппарат скип щим слоем, содержащий растопочную горелку, установленную над уровнем кип щего сло . Топливо сжигают над слоем и разогревают топочную камеру и материал сло , через который периодически подают воздух дл перемешивани Closest to the proposed device is a skip layer containing a pilot burner mounted above the level of the fluidized bed. The fuel is burned above the bed and the heating of the combustion chamber and the bed material through which air is periodically supplied for mixing

те.мпературы по объему сло . При достижении необходимой температуры сло растопочные форсунки отключают и производитс вывод печи на заданные рабочие параметры за счет сжигани в слое основного J горючего 2.temperature. by volume When the required temperature of the bed is reached, the pilot nozzles are turned off and the furnace is brought to the specified operating parameters by burning in the layer of the main J fuel 2.

Периодическа подача воздуха в период розжига несколько ускор ет процесс разогрева сло по сравнению с посто нной подачей воздуха под решетку, однако в обоих случа х розжиг сопровождаетс большими 10 потер ми тепла с уход щими газами, поскольку последние покидают аппарат при температуре, близкой к температуре факела. Врем розжига велико, поскольку подвод тепла к слою происходит за счет излучени от факела к поверхности сло .Periodic air supply during the ignition period somewhat accelerates the process of heating the bed compared to a constant air supply under the grill, but in both cases the ignition is accompanied by a large 10 heat loss with flue gases, since the latter leave the apparatus at a temperature close to the torch temperature . The ignition time is long because heat is applied to the layer due to radiation from the torch to the surface of the layer.

1515

Цель изобретени - сокращение удельного расхода топлива в период розжига за счет сокращени времени розжига материала сло .The purpose of the invention is to reduce the specific fuel consumption during the ignition period by reducing the ignition time of the bed material.

Эта цель достигаетс тем, что аппарат снабжен установленной над газораспреде20 лительной решеткой полкой, выполненной из двух одинаковых перфорированных листов , причем верхний лист имеет возможность горизонтального перемещени и опираетс на нижний, а растопочна горелка расположена между газораспределительной решеткой и полкой. При этом полка выполнена изогнутой с вершиной, направленной вверх, и охватывает растопочную горелку.This goal is achieved by the fact that the apparatus is equipped with a shelf installed above the gas distribution grid, made of two identical perforated sheets, the upper sheet having the possibility of horizontal movement and resting on the lower one, and the pilot burner is located between the gas distribution grid and the shelf. In this case, the shelf is made curved with the apex directed upwards, and covers the pilot burner.

Когда отверсти в верхнем и нижнем листах, образующих полку, не совпадают, под полкой при подаче через газораспределительную решетку псевдосжижающего агента образуетс газова полость, сохран юща с и после прекращени псевдосжижени сло . Причем величина полости выпускной полки равна объему,ограниченному полкой и плоскостью, проход щей через нижние границы полки. Наличие полости, в которую помещена растопочна горелка, позвол ет сжигать топливо под полкой, наход щейс в объеме сло , температура которого ниже температуры самовоспламенени растопочного топлива. Высота расположени полки над осью горелки, размеры полки и ее конфигураци выбираютс таким образом , чтобы полное сгорание топлива происходило в пространстве, ограниченном внут ренней поверхностью полки и плоскостью, проход щей через кра полки. Дл уменьшени размеров полки примен ютс горелки , обладающие узким и длинным факелом горени . Продукты сгорани , выход щие из-под полки, благодар интенсивному межфазному теплообмену прогревают слой и покидают последний с температурой, равной температуре материала сло , что уменьшает потери тепла с уход щими газами по сравнению с потер ми в аппарате, розжиг которого производитс с помощью горелок, установленных над слоем.When the holes in the upper and lower sheets forming the shelf do not coincide, a gas cavity is formed under the shelf when the pseudo-liquefying agent is supplied through the gas distribution grid, which retains even after the fluidization of the layer has ceased. Moreover, the size of the cavity of the outlet flange is equal to the volume bounded by the shelf and the plane passing through the lower boundaries of the shelf. The presence of a cavity in which the pilot burner is placed allows the fuel to be burned under the shelf in the bed volume, the temperature of which is lower than the ignition temperature of the ignition fuel. The height of the shelf above the burner axis, the dimensions of the shelf and its configuration are chosen so that complete combustion of the fuel takes place in a space bounded by the inner surface of the shelf and the plane passing through the edge of the shelf. To reduce the size of the shelf, burners with a narrow and long torch are used. Due to intensive interfacial heat exchange, the combustion products escaping from the shelf heat up the layer and leave the latter at a temperature equal to the temperature of the bed material, which reduces heat losses from the flue gases compared to the losses in the apparatus, which are ignited using burners set above the layer.

