Установка для сжигания твердого топлива Советский патент 1993 года по МПК F23C3/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может применяться при сжигании топлива в расплаве шлака для получения тепла, используемого для выработки пара.

В настоящее время разрабатывается ряд технологий эффективного сжигания нйШбсбртных топлив на тепловых электростанциях. Одной из них является технология сжигания топлива в расплаве шлака, барбо- тируемого кислородсодержащим газом. В качестве основы процесса использована технология переработки сульфидных руд в пирометаллургических агрегатах. В различных конструкциях этих агрегатов общим признаком является выполнение загрузочного устройства для подачи шихты и топлива в виде отверстия в своде или стенке печи, сообщенного с течкой и бункером. Топливо и шихту подают сверху на расплав чаще всего навстречу потоку отходящих газов. Поэтому все агрегаты такой конструкции характеризуются более или менее значительным пылевыиосом. Снижение этого показателя является актуальной проблемой, особенно при использовании тепла от- .ходпщих газов в котлах-утилизаторах.

, Известен знерготехнологический агрегат (авт.св, №832250), содержащий плавильную камеру с установленной над ней радиационной шахтой и загрузочным устройством, выполненным в виде потолочного бункера, размещенного в радиационной шахте с отверстием для подачи шихты. Шихта распределяется по сечению шахты навстречу потоку газов из плавильной камеры, проходящему через фестон для дальнейшего охлаждения.

При использовании известного устройства для сжигания топлива в расплаве шлака его работа сопровождается значительным пылевыносом, так как при увеличении расстояния от места загрузки до поверхности ванны расплава пылевынос увеличивается (Гречко А.В., Иванов В.В., Князев М.В. Снижение пылевыноса при загрузке шихты в барботажные пирометаллур- гические агрегаты. - Цветные металлы, 1987, №7, с. 39-41).

Известна установка для плавления и сжигания материала, в том числе твердого топлива (авт.св. № 438855) содержащая камеру с окном для выпуска шлака, дутьевые фурмы, газ оотводящий тракт и устройство для подачи топлива. Последнее включает бункер, соединенный с питателем и загрузочной трубой. Труба заглублена в камеру. К ней подключены дутьевое устройство и газопровод. Загружаемый кусковой материал вместе с пылью и мелочью поступает в

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

загрузочную трубу, где пыль сгорает и плавится; в кусковой материал и капли расплава падают на поверхность расплава. Благодаря этому уменьшается пылеунос поднимающимися вверх газовыми потоками,.

Недостатком известного решения является унос газами золы, образующейся при горении пыли и частично несгоревших остатков, что осложняет работу котлов-утилизаторов, газового тракта, системы пылеулавливания.

Подача газа и воздуха для горения в загрузочную трубу требует дополнительных затрат энергии, что снижает экономические показатели установки. Кроме.того, при поступлении кускового топлива сверху на расплав его подготовка к сжиганию начинается только при соприкосновении с расплавом, что замедляет процесс сжигания, снижает его эффективность.

Целью изобретения является снижение пылевыноса и повышение эффективности сжигания твердого топлива в расплаве шлака.

Указанная цель достигается тем, что в установке для сжигания твердого топлива, содержащей камеру с окном для выпуска шлака, дутьевые фурмы, газоотводящий тракт, устройства для подачи топлива и воздуха, питатель выполнен в виде вертикального циклона с тангенциальным каналом в средней части корпуса и осевым отверстием в днище, сообщающими циклон соответственно с камерой и с устройством для подачи воздуха, которое выполнено в виде эжектора и размещено под днищем циклона, при этом верхняя кромка тангенциального канала расположена не выше нижней кромки окна для выпуска шлака.

Выполнение питателя в виде вертикального циклона, соединенного в средней части с объемом камеры тангенциальным каналом, позволяет организовать в циклоне смешение жидкого шлака с твердым топливом и подготовить хорошо прогретую горючую смесь. Расположение верхней кромки канала на уровне, не превышающем уровня нижней кромки окна для выпуска шлака, исключает сообщение газового объема с питателем и унос пыли отходящими газами.

