Теплофикационный реактор Советский патент 1993 года по МПК F23C11/02 

ZZ

гз

(Л

С

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в реакторах с кипящим слоем, в частности, при утилизации тепла мусоросжигателя.

Цель изобретения - эффективное использование тепловой энергии.

На фиг, 1 изображен теплофикационный реактор; на фиг, 2 - утилизационный отсек; на фиг. 3 - реактор сдвоенного типа; на фиг, 4 - реактор с охлаждаемыми стенками; на фиг. 5 - реактор с двумя утилизационными отсеками.

Теплофикационный реактор содержит камеру 1 с кипящим слоем 2, обрамленную боковыми стенками 3 и нижней наклоненной к горизонтали стенкой 4с отверстиями 5, перекрывающей распределительный короб 6, разделенный на параллельные отсеки 7 с плавно увеличивающейся высотой, соединенные с источником 8 сжатого газа, В камере 1 со стороны одной из боковых стенок 3 расположен утилизационный,отсек 9 с погруженными в кипящий слой 2 водяными трубами 10, снабженный в нижней части своим распределительным устройством 11с выпускными отверстиями 12, подсоединенным к источнику 13 сжатого газа, отделенный рециркуляционной перегородкой 14 от основной зоны кипящего слоя 2, сообщенный с последней проемами 15 и 16 над и под перегородкой 14 для образования рециркуляционного потока материала слоя 2 и подключенный под последней к выпускному каналу 17 вместе с основной зоной кипящего слоя 2.

Рециркуляционная перегородка 14 в верхней части выполнена с наклонным участком 16,наклоненным в сторону основной зоны кипящего слоя 2,

В камере 1 со стороны другой боковой стенки 3 расположен дополнительный утилизационный отсек 9, выполненный аналогично первому, отделенный от основной зоны кипящего слоя 2 аналогично выполненной рециркуляционной перегородкой 14 и дополнительно подключенный в зоне под последней вместе с основной зоной кипящего слоя 2 к дополнительному выпускному каналу 17.

Угол наклона относительно горизонтали наклонного участка 16 каждой рециркуляционной перегородки 14 составляет 10-60°, а распределительные устройства 11 каждого утилизационного отсека 9 расположены над козырьком над наклонным участком 161 перегородки 14 своего отсека 9. Стенки камеры 1 с кипящим слоем 2 выполнены охлаждаемыми из экранных труб 18, а рециркуляционная перегородка 14 закреплена на экранных трубах 18, которые со стороны основной зоны кипящего слоя 2 снабжены защитным средством 19.

Распределительные устройства 11 утилизационных отсеков 9 расположены горизонтально, а их выпускные отверстия 12 выполнены с переменной от отверстия к отверстию площадью проходного сечения, уменьшающейся в сторону основной зоны кипящего слоя 2. Распределительные устройства 11 утилизационных отсеков 9 расположены с наклоном относительно горизонтали, совпадающим по направлению с наклоном соответствующих наклонных участков 14, а, их выпускные отверстия

5 12 выполнены с переменной от отверстия к отверстию площадью проходного сечения, уменьшающейся в сторону основной зоны кипящего слоя 2, На выходе из каждого утилизационного отсека 9 в выпускном канале

0 15 установлена полка 20.

Кроме того, реактор содержит впускное отверстие 21 для подачи материала в камеру 1, выпускное отверстие 22 для Газа, котел 23, в котором может быть использована теп5 ловая энергия реактора. В нижней части котла 23 выполнено отверстие 24 для выпуска золы.

Реактор работает следующим образом. Через впускное отверстие 21 в камеру 1

0 с кипящим слоем подают подлежащий сжиганию материал (городские отходы). Когда реактор используют только для сжигания топлива (уголь, нефтяной кокс), его подают непосредственно в основную зону кипяще5 го слоя 2. В верхней части выполнено отверстие 22 для выхода газообразных продуктов сгорания, тепловую энергию которых используют в данном случае в котле 23. Создание циркулирующего кипящего слоя 2

0 является результатом конструкции перегородок 14 с наклонным участком 16 и разницы в массовом расходе сжатого газа, поступающего в камеру 1 через стенку 4 с отверстиями 5 распределительного короба

5 6. Характер псевдоожижения изменяется в зависимости от положения верхнего уровня кипящего слоя 2 (в движении). Циркуляция кипящего слоя 2 через утилизационные отсеки 9 обеспечивает утилизацию тепловой

0 энергии и поддержание требуемой температуры слоя 2. Опускное движение в отсеках 9 слоя 2 с относительно слабым псевдоожижением последнего обеспечивается газом, подаваемым через свои распределительные

5 устройства 11 с отверстиями 12. Когда происходит сжигание загружаемого материала и производство пара не требуется, массовый расход через распределительные устройства 11 может быть равен нулю и перемещения слоя в отсеках 9 не происходит. При этом тепловая энергия не утилизируется. Такое состояние может потребоваться при запуске или после останова реактора для подъема температуры слоя 2 или снижении потребления пара.

