СПОСОБ СЖИГАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F23C11/02 F23B7/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться при слоевом сжигании угля, а также в топках с кипящим и циркулирующим слоем.

Известен силовой способ сжигания твеpдого топлива путем его подачи в топку с кипящим слоем, улавливания крупнофракционного уноса с последующим его гранулированием и возвратом в топку и улавливанием летучей золы, а также улавливания уноса, выделяющегося при гранулировании, санитарными уловителями с выводом этих уловленных мелких частиц, напpимер, для использования в строительстве [1] .

Однако данный способ имеет низкую экономичность использования топлива из-за того, что гранулирование крупнофракционного уноса ухудшает топочный процесс в надслоевом объеме. Для организации эффективного выгоpания горючих в надслоевом объеме важно его заполнение потоком циркулирующих частиц.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому (пpототипом) является способ сжигания путем подачи твердого топлива в слой, улавливания крупнофракционного уноса и летучей золы с последующим их возвратом в слой для повторного дожигания [2] .

Недостатками этого способа являются низкая экономичность и большое загрязнение окружающей среды, так как летучая зола содержит много трудно улавливаемых мелких частиц, которые при повторном улавливания могут пролетать через санитарные уловители летучей золы. Кроме того, выводимая из цикла летучая зола может содержать большое количество горючих и пылевидных фракций. Использование пылевидной золы, например, в строительстве загрязняет окружающую среду и требует специальных мер обеспыливания при ее транспортировке и обработке. К тому же зола удаляется по крайней мере из двух точек: из топки и из-под санитарных золоуловителей.

Целью изобретения является повышение экономичности использования топлива и снижение загрязнения окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе сжигания путем подачи твердого топлива в слой, улавливания крупнофракционного уноса и летучей золы с последующим их возвратом в слой, дополнительно перед возвратом в слой уловленный крупнофракционный унос и летучую золу гранулируют совместно, а из слоя выводят излишки заполнителя с выгоревшими гранулами.

Совокупность новых и известных признаков позволяет повысить экономичность сжигания угля и снизить загрязнение окружающей среды за счет того, что
зола топлива выводится в виде крупных частиц заполнителя слоя и гранул летучей золы, т. е. не требуется специальных мер по защите от загрязнений мелкой золой при погрузке, транспортировке и переработке;
при прохождении через топку из гранул глубоко выгорают горючие. При этом гранулы отжигаются и становятся более прочными (прочность гранул снижается с увеличением содержания в них горючих);
предлагаемый способ применим для любых способов слоевого сжигания угля (в обычном, кипящем и циркулирующем слоях), его использование в обычных слоевых и топках кипящего слоя может снизить выбросы оксидов серы и азота до уровня циркулирующего слоя за счет повышения эффективности топочного процесса в надслоевом объеме;
в предлагаемой схеме достаточно иметь и обслуживать одну точку вывода золы, так как избыток золы как летучей в виде гранул, так и крупных заполнитель слоя выводятся совместно, а крупнофракционный унос по мере переполнения контура его циркуляции выносится вместе с летучей золой и гранулируется или удаляется совместно с крупным заполнителем из слоя. Таким образом, в предлагаемом способе не требуется гранулирования или специального устройства для вывода крупнофракционного уноса.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения и прототипа позволяет сделать вывод, что новым является то, что летучую золу гранулируют, возвращают в топку и выводят из топки совместно с заполнителем слоя. Это обеспечивает предлагаемому техническому решению соответствие критерию "Новизна".

Способов сжигания твердого топлива, содержащих признаки сходные с отличительными признаками предлагаемого изобретения, при изучении других аналогичных технических решений в данной области техники не обнаружено. Таким образом, заявляемый способ сжигания твердого топлива отвечает также критерию "существенные отличия".

На чертеже приведена схема реализации предлагаемого способа.

