Аппарат с кипящим слоем

Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М Кл э Г 27 В 15/07 Государственный комитет ла делам нэооретений н открытий(72) Авторы изобретения В. Р. Келер, Б. В. Берг, А. П. Баскаков, В. С, Б В. Г. Подшивалов и Е. А. Васинов ена Трудового Красного Знамени и институт им. С. М. Кирова) аявитель 54) АП ПАРАТ ИПЯЩИМ СЛОЕ Изобретение относится к усовершенствованию высокотемпературных аппаратов с кипящим слоем и может быть применено в металлургической, энергетической и химической промышленности.Известен аппарат с кипящим слоем, розжиг которого производится от вспомогательных растопочных горелок, установленных под газораспределительной решеткой или в выносной топке 1.Горячие дымовые газы, проходя через слой, прогревают мелкозернистый материал достаточно быстро, однако в зоне высоких температур к газораспределительной решетке, материалу и конструкции предъявляются повышенные требования. Кроме того, наличие специального предтопка, служащего только для пуска аппарата, усложняет конструкцию аппарата с кипящим слоем.Наиболее близким к предлагаемому является аппарат скипящим слоем, содержащий растопочную горелку, установленную над уровнем кипящего слоя. Топливо сжигают над слоем и разогревают топочную камеру и материал слоя, через который периодически подают воздух для перемешивания температуры по объему слоя. При достижении необходимой температуры слоя растопочные форсунки отключают и производится вывод печи на заданные рабочие параметры за счет сжигания в слое основногогорючего 2 .Периодическая подача воздуха в периодрозжига несколько ускоряет процесс разогрева слоя по сравнению с постоянной подачей воздуха под решетку, однако в обоих случаях розжиг сопровождается большими т 0 потерями тепла с уходящими газами, поскольку последние покидают аппарат при температуре, близкой к температуре факела.Время розжига велико, поскольку подвод тепла к слою происходит за счет излучения от факела к поверхности слоя.Цель изобретения - сокращение удельного расхода топлива в период розжига за счет сокращения времени розжига материала слоя.Эта цель достигается тем, что аппаратснабжен установленной над газораспределительной решеткой полкой, выполненной из двух одинаковых перфорированных листов, причем верхний лист имеет возмож 855366ность горизонтального перемещения и опирается на нижний, а растопочная горелка расположена между газораспределительной решеткой и полкой. При этом полка выполнена изогнутой с вершиной, направленной вверх, и охватывает ра стопочную горелку.Когда отверстия в верхнем и нижнем листах, образующих полку, не совпадают, под полкой при подаче через газораспределительную решетку псевдосжижающего агента образуется газовая полость, сохраняющаяся и после прекращения псевдосжижения слоя. Причем величина полости выпускной полки равна объему, ограниченному полкой и плоскостью, проходящей через нижние границы полки. Наличие полости, в которую помещена растопочная горелка, позволяет сжигать топливо под полкой, находящейся в объеме слоя, температура которого ниже температуры самовоспламенения растопочного топлива. Высота расположения полки над осью горелки, размеры полки и ее конфигурация выбираются таким образом, чтобы полное сгорание топлива происходило в пространстве, ограниченном внутренней поверхностью полки и плоскостью, проходящей через края полки. Для уменьшения размеров полки применяются горелки, обладающие узким и длинным факелом горения. Продукты сгорания, выходящие из-под полки, благодаря интенсивному межфазному теплообмену прогревают слой и покидают последний с температурой, равной температуре материала слоя, что уменьшает потери тепла с уходящими газами по сравнению с потерями в аппарате, розжиг которого производится с помощью горелок, установленных над слоем.На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 поперечный разрез А - А на фиг. 1,Аппарат содержит газораспределительную решетку 1, растопочную горелку 2, полку, состоящую из двух выпуклых перфорированных листов 3 и 4, тягу 5 для перемещения верхнего листа относительно нижнего листа. Нижний лист неподвижно крепится к корпусу аппарата с кипящим слоем 6 над горелкой параллельно ее оси. При розжиге аппарата с большой площадью поперечного сечения растопочных горелок с полками над ними могут быть несколько.зо 35 4 О45 5 1 О 15 2 О 25 Аппарат работает следующим образом.Перед розжигом аппарата верхний лист полки посредством тяги устанавливают относительно нижнего листа полки таким образом, чтобы прорези в верхнем и нижнем листах не совпадали, Полка становится газонепроницаемой. При подаче через газо- распределительную решетку псевдосжижающего агента под полкой образуется газовая полость. В нее через растопочную горелку подают топливовоздушную смесь. Топливо сгорает в полости под полкой, а горячие продукты сгорания, выходящие с двух сторон из-под полки и барботируюшие через слой, передают свое тепло материалу слоя.После достижения рабочей температуры в слой подается основное горючее, а растопочная горелка отключается. Верхний лист полки перемещается относительно нижнего таким образом, чтобы прорези в листах совпали. Полка становится проницаемой для газа и материала слоя, не вызывает образования застойных зон материала над полкой и больших газовых пузырей.Предлагаемая конструкция аппарата позволяет улучшить экономические показатели процесса тепловой обработки материала в кипящем слое.Формула изобретения 1. Аппарат с кипящим слоем, содержащий рабочую камеру, основные горелки, газораспределительную решетку и растопочную горелку, отличающийся тем, что, с целью сокращения удельного расхода топлива,аппарат снабжен установленной над газораспределительной решеткой полкой, выполненной из перфорированных листов, причем верхний лист имеет возможность горизонтального перемещения и опирается нанижний, а растопочная горелка расположена между газораспределительной решеткой и полкой2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем,что полка выполнена изогнутой с вершиной,направленной вверх, и охватывает растопочную горелку.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Жо 3508506,кл, Р 23 В 5/04, 1970,2. Алексеев Ю. В., Астафьев А, Ф, Обжиг никелевых концентратов в кипящемслое, М., 1967, с. 17.5,ПП шск род,едактор Т. Гыршкаказ 6880/54ВН Состав и тел Техред А. Бо Тираж 658 И Государственного делам изобретений осква, Ж - 35, Ра Патент, г. УжгмирновКорректор В. СиницкаяПодписноеитета СССРткрытийя на 6., д. 4/5ул. Проектная, 4