ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2001 года по МПК F23C10/20 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в топках с "кипящим слоем", сжигающих твердое топливо.

Известно газораспределительное устройство, содержащее решетку с насадками и дренажной течкой, выполненную по меньшей мере с одним участком, имеющим уклон в сторону упомянутой течки, причем каждый насадок на его половине, расположенной со стороны этой течки, и на другой его половине выполнен с газовыпускными отверстиями, выполненными с заданным суммарным проходным сечением (см. DE 3623 177 A1, кл. F 23 C 11/02, 07.01.88.).

Недостатком такого устройства является его низкая надежность, т.к. частицы распложенного на решетке псевдоожиженного слоя, имеющие удельный вес, больший, чем псевдоожиженная среда, выпадают из слоя и скапливаются на решетке с образованием завалов. При этом, поскольку газовыпускные отверстия выполнены в верхних частях насадков, сжижающий газ не оказывает какого-либо динамического воздействия на указанные частицы.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных является газораспределительное устройство, содержащее решетку с насадками и дренажной течкой, выполненную по меньшей мере с одним участком, имеющим уклон в сторону упомянутой течки, причем каждый насадок на его половине, расположенной со стороны этой течки, и на противоположной его половине имеет газовыпускные отверстия, выполненные с заданным суммарным проходным сечением (см. PCT WO 99/30080, кл. F 23 C 11/02, 17.06.99).

Недостатком такого устройства является его низкая надежность, т.к. частицы расположенного на решетке псевдоожиженного слоя, имеющие удельный вес, больший, чем псевдоожиженная среда, выпадают из слоя и скапливаются на решетке с образованием завалов. При этом, несмотря на то, что газовыпускные отверстия расположены в нижних частях насадков, сжижающий газ не оказывает динамического воздействия на указанные частицы, достаточного для транспортировки их в дренажную течку. Это обусловлено тем, что только половина расхода газа выходит из половины каждого насадка, расположенной со стороны дренажей течки, из-за равномерного выполнения отверстий в насадках.

Целью изобретения является повышение надежности газораспределительного устройства, в котором исключено образование завалов частиц топлива и негорючих частиц "кипящего слоя", имеющих больший удельный вес, чем псевдоожиженная среда, на решетке.

В газораспределительном устройстве, содержащем решетку с насадками и дренажной течкой, выполненную по меньшей мере с одним участком, имеющим уклон в сторону упомянутой течки, причем каждый насадок на его половине, расположенной со стороны этой течки, и на противоположной его половине имеет газовыпускные отверстия, выполненные с заданным суммарным проходным сечением, поставленная техническая задача решается тем, что суммарное проходное сечение газовыпускных отверстий каждого насадка на его половине, обращенной к дренажной течке, превышает суммарное проходное сечение газовыпускных отверстий противоположной половины этого насадка, причем первое из указанных сечений составляет 1,05...2,00 второго указанного сечения.

Кроме того, насадки по меньшей мере на одном упомянутом участке решетки могут быть условно разделены на группы, разноудаленные от дренажной течки, причем внутри каждой группы насадки могут быть выполнены с одинаковыми суммарными проходными сечениями выпускных отверстий, а в разных группах - с различными, причем каждый насадок в группе, расположенной ближе к дренажной течке, может иметь суммарное проходное сечение, большее, чем аналогичное сечение каждого насадка, расположенного в более удаленной от дренажной течки группе.

Такое выполнение газораспределительного устройства обеспечит надежную транспортировку негорючих частиц псевдоожиженного слоя и крупных кусков топлива, имеющих больший удельный вес, чем псевдоожиженная среда, и поэтому оседающих на решетке, в дренажную течку. Транспортировка эта возможна из-за достаточного динамического воздействия на указанные частицы, что обеспечивается неравномерным расположением выпускных отверстий: большим их количеством (большим суммарным проходным сечением) со стороны дренажной течки.

При этом исследования показали, что, если указанное выше соотношение суммарных проходных сечений будет меньше чем 1,05, то в некоторых топках не будет обеспечиваться надежная транспортировка негорючих частиц и топлива с большим, чем псевдоожиженная среда, удельным весом в дренажную течку. При соотношении суммарных проходных сечений, большем чем 2,00, в некоторых топках наблюдается захват в дренажную течку мелких горючих частиц с небольшим удельным весом.

Увеличение суммарных проходных сечений отверстий насадков по мере приближения их к дренажной течке также положительно сказывается на удалении с поверхности решетки негорючих частиц и топлива с большим удельным весом, т. к. по мере приближения к дренажной течке увеличивается и их количество.

Газораспределительное устройство представлено на чертежах, где на фиг. 1 изображен общий вид газораспределительного устройства, на фиг. 2 - узел 1 фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В фиг. 1.

