Способ газификации в кипящем слое пылевидного топлива и аппарат для его осуществления

 

Изобретение относится к химической промьшшенности, а именно к способам и аппаратам для газификации пылевидного топлива в кипящем слое. с целью интенсификации в аппарате для газификации предусмотрен предварительный подогрев мелкодисперсной части пылевидного топлива до температуры самовоспламенения в бункере-нагревателе 5, соединенном через систему подачи с фурмами 6 для ввода мелкодисперсной части топлива, расположенными над теплообменником 2 на боковой поверхности топки 1. Газораспределительная решетка вьшолнена в виде коллектора 7 с прикрепленными к нему барботерами, на которых закреплены колпачки с отверстиями. Основ- , ная часть топлива из бункера 3 через фурмы 4 для ввода пылевидного топлийа пневмотранспортером забрасывается в топку кипящего слоя. Одновременно с подачей пылевидного топлива подают S Л СО ГО (35 Фие.}

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (504 С 10 J 3 56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 4066658/3 1-26 (22) 23.05.86 (46) 30.07.87. Бюл. Ф 28 (71) Институт тепло- и массообмена

АН БССР и Трест "Центроэнергомонтаж" (72) А.И.Подберезский, В.В.Мацнев, Е.M.Êàëèíèí, В.И.Галкин и Г.А.Усольцев (53) 66.096.5(088.8) (56) Патент Франции Ф 2507919, кл. В 01 J 8/24, 1982. (54) СПОСОБ ГАЗИФИКАЦИИ В КИПЯЩЕМ

СЛОЕ ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА И АППАРАТ

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к химической промьппленности, а именно к способам и аппаратам для газификации пылевидного топлива в кипящем слое.

С целью интенсификации в аппарате для газификации предусмотрен предварительный подогрев мелкодисперсной части пылевидного топлива до температуры самовоспламенения в бункере-нагревателе 5, соединенном через систему подачи с фурмами 6 для ввода мелкодисперсной части топлива, расположенными над теплообменником 2 на боковой поверхности топки 1. Газораспределительная решетка выполнена в виде коллектора 7 с прикрепленными к нему барботерами, на которых закреплены колпачки с отверстиями. Основная часть топлива из бункера 3 через фурмы 4 для ввода пылевидного топлива пневмотранспортером забрасывается в топку кипящего слоя. Одновременно с подачей пылевидного топлива подают

1326606 ожижающий агент (горячий воздух) для розжига топлива через патрубок t2 ввода воздуха, коллектор 7, барботеры и колпачки газораспределительного устройства. Ожижающий агент подают с линейной скоростью 2-5 м/с в зависимости от производительности топки.

40 !

Изобретение относи-.ся к химической промьипленности, а именно к способам и аппаратам для газификации пылевидного топлива в к апящем слое.

Цель изобретения — интенсификация процесса газификации, а также снижение вредных выбросов в атмосферу и уменьшение уноса непрореагировавшего материала.

На фиг. 1 изображена схема аппарата для газификации в кипящем слое пылевидного топлива; на фиг.2 разрез А-A на фиг. 1.

Аппарат содержит топку 1 с размещенным внутри нее теплообменником 2, бункер 3 для пылевидного топлива, соединенный через систему подачи с фурмами 4 для ввода пылевидного топлива 4, бункер-нагреватель 5 мелкодисперсной части пыпевидного топлива, соединен-, ный через систему подачи с фурмами 6 для ввода мелкодисперсной части пьз,левидного топлива, расположенными на боковой поверхности топки 1 над теплообменником 2. Газораспределительная решетка выполнена в виде коллектора 7 с прикрепленными к нему барботерами 8, на которых закреплены колпачки 9 с отверстиями. В нижней части топки 1 расположен зольный отсек 10, патрубок 11 выхода золы и патрубки 12 ввода ожижающего агента — воздуха.

Способ осуществляют следующим обПосле дробления и сепарации пылевидное топливо поступает в бункер 3, мелкодисперсная часть его поступает в бункер-нагреватель 5. Из бункера 3 по системе подачи пылевидное топливо через фурмы - . для ввода топлива, например, níåâìîòðàíñïoðòåðoì забрасывается в топку кипящего слоя. Топлиж-. засыпают на высоту, равную по5

Одновременно с началом горения и выходом на заданный режим работы топки мелкодисперсную часть топлива, нагретую до температуры самовоспламенения, подают через фурмы 6 в кипящий слой с коэффициентом избытка воздуха 1,31 8. 2 з п. ф лы, 2 ил. ловине внутреннего диаметра топки 1 от коллектора 7 газораспределительного устройства. Верхняя часть теплообменника 2 находится на высоте плотного слоя или выше его. Одновременно с засыпкой пылевидного топлива из бункера 3 через патрубок 12 ввода воздуха, коллектор 7, барботеры 8 и колпачки 9 газораспределительного устройства подают горячий воздух для розжига топлива. Расход воздуха выбирают таким, чтобы топливо начинало "кипеть", а температуру задают в интервале 250-400 С.

