Способ работы регенератора Советский патент 1984 года по МПК C21B9/00 

Изобретение отнойится к способам работы воздухонагревателей регенеративного типа, в частности к способам нагрева окислителя для МГД-электростанций и дутья доменных печей при отоплении аппаратов твердым топливом Известны способы работы воздухонагревателей регенеративного типа, основанные на хшклическом нагреве насадки и охлаждении ее дутьем окислителя l. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ работы регенератора, включающий циклический нагрев насадки греющими газами и охлаждение ее дутьем окислителя zj. Однако при отоплейии регенератора твердым топливом до высоких температуп (1800-2000 С), вследствие большого содержания золы в продуктах сгорания (0,01-0,04 Kr/Krf,..) в насадке Гпри определенных температурах, завися сящих от свойств углей данного месторождения, происходит переход золы из жидкого в твердое состояние и зашлако вьгеание части насадки. Температурный интервал перехода золы из жидкого в твердое состояние различен. Так, для углей Канско-Ачинского угольного бассейна он составляет 1200-1300 С, Кузнецкого бассейна - 1100-1300 С, Донецкого - 1000-1300°С, а для углей только одного Карагандинского бассейна он составляет 1200-1ЗЗО С; 13001АОО°С; 1400-1500°С, а для Экибастузбассейнаского месторождения того же ISOO-ITOU C. Высокое содержание золы в продуктах сгорания твердого топлива приводит -К быстрому заишаковыванию насадки и быстрому выходу из строя регенератора, так как требуется замена зашлакованной части насадки. Так, при использовании одной из наиболее перспективных в настоящее время наса док - БНИ-12-2, ее зашлакование с увеличением гидравлического сопротив ления почти в 4 раза произойдет уже через 10-20 сут с начала эксплуатации регенератора по известному спосо бу, т.е. за зто время аппарат практи чески выйдет из строя н потребуется замена зашлакованной части насадки. Цель изобретения - увеличение сро ка службы аппарата, отапливаемого твердым топливом. Указанная цель достигается том, что согласно способу работы регенератора, включающему циклический нагрев насадки газами и охлаждении ее дутьем окислителя, в период нагрева греющие газы подают сначала в высокотемпературную зону насадки, из которой выводят их с температурой на ЗО-ЮО с вьше температуры перехода золы в жидко-плавкое состояние (t,), затем подают в охладительную камеру, где охлаждают до температуры на 50-lOO C ниже температуры перехода золь в твердую фазу (t;,), и далее - в низкотемпературную зону насадки, а в период дутья окислитель подают сначала в низкотемпературную и далее - в высокотемпературную зону насадки, В поперечных сечениях огнеупорных зон регенеративных теплообменников наблюдается неравномерность поля температур, что связано с распределением потока продуктов сгорания и дутья в насадке. Величина неравномерности характеризуется разностью между средней в сечении и фактической в данной точке температурами огнеупоров. Для температур перехода золы из твердого эта разность темсостояния в жидкое ператур составляет 50-100 С. Исследованиями воздухонагревателей доменной завода Кривопечи объ;емом 5000 м II установлено, что величина рожсталь температур не превынеравномерности100°С. мает Такой способ работы регенератора позволит при высоких температурах нагрева (1800-2000 С) и отоплении аппарата твердым топливом с большим содержанием золы в продуктах сгорания (0,01-0,04 кг/кгf,tr ) обеспечить охлаждение золы и переход ее из жидкого состояния в твердое, а также дальнейший вынос ее из насадки регенератора и прёдотвращениё зашлаковьгоания насадки, что существенно увеличит срок службы регенератора. Способ осзлществляется следующим образом. В период нагрева регенератора греклцие газы (продукты сгорания) подают в высокотемпературную зону насадки, где охлаждаются до температуры, превышающей на 50-100с температуру перехода в жидко-плавкое состояние (tfl) золы, внесенной п/ золы, внесенной с греющими газами. Далее продукты сгорания подают в охладительную камеру, в которую одновременно подается холодный возду -охлажденные продукты сгорания или распыленная вода. В охладительной камере происходит перемешивание горячих греющих газов с холодными газами или водой и снижение их темпера большей туры от температуры, на 50-100 С, до температуры, меньшей (t) на 50-100 С. Здесь зола, охлаждаясь вместе с потоком газов или рас пыленной воды, переходит из жидкого состояния в твердое. Далее греющие газы содержащие частицы золы в твер дом состоянии (с температурами, мень шими t иа 50-100 с) подают в низкотемпературную зону насадки, где происходит их дальнейшее охлаждение до температур 300-600°С. В период дутья окислитель движется в обратном направлении, причем по- 20

дача холодных газов в охладительную камеру в этот период прекращается.

По проведенным расчетам для углей Ирща-Бородинского месторождения, содержащих 9-10,5% золы, в продуктах .сгорания при сжигания углей с оС

ка воздухонагревателей типовой доменной печи объемом 3200 м. ;

Годовой экономический эффект от использования предлагаемого способа равен 1,3 млн.руб/год. 1,0-1,1 содержится золы около 0,01 кг/Kr f f . Температура перехода в жидко-плавкое состояние золы ь„ составит 1270°С, т.е. нижний температурный интервал высокотемпературной золы насадки на входе в охпадительную камеру составит 1320-1370°С; температура перехода золы в твердую фазу t 1200 С, т.е. температурный ин.тервал на входе в низкотемпературную зону насадки .после охладительной камеры составит 1100-П50°С, Далее в низкотемпературной зоне насадки происходит дальнейшее охлаждение продуктов сгорания до температур 300бОО С. При расчете экономической эффективности от использования предлагав мого способа работы регенератора аа базовый был принят способ работы бло

СПОСОБ РАБОТЫ РЕГЕНЕРАТОРА, включанзщий циклический нагрев насадки газами и охлалэдение ее дутьем окислителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы аппарата, отапливаемого твердым топливом, в период нагрева греющие газы подают сначала в высокотемпературную зону насадки, из которой выводят их с температурой на 50100 С вьппе температуры перехода золы в жидко-плавкое состояние (t«), затем подают в охладительную камеру, 1де охлаждают до температуры на 50100 С ниже температуры перехода золы i СЛ в твердую фазу (t), и далее - в низкотемпературную зону насадки, а в период дутья окислитель подают сначала в низкотемпературную и далее - в выч:окотёмпературнуюзону насадки. в :0 N0