Подина печи кипящего слоя

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик в 947609(23) Приоритет 3 ееудерстинны 11 кемнтвт СССР ке дштам нзобретеннй в еткрытнй(54) ПОДИНА ПЕЧИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ Изобретение относится к технике сжигания различных видов топлива в кипящем слое и может быть использовано в металлургической, строительной, химическрй, пищевой и других отраслях5 промышленности.Известна подина реактора кипящего слоя, содержащая газораспределительную решетку с отверстиями для ввода воздуха в слой, расположенными пото центру и периферии, в которую вмонтиро ваны снизу топливоподводящие трубы с соплами, состоящими из внутренних и наружных концентрических полых трубчатых элементов, имеющих сверху и на боковых стенках отверстия. Трубы снабжены средствами подачи топлива. Подина реактора предназначена для сжигания газообразного и жидкого топлива в кипящем слое 11 ). Недостатком подины реактора являетсяраздельный ввод воздуха и топлива вслой. Сжигание может быть удовлетворительным только Гля жидкого топлива,где частицы обрабатываемого материалапокрываются пленкой топлива и впроцессе перемешивания разносят его повсему слою. Однако распределениетоплива по сечению реактора будетнеравномерным, так как часть топлива,попадая в высокую температуру слоя,воэгоряется и уходит транзитомвверх, не доходя до окислителя. СЬи"гание газообразного топлива еще более затруднительно, Движение газаи воздуха в.пространстве не совпадает, поэтому сжигание может осуществляться только в той области слоя,где газоподводящие трубы и отверстиярешетки для ввода воздуха расположенырядом. Избыток воздуха в центре и периферии реактора, а газа над сопламитопливоподводящих труб не позволяетпроизводить полное сжигание газа вслое. По. этой же причине невозможносжигание в кипящем слое и пылеугольного топлива.3 94760Вторым недостатком решетки является ее громоздкость и толщина, При подаче в слой запыленного воздуха, например известью, отверстия решетки зарастают ее отложениями. Очистить5 отверстия толстых решеток очень сложно и практически невозможно.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является подина печи О кипящего слоя, содержащая крупноперфорироаанную решетку, горелки, каждая из которых выполнена а виде прямоточного насадка с газораспределительной решеткой в торце, сквозь которую пропущена, снизу вверх, газоподводящая трубка с отверстиями в верхней ее частиЯ.Струи воздуха, истекающие из от- . верстия решетки, сливаясь образуют 2 в факел, практически свободный от частиц материала. В эту область по центру факела поперечно воздушному потоку соплом вводится газ.25Такая организация смещения газа с воздухом позволяет осуществлять полное его сжигаение в слое на высоте примерно 200-300 мм, Изменением размера щели сопла и высоты ее выполнения над решеткой насадка определяется максимальная температура а зоне горения и высота ее расположения а кипящем слое. Это позволяет обрабатцвать материал без образования спеков. Конструкция предназначена для сжигания газообразного топлива. Применение горелочных устройств для сжигания других более дешевых видов топлива ограничено коструктивными и4 О технологическими трудностями, организа ции процесса, Использование газо- подводящей трубки в качестве устройства подачи пылеугольного топлива обусловлено, например, трудностями организации полного сжигания топлива в пределах слоя. Температура воснламенейия и кинетика аыгорания углерода у твердого топлива значительно выше, чем у газообразного или жидкого. Поэтому для его сжигания необходимо создание условий, способствующих процессу, например предварительный подогрев, повышенное содержание кислорода в воздухе или увеличение высотц слоя, последнее по технологическим 55 условиям не всегда целесообразно. Ввод жидкого топлива в слой требует защитных мер от воздействия высоких температур слоя на трубку с целью устранения отложений яа ее стенках. Указанные причины не .позволяют сжигатьв кипящем слое дешевые виды топливаи тем самым повышать экономическуюэффективность работы печи,Цель изобретения - повышение экономической эффективности работы печи.Указанная цель достигается тем,что подина печи кипящего слоя, содержащая крупноперфорированную решетку, горелки, каждая из которых выполнена в виде прямоточного насадка сгазораспределительной решеткой наторце, через которую пропущена снизувверх, по крайней мере, одна газоподводящая трубка с соплом, вокругкоторой сгруппированы отверстия газораспределительной решетки, снабженаустановленными коаксиально газоподводящим трубкам топлиаоподающими труб"ками с отверстиями, расположеннымиМежду соплами газоподводящих трубоки газораспределительными решетками.