Газораспределительное устройство содержит решетку 1 с насадками 2, в которых выполнены газовыпускные отверстия 3, и с дренажной течкой 4. Решетка 1 выполнена по меньшей мере с одним участком, имеющим уклон в сторону течки 4. На чертеже в качестве примера показана решетка 1 с двумя участками, имеющими уклон в сторону течки 4. В общем случае таких участков в решетке 1 и течек 4 может быть несколько.

Газовыпускные отверстия 3 выполнены в каждом насадке 2 на его половине, расположенной со стороны дренажной течки 4, и на противоположной его половине с заданным суммарным проходным сечением. Отверстия 3 на половине насадка 2, обращенной к дренажной течке 4, имеет суммарное проходное сечение, составляющее 1,05. . .2,00 суммарного проходного сечения другой половины этого насадка 2.

Насадки 2 по меньшей мере на одном участке решетки 1, имеющем уклон в сторону дренажной течки 4, условно разделены на группы А и Б (см. фиг. 5), разноудаленные от этой течки 4; насадки 2 группы А расположены ближе к последней, а насадки 2 группы Б - дальше. Внутри каждой группы насадки 2 выполнены с одинаковыми суммарными проходными сечениями выпускных отверстий 3, а в разных группах - с различными. Каждый насадок 2 в группе А, расположенной ближе к дренажной течке 4, имеет суммарное проходное сечение отверстий 3, большее, чем аналогичное сечение насадка 2, расположенного в более удаленной от дренажной течки 4 группе Б.

Насадки 2 подключены к раздающим коллекторам 5, которые соединены с трубопроводом 6 подачи сжижающей среды (воздуха или (и) газа)).

Газораспределительное устройство применяется в топке 7 с "кипящим слоем" 8 и топливной течкой 9. Дренажная течка 4 размещена в зоне заброса топлива из топливной течки 9.

Газораспределительное устройство работает следующим образом.

На решетку 1 подают инертный материал, в который вдувают псевдоожижающий газ, например воздух. Последний подают через трубопровод 6, коллекторы 5 и насадки 2. Воздух выходит из отверстий 3 насадков 2 и образует с инертным материалом "кипящий слой" 8. Далее в слой 8 в зону дренажной течки подают дробленное топливо из топливной течки 9. Поскольку суммарное проходное сечение отверстий 3 насадков 2 группы А, находящихся ближе к течке 4, больше, чем аналогичное сечение насадков 2 группы Б, расположенных дальше от течки 4, то мелкие частицы топлива вместе с восходящим потоком "кипящего слоя" 8 будут подниматься и затем отбрасываться на периферию наклонного участка решетки 1. Далее топливо вместе с инертным материалом слоя 8 продвигается по наклонному участку решетки 1 вглубь топки 7, вступает в процесс горения, который завершается у дренажной течки 4. Тяжелые частицы золы и топлива по мере движения к течке 4 выпадают на решетку 1 и под действием подталкивающих струй воздуха, вытекающих из отверстий 3, расположенных на половинах насадков 2, обращенных к дренажной течке 4, сползают в последнюю по наклонному участку решетки 1. При этом тяжелые частицы золы удаляются с решетки 1 через течку 4, а большая часть тяжелых кусков топлива во время сползания по наклонному участку решетки 1 сгорает и разрушается, и уже мелкие частицы топлива попадают в восходящий поток "кипящего слоя" 8.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в топках с "кипящим слоем", сжигающих твердое топливо. Устройство содержит отверстия на половине насадка, обращенной к дренажной течке, имеющие суммарное проходное сечение, составляющее 1,05-2,00 суммарного проходного сечения другой половины этого насадка. Это обеспечит надежную транспортировку негорючих частиц псевдоожиженного слоя и крупных кусков топлива, имеющих большой удельный вес и поэтому оседающих на решетке, в дренажную течку. При этом исключается образование завалов на решетке. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Газораспределительное устройство, содержащее решетку с насадками и дренажной течкой, выполненную, по меньшей мере, с одним участком, имеющим уклон в сторону упомянутой течки, причем каждый насадок на его половине, расположенной со стороны этой течки, и на противоположной его половине имеет газовыпускные отверстия, выполненные с заданным суммарным проходным сечением, отличающееся тем, что суммарное проходное сечение газовыпускных отверстий каждого насадка на его половине, обращенной к дренажной течке, превышает суммарное проходное сечение газовыпускных отверстий противоположной половины этого насадка. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия на половине насадка, обращенной к дренажной течке, имеют суммарное проходное сечение, составляющее 1,05-2,00 суммарного проходного сечения газовыпускных отверстий другой половины этого насадка. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что насадки, по меньшей мере, на одном упомянутом участке решетки условно разделены на группы, разноудаленные от дренажной течки, причем внутри каждой группы насадки выполнены с одинаковыми суммарными проходными сечениями выпускных отверстий, а в разных группах - с различными, причем каждый насадок в группе, расположенной ближе к дренажной течке, имеет суммарное проходное сечение больше, чем аналогичное сечение каждого насадка, расположенного в более удаленной от дренажной течки группе.