SU861849A1 - Fluidised bed fire-box operation method - Google Patents

Description

Изобретение относится к области котельной техники и может быть использовано для процесса сжигания топлив в кипящем слое.The invention relates to the field of boiler technology and can be used for the process of burning fuel in a fluidized bed.

Известен способ работы топки с кипящим слоем путем непрерывного ⁵ введения топлива в слой полудисперсного инертного материала и пульсирующей подачи ожижающего воздуха р}.A known method of operation of a fluidized bed furnace by continuously introducing fuel ⁵ into a layer of semi-dispersed inert material and a pulsating supply of fluidizing air p}.

Недостатком этого способа является то, что не всегда при пульсациях 1-4 Гц можно получить положительный эффект, так как существенное значение имеет не только частота, но и скважность потока (доля времени импульса подачи воздуха в период пульсации).The disadvantage of this method is that it is not always possible to obtain a positive effect with pulsations of 1-4 Hz, since not only the frequency, but also the duty cycle of the flow (the fraction of the time of the air supply pulse during the pulsation period) is essential.

Экспериментальные исследования показали, что в топке кипящего слоя, · состоящего из частиц размером 0-10 мм, при скважности более 0,4 и пульсациях 1-4 Гц, эффект пульсации снижается и сводится на нет при скважности 0,6-0,8. Кроме того, при ча~ стоте 1 Гц в сочетании с любой скваж· ностью увеличиваются динамические выбросы из слоя, что является нежелательным, так как возрастают потери горючих с уносом.Experimental studies have shown that in a fluidized bed furnace, consisting of particles of 0-10 mm in size, with a duty cycle of more than 0.4 and pulsations of 1-4 Hz, the ripple effect is reduced and negated with a duty cycle of 0.6-0.8. In addition, at a frequency of 1 Hz, in combination with any duty cycle, dynamic emissions from the layer increase, which is undesirable, since the loss of fuel with ablation increases.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности путем интенсификаций горения.The aim of the present invention is to increase reliability by enhancing combustion.

Достигается это тем, что подачу воздуха в топку кипящего слоя осуществляют с частотой пульсаций 2-4 Гц при скважности его потока 7^,(7=0,250,4. где Z_o - время одной^пульсации и Т - период пульсации.This is achieved by the fact that the air is supplied to the furnace of the fluidized bed with a pulsation frequency of 2-4 Hz with a duty cycle of 7 ^, (7 = 0.250.4. Where Z _o is the time of one ^ ripple and T is the ripple period.

Такой режим способствует равномерному сжижению слоя, отсутствию застойных зон, что оказывает положительное влияние на скорость выгорания угля, улучшает взаимодействие между окислителем (воздухом) и топливом. Пульсации способствуют также разрушению коксовых пробок й предотвращают спекание слоя. В ре3 зультате повышается надежность работы топки и ее эффективность.This mode promotes uniform liquefaction of the layer, the absence of stagnant zones, which has a positive effect on the rate of burning of coal, improves the interaction between the oxidizing agent (air) and fuel. Ripples also contribute to the destruction of coke plugs and prevent sintering of the layer. As a result, the reliability of the furnace and its efficiency are increased.

На чертеже схематично изображена установка, реализующая описываемый способ.The drawing schematically shows an installation that implements the described method.

В топку 1, заполненную инертным материалом (0-10 мм) на высоту О,ΤΙ, О м, через топливоподающие трубы вводится топливо. Воздух от воздуходувки через демпфирующую емкость поступает в пульсатор 4 и далее через воздушный короб 5 и газораспределительную решетку 6 - в слой инертного . материала, приводя его в состояние импульсного псевдоожижения .In the furnace 1, filled with inert material (0-10 mm) to a height of O, ΤΙ, O m, fuel is introduced through the fuel supply pipes. Air from the blower through the damping tank enters the pulsator 4 and then through the air box 5 and the gas distribution grid 6 into the inert layer. material, bringing it into a state of pulsed fluidization.