Расположение водяных труб 19 в отсеках 9 (вне основной зоны слоя 2) снижает воздействие на них высокоагрессивной атмосферы.

Когда производят сжигание топлива в реакторе, передача тепловой энергии хорошо регулируется при изменении количества газа, подаваемого в устройство 11.

Вода по трубам 10 циркулирует принудительно. В качестве теплоносителя можно использовать, например, масло. Реактор можно использовать как экономайзер для подогрева воды, подаваемой в котел 23, или пароперегреватель производимого в последнем пара.

Формула изобретения .

1. Теплофикационный реактор, содержащий камеру с кипящим слоем, обрамленную боковыми стенками и наклоненной к горизонтали нижней стенкой с отверстиями, перекрывающей распределительный короб, разделенный на отсеки с плавно увеличивающейся высотой, соединенные с источником сжатого газа с возможностью продувки последнего с различными массовыми расходами, причем в камере со стороны одной из боковых стенок расположен утилизационный отсек с погруженными в кипящий слой водяными трубами, снабженный в нижней части своим распределительным устройством с выпускными отверстиями, подсоединенным к источнику сжатого газа, отделенный рециркуляционной перегородкой от основной зоны кипящего слоя, сообщенный с последней проемами над и под этой перегородкой для образования рециркуляционного потока материала слоя и подключенный под последней к выпускному каналу вместе с основной зоной кипящего слоя, отличающийся тем, что, с целью эффективного использования тепловой энергии, рециркуляционная перегородка выполнена с наклонным участком для отклонения кипящего потока в основной зоне камеры

кипящего слоя, причем наклонный участок наклонен в сторону зоны кипящего слоя.

2. Реактор поп. 1,отличающийся тем, что в камере со стороны другой боковой

стенки расположен дополнительный утилизационный отсек, аналогичный первому, отделенный от основной зоны кипящего слоя аналогично выполненной дополнительной рециркуляционной перегородкой и дополнительно подключенный в зоне под последней вместе с основной зоной кипящего слоя к дополнительному выпускному каналу.

3. Реактор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и- й с я тем, что угол наклона относительно

горизонтали наклонного участка каждой рециркуляционной перегородки составляет 10-60°, а распределительные устройства каждого утилизационного отсека расположены над наклонным участком перегородки

своего отсека.

4. Реактор по пп. 1 или 2, отличающийся тем, что стенки камеры с кипящим слоем выполнены охлаждаемыми из экранных труб, а рециркуляционная перегородка закреплена на экранных трубах.

5. Реактор по п. 4, отличающийся тем, что экранные трубы со стороны основной зоны кипящего слоя снабжены защитным средством.

6. Реактор по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что распределительные устройства утилизационных отсеков расположены горизонтально, а их выпускные отверстия выполнены с переменной от отверстия к

отверстию площадью проходного сечения, уменьшающейся в сторону основной зоны кипящего слоя.

7. Реактор по пп. 1-5, отличающийся тем, что распределительные устройства

утилизационных отсеков расположены с наклоном относительно горизонтали, совпадающим по направлению с наклоном соответствующих наклонных участков, а их выпускные отверстия выполнены с переменной от отверстия к отверстию площадью проходного сечения, уменьшающейся в сторону основной зоны кипящего слоя.

8. Реактор по пп. 1-7, отличающий- с я тем, что на выходе из каждого утилиза- ционного отсека в выпускном канале установлена полка.

10

23

Использование: реакторы с кипящим слоем, Сущность изобретения: в камере сгорания 1 реактора выполнен по крайней мере один утилизационный отсек 9. отделенный от основной зоны кипящего слоя 2 перегородкой 14, что организует циркуляцию материала слоя 2 и обрабатываемого (сжигаемого) материала. Это позволяет исключить, например, операцию измельчения и осуществить более полное сжигание материала. 7 з.п.ф-лы, 5 ил.

(риг. I

Фиг4