Способ получения теплоносителя в котельной установке с топкой жидкого шлакоудаления Советский патент 1990 года по МПК F23J9/00 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях, 15 работающих на низкосортном твердом топливе с тугоплавкой золой в режиме жидкого шлакоудаления.

Цель изобретения - повышение эффективности за счет снижения затрат 20 на флюсующую присадку.

Способ осуществляется следующим образом.

На тепловую электростанцию поступает мраморная крошка с широким диа 25 пазоном фракционного состава;

Классы крупности, Выход класс, мкм%

Более 10005

1500-1000017 30

1000-15004

800-10003

Менее 80071

Из поступающей мраморной крошки отделяют фракции с размером частиц ,. мельче 1000 мкм. Всего 74% материала. Оставшиеся 26% материала мраморной крошки добавляют в предварительно подготовленное к сжиганию твердое топливо - уголь Ирша-Бородинского место- дд рождения с зольнортью на сухое состояние Ad с тугоплавкой (tc t600°C). золой. Полученную смесь подают в топку с жидким шлакоудалением. Туда же подают окислитель - горячий воздух. 45 На выходе из плавильной камеры сгорания топки из потока летучих продуктов сгорания пылезаборной трубкой известной конструкции отбирают представительную пробу запыленных газов.Опре- CQ деляют максимальный размер частиц в отобранной пробе. Размер наиболее крупной частицы оказался равным 800 мкм. При этом подаваемая в топку флюсующая присадка (мраморная крошка) полное- 5- тью переходит в шлак. А количество флюсующей присадки к топливу определяется по визуально наблюдаемому выходу жидкого шлака из топки. Однако в

данном случае не используется непосре ственно по прямому назначению - в качестве флюсующей присадки - 74% поступающей на станцию мраморной крош- ки.

По результатам определения максимального размера частиц в отобранной пробе запыленных газов перенастраивают устройство для отделения из присадки мелкой фракции (сепаратор известной конструкции) на отделение фракций с размером частиц 800.мкм и мельче. В результате количество полезно используемой присадки увеличивается с 26 до 29% от поступившей на станцию, т.е. более чем в 1,1 раза. Это позволяет повысить эффективность процесса получения теплоносителя горючих продуктов сгорания, горячей вод или пара.

При изменении режима работы топки (увеличение количества производимого теплоносителя) в непрерывно отбираемых пробах запыленного газа размер наиболее крупной частицы оказался равным 1500 мкм. Подаваемая в топку флюсующая присадка (мраморная крошка) лишь частично переходит в шлак. Ее наиболее мелкая составляющая (частицы размером 1500-800 мкм) в основном выносится из топки в виде золы.А содержание этой составляющей более 24% подаваемой в топку флюсующей присадки.

Вынесенная из топки в виде золы флюсующая присадка безвозвратно теря- ется, а ее наличие в летучих продуктах сгорания увеличивает интенсивность шлакования поверхностей нагрева топки.

Но результатам определения максимального размера частиц в отобранной пробе запыленных газов вновь перенастраивают сепаратор на отделение фракций с размером частиц 1500 мкм и мельче. В результате предотвращается вынос из топки флюсующей присадки.Это

э1

также1 позволяет повысить эффективность процесса получения теплоносителя.

На чертеже представлена принципиальная схема котельной установки для осуществления способа.

л. -.Котельная установка содержит плавильную камеру сгорания 1 котельного агрегата 2 с горелкой 3 твердого топлива и леткой 4 для удаления шлакового расплава и установленную на выхде из плавильной камеры сгорания 1 пы лезаборную трубку 5 известной конструкции. К воздушному сепаратору 6, представляющему собой вертикально расположенный цилиндрический корпус с патрубками для отвода отделяемых мел ких 7 и крупных 8 фракций флюсующей присадки, подключены трзгбопровод 9 подачи флюсующей присадки и ниже места подключения трубопровода 9 газопровод -10 с регулирующим клапаном 11 Патрубок 8 сепаратора 6 подключен параллельно с пылепроводом 12 твердого топлива к трубопроводу 13 подачи смешанного с сепарированной флюсующей присадкой твердого топлива к горелке 3, а патрубок 7 - к пылеуловителю 14. Отводные патрубки пылеуловителя 14 подключены к трубопроводам сброса 15 очищенного воздуха в атмосферу или в золоуловитель (не пока- зан) котельной установки и подачи ТБ уловленных мелких фракций флюсующей присадки в трубопровод 9. На трассе трубопровода 16 установлено агломерирующее устройство (гранулятор) известной конструкции. К трубопроводу 16 до агломерирующего устройства 17 (по ходу уловленной пыли) подключен детектор 18 максимального размера частиц

