Изобретение относится к созданию котельных установок, работающих на угольном жидком топливе (УЖТ), и может быть использовано в теплоэнергетике коммунально-бытового хозяйства.
Известно топочное устройство для сжигания мелкофракционного угля в циркулирующем кипящем слое золы, включающее камеру сгорания с сопловым днищем, дутьевой вентилятор, горячий циклон и канал возврата золы в зону горения (см. Кубин. «Сжигание твердого топлива в кипящем слое», М., Энергоатомиздат, 1991 г., с.44-45).
Недостатком такого топочного устройства кипящего слоя золы является вынос несгоревшего угля в зону котла, необходимость улавливания его в горячем циклоне и возврата в зону горения, что существенно усложняет схему котельной установки. Котельные установки с циркулирующим кипящим слоем из-за своей сложности применяются на мощных электростанциях. Применить такого рода котельную установку в малых котельных коммунально-бытового хозяйства не представляется возможным.
Наиболее близким к данному изобретению является топочное устройство кипящего слоя песка для сжигания угольного жидкого топлива, включающее расходный бак, винтовой насос, трубопровод подачи угольного жидкого топлива в топку кипящего слоя (см. патент РФ №2151953, МПК F23С 11/00, 2000).
Недостатком такого топочного устройства является нерешенность вопроса выноса частиц золы из топки в зону котла.
Задачей изобретения является обеспечение эффективного улавливания и удаления золы из топки.
Задача решается тем, что топочное устройство кипящего слоя песка с применением угольного жидкого топлива включает камеру кипящего слоя и сопловое днище дутьевого воздуха для создания кипящего слоя. Согласно изобретению топочное устройство состоит из нижней камеры кипящего слоя песка с поперечным сечением S1, оборудованной сопловым днищем, и верхней камеры осаждения золы с поперечным сечением S2, оборудованной двумя траншейными накопителями золы с автоматическими шнековыми разгрузчиками золы, причем соотношение поперечных сечений нижней и верхней камер выбирают из соотношения:
где
S1 - сечение нижней камеры кипящего слоя песка, м2;
S2 - сечение верхней камеры осаждения золы, м2;
V1 - скорость витания песка, м/с;
V2 - скорость витания основной массы золы, м/с.
На фиг.1 изображено топочное устройство кипящего слоя песка с применением угольного жидкого топлива; на фиг.2 - вид сверху на фиг.1.
Топочное устройство кипящего слоя песка с применением угольного жидкого топлива включает нижнюю камеру 1 кипящего слоя песка сечением S1 с сопловым днищем 2 и верхнюю камеру 3 осаждения золы сечением S2, оборудованную двумя траншейными накопителями золы 4, в основании которых установлены автоматические шнековые разгрузчики золы 5.
Соотношение поперечных сечений нижней и верхней камер выбирается по следующей формуле:
где
S1 - сечение нижней камеры кипящего слоя песка, м2;
S2 - сечение верхней камеры осаждения золы, м2;
V1 - скорость витания песка в нижней камере, м/с;
V2 - скорость витания основной массы золы в верхней камере, м/с.
Работа топочного устройства кипящего слоя песка с применением угольного жидкого топлива осуществляется следующим образом.
Насыпают в нижнюю камеру 1 кипящего слоя песок крупностью 1-3 мм, 90% по массе и уголь крупностью 1-3 мм, 10% по массе. Включают дутьевой вентилятор и через сопловое днище 2 подают дутьевой воздух со скоростью витания песка V1. Песок и сухой уголь под воздействием дутьевого воздуха псевдоожижаются и образуют кипящий слой.
Запускают специальную горелку и разогревают факелом кипящий слой до температуры воспламенения угля 600°С. В этот момент загорается сухой уголь и температура в кипящем слое быстро увеличивается до 800-900°С.
Включают в работу винтовой насос и в нижнюю камеру 1 кипящего слоя подают угольное жидкое топливо, которое состоит из угольного порошка 0-2 мм, 50% по массе и технической воды, 50% по массе.
Капли угольного жидкого топлива падают на раскаленную поверхность кипящего слоя. Вода мгновенно испаряется, а угольные частицы интенсивно сгорают, поддерживая стабильную температуру 900°С в зоне горения.
Образовавшаяся после сгорания угля зола выносится из нижней камеры кипения в верхнюю камеру осаждения золы 3. Сечение камеры осаждения золы выбрано таким, чтобы скорость витания основной массы золы была больше фактической скорости дутьевого воздуха в этой камере. Благодаря этому достигается осаждение основной массы золы в траншейных накопителях 4. По мере заполнения траншейных накопителей золой автоматически включаются в работу шнековые разгрузчики 5 и выгружают золу в контейнеры для использования ее в качестве строительного материала.
