Устройство для обработки материала в кипящем слое

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И) Г 27 В 15 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ТЕЛЬСТ ВТОРСКОМУ М аловВ. Р. Келер ена Трудового Кеский институт ного 088.8)ША401725 1980. А1976. видет 7 В 37283,льство СССР5(10, 1979. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 21) 3606711/22-02(54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ, содержа щее корпус, насадку промежуточного теплоносителя, подовую плиту, воздухоподводящие трубы с отверстиями и узел распределения жидкого топлива с отверстиями, отличающееся тем, что, с целью повыгпсния полноты сгорания топлива, узел распределения жидкого топлива расположен горизонтально между уровнем отверстий воздухоподводягцих труб и подовой плитой, при этом его отверстия направлены на подовую плиту.Изобретение относится к энергетике, имической и металлургической промышлености.Известен аппарат с жидкостным кипящим слоем, который отапливается жидким топливом. Сжигание топлива возможно благодаря тому, что в объеме слоя расположена горизонтальная труба, плотно прикрепленная с одной стороны к стенке аппарата, образующая предтопок, в который вводится топливовоздушная смесь 1.Недостатком да нного устройства я вляется высокая темпе ратур а в предтопке, вследствие горения топливовоздушной смеси в свободном от частиц пространстве. При высокой температуре происходит интенсивное образование окислов азота как из азота воздуха, так и из топливного азота. Если использовать данное устройство в кипящем слоем с ожижающим агентом воздухом, то при полном сгорании топлива в предтопке воздух, подаваемый на ожижение, не будет участвовать в процессе горения, что существенно повысит коэффициент избытка воздуха; если поддерживать общий коэффициент избытка воздуха близким к 1,0, то несгоревшее топливо из пред- топка будет подаваться в слой локально и, не успев перемешаться с воздухом, вынесется из объема кипящего слоя. Известны также устройства, в которых топливо подастся непосредственно в объем слоя, смешанное со всем воздухом, требующимся для горения, или с частью его 2.Однако для качественного ожижения слоя воздухоподающие трубы в аппарате располагают обычно с шагом не более 0,3 м. Если смешивать топливо со всем воз духом, то количество топливораспределитслей будет равно числу воздухоподводящих труб и составит примерно 10 - 16 штук на 1 м сечения слоя. В этом случае трудно добиться равномерной роздачи топлива по тогли вораспределителям.Причем при частичном смешивании топлива с воздухом, эти устройства не обесценивают перемешивания этой топливовоздушной смеси с остальным воздухом.Кроме того, при пневматическом распылении топлива температура газов в факеле значительно превышает температуру слоя, что приводит к повьппению выхода окислов азота и, кроме того, может вызывать спекание материала слоя и ухудшение качества ко печного продукта в процессах обжига, и т. п.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для обработки материала в кипящем слоем, содержащее корпус, насадку промежуточного теплоносителя, подовую плиту, воздухоподводягцие трубы с отверстиями и узел распределения жидкого топлива с отверстиями 31. О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 При подаче топлива в кипягций слой из. за малой дальнобойности топливной струи и очень быстрого испарения топлива, попавшего на частицы с высокой температурой, глубина проникновения топлива в слой очень мала. Поэтому для равномерного распределения топлива по сечению кипящего слоя описанных топливораспределителей требуется значительное количество, что является недостатком при пр менении известного устройства для промышленных установок с кипящим слоем большой площади поперечного сечения.Медленное перемешивание топлива с воздухом обуславливает необходимость слоя большой высоты для обеспечения полного смешения топлива и воздуха. Это снижает эффективность использования топлива за счет увеличения затрат на воздуходувные средства.