0

0

5

Способ осуществляется следующим образом.

I В воздушный сепаратор 6 по трубопроводу 9 подают легкоплавкую флюсующую присадку с широким диапазоном фракционного состава .(от микронных размеров до десятков миллиметров),а по гзгопроводу 10 - воздух. Отвеянные в сепараторе 6 фракции флюсующей присадки с мелкими размерами частиц (предварительно настраивают сепаратор 6 при помощи регулирующего клапана 11 на отвеивание фракций с размерами частиц, например 1000 мкм) поступают вкесте с воздухом через патрубок 7 в пылеуловитель 14, а крупные фракции (с -размерами частиц, например, более 1000 мкм) подают через патрубок 8 в трубопровод 13. Параллельно по пылепроводу 12 в трубопровод 13 подают твердое топливо с тугоплавкой золой. По трубопроводу 13 смесь твердого топлива с сепарированной флюсующей присадкой транспортируют к горелке 3. Туда же подают окислитель. В результате сжигания подаваемой через горелку 3 в плавильную камеру сгоранеия 1 аэросмеси образуется легкоплавкий шлак и летучие продукты сгорания. Офлюсованный шлак легко вытекает через летку 4 из плавильной камеры сгорания 1, а летучие продукты сгорания, перемешаясь по газовому тракту котельного агрегата 2, поступают в золоуловитель (не показан) и далее в дымовую трубу (не показана). На выходе из плавильной камеры сгорания 1 часть летучих продуктов сго- Q рания отбирают из потока пылезаборной трубкой 5. Отобранные газы обеспыливают в пылеуповителе 19 и сбрасывают

5

0

5

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях, работающих на низкосортном твердом топливе. Целью изобретения является повышение эффективности путем уменьшения потерь флюсующей присадки. Для осуществления способа регулирования гранулометрии вводимой в плавильную камеру сгорания флюсующей присадки определяют максимальный размер частиц в продуктах сгорания на выходе из плавильной камеры 1 сгорания, сравнивают его с максимальным размером отделяемых в сепараторе 6 из флюсующей присадки частиц и по принципу минимизации разностной величины с помощью клапана 11 регулируют скорость подаваемого в сепаратор 6 воздуха и посредством этого размер отвеиваемых фракций флюсующей присадки. 1 ил. 1 табл.

пыли. С пылезаборной трубкой 5 соединенны- в атмосферу или на вход золоуловптелеуловитель 19, имеющий два отводных патрубка. Один патрубок подключен к 45 трубопроводу 20 сброса очищенных дымовых газов в атмосферу или в золоуловитель (не показан) котельной установки, а другой - к детектору 21 максимального размера частиц.Детек- 50 торы 18 и 21 максимального размера частит, представляют в простешем виде, например микроскоп известной конструкции. Кроме того, котельная усталя (не показан) котельной установки. Уловленную золу из пылеуловителя 19 подают в детектор 21 максимального размера частиц. Оператор выдает на задатчик 22.электрический сигнал, пропорциональный максимальному размеру отвеиваемых в сепараторе 6 фракций флюсующей присадки (предварительной сепаратор настроен на размер 1000 мкм), при помощи микроскопа (входящего в состав детектора 21)

новка содержит эадатчики 22 и 23,сое- 55определяет максимальный размер частиц динеиные с блоком 24 сравнения.Блок 24в уловленной золе и вьщает на залат- на выходе подключен к узлу 25 управ-чик 23 электрический сигнал, пропор-| ления исполнительным механизмом 26циональный опрелепенному размеру.Сиг- регулировочного клапана 11. с задатчиков 22 и 23 поступают

