Способ работы топки кипящего слоя Советский патент 1988 года по МПК F23C10/04 F23N1/08 

00

оэ

00

сд

а

00

Изобретение м.б. использовано в устройствах с кипящим слоем. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования нагрузки. Для этого уменьшение расхода топлива осуществляют путем отключения подачи топлива в нижнюю зону слива. При этом дозатор 21 нижнего слива золы закрыт и слив образующегося излишка зоны осуществляют по течке 18 верхнего слива золы. Для более глубокого уменьшения тепловьщеления в слое прекращают подачу угля в нижнюю зону слоя 1 пневмотранспортером 16 с корректировкой подачи угля на забрасыватель 9. 1 ил. (О

I

/б

UL.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в устройствах с кипящим слоем. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования нагрузки. I На чертеже изображена схематично iтопка кипящего слоя, в которой реали 1 зуется предлагаемый способ работы.

Топка кипящего слоя 1 содержит газораспределительную решетку 2 с воздушным коробом 3, поверхности 4 нагрева, систему топливоподачи, состоящую из бункера 5 угля, питателей 6 и 7, подающих уголь на эжектор 8 и забрасыватель 9, а затем соответственно в слой 1 и на слой 1. Кроме того, топка содержит систему рециркуляции уноса на дожигание, состоящую из газохода 10, циклона 11, линии 12 чистого дымового гаЗа, мигалки 13, эжектора 13 возврата уноса, а также системы 15-17 соответственно подачи воздуха под решетку 2, пнев- . мотранспорта угля под слой 1, уноса на дожигание. Топка также содержит течки 18 и 19 верхнего и нижнего слива золы с дозаторами 20 и 21.

30

35

40

При осуществлении способа часть гля из бункера 5 подается питателем 7 в бункер-забрасыватель 9, который одает уголь в топку на поверхность кипящего слоя 1. Другую часть угля итателем 6 подают в эжектор 8, к которому подведен воздух на пневмотранспорт 16. Смесь угля и воздуха вдувается под слой 1. При этом дозатор 21 нижнего слива золы закрыт и слив образующегося излишка золы осуществляют ПО;течке 18 верхнего слива золы. Выносимые из слоя 1 несгоревшие частички угля по газоходу 10 поступают к циклону 11, где твердая фракция вьщеляется из газового потока и через мигалку 13 подается в эжектор 14 возврата уноса, где смешивается с транспортирующим воздухом и вдувается в подслоевое пространство топки. Воздух на ожижение подают в воздушный короб 3 по системе 15, В кипящем слое 1 расположены поверхности 4 нагрева. При снижении нагрузки котлоагрега тов до 70-75% уменьшают подачу воздуха на ожижение и рас- ход угля на забрасьшатель 9. Для более глубокого уменьшения тепловьщеле- ния в слое прекращают подачу угля в нижнюю зону слоя 1 пневмотранспортом

45

50

5

0

5

0

5

0

5

0

16 с корректировкой подачи угля на забрасыватель 9.

Прекращение подачя под слой ,1 при уменьшении скорости газа (за счет уменьшения расхода топлива и воздуха) приводит к ухудшению поступления частиц угля с поверхности слоя 1 вглубь, в результате чего горение в нижней части слоя 1 прекращается, что ведет к уменьшению скорости газа в этой части слоя 1 на решетку 2, т.е. образуется неподвижный подслой. В этом случае часть поверхностей 4 нагрева оказывается в объеме неподвижного и охлажденного фильтруюш 1м воздухом слоя 1, где теплообмен между этим слоем 1 и поверхностями 4 нагрева отсутствует. В результате в горящем кипящем слое 1 площадь поверхностей 4 наг-рева уменьшается, что естественно уменьшает теплосъем из слоя 1. Для обеспечения бесшлаковой работы уменьшается расход топлива.