Сначала дробленое топливо из бункера 1 питателем 2 подают в топку 3 и сжигают в плотном кипящем или циркулирующем слое 4 при 800-1000оС над воздухораспределительной решеткой 5 в потоке воздуха, который подают вентилятором 6. Пылевые фракции исходного угля и частицы, образующиеся при истирании и растрескивании топлива и заполнителя слоя 4, формируют унос (поток витающих частиц). Унос из топки улавливают: крупнофракционный унос - в топочном уловителе 7, а более мелкую летучую золу - в санитарном золоуловителе 8. Далее уловленные циркулирующие частицы в требуемом количестве эжектором 9 по линии пневмотранспорта 10 возвращают на рециркуляцию в топку 3. За счет такой рециркуляции частиц (например, в циркулирующем слое до 200 кг частиц на 1 кг угля и 4-10 кг на 1 г угля в кипящем слое) надслоевой объем включают в топочный процесс. Это повышает изотермичность топки, улучшает выгорание горючих, поглощение оксидов серы и азота, отвод тепла к экранам топки и поверхностям 11 нагрева котла. Слабозапыленный поток дымовых газов за топочным уловителем 7 охлаждают в конвективном газоходе 12, очищают от летучей золы в санитарном золоуловителе 8 и дымососом 13 сбрасывают в дымовую трубу. При переполнении топочного уловителя 7 крупнофракционным уносом его избыток выносится дымовыми газами и вместе с летучей золой поступает в санитарный золоуловитель 8. Из последнего уловленная летучая зола и избыток крупнофракционного уноса подаются по линии 14, гранулируются в грануляторе 15 и возвращаются в виде гранул по тракту 16 для выжигания горючих в топку 3. Периодически или постоянно по мере пеpеполнения слоя 4 отожженные гранулы и заполнитель слоя выводят из топки 3 питателем 17 для использования, например, в стpоительстве. За счет этого более глубокого выжигания горючих из гранул летучей золы повышается экономичность процесса. Выводимые питателем 17 частицы слоя 4 отожженных гранул летучей золы и крупнофракционного уноса так как подаваемый через воздухораспределительную решетку 5 воздух очищает слой от пылевых фракций.

Таким образом, из топки зола выводится только из одной точки в виде крупных частиц и отожженных гранул. Это экономичнее и снижает загрязнение окружающей среды по сравнению с традиционным удалением золы, где зола выводится по крайней мере из двух точек (из-под топки и санитарных уловителей) и на 40-90% представлена сильно пылящей летучей золой. То же самое можно отметить и по циклу дальнейшего применения золы, например, в строительстве, где отожженные (с низким содержанием горючих) и поэтому прочные гранулы предпочтительнее летучей золы.

Здесь не приводится конкретизация схемы реализации процесса: вместо эжектора 9 с линией пневмотранспорта 10 можно установить аэрожелоб и др. ; в большинстве типов топочных уловителей 7 (циклоны, поворот над сборным бункером, осадительные камеры) избыток уловленных циркулирующих частиц просто выносится потоком газов в санитарный золоуловитель 8; гранулирование осуществляют в грануляторе 15 по известным способам (окатывание на вращающихся столах и в барабанах, прессование в валковых и других прессах, продавливание через фильеры и др. ) возможно с добавкой цементирующих присадок.

Применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом обеспечивает повышение экономности использования топлива и снижение загрязнения окружающей среды, так как повышается выжигание горючих из летучей золы; зола выводится из одной точки (из слоя) в виде обеспыленных частиц золы и отожженных гранул, сфомированных из летучей золы, что предпочтительнее для дальнейшего использования золы, например, в строительстве. (56) 1. Патент США N 4177741, кл. F 23 D 1/00, опублик. 1980.

2. Авторское свидетельство СССР N 1442803, кл. D 23 C 11/02, 1988.

Использование: при слоевом сжигании угля, а также в топках с кипящим слоем. Сущность изобретения: способ сжигания включает подачу твердого топлива в слой, улавливание крупнофракционного уноса и летучей золы для совместного гранулирования и последующего из возврата в слой. Осуществляют также вывод из слоя излишков заполнителя с выгоревшими гранулами. 1 ил.

СПОСОБ СЖИГАНИЯ путем подачи твердого топлива в слой заполнителя, улавливания крупнофракционного уноса и летучей золы с последующим их возвратом в слой, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и уменьшения загрязнения окружающей среды, дополнительно перед возвратом в слой уловленный крупнофракционный унос и летучую золу гранулируют совместно, а из слоя выводят излишки заполнителя с выгоревшими гранулами.