ля (не показан) котельной установки. Уловленную золу из пылеуловителя 19 подают в детектор 21 максимального размера частиц. Оператор выдает на задатчик 22.электрический сигнал, пропорциональный максимальному размеру отвеиваемых в сепараторе 6 фракций флюсующей присадки (предварительной сепаратор настроен на размер 1000 мкм), при помощи микроскопа (входящего в состав детектора 21)

715

в блок 24 сравнения. С блока 24 сигнал, пропорциональный разности сигналов задатчиков 22 и 23, поступает в узел 25 управления. Узел 25 вырабатывает команду и передает ее исполни- тельному механизму 26, включая и выключая его. Исполнительный механизм 26, открывая или закрывая клапан 11, регулирует скорость подаваемого в сепаратор 6 воздуха и посредством этого размер отвеиваемых фракций флюсую- щ|ей присадки. Из пылеуловителя 14 уловленную флюсующую присадку подают в детектор 18 максимального размера частиц. Оператор при помощи микроскопа входящего в состав детектора 18) определяет максимальный размер частиц в уловленной золе и выдает на задатчик 22 измененный, по отношению к| предварительно заданному, электри- че.ский сигнал, пропорциональный оп- р еделенному размеру.Процесс регулирования продолжается до тех пор, по- к:а максимальный размер частиц в отоб- ранных пылезаборной трубкой 5 продуктах сгорания топлива на выходе из правильной камеры сгорания 1 не стане равным максимальному размеру частиц, обвеиваемых в сепараторе 6 фракций флюсующей присадки. Узел 25 управле- Н|ия настроен так, что при равенстве между указанными максимальными разме

рами частиц он выдает нулевую команду на исполнительньй механизм.

I

Для автоматизации процесса регули- ования гранулометрии вводимой в пла- ильную камеру сгорания флюсующей при адки возможно применение способа втоматического определения размеров частиц пыли.

Таким образом, регулируемая минимизация разностной величины между максимальным, размером частиц в продуктах сгорания топлива на выходе из Топки и максимальным размером отделяемых от флюсующей присадки частиц позволяет повысить эффективность процесса получения теплоносителя: горячих продуктов сгорания, горячей воды или пара.

В данной котельной установке возможны два пути потери мелкой составляющей флюсующей присадки (например мраморной крошки): потеря за счет

8

5 5 Q

5

0

отделения мелких фракций до добавления присадки к твердому топливу, потеря при попадании мелких фракций присадки в топку за счет их выноса из нее в виде золы вместе с летучими продуктами сгорания.

Первый путь потерь дает возможность полезного использования отделенной части флюсующей присадки после дополнительной ее обработки, в том числе агломерации мелких фракций флюсующей присадки. Однако в этом случае станция несет дополнительные издержки как за счет капитальных (оборудование для агломерации мелких фракций флюсующей присадки), так и за счет текущих затрат. Текущие затраты на подготовку флюсующей присадки пропорциональны количеству агломерируемого материала.

Второй путь дает безвозвратную потерю флюсующей присадки и создает дополнительные затруднения в работе котельной установки, связанные, в частности, с усилением шлакования поверхностей нагрева топки, что также приводит к снижению эффективности процесса получения теплоносителя, i

Регулирование гранулометрии вводимой в топку флюсующей присадки по максимальному размеру выносимых из нее в составе продуктов сгорания топлива частиц позволяет уменьшить по сравнению с известными способами как потери присадки, так и затраты на ее обработку (в случае ее агломерации).

Формула изобретения

Спос об получения теплоносителя в котельной установке с топкой жидкого шлакоудаления, включающий подачу в нее флюсующей присадки после отделения из присадки мелкой фракции, о т- л и чающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет снижения затрат на флюсующую присадку, определяют максимальный размер частиц в продуктах сгорания топлива на выходе из топки, сравнивают его с максимальным размером отделяемых из флюсующей присадки частиц и по принципу минимизации разностной величины изменяют гранулометрию присадки.