Целью изобретения является повышение полноты сгорания топлива.Поставл нная цель достигается тгм, что в устройстве для обработки материала в кипящем слое, содержащем корпус, насадку промежуточного теплоносителя, подовую плиту, воздухоподводящие трубы с отверстиями и узел с отверстиями распределения жидкого топлива с отверстиями, узел распределения жидкого топлива расположен горизонтально между уровнем отверстий воздухоподводяших труб и подовой плитой, нри этом его отверстия направлены на подовуго плиту.На фиг. 1 изображен предлагаемый аппа рат с кипя гни м слоем промежуточного теплоносителя с разделенными системами воздухо- и топливоподачи; на фиг. 2 - график равномерности распределения топлива; на фиг. 3 -- график зависимости потери от недожога от коэг.фициента избытка воздуха.Аппарат с кипягцим слоем промежуточного теплоносителя содержит подо;ую плиту 1, воздухоподводящие трубы 2 с отверстиями 3 и топливораспределительное устройство 4.Действие аппарата и его эффективность в сравнении с известными покажем на примере аппарата, отапливаемого жидким гопливом. При расположении топливораспределительного устройства 4 между уровнем отверстий 3 воздухоподводящих труб 2 и подовой плитой 1 из-за отсутствия перемешивания частиц, интенсифицир юших испарение топлива в кипящем слое, жидкое топливо не исггаряется непосредственно около точки ввода, а растекается по подовой плите 1. При определенном расходе топлива, зависящем как от свойств самого топлива, так и от характеристик материала слоя и геометрии аппарата, на подовой плите 1 образуется слой топлива, со свободной поверхности которого происходит1117435 1 б г170козррациен 8 4 с 7,г гЯизйюыа ФиФу О раИиус, ю 1 игЗ Составитель А. СиТех ред И. ВересТираж 577Государственного коам изобретений ива, Ж - 35, РаушскПатент, г. Ужгород,доренкоКорректор Г. РешетниПодписноемитета СССРоткрытийая наб., д, 4/5ул. Проектная, 4 Редак Заказ р Г. Волкова79/23 ВНИИПИпо де113035, Мос филиал ППП испарение. Это способствует более равномерному начальному распределению паров топлива по сечению аппарата по сравнению с известными устройствами. Дополнительное перемешивание за счет воздействия струй из выходных отверстий 3 воздухоподводящих труб 2 способствует еще лучшей равномерности распределения горючих. Кроме того, расположение топливораспределительного устройства 4 между уровнем отверстий 3 воздухоповодящих труб 2 и подовой плитой 1 позволяет выполнять это устройство неохлаждаемы м и полностью устраняет возможность забивания топливных отверстий частицами промежуточного теплоносителя.Технические решения, заложенные в основу аппарата с кипящим слоем промежуточного теплоносителя, исследованы на лабораторной установке диаметром 0,176 м, отверстия воздухоподводящих труб располагались на высоте 0,1 м от подовой плиты. Топливораспределительное устройство располагалось на высоте 002 м от подовой плиты. Во время исследований использовалось дизельное топливо и мазут М 40. Промежуточным теплоносителем был электро.корунд с размером зерен 0,8 мм.Опыты показали полную равномерностьгазового состава на высоте 0,1 м от отверстий воздухоподводящих труб, что свидетельствует о равномерном распределении топлива (фиг. 2). Равномерное распределение топлива способствует его более эффективному использованию. Сжигание топлива с потерями тепла от недожога меньшими 0,5% при коэффициента избытка воздуха 1,0 стало возможно при высоте кипящего слоя в неожиженном состоянии 0,2 м (фиг, 3), что значительно меньше, чем в аналогичных аппаратах.Экономический эффект перехода от базового аппарата к предлагаемому обеспечивается за счет уменьшения коэффициента избытка воздуха ( а ) и высоты слоя в неожи жен ном состоя ни и.Уменьшение Ы приводит к уменьшению 20 потерь с уходящими газами и умеиьшениюнагрузки воздуходувки (уменьшение объема воздуха). Снижение высоты слоя вызывает уменьшение нагрузки воздуходувки (уменьшение сопротивления аппарата).