Прекращение подачи угля под слой 1 и перевод на подачу всего угля забрасывателем 9 на поверхность слоя 1 уменьшает концентрацию угля в нижней части слоя 1. Плохое перемешивание по вертикали твердой фазы кипящего слоя 1 при сжигании относительно крупных частиц угля (до 10 мм и выше) приводит к тому, что температура газа в нижней части падает, что вызывает уменьшение скорости фильтрации газа при том же расходе воздуха. При этом из слоя выпадают крупные частицы золы и оседают на. решетке 3 и процесс ожижения для них прекращается, эта часть слоя 1 неподвижна. Неподвижный (неожиженный) слой 1 является как бы продолжением газораспределительной решетки 2. В результате теплосъем с поверхностей 4 нагрева, оставшихся в этом плотном слое 1, резко снижается. Также возможен случай, когда теплообменник отдает тепло фильтрующемуся через плотный слой 1 воздуху (если температура ожижающего воздуха меньше температуры среды, циркулирующей в теплообменнике).

Набор нагрузки производится следующим образом.

Уменьшают высоту верхнего уровня кипящего слоя 1 до номинального открытием нижней течки 19 с одновременным постепенным увеличением расхода топлива забрасывателем 9 для поддержания рабочей температуры слоя 1. Затем включают питатель 6 подачи угля под слой 1, при этом начинается горение угля в нижней части слоя 1, скорость газа увеличивается и нижняя часть слоя 1 ожижается. Корректировкой расхода топлива на забрасьгоатель поддерживают рабочую температуру сло

Пример 1. Изменение температурного профиля по высоте слоя при изменении способа подачи угля в топку.

На стендовой установке (с разме- рами решетки 1400x840 мм) кипящего слоя при высоте кипящего слоя м отключение нижней подачи топлива приводит к снижению температуры слоя на высоте 300 мм от решетки до темпера- туры ожижающего воздуха.

Распределение температур по высот кипящего слоя при размере подаваемого угля мм - одна кривая - подача под слой (сс 0 мм), другая кривая - подача забрасывателем на слой (. 700 мм). Шлакование слоя в этом случае не происходит. Для дальнейшего уменьшения нагрузки требуется прекратить слив образующейся золы закрытием верхнего золового затвора 20, в результате чего верхний уровень кипящего слоя растет, что приводит к увеличению высоты плотного слоя и уменьшению поверхнос- ти нагрева в объеме кипящего слоя. Одновременно происходит уменьшение расхода топлива. Возможен крайний случай, когда вся поверхность нагрева находится в плотном слое.

П р и м е р 2. На лабораторной установке пневмотранспортом под слой подается 5 кг/ч экибастузского угля, а на поверхность слоя 13 кг. Общий расход воздуха 83 нм /ч. Размеры частиц угля 0-10 Температура слоя 875 С. При прекращении подачи угля под слой и уменьшении расхода воздуха до 70 нм /с, температура слоя падает до 770°С, через 5 мин темпера

тура слоя начинает расти, через 13о

5 0

5 о Q

0

15 мин становится равной 875 С и продолжала расти. При уменьшении расхода топлива до 11 КГ/Ч температура слоя стабилизируется на уровне 860- 865 С. При закрытии отверстия для слива золы температура слоя начинает медленно расти. Подача- золы в слой размером 2-8 мм в количестве 2 кг в течение 10 мин приводит сначала к незначительному уменьшению температуры слоя, затем температура бьютро возрастает и для стабилизации температуры слоя в пределах 860-870°G расход топлива уменьшают до 9 кг/ч. Подача золы в количестве 1 кг в слой приводит к уменьшению расхода топлива до 7,3 кг/ч, при этом температура слоя стабилизируется на уровне 860- 875°G. При уменьшении расхода угля до 6 кг/ч температура слоя уменьшается до 82П°С.

При сливе части материала слоя с нижней его части и одновременном увеличении расхода топлива до 10 кг/ч температура слоя устанавливается на уровне 850-860°С. При дальнейшем сливе золы из слоя без увеличения расхода угля температура слоя уменьшается до 780°С.. Увеличение расхода топлива до 15 кг приводит к росту температуры до .

При наличии в котле одной секции кипящего слоя диапазон изменения нагрузки составляет 33-tOO%.

Формула изобретения

Способ работы топки кипящего слоя путем подачи топлива в верхнюю и нижнюю зоны слоя и фильтрации воздуха через последний с одновременным сливом слоя для поддержания его заданной высоты и при снижении нагрузки уменьшения расхода топлива и воздуха, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования нагрузки, уменьшение расхода топлива осуществляют путем отключения его подачи в нижнюю зону слоя.