Многозонная печь кипящего слоя для обжига сыпучего материала

 

1. МНОГОЗОННАЯ ЛЕЧЬ КИПШЦЕГО СЛОЯ ДЛЯ ОБЖИГА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАJJA , содержащая загрузочное устройство , шахту с зонами подогрева, обжига и охлаждения, переточные устройства и газоотвод, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности печи и снижения удельного расхода топлива, первая по ходу движения материала зона подогрева выполнена, выносной в виде по крайней мере одного теплообменника прямоугольного сечения с газоотводящим коллектором, размещенным в его верхней части и соединенным с газоотводом печи, и окнами в больших боковых стенках, соединенными газоходами с наделоевым пространством нижерасположенной в шахте .зоной подогрева, соединенной переточным устройством с выходным патрубком теплообменника, при этом входной патрубок теплообменника соединен с загрузочным устройством . 2.Печь по п. 1, отличающаяся тем, что соотношение сторон теплообменника составляет 1:3,5. 3.Печь по пп. 1 и 2, о т л и чающаяся тем, что газоходы установлены под углом 30-45 к вертикальной оси теплообменника. 4.Печь попп1-3 отличающаяся тем, что окна в теплообменнике выполнены нефутерованными с острой кромкой, а площади окон по направлению движения газа относятся как 1:2:3:4. 5.Печь по пп. 1-4, отличающаяся тем, что газоотводящий коллектор установлен на проND 01 дольной ося теплообменника. ч|

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(50 Р 27 В 15 00 (21) 3603889/29-33 (22) 09.06.83 (46) 30.$0..84. Бюл. Р 40 (72) Н.Ф.Коновалов, B.Н.Школьников, А.Н.Ванжа, t0.Ï.Íåõëåáàåâ, В.А.Мирко, A.È.Ìóäðûé и И.И.Завражин (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (53) 66.096.5 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 855365, кл. F 27 В 15/00,. 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 924487,кл. F 27 В 15/00,1980 (прототип), (54)(57) 1. МНОГОЗОННАЯ ПЕЧЬ КИПЯЩЕГО СЛОЯ ДЛЯ ОБЖИГА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАJJA, содержащая загрузочное устройство, шахту с зонами подогрева, обжига и охлаждения, переточные устройства и.газоотвод, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительйости печи и снйжения удельного расхода топлива, первая по ходу движения материала зона подогрева выполнена. выносной в виде по крайней мере одного теплообменника прямоугольного сечения с газоотводящим коллектором, размещенным в его верхней части и соединенным с газоотводом печи, и окнами в больших боковых стенках, соединенными газоходами с надслоевым пространством нижерасположенной в шахте .зоной подогрева, соединенной переточным устройством с выходным патрубком теплообменника, при этом входной патрубок теплообменника соединен с загрузочным устройством.

2. Печь по п. 1, о т.л и ч а ю— щ а я с я тем, что соотношение сторон теплообменника составляет 1:3,5.

3. Печь по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что газоходы установлены под углом 30-45 к sepЗ тикальной оси теплообменника.

4. Печь по пп 1 — 3, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что окна в теплообменнике выполнены нефутерованными с острой кромкой, а площади окон по направлению движения газа относят-Ф ся как 1:2:314.

5. Печь по пп. 1 - 4, о т л и - assai ч а ю щ а я с я тем, что гаэоотводящий коллектор установлен иа продольной оси теплообмеиника. (Я

1121571.

Изобретение относится к обработке полидисперсного сыпучего материала в обжиговых печах и может быть использовано в металлургической, химической промышленностях и промышленности строительных материалов.

Известна печь кипящего слоя для обжига известняка, содержащая зоны обжига, подогрева известняка, охлаждения извести, соединенные между собой переточными устройствами и снаб- 10 женныв газораспределительными решетками, и теплообменник, в котором теплом продуктов сгорания нагревается воздух, поступающий в зону подогрева (11. 15

Недостатком данной печи является неполная утилизация тепла извести.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является печь кипящего слоя, содержащая загрузочное устройство, шахту с зонами подогрева, обжига и охлаждения с газораспределительными решетками, переточные устройства и гаэоотвод Г23 .

Недостатками этой лечи являются неполная утилизация тепла извести и эарастание газораспределительных решеток иэ-за большой запыленности печных газов, что приводит к увеличению простоев и как следствие к снижению производительности печи.

Пель изобретения — увеличение производительности печи и снижение удельного расхрда топлива. 35

Указанная цель,цостигается тем, что в многозонной печи кипящего слоя .для обжига сыпучего материала, содержащий загрузочное устройство, шахту с зонами подогрева, обжига и ох- 40 лаждения, переточные устройства и газоотвод, первая по ходу движения материала зона подогрева выполнена выносной в виде по крайней мере одного теплообменника прямоугольного сечения с газоотводящим коллектором, размещенным в его верхней части и соединенным с газоотводом печи, и окнами в больших боковых стенках, соединенными гаэоходами с надслоевым пространством нижерасположенной в шахте зоной подогрева, соединенной переточным устройством с выходным патрубком теплообменника, при этом входной патрубок теплообменника соединен с загрузочным устройством.

Кроме того, целесообразно, чтобы соотношенИе сторон теплообменника составляло 1:3,5, а гаэоходы при необходимости устанавливать под углом

30-45 к вертикальной оси теплооб- 60 менника, окна в теплообменнике выполнять нефутерованными с острой кромкой, а площади окон цо направлению движения газа относились бы как

1:2:3:4.

При этом газоотводящий коллектор целесообразно устанавливать на продольной оси теплообменника.