; ~ При открытом пульсаторе 4 (в период импульса) воздух поднимает слой до максимальной высоты, при закрытом пульсаторе слой опускается к решетке и уплотняется. Этот процесс повторяется с частотой, которая формируется за пульсатором 4. В демпфирующей емкости 3, которая устанавливается до пульсатора 4, сглаживаются пульсации и динамические нагрузки, возникающие в воздуховодах до пульсатора 4 в момент перекрытия потока.; ~ With the pulsator 4 open (during the pulse period), the air raises the layer to the maximum height, with the pulsator closed, the layer lowers to the grate and is compacted. This process is repeated with a frequency that is formed behind the pulsator 4. In the damping tank 3, which is installed up to the pulsator 4, the pulsations and dynamic loads occurring in the air ducts to the pulsator 4 are smoothed out at the moment of the flow shutoff.

Увеличение скважности приводит к снижению эффекта пульсаций и при861849 4 ближает слой по характеру псевдоожижения к обычному кипящему слою. Уменьшение скважности приводит К резкому увеличению сопротивления 5 пульсатора и уменьшению его пропускной способности.An increase in the duty cycle leads to a decrease in the effect of pulsations and at 861849 4 the bed approaches the usual fluidized bed by the nature of the fluidization. A decrease in duty cycle leads to a sharp increase in the resistance of the 5 pulsator and a decrease in its throughput.

Claims (1)