Соединение питателя с обьемом камеры с помощью эжектора позволяет создать движущий напор для подачи жидкого шлака в циклон и смеси топлва и шлака из циклона в камеру.

Подача под уровень расплава подготовленной для горения смеси повышает эффективность всего технологического процесса сжигания и исключает унос пыли и сгоревших

частиц топлива. Отсутствие необходимости в подаче воздуха и газа для сжигания пыли с целью устранения ее уноса повышает экономичность установки.

На фиг. 1 показана предлагаемая уста- новка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Установка содержит камеру 1 с окном 2 для выпуска шлака, газоотводящий тракт 3 и устройство для подачи топлива. Последнее включает бункер А и питатель в виде циклона 5, сообщенного каналом 6 с камерой 1. В нижней части циклон 5 через отверстие 7 соединен с устройством для подачи воздуха 8, выполненным в виде эжектора для подачи смеси в камеру. В камере 1 рас- положены фурмы 9. Камера 1 в зависимости от производительности установки может иметь несколько устройств для подачи топлива.

Установка работает следующим обра- зом,

Твердое топливо вместе с пылью поступает из бункера 4 в циклон 5, Сюда же по каналу 6. находящемуся под уровнем жидкости в камере, поступает жидкий шлак. Со- отношение расходов топлива и шлака должно быть таким, чтобы сохранялось жидкое состояние смеси. Это соотношение регулируется расходом топлива из бункера и (или) производительностью эжектора.-Топ-

ЛИБО, смешиваясь с жидким шлаком, подвергается интенсивному прогреву, растрескиванию с выходом летучих компонентов. Подготовленная таким образом горючая смесь поступает в камеру 1. Горение смеси начинается на выходе эжектора.

В таком состоянии смесь поступает под уровень расплава в камеру 1, где продолжается процесс горения в объеме расплава под воздействием окислителя, поступающего из фурм 9 и барботирующего расплав. Образующиеся газы направляются в газоотводящий тракт 3, а шлак сливается через окно 2, расположенное в сифоне камеры 1,

Благодаря тому, что циклон 5 не сообщается с газовым объемом камеры 1 (так как канал б всегда находится под уровнем расплава), исключается пылевынос с отходящими газами. Поступление под уровень расплава хорошо подготовленной горючей смеси значительно повышает эффективность процесса сжигания топлива в расплаве шлака, а также способствует отсутствию уноса твердых продуктов горения в газоотводящий тракт.

В установке практически осуществляется процесс ступенчатого сжигания топлива, что способствует снижению МОх в отходящих газах и улучшению экологических показателей процесса.

Использование: в теплоэнергетике для сжигания твердого топлива в расплаве шлака. Сущность изобретения: установка содержит камеру 1 с окном 2 для выпуска шлака, дутьевые фурмы 9, газоотводящий тракт 3, устройство 6 для подачи воздуха и устройство для подачи топлива. Последнее включает бункер 4 и подключенный к нему питатель в виде вертикального циклона 5, примыкающего к стенке камеры 1 и соединенного с ней в средней части каналом 6 для прохода жидкого шлака, а в нижней части эжектором, В циклоне 5 твердое топливо смешивается с жидким шлаком; и подготовленная горючая смесь эжектируется в камеру 1 под уровень расплава. 2 ил.

Формула изобретения Установка для сжигания твердого топ- лива в расплаве шлака, содержащая камеру с окном для выпуска шлака, дутьевые фурмы, газоотводящий тракт, устройство для подачи топлива и воздуха, отличающаяся тем, что, с целью снижения пылевыноса и повышения эффективности сжигания топлива, питатель выполнен в виде вертикального циклона с тангенциальным каналом в средней части корпуса и осевым отверстием в днище, сообщающими циклон соответственно с камерой и с устройством для подачи воздуха, которое выполнено в виде эжектора и размещено под днищем циклона, при этом верхняя кромка тангенциального канала расположена не выше нижней кромки окна для выпуска шлака.

Фиг. 2