Через некоторое время после подачи горячего воздуха, например, газоду-вкой через воздухонагрева-.ель, топливо в топке кипящего слоя восйламеняется (время воспламенения угля зависит от качества топлива и температуры подводящих газов), и воздухонагреватель отключают. Как только засыпанное топливо начинает гореть во всем объеме кипящего слоя топки, в последней устанавливают коэффициент избытка воздуха 1,1 — 1,4, линейные скорости ожижающего воздуха 2-5 м/с в зависимости от производительности топки, а температуру в кипящем слое топки регулируют изменением расхода теплоносителя через теплообменник- 2 и о устанавливают 750-950 С.

Одновременно с началом горения и выходом на заданный режим работы топки кипящего слоя мелкодисперсную часть топлива, нагретую до температуры самовоспламенения, подают, например, эжекцией из бункера-нагревателя 5 по системе подачи угля через фурмы 6 в кипящий слой с коэффициентом избытка воздуха 1,3-1,8.

При минимальной производительности топки кипящего слоя расход воздуха через колпачки 9 газораспределиз 132 тельного устройства устанавливают таким, чтобы линейная скорость его равнялась 2 м/с, например, посредством газодувки при минимальных оборотах ее двигателя и с минимальным проходным сечением, установленном на задвижках патрубков 12 (на фиг.1) задвижки, воздухонагреватель и газодувка не показаны). Количество мелкодисперсного состава топлива в кипящем слое сохраняют в таком количестве, чтобы коэффициент избытка возду— ха в нем находился в пределах 1,1—

1,4. Добиваются такого постоянства массы регулированием подачи угля из бункера-порционера пневмотранспортером путем изменения расхода газа.

При любой заданной производительности топки температуру кипящего слоя а регулируют в пределах 750-950 С изменением расхода хладагента через теплообменник 2. Для снижения температуры кипящего слоя увеличивают расход хладагента через теплообменник 2 и наоборот, что можно осуществить, например, изменением числа оборотов двигателя нагнетающего насоса.

Одновременно с подачей угля из бункера 3 мелкодисперсную часть топлива, количество которой зависит от содержания ее в общем объеме топлива, нагретую от дымовых газов топки до температуры самовоспламенения в бункере-нагревателе 5, подают из бункера-нагревателя 5 через фурмы 6 в кипящий слой, например, эжекцией с коэффициентом избытка воздуха 1,3-1,8.

В кипящем слое в процессе горения температура частиц топлива выше температуры кипящего слоя. В результате этого в нижней части кипящего слоя, где кислорода содержится больше, температура частиц повышается до температуры размягчения. Частицы агломерируют и их пористость уменьшается, что приводит к возрастанию удельного веса частиц. Поэтому в процессе выгорания топлива зола опускается и через свободное пространство между барботерами 8 попадает в зольный отсек 10. Удаление золы осуществляют через патрубок 17 выхода золы, например, с помощью шнека (не показан).

Расход золы идет пропорционально загрузке угля изменением скорости вращения шнека.

Для увеличения производительности топки кипящего слоя увеличивают

6606 расход воздуха через колпачки 9 газораспределительного устройства увеличением оборотов двигателя газодувки и открытием проходного сечения на задвижках, которые установлены на патрубках 12 ввода воздуха. Максимальный расход воздуха устанавливают таким, чтобы линейная скорость ожижающего воздуха не превышала 5 м/с, а расход топлива увеличивают до установления коэффициента избытка воздуха в кипящем слое в пределах 1,1-1,4.

Формула изобретения

1. Способ газификации в кипящем слое пылевидного топлива путем подвода к нему ожижающего агента и тепла, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса газификации, подвод ожижающего агента производят с линейной скоростью-2-5 м/с, а мелкодисперсную часть пылевидного топлива предварительно нагревают до температуры воспламенения и подают в кипящий слой с коэффициентом избштка воздуха 1,3-1,8.

2. Аппарат для газификации в кипящем слое пылевидного топлива, включающий топку с размещенным внутри нее теплообменником, бункер пылевидного топлива и фурмы для ввода пылевидного топлива, газораспределительную решетку и патрубки ввода ожижаю35 щего агента, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса газификации, она снабжен бункером-нагревателем мелкодисперсной части пылевидного топлива, соединенным через систему подачи с фурмами для ввода мелкодисперсной части топлива, расположенными на боковой поверхности корпуса над теплообменником, а

45 газораспределительная решетка выполнена в виде коллектора с прикрепленными к нему барботерами, на которых закреплены колпачки с отверстиями, .при этом отношение минимального просвета между барботерами к максималь50 ному диаметру мелкодисперсной части пылевидного топлива составляет

15-45

3. Аппарат по п. 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что отношение площади газораспределительной решетки аппарата к суммарной площади отверстий на колпачках составляет 25-50.

3326606

Составитель Л.Лазаренко

Редактор Н.Киштулинец Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3246/20 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Ф

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул,Проектная, 4