Первую по ходу движения материала зону подогрева необходимо выполнять в виде теплообменника с плотным слоем, что позволит исключить перфорированную решетку эоны подогрева, подверженную зарастанию, что приводит к увеличению межремонтного периода; снизить температуру отходящих газов и тем самым удельный расход тепла.

Во избежание налипания пыли окна в теплообменнике выполнены нейутерованными и с острой кромкой, а гаэоходы установлены под углом 30-45 к вертикальной оси теплообменника; При меньшем угле наклона газохода не обеспечивается гравитационное удаление частиц, выпавших иэ запыленного потока газа. Увеличение угла наклона свыше

45 влечет неоправданное увеличение мертвой эоны материала в теплообменнике. Такая конструкция газохода и окон не позволяет пыли извести и известняка оседать в газоподводящем тракте теплообменника.

Лля равномерного распределения газового потока по сечению плотного слоя теплообменник выполнен прямоугольной формы с отношением сторон

O в основании 1:3,5. Такая конструкция теплообменника позволяет газовым струям пронизывать толщу материала за счет кинематической энергии, а расположение гаэоотводящегс коллектора в верхней части теплообменника вдоль его длинной оси позволяет направлять газовый поток от периферии к центру теплообменника.

При меньшем соотношении сторон становится непреодолимым влияние пристенного эффекта при движении материала от загрузки к выгрузке, при большем — проблематичным становится распределение газа по сечению слоя теплообменника, Кроме того, для равномерного распределения газового потока по длине теплообменника гаэопроводящие окна выполнены с отношением площадей 1:2:3:4 по ходу газового потока.

На фиг.1 изображена многозонная печь кипящего слоя, разрез; на фиг.2 теплообменник, вид А на фиг.1; на фиг.З вЂ” разрез Б-Б на фиг ° 2; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.3; на фиг,5 — узел I на фиг.4.

Многозонная печь кипящего слоя содержит загрузочный бункер 1, эоны подогрева 2 и 3, обжига 4, охлаждения 5, соединенные между собой посредством переточных устройств б — 9 с клапаном и запорным слоем. Первая по ходу движения материала эона подогрева 2 выполнена в виде двух идентичных теплообменников с плотным слоем прямоугольного сечения (с отноше1121571 нием сторон 1:3,5), установленных автономно. Каждый теплообменник зоны подогрева 2 снабжен гаэоотводящим коллектором 10, размещенным в его верхней части, соединенным с гаэоотводящим трактом 11 посредством патрубка 12. Теплообменник 4оны подогрева 2 также имеет окна 13, расположен-. ные вдоль больших боковых сторон и соединенные гаэоходом 14 с надслоевым пространством нижерасположенной эо- )0 ны 3.

Бункер 1 соединен с теплообменником зоны подогрева 2 посредством загрузочной течки 15, а выходиой патрубок 16 соединен переточным устрой- 15 ством с нижерасположенной зоной 3.

На газоотводящем тракте 11 установлено шиберное устройство 17.

Теплообменник эоны подогрева 2 и газоход 14 выполнены футерованными, а участки, примыкающие друг к другу — нефутерованными.

Газоход 14 установлен под углом

30-45 к вертикальной оси теплообмен ника зоны подогрева 2. Окна 13 теплообменника зоны подогрева 2 выполнены с острой коомкой. а плошапи их относятся как 1:2:3:4 (ло направлению движения газа). Гаэоотводящий коллектор 10 установлен вдоль длинной . оси теплообменника зоны подогрева 2.

Печь работает следующим образом.

После розжига печи материал загружается из бункера 1 через загрузочные течки 15 в зону подогрева 2 в виде теплообменника с плотным слоем. 35

При этом шиберное устройство 17 на отводящем тракте 11 закрыто. Подогретый известняк через выходной патрубок 16 и переточное устройство 6 с клапаном и запорным слоем поступает 4О в нижележащую зону подогрева 3, где подогревается в смешивающем токе до

700-750 С. Иэ зоны подогрева 3 известняк по переточному устройству 7 передается в зону обжига 4, где обжи гается при 950-970 С.

Известь иэ эоны обжига 4 по переточному устройству 8 подается в зону охлаждения 5. Охлажденная известь по переточному устройству 9 выгружается иэ зоны охлаждения.

Для печей с кипящим слоем произ водительностью 1000 т/сут и более загрузка известняка составляет

2300 т/сут °

Изготовить теплообменник с плотным слоем для подогрева такого количества известняка и распределить в нем газы равномерно по сечению затруднительно. Поэтому для печей большой единичной мощности. целесообразно использование двух автономно установленных теплообмеиников с плотным слоем.

Равномерное распространение газового потока по сечению теплообменника с плотным слоем производительностью более 1500 т/сут невозможно. Наобходимо разделить материальный поток загрузки печи, для чего потребуется установка как минимум двух теплообменников.

Установка теплообмениика с плотным слоем в комплексе печи кипящего слоя позволяет снизить удельный расход топлива за счет более полной утилизации тепла (снижение температуры отходящих газов с 450 до 200 С) - степень истирания и растрескивания материала (c 10 до 6%), так как исключается одна из зон подогрева с кипящим слоем; исключить газораспределительную решетку в одной из зон подогрева, что значительно удлинит кампанию печи, так как снимает проблему эарастания одной из решеток и исключает остановку печи иа ее чистку.

В результате возрастает годовое производство и снижается расход электроэнергии.

1121571

1121571

Составитель И.Иноземцева

Техред M.Kóçüìà Корректор В.Синицкая

Редактор М.Дылын

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ. 7968/33 Тираж 577 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5