CS265557B1 - Fluid grate being composed of fluidizing pipes - Google Patents

Abstract

Fluidní rošt sestavený z fluidisačních trubic procházejících napříč nístěji fluidního topeniště, jejichž jeden konec je napojen na rozvodný kanál fluidisační tekutiny a druhý konec opatřený uzávěrem je ve volném prostoru, přičemž tyto trubice jsou opatřeny otvory uspořádanými v rovnoběžných řadách s jejich podélnou osou, pro výtok jimi vedené fluidisační tekutiny, dále má fluidisační trubice ve směru proudění fluidisační tekutiny jejich vnitřním prostorem skloněné dolů, vždy dvě tyto sousední trubice svírají mezi sebou úhel a, jehož poloviční hodnota se rovná odklonu fluidisační trubice od hladiny fluidní vrstvy a sklon fluidisačních trubic je dán hodnotou krajních výšek fluidní vrstvy nad trubicemi, přičemž výška H2 je minimálně 1,2 násobně větší, než výška Hj.· Mezera mezi dvěma sousedními fluidisačními trubicemi v místě jejich křížení je rovna nebo menší, než je rozměr největší částice vstupní technologické vrstvy vyskytující se ve fluidní vrstvě.Fluidized grating tubes passing through the hearth fluidized-bed furnace, one end it is connected to the fluidization channel fluid and the other end is capped is in free space, taking these tubes they are provided with openings arranged in parallel rows with their longitudinal axis, for fluidized discharge fluid, further has a fluidizing tube in the fluid the flow direction of their fluidizing fluid inner space inclined down, always two these adjacent tubes enclose one another the angle α, whose half value equals deflecting the fluidizing tube from the surface fluidized bed and fluidizing tube slope is given by the value of the extreme heights of the fluid layers above the tubes, with the height H2 being at least 1.2 times the height of Hj. The gap between two adjacent fluidizing tubes at their crossing point is equal or less than the largest particle size input technology layers occurring in a fluidized bed.

Description

Vynález se týká konstrukčního řešení' fluidního roštu, jímž může po celé jeho ploše rovnoměrně prostupovat narůstající obsah fluidní vrstvy, tvořené vstupními technologickými složkami s granulometrii 0 až 5 mm, včetně nahodilých částic větších rozměrů, asi 10 mm, nebo hmotnosti těžších částic, přičemž jejich odvod ve formě výstupních technologických složek může být částečný, přerušovaný nebo kontinuální.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a fluidized bed grate design by which a growing fluidized bed content of 0 to 5 mm granulometry, including random particles of larger size, about 10 mm, or the weight of heavier particles, can be uniformly permeated throughout its surface. the discharge in the form of output technological components can be partial, intermittent or continuous.

Pro tento účel jsou vhodná známá konstrukční řešení roštů, sestávající z vodorovných kanálů nebo trubic procházejících napříč nístějí fluidního topeniště, opatřených pro výtok fluidisační tekutiny jimi vedené, řadově uspořádanými otvory. Rozteč těchto kanalů nebo trubic jsou voleny tak, aby mezi nimi zůstávala propadová mezera o větší šířce, než je rozměr největší částice vyskytující se ve fluidní vrstvě, přičemž jejich mezerovitost zpravidla nepřevyšuje hodnotu 20 mm. Řízený obvod narůstajícího obsahu částic fluidní vrstvy pak obstarává vyhrabovací mechanismus umístěný ve spodní části výsypky, která se nachází pod výše popisovaným roštem. Rošt této konstrukce přes svoji jednoduchost, kompaktnost a provozní spolehlivost má ještě nedořešené prvky a detaily, které bráni jeho rozšíření, zejména do větších provozních jednotek.Known construction solutions of gratings are suitable for this purpose, consisting of horizontal ducts or tubes passing through the hearth of the fluidized bed, provided for the flow of fluidising fluid through them, arranged in series. The spacing of these ducts or tubes is selected so as to leave a gap between them larger than the size of the largest particle occurring in the fluidized bed, the gap being typically not more than 20 mm. The controlled circuit of the increasing content of particles of the fluidized bed then provides a digging mechanism located at the bottom of the hopper, which is located below the grate described above. Despite its simplicity, compactness and operational reliability, the grate of this structure still has unresolved elements and details that prevent its expansion, especially into larger operating units.

