Способ розжига топки с кипящим слоем Советский патент 1993 года по МПК F23C11/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике и преимущественно может быть использовано для розжига топлива. Известен способ розжига топлива в топке с кипящим слоем путем подачи в кипящий слой предварительно нагретого окислителя.

Целью изобретения является увеличение надежности и снижение энергетических затрат при розжиге топок с кипящим слоем.На чертеже изображено устройство для осуществления предложенного способа.

Устройство включает в себя теплоизоли- рованный корпус 1. внутри которого размещена газоводная (для окислителя) труба 2, вокруг которой намотана электроспираль нагревателя 3, выходной канал 5, соединенный с подрешеточным пространством топки, распределительное устройство 6, поворачивающее гна 90° заслонку 7,приточ- ный канал 4, соединенный с нагнетателем окислителя - компрессором или вентилятором.

На чертеже опущены изображения сочленений и устройств, осуществляющих нагнетание окислителя, подвод к топливу и собственно топка, а также схема управления распределительным устройством 6 и электропитания нагревателя 3. В общем случае нагревание трубы 2 может производиться и другими источниками тепла.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

После заправки топки топливом включается нагреватель 3 и окислитель, например воздух, подается от вентилятора (компрессора) через приточный канал 4 и распределительное устройство 6, где заслонкой 7 он направляется в трубу 2 для нагрева спиралью 3, одновременно вытесняя имевшийся в трубе 2 воздух через вторую половину распределительного устройства 6с направлением другой стороной заслонки 7 этого воздуха в канал 5. Причем, как только первые частицы воздуха, коснувшиеся после переключения правой стороны заслонки 7 (П на чертеже), достигнут ее левой стороны, (Л на чертеже), произойдет очередное переключение устройства 6 и заслонка 7 повернется на 90° за время примерно 0,1 секунды, а на практике уточняемое экспериментально, в зависимости от конкретных параметров нагревателя. Управление

ел

с

СП

о

N3

поворотом может автоматически осуществляться либо по изменению температуры движущегося окислителя,.либо по времени - при известной скорости движения окислителя и длине трубы 2.

Поворот заслонки 7 на 90°, отмеченный на чертеже штриховыми линиями, приводит к тому, что воздух из канала 4 будет направляться левой (Л) стороной заслонки 7 по трубе 2 в обратном направлении - противо- положном направлению стрелок на чертеже, приводят к вытеснению из трубы 2 воздуха в канал 5. Вытесняемый воздух вначале поступает в канал 5 малонагретым, а затем его температура плавно повышается до максимальной, т.е. пока частицы воздуха, находившиеся в момент переключения у левой стороны заслонки 7 не достигнут ее правой стороны. После этого произойдет новое переключение движение воздуха в устрой- стве вновь будет соответствовать показанному на чертеже стрелками. Это приведет к поступлению в канал 5 и далее к топливу новой порции воздуха с плавно нарастающей температурой - от температуры входя- щего в устройство окислителя до температуры частиц воздуха, прошедших в двух направлениях по всей трубе 2.

Неравномерность температуры непрерывного стационарного потока окислителя объясняется различным временем пребывания в обьеме нагреваемой трубы 2 отдельных частиц воздуха (объемов). Чем дольше находятся в ней частицы, тем выше будет их температура, а непрерывное и возвратное их движение по трубе способствует усилению теплообмену между стенками трубы и всем потоком частиц воздуха.

Подача воздуха в топку в непрерывном режиме обеспечивает с первых же секунд псевдоожижение слоя топлива, сохраняв- мое на всех стадиях розжига и при переходе к стадии устойчивого горения. Плавное нарастание температуры окислителя, например для углей до 600-900°С, способствует осуществлению классического способа розжига, при котором при меньших температурах происходит выделение горючих летучих с поджиганием их более высокотемпературным окислителем. Процесс розжига длится непрерывно и зависит от параметров.топли- ва, топки, окислителя и т.п., но при этом все тепло, полученное окислителем поступает к топливу, способствуя его устойчивому розжигу. Переход на рабочий режим топки не

требует изменения режима нагнетания воздуха - отключается спираль нагревателя 3 и останавливается распределительное устройство 6 с заслонкой 7. В то же время устройство розжига всегда готово к включению.

Приведенное устройство позволяет реализовать предложенный способ и для случая розжига то.пок с кипящим слоем, использующих окислитель под давлением, превышающим намного атмосферное.

Таким образом, использование предлагаемого способа .обеспечивает следующие преимущества по сравнению с известным. Непрерывная подача окислителя в топку (под решетку) обеспечивает псевдоожижение слоя топлива уже на стадии розжига. Розжиг в кипящем слое способствует лучшему омыванию горячим окислителем топлива и в конечном счете более надежному.и быстрому загоранию топлива. Циклическое изменение температуры окислителя при ее плавном нарастании способствует реализации надежного теплового зажигания.

Цикличность температурного нагрева позволяет сэкономить энергию, потребляемую окислителем, ибо во всех известных способах весь окислитель нагревается до температуры, достаточной для воспламенения топлива, хотя достаточно нагреть только часть его, обеспечив распределение температур таким образом, чтобы оно реализовало выход летучих при более низких температурах, а доля максимально нагретого окислителя сыграла бы роль спички при розжиге газовой горелки. Экономическая эффективность предложенного способа проявляется и в полном использовании всего нагретого окислителя для розжига топли- ва и исключения нерационального нагревания поверхностей каналов, используемых только для осуществления циркуляции нагреваемого окислителя.

Формула изо бретения : Способ розжига топки с кипящим слоем путем подачи в последний топлива и окислителя, предварительно нагретого путем перемещения последнего по контуру до температуры, достаточной для воспламенения топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, нагрев окислителя осуществляется при возвратно-поступательном перемещении по разомкнутому контуру.

Л ffJOnJfufy

Использование: теплоэнергетика, в частности розжиг топок котельных установок. Сущность изобретения: в кипящий слой подают топливо и окислитель, предварительно нагретый путем возвратно-поступательного перемещения по разомкнутому контуру до температуры, достаточной для воспламенения топлива. 1 viri.