UA53796C2 - Система спалювання палива у псевдозрідженому шарі з виробництвом пари - Google Patents

Abstract

Система спалювання палива призначена для великої промислової установки, яка щонайменше частково працює на твердому паливі. Установка має теплообмінну камеру (1) з висотою всередині її порожнини щонайменше 120 м. Ця камера має чотири вертикальні зовнішні стінки, які огороджують порожнину, що має у горизонтальному поперечному перерізі майже прямокутну форму. Перед першою зовнішньою стінкою (1а) теплообмінної камери (1) і перед другою зовнішньою стінкою (1с), що лежить навпроти першої зовнішньої стінки теплообмінної камери, розташовані відповідно по одній вихровій камері згоряння (2, 3), висота яких всередині порожнини становить від 10 до 60 м. Кожна з обох вихрових камер згоряння (2, 3) має висоту всередині камери від 10 до 60 м і трубопроводи для подачі палива і повітря для спалювання палива. З верхньою зоною кожної вихрової камери згоряння сполучений щонайменше один сепаратор (5, 7) для відділення твердої фази палива від газового потоку, який має направляючий газовідвідний трубопровід (9), що сполучається з верхньою зоною теплообмінної камери.

Description

палива, що виходять з сепараторів надходять у вихрові камери згоряння по байпасному трубопроводу такого типу.

Кожний такий холодильник киплячого шару оснащений, щонайменше, одним трубопроводом 13 для подачі псевдозрідженого газу, наприклад, повітря, а також має елементи охолоджування 14 і один трубопровід 15 для відведення охолоджених частинок твердого палива. Одна частина цих охолоджених частинок твердого палива разом з газом подається у вихрову камеру згоряння 2 по каналу 16. Один приклад виконання системи, згідно з винаходом, показаний на кресленні разом з теплообмінною камерою 1 і вихровою камерою згоряння 3, де у камеру З по трубопроводу 16 направляють охолоджені частинки твердого палива, а по трубопроводу 17 підігрітий псевдозріджений газ. Тверде, зернисте (дроблене) паливо подається у вихрові камери згоряння 2 і З по трубопроводах 18, а кисневмісний псевдозріджений газ, наприклад, повітря, подається у трубопровід 19, після чого надходить у розподільну камеру 20 і потім через решітку 21 вгору по вихровій камері 2 згоряння. Також можливі і інші місця подачі газів і частинок твердого палива у систему спалювання.

Як паливо можуть бути використані, зокрема, антрацит, кам'яне вугілля, буре вугілля, деревина або горючі сланці. Додатково до твердого палива можуть також застосовуватися густе (тістоподібне), рідке або газоподібне паливо, наприклад, відходи від очищення нафтопродуктів і інші подібного роду відходи. Температура згоряння у вихрових камерах згоряння 2 і З знаходиться в діапазоні від 700 до 95070.

Гаряча суспензія з газу і твердих частинок палива залишає вихрові камери згоряння 2 або З і в їх верхній зоні виходить через отвір 23 і прямує у відповідний сепаратор, в якому значною мірою відділяються частинки твердого палива. Гарячі гази виходять з сепаратора по трубопроводу 9 і охолоджуються у теплообмінній камері 1. Ця камера 1 оснащена численними теплообмінними елементами 24 для не прямодіючого (непрямого) охолоджування гарячих газів, згадані елементи охолоджування показані на кресленні тільки схематично.

Теплообмінні елементи 24 служать як засіб пароутворення водяної пари з живильної води котла, причому може бути вироблена пара високого тиску з тиском в діапазоні від 70 до 350 бар, або пара середнього тиску (проміжна пара) з тиском в діапазоні від 20 до 80 бар, при цьому це може бути здійснено одночасно або альтернативно. Один або декілька теплообмінних елементів 24 можуть бути призначені також для попереднього підігрівання повітря, яке потім як повітря для спалювання палива подається в одну з вихрових камер згоряння 2 або 3.

Ця установка призначена для досягнення великої продуктивності, відповідно до чого окремі блоки установки мають великі розміри. Площа поперечного перерізу внутрішньої порожнини теплообмінної камери 1, що виміряна по горизонталі на половині висоти цієї камери 1, знаходиться в діапазоні від 150 до 500м-. Для кожної з вихрових камер згоряння 2 або З внутрішня горизонтальна площа поперечного перерізу, що виміряна на половині висоти камери над решіткою 21, становить від 50 до 300м?. Висота однієї такої камери 2 або 3, що виміряна над решіткою 21, знаходиться в діапазоні від 20 до бом. Горизонтальна ширина (а) загальних стінок Та і 1с, як це показане на Фіг.2, становить від 10 до 40м.

Ця система спалювання палива може бути об'єднана з електростанцією електричної потужності 200МВт і більше. Для того, щоб по можливості оптимально використати фізичне тепло у системі спалювання палива всі теплі стінки можуть бути виконані у вигляді трубчасто-мембранних стінок, що омиваються потоком охолоджуючого рідкоплинного середовища. Охолоджений газ, що виходить з теплообмінної камери 1 через випускний трубопровід 25, підводять до непоказаної на кресленні газоочисної установки.

Показана на Фіг.3 установка, як це було вже пояснене при описі Ффіг.17 і 2, має центрально розміщену теплообмінну камеру 1, дві вихрові камери 2 і З згоряння і сепаратори 5 і 7. Трубопроводи 23а з'єднують вихрові камери згоряння 2 і З з сепараторами 5 і 7, відповідно. Однакові з Фіг.1 і 2 посилальні позиції мають у цьому випадку однакове значення. Зображені на Фіг.3 вихрові камери згоряння виконані такими, що звужуються конусоподібно вниз.

В установці, згідно з Фіг.3, відстань між зовнішньою стінкою 1а теплообмінної камери 1 і вихровою камерою згоряння 2 становить не більше 2м, при цьому саме на цій ділянці прокладений трубопровід 11 до холодильника 12 киплячого шару. Однаковою також є відстань між стінкою 1с і вихровою камерою згоряння 3. Завдяки розташуванню зверху над камерами 2 і З сепараторів 5 і 7 виходить високе, блокове компонування установки із зменшеною потребою у площі для розміщення.

У показаної схематично на Фіг.4 у горизонтальному перерізі великої промислової установки розташовані поряд дві теплообмінні камери 1 і три вихрові камери згоряння 2, З і 4. Сепаратори позначені відповідно цифрами - 8. Відхиляючись від показаного на Фіг.4 послідовного розташування вузлів установки, камери можуть бути також скомпоновані разом і доповнені наступними теплообмінними камерами і/або вихровими камерами згоряння, причому загальне розташування (компонування) у горизонтальному перерізі може мати хрестоподібну форму, І -подібну або Т-подібну форму.

9 / 9 тя ва У 3 х 2373 і і 16-х . т 5-5 т ел зА Мила. Кк широ

Ок як

Ії і ча х ' То т І яри

КЛ Ки А г 17 аг - 80025 190457 ЦЗ

Фіг 15264 5, Б, с «НИ 1-3

І у т І І й 5-7 " її

Та 19 1с

Фіг.2 ря чі ї Та ІК)

Тв 18 ! Ії

ІК в ЩІ

Ши І 12 4 2 19 19.20 го

Фіг.3 1 су 1 о З о" () т Щ (о) (9,

Фіг.4