Fluidisační trubice uložené vodorovně vedle sebe mají v důsledku požadované mezerovitostl ve vztahu k velikosti maximálních částic boční vůli max. 20 mm, což je nedostatečný manipulační a montážní prostor v místě jejich připojování na hlavní rozvod a rovněž v místě všech průchodů stěnami nístěje fluidního topeniště. V důsledku toho užívaná konstrukční řešení postrádají robustnost úměrnou k charakteru provozu tepelného agregátu. Rovněž bylo prokázáno, že výtok fluidisační tekutiny z otvorů po délce vodorovně ležících trubic není rovnoměrný, v důsledku proměnných aerodynamických poměrů při postupném výtoku. Největší výtok fluidisační tekutiny je z prvého otvoru a postupně s klesáním tlaku ve směru po délce trubice množství vytékající fluidisační tekutiny klesá. Zejména při provozu za tepla, kdy se projev! i rozdíly teploty vzduchu po délce trubice, dochází k dalšímu zvyšování nerovnosti objemového průtoku v jednotlivých otvorech a zhoršování celkového rozdělení fluidisační tekutiny po průřezu nístěje fluidního topeniště. Navíc zkušenosti získané obsluhou uvádí, že značné obtíže vznikají při čištění fluidní nístěje při provozní odstávce, způsobené seškvárováním části obsahu fluidní vrstvy, protože rozměr seškvárovaných shluků je větší, než mezerovitost roštových trubic.Due to the required void space in relation to the maximum particle size, the fluidization tubes arranged horizontally next to each other have a lateral clearance of max. 20 mm, which is insufficient handling and assembly space at the connection point to the main distribution and at all passages through the hearth walls. As a result, the design solutions used lack robustness commensurate with the nature of the heat generator's operation. It has also been shown that the flow of fluidizing fluid from the openings along the length of the horizontal tubes is not uniform due to variable aerodynamic ratios as the flow progresses. The largest fluidizing fluid outlet is from the first opening and gradually decreases as the pressure decreases along the length of the tube. Especially during hot operation, when it manifests! Even the differences in air temperature along the length of the tube further increase the inequality of the volumetric flow rate in the individual openings and worsen the overall distribution of the fluidizing fluid along the cross-section of the hearth of the fluidized bed. Moreover, the experience gained by the operator indicates that considerable difficulties arise in the cleaning of the fluid hearth during an outage due to the seaming of a portion of the fluidized bed content, since the dimension of the slag clusters is greater than the gap size of the grate tubes.

Vynález řeší tento úkol roštem sestaveným z fluidisačních trubic procházejících napříč nístějí fluidního topeniště tak, že podélné osy vždy dvou sousedních trubic svírají mezi sebou úhel, jehož poloviční hodnota se rovná odklonu osy fluidisační trubice od hladiny fluidní vrstvy, přičemž tento odklon je ve směru proudění fluidisační tekutiny vždy dolu a jeho minimální hodnota se rovná 1,2 násobku u větší, proti menší výšce. Mezera mezi dvěma sousedními fluldisačními trubicemi v místě jejich křížení je rovna nebo menší, než je rozměr největší částice vstupní technologické vrstvy, vyskytující se ve fluidní vrstvě.The invention solves this object by means of a grate composed of fluidizing tubes extending across the hearth of the fluidized bed so that the longitudinal axes of two adjacent tubes make an angle between them which is half the angle of the fluidizing tube axis from the fluidized bed. fluid always down and its minimum value equals 1.2 times at a larger, lesser height. The gap between two adjacent fluldization tubes at their crossing point is equal to or less than the dimension of the largest particle of the inlet process layer occurring in the fluidized bed.

Rošt podle vynálezu je znázorněn na přiloženém vyobrazení. Na obr. 1 je ve schematickém příčném řezu znázorněna nístěj fluidního topeniště, kterou napříč prochází zkřížené fluidisační trubice tvořící fluidní rošt a na obr. 2 je příslušný příčný řez rovinnou R-R znázorněnou na obr. 1.The grate according to the invention is shown in the attached drawing. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a fluid hearth hearth through which a fluidized bed forming a fluidized bed crosses, and Fig. 2 is a cross-sectional view of the planar R-R shown in Fig. 1.

Nístěj fluidního topeniště je tvořena šachtou 2 se svislou osou a s vnitřním povrchem upraveným podle charakteru použité technologie zpracovávání materiálu. Rošt je tvořen zkříženými fluidisačními trubicemi 2a, 2b z nichž polovina je skloněna směrem vlevo dolu a má označení 2a a druhá polovina je skloněna směrem vpravo dolu a má označeni 2b, přičemž fluidisační trubice 2a, 2b se v půdorysném pohledu cyklicky střídají. Fluidisační trubice 2a, 2b pro výtok fluidisační tekutiny 2 jsou opatřeny řadově uspořádanými výtokovými otvory 4. Všechny fluidisační trubice 2a, 2b jsou jedním koncem zaústěny do rozvodového kanálu 5. obvodově uspořádaného kolem šachty 2 ^a opatřeného vstupním hrdlem 2 pro přívod fluidisační tekutiny 7. Opačné konce fluidisačních trubic 2a, 2b jsou ve volném prostoru vně šachty 2 ^a jsou.opatřeny uzávěrem 2·The hearth of the fluidized bed is formed by a shaft 2 with a vertical axis and an inner surface modified according to the nature of the material processing technology used. The grate is comprised of crossed fluidization tubes 2a, 2b, half of which are inclined to the left and have the designation 2a and the other half is inclined to the right and have the designation 2b, the fluidization tubes 2a, 2b alternating cyclically in plan view. Fluidization tubes 2a, 2b for the fluidization fluid outlet 2 are provided with in-line outlet openings 4. All fluidization tubes 2a, 2b terminate at one end into a manifold 5 circumferentially arranged around the shaft 2 ^and provided with an inlet neck 2 for fluidizing fluid supply 7. Opposite the ends of the fluidization tubes 2a, 2b are in the free space outside the shaft 2 ^{and are} provided with a shutter 2 ·