На.фиг. 1 изображена подина печии структура кипящего слоя; на фиг,2 - газоподводящие трубки и группировки вокруг них отверстий на решеткенасадка, один из возможных вариантоврасположения.Подина содержит крупноперфорированную решетку 1 к отверстиям которойкрепят прямоточные насадки 2 с решетками в торце 3, сквозь которые пропущены коаксиально установленныетопливоподающие трубы 4 и газоподводящие трубки 5, вокруг которых сгуппироааны отверстия 6 решетки 3. Внутренние трубки 5 снабжены соплами 7,наружные трубы 4 - боковыми 8 и ( или)торцовыми 9 отверстиями, Внутренниетрубки соединены с устройством подачи газа. Наружные трубки соединены сустройствами подачи пцлеугольноготоплива. Над подиной располагаютсяфакел 10, зона неподвижного материала11, кипящий слой 12. Движение материала от кипящего слоя к устью факелаобозначено стрелками 13.Подина работает следующим образом.Воздух подают в кипящий слойчерез отверстия 6 решетки 3 прямоточного насадка 2. Струи воздуха сливиясь,образуют факел 10, В пространствемежду факелами 10 образуются застойные зоны неподвижного материала 11,которые в процессе работы печи являются теплоизолирующим слоем, защищаю947 Формула изобретения щим подину от высоких температур кипящего слоя 12. Кяпящий слой расположен выше факелов 10. Над застойными зонами неподвижного материала 11 расположен нисходящий слой матери ала, который движется от кипящего слоя к устью факела 10 ( показано стрелками 13) , где частицы захватываются воздухом, транспортирудтся вверх вдоль стенки факела 10 и возвра 1 О щаются в кипящий слой 12.При работе печи на пылеугольном и газообразном топливе по трубке 5 через сопло 7 в факел 1 О поперечно потоку воздуха вводят газ, пь трубке 15 4 через отверстие 8или 9) пылеугольное топливо, которое может транспортироваться воздухом или кислородом, являющимся хорошим интенсификатором сжигания. Газ через сопло 5 подают2 о в количестве, необходимом для догрева и зажигания пылеульного топлива. Введенное пылеугольное топливо в факел в пути движения перемешивается с воздухом, подогревается частицами, 25 поступающими из нисходящего потока материала и продуктами сжигания газа, воспламеняется и сгорает в пределах слоя, при этом часть топлива и воздуха проходит в кипящий слой 30 через факел, а часть через нисходящий поток материала, где по пути сгорает.Горелка подины может работать и на жидком топливе. При этом по трубе35 5 через сопло 7 подают газ, по трубе 4 через отверстия 8,9 - воздух. Газ используется при розжиге печи для подогрева слоя до температуры воспламенения жидкого топлива, после чего последовательно к трубкам 5 горелок перекрывают подачу газа и открывают жидкое топливо. При переводе печи на работу с жидким топливом по трубам 5 через сопла 7 в факел подают 609 6жидкое топливо, а по трубе 4 через отверстия 8,9 - воздух, который устраняет воздействие высоких температур на перегрев жидкого топлива в трубках и тем самым устраняет отложения на их стенках.Использование предлагаемой подины печи кипящего слоя позволяет заменить дорогой и дефицитный вид топлива, пропан - бутановую смесь или природный газ, на более дешевое пылеугольное топливо и тем самым повысить экономическую эффективность работы печи и сохранить для народного хозяйства технологически важное дефицитное топливо. Подина печи кипящего слоя, содержащая крупноперфорированную решетку,горелки, каждая из которых выполненав виде прямоточного насадка с газораспределительной решеткой на торце,через которую пропущена снизу вверхпо крайней мере одна газоподводящаятрубка с соплом, вокруг которой сгруппированы отверстия гаэораспределительной решетки, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения экономической эффективности работы печи,она снабжена установленными коаксиально газоподводящим трубкам топливоподающими трубами с отверстиями,расположенными между соплами газоподводящих трубок и газораспределительными решетками.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 8 3737283кл. 432 - 58, опублик. 1973.2. Авторское свидетельство СССРМ 783547, кл. Г 27 В 15/10, 1979г Составитель И. ИноземцевРедактор А.Мотыль Техред К.Иыцьо Коррек Решет писное ПП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,Филиа каз 5609/60 Тираж 6 Ц Под ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,Москва,ЖРаушская наб.,д.4/