На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows the proposed apparatus, a longitudinal section; in fig. 2 is a cross section A-A in FIG. one.

Аппарат содержит газораспределительную решетку 1, растопочную горелку 2, полку , состо щую из двух выпуклых перфорированных листов 3 и 4, т гу 5 дл перемещени верхнего листа относительно нижнего листа. Нижний лист неподвижно крепитс к корпусу аппарата с кип щим слоем 6 над горелкой параллельно ее оси. При розжиге аппарата с большой площадью поперечного сечени растопочных горелок с полками над ними могут быть несколько.The apparatus comprises a gas distribution grid 1, a pilot burner 2, a shelf consisting of two convex perforated sheets 3 and 4, a pull 5 for moving the top sheet relative to the bottom sheet. The bottom sheet is fixedly attached to the body of the fluidized bed apparatus 6 above the burner parallel to its axis. When igniting an apparatus with a large cross-sectional area of the pilot burners with shelves above them, there may be several.

Аппарат работает следующим образом. Перед розжигом аппарата верхний лист полки посредством т ги устанавливают относительно нижнего листа полки таким образом , чтобы прорези в верхнем и нижнем листах не совпадали. Полка становитс газонепроницаемой . При подаче через газораспределительную решетку псевдосжижающего агента под полкой образуетс газова полость. В нее через растопочную горелQ ку подают топливовоздущную смесь. Топливо сгорает в полости под полкой, а гор чие продукты сгорани , выход щие с двух сторон из-под полки и барботирующие через слой, передают свое тепло материалу сло . После достижени рабочей температуры 5 в слой подаетс основное горючее, а растопочна горелка отключаетс . Верхний лист полки перемещаетс относительно нижнего таким образом, чтобы прорези в листах совпали. Полка становитс проницаемой дл Q газа и материала сло , не вызывает образовани застойных зон материала над полкой и больших газовых пузырей.The device works as follows. Before ignition of the apparatus, the upper sheet of the shelf is mounted with the help of the pull from the lower sheet of the shelf so that the slots in the upper and lower sheets do not coincide. The shelf becomes gastight. When the pseudo-liquefying agent is supplied through the gas distribution grid, a gas cavity is formed under the shelf. A fuel-air mixture is fed into it through a pilot burner. The fuel burns in the cavities under the shelf, and the hot combustion products coming from two sides from under the shelf and bubbling through the layer transfer their heat to the material of the layer. After the operating temperature of 5 has been reached, the main fuel is supplied to the bed, and the pilot burner is turned off. The top sheet of the shelf is moved relative to the bottom so that the slots in the sheets coincide. The shelf becomes permeable to Q gas and bed material, does not cause stagnant zones of material above the shelf and large gas bubbles to form.

Предлагаема конструкци аппарата позвол ет улучшить экономические показатели процесса тепловой обработки материа5 ла в кип щем слое.The proposed design of the apparatus makes it possible to improve the economic performance of the process of heat treating a material in a fluidized bed.

Claims

1. A fluidized bed apparatus containing a working chamber, main burners, a gas distribution grid and a pilot burner, characterized in that, in order to reduce specific fuel consumption, the device is equipped with a shelf made of perforated sheets above the gas distribution grid, and the top sheet has the possibility of horizontal movement rests on the lower one and the pilot burner is located between the gas distribution grid and the shelf.

2. An apparatus according to claim 1, characterized in that the shelf is curved with the top directed upwards and covers the pilot burner.

Sources of information taken into account in the examination

1. US patent number 3508506, cl. F 23 B 5/04, 1970.

2.Alekseev, Yu.V., Astafyev, A.F. Firing Nickel Concentrates in a Fluid Bed. M., 1967, p. 17

Fuel