Соотношение скоростей витания в нижней и верхней камерах и соотношение площадей сечения этих камер выражается следующей формулой:
где
V1 - скорость витания песка, м/с;
V2 - скорость витания основной массы золы, м/с;
S1 - сечение камеры кипящего слоя, м2;
S2 - сечение камеры осаждения золы, м2.
Такое выполнение топочного устройства кипящего слоя с применением угольного жидкого топлива обеспечивает эффективное улавливание и удаление золы из топки. Благодаря этому создается экологический эффект в виде снижения выбросов твердых частиц золы в атмосферу.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ТОПОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ УГОЛЬНОГО ЖИДКОГО ТОПЛИВА | 2001 |
|
RU2230982C2 |
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ЗОЛОТАРЕВА С ИНЕРТНЫМ КИПЯЩИМ СЛОЕМ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩЕГО ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД | 2006 |
|
RU2351847C2 |
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ И СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО УГЛЯ, В ТОПКЕ КИПЯЩЕГО СЛОЯ ИНЕРТНОГО МАТЕРИАЛА | 2004 |
|
RU2270957C1 |
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ | 2014 |
|
RU2576651C1 |
ТОПОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА | 1999 |
|
RU2151953C1 |
КОТЛОАГРЕГАТ | 2006 |
|
RU2310123C1 |
СПОСОБ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА | 2005 |
|
RU2272218C1 |
СИСТЕМА УТИЛИЗАЦИИ МОКРЫХ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ | 2009 |
|
RU2385438C1 |
КОТЁЛ ДЛЯ СОВМЕСТНОГО СЖИГАНИЯ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО И ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА | 2022 |
|
RU2795413C1 |
КОТЁЛ ДЛЯ СЖИГАНИЯ СУСПЕНЗИОННЫХ ТОПЛИВ | 2021 |
|
RU2766244C1 |
Изобретение относится к созданию энергетических котлов для сжигания угольного жидкого топлива и может быть использовано в котельных коммунально-бытового хозяйства и промышленных предприятий для обогрева зданий, горячего водоснабжения и получения технологического тепла. Топочное устройство кипящего слоя песка с применением угольного жидкого топлива включает камеру кипящего слоя и сопловое днище дутьевого воздуха для создания кипящего слоя. Топочное устройство состоит из нижней камеры кипящего слоя песка с поперечным сечением S1, оборудованной сопловым днищем, и верхней камеры осаждения золы с поперечным сечением S2, оборудованной двумя траншейными накопителями золы с автоматическими шнековыми разгрузчиками золы, причем соотношение поперечных сечений нижней и верхней камер выбирают из соотношения:
где S1 - сечение нижней камеры кипящего слоя песка, м2; S2 - сечение верхней камеры осаждения золы, м2; V1 - скорость витания песка, м/с; V2 - скорость витания основной массы золы, м/с. Изобретение позволяет обеспечить эффективное улавливание и удаление золы из топки. 2 ил.
Топочное устройство кипящего слоя песка с применением угольного жидкого топлива, включающее камеру кипящего слоя и сопловое днище дутьевого воздуха для создания кипящего слоя, отличающееся тем, что топочное устройство состоит из нижней камеры кипящего слоя песка с поперечным сечением S1, оборудованной сопловым днищем, и верхней камеры осаждения золы с поперечным сечением S2, оборудованной двумя траншейными накопителями золы с автоматическими шнековыми разгрузчиками золы, причем соотношение поперечных сечений нижней и верхней камер выбирают из соотношения
где S1 - сечение нижней камеры кипящего слоя песка, м2;
S2 - сечение верхней камеры осаждения золы, м2;
V1 - скорость витания песка, м/с;
V2 - скорость витания основной массы золы, м/с.
ТОПОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА | 1999 |
|
RU2151953C1 |
УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ УГОЛЬНОГО ЖИДКОГО ТОПЛИВА, УЖТ, В ТОПКУ КОТЛА | 2001 |
|
RU2199060C2 |
ТОПОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ УГОЛЬНОГО ЖИДКОГО ТОПЛИВА | 2001 |
|
RU2230982C2 |
ТОПКА КИПЯЩЕГО СЛОЯ | 2000 |
|
RU2170879C1 |
Топка с кипящим слоем | 1989 |
|
SU1617250A1 |
US 5620488 А, 15.04.1997. |
Авторы
Даты
2007-10-20—Публикация
2006-02-02—Подача