Všechny vstupní technologické složky ji tvořící fluidní vrstvu - palivo, zpracovávaný materiál, aditiva a další - jsou do šachty 2 přiváděny nad roštem a odváděny pod ním jako výstupní technologické složky £ - popeloviny, zpracovaný materiál, inert a další.All the input technological components of the fluidized bed - fuel, processed material, additives and others - are fed into the shaft 2 above the grate and discharged under it as output technological components 6 - ash, processed material, inert and others.

Fluidní vrstva tvořená vstupními složkami ji vzhledem ke svým vlastnostem je charakteristická vodorovnou hladinou 10. Vzhledem k šikmo skloněným fluidisačním trubicím 2a, 2b, které se navzájem ve směru střídají, na jejich koncích se zvětšuje montážní prostor, což skýtá možnost robustnější konstrukce uložení a lepší průchod stěnou šachty. Různé výšky fluidní vrstvy při tomto provedení eliminují nerovnoměrnost výtoku fluidisační tekutiny 2 do fluidní vrstvy.Due to its properties, the fluidized bed formed by the inlet components is characterized by a horizontal level 10. Due to the inclined fluidizing tubes 2a, 2b, which alternate with one another in the direction, the mounting space is increased at their ends, providing a more robust mounting design and better passage through the shaft wall. Different heights of the fluidized bed in this embodiment eliminate the unevenness of the fluidizing fluid 2 outflow into the fluidized bed.

Rošt sestavený ze zkřížených fluidisačních trubic umožňuje výhodnější prostup výstupních technologických složek 2 nahodilých větších částic, jakož i seškvárovaných shluků, přes to, že mezerovitost v místě křížení fluidisačních trubic je rovna nebo menší, néž je rozměr největší částice vstupní technologické složky _8' vyskytující se ve fluidní vrstvě.The grate composed of crossed fluidization tubes allows more advantageous passage of the outgoing process components 2 of random larger particles as well as slag clusters, although the gap at the crossover point of the fluidization tubes is equal to or less than the size of the largest particle of the input technological component 8 ' fluidized bed.

Fluidní rošt podle tohoto vynálezu lze s výhodou používat u většiny fluidních reaktorů, zejména s velkou roštovou plochou.The fluid grate according to the invention can be advantageously used in most fluidized bed reactors, especially with a large grate area.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Fluidní rošt sestavený z fluidisačních trubic procházejících napříč nístějí fluidňího topeniště, jejichž jeden konec je napojen na rozvodný kanál fluidisační tekutiny a druhý konec opatřený uzávěrem je ve volném prostoru, přičemž tyto trubice jsou opatřeny otvory uspořádanými v rovnoběžných řadách s jejich podélnou osou, pro výtok jimi vedené fluidisační tekutiny, vyznačený tím, že fluidisační trubice (2a, 2b) jsou ve směru proudění fluidisační tekutiny jejich vnitřním prostorem jsou skloněny dolů, přičemž každé dvě sousední fluidisační trubice (2a, 2b) svírají mezi sebou úhel alfa, jehož poloviční hodnota se rovná odklonu fluidisační trubice (2a, 2b) od hladiny fluidní vrstvy (10) a sklon fluidisačních trubic (2a,· 2b) je dán hodnotou krajních výšek fluidní vrstvy nad trubicemi tak, že výška (Hp je minimálně 1,2 násobně větší než výška (H^).1. A fluid grate composed of fluidizing tubes extending transversely of a fluidized bed hearth, one end of which is connected to a fluidizing fluid distribution channel and the other end provided with a closure in free space, said tubes having openings arranged in parallel rows with their longitudinal axis for a fluidizing fluid outlet, characterized in that the fluidizing tubes (2a, 2b) are inclined downwardly in the flow direction of the fluidizing fluid, with each two adjacent fluidizing tubes (2a, 2b) enclosing an alpha angle of about half thereof is equal to the deflection of the fluidization tube (2a, 2b) from the surface of the fluidized bed (10) and the slope of the fluidization tubes (2a, 2b) is given by the extreme height of the fluidized bed above the tubes so that height (Hp is at least 1.2 times greater than height (H +). 2. Fluidní rošt podle bodu 1, vyznačený tím, že mezera mezi dvěma sousedními fluidisačními trubicemi (2a, 2b) v místě jejich křížení je rovna nebo menši než je rozměr největší částice vstupní technologické vrstvy vyskytující se ve fluidní vrstvě.Fluid grate according to claim 1, characterized in that the gap between two adjacent fluidization tubes (2a, 2b) at their crossing point is equal to or less than the dimension of the largest particle of the inlet process layer occurring in the fluidized bed.