Изобретение относитс  к области котельной техники и может быть использовано дл  процесса сжигани  то плив в кип щем слое. Известен способ работы топки с кип щим слоем путем непрерывного введени  топлива в слой полудисперс ного инертного материала и пульсирующей подачи ожижающего воздуха р Недостатком этого способа  вл етс  то, что не всегда при пульсаци х 1-4 Гц можно получить положительный эффект, так как существенно значение имеет не только частота, но и скважность потока (дол  времени 15мпульса подачи воздуха в период пульсации). Экспериментальные исследовани  показали, что в топке кип щего сло  состо щего из частиц размером О-{OM при скважности более 0,4 и пульсаци х -4 Гц, эффект пульсации снижа етс  и сводитс  на нет при скважности 0,6-0,8. Кроме того, при частоте 1 Гц в сочетании с ;иобой скважностью увеличиваютс  динамические выбросы из сло , что  вл етс  нежелательным , так как возрастают потери горючих с уносом. Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение надежности путем интенсификации горени . Достигаетс  зто тем, что подачу воздуха в топку кип щего сло  осуществл ют с частотой пульсаций 2-4 Гц при скважности его потока ZJ,,250 ,4. где TO - врем  одной «,пульсации и Т - период пульсации. Такой режим способствует равномерному сжижению сло , отсутствию застойных зон, что оказывает положительное вли ние на скорость выгорани  угл , улучшает взаимодействие между окислителем (воздухом) и топливом . Пульсации способствуют также разрушению коксовых пробок и предотвращают спекание сло . В ре- 3 зультате повышаетс  надежность работы топки и ее эффективность. На чертеже схематично изображена установка, реализующа  описываемый способ. В топку 1, заполненную инертным материалом (0-JO мм) на высоту 0,71 ,0 м, через тепливоподающие трубы 2вводитс  топливо. Воздух от воздуходувки через демпфирующую емкост 3поступает в пульсатор 4 и далее через воздушный короб 5 и газораспределительную решетку 6 - в слой инертного . материала, привод  его в состо ние импульсного псевдоожижени . При открытом пульсаторе 4 (в пер од импульса) воздух поднимает слой до максимальной высоты, при закрыто пульсаторе слой опускаетс  к решетке и уплотн етс . Этот процесс повт р етс  с частотой, котора  формируетс  за пульсатором 4. В демпфирующей емкости 3, котора  устанавливаетс  до пульсатора 4, сглаживаютс пульсации и динамические нагрузки, возникающие в воздуховодах до пульсатора 4 в момент перекрыти  потока Увеличение скважности приводит к снижению эффекта пульсаций и при4 ближает слой по характеру псевдоожижени  к обычному кип щему слою. Уменьшение скважности приводит к резкому увеличению сопротивлени  пульсатора и уменьшению его пропускной способности. Формула изобретени  Способ работы топки с кип щим слоем путем непрерьгеного введени  топлива в слой полудисперсного инертного материала н пульсирзпощей подачи ожижающего воздуха, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем интенсификации процесса горени , подачу воздуха осуи ествл ют с частотой пульсаций 2-4 Гц при скважности его потока ,25-0,4, гд}е fo врем  одной пульсации и Т -  ериод .пульсаций. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 5 Частухан В.М. Исследование вли ни  пульсаций дуть  на процесс горени  угл . Извести  Всесоюзного Теплотехнического института . им. Ф.Э.Дзержинского, 1950, № 1, с. В-13.The invention relates to the field of boiler equipment and can be used for the process of burning a fluidized bed. A known method of operating a fluidized bed furnace by continuously introducing fuel into a layer of semi-dispersed inert material and pulsating supply of fluidizing air. The disadvantage of this method is that it is not always possible to get a positive effect with pulses of 1-4 Hz, since It has not only the frequency, but also the duty ratio of the flow (15 time pulses of air supply during the pulsation period). Experimental studies have shown that in a fluidized-bed furnace consisting of particles of a size O- {OM, with a duty cycle of more than 0.4 and pulsations of -4 Hz, the effect of pulsation is reduced and reduced to nothing with a duty cycle of 0.6-0.8. In addition, at a frequency of 1 Hz in combination with a dynamic density of the layer, which is undesirable, as the loss of combustible with entrainment increases. The object of the present invention is to increase reliability by intensifying combustion. Achieved by the fact that the air is supplied to the furnace of the fluidized bed with a pulsation frequency of 2-4 Hz with a duty ratio of its flow ZJ ,, 250, 4. where TO is the time of one “, ripple and T is the pulsation period. This mode contributes to the uniform liquefaction of the layer, the absence of stagnant zones, which has a positive effect on the rate of coal burnout, improves the interaction between the oxidizer (air) and the fuel. Pulsations also contribute to the destruction of coke plugs and prevent the layer from sintering. As a result, the reliability of the operation of the furnace and its efficiency increase. The drawing shows schematically an installation that implements the described method. Into the furnace 1, filled with inert material (0-JO mm) to a height of 0.71.0 m, fuel is introduced through the heat supply pipes 2. The air from the blower through the damping tank 3 enters the pulsator 4 and then through the air duct 5 and the gas distribution grid 6 into the inert layer. material, driving it to a pulsed fluidization state. When the pulsator 4 is open (at the pulse), the air raises the layer to the maximum height, and when the pulsator is closed, the layer is lowered to the grid and compacted. This process is repeated with the frequency that is formed behind the pulsator 4. In the damping tank 3, which is installed before the pulsator 4, pulsations and dynamic loads occurring in the ducts to the pulsator 4 at the moment of flow shutdown are smoothed. by the nature of the fluidization of the bed to the usual fluidized bed. A decrease in the duty ratio leads to a sharp increase in the resistance of the pulsator and a decrease in its throughput. The invention The method of operation of a fluidized bed furnace by introducing fuel into a layer of semi-dispersed inert material n pulsings to supply fluidizing air, characterized in that, in order to increase reliability by intensifying the combustion process, air is supplied with a pulsation frequency of 2-4 Hz when its flow ratio is 25-0.4, dg} e fo, the time of one pulsation and T is the period of pulsation. Sources of information taken into account during the examination 5 Chastuhan V.M. The study of the influence of pulsation or blowing on the process of burning coal. Lime All-Union Thermal Engineering Institute. them. F.E. Dzerzhinsky, 1950, № 1, p. B-13.