Способ получения теплоносителя в котельной установке с топкой жидкого шлакоудаления

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях, работающих на низкосортном твердом топливе. Целью изобретения является повышение эффективности путем уменьшения потерь флюсующей присадки. Для осуществления способа регулирования гранулометрии вводимой в плавильную камеру сгорания флюсующей присадки определяют максимальный размер частиц в продуктах сгорания на выходе из плавильной камеры 1 сгорания, сравнивают его с максимальным размером отделяемых в сепараторе 6 из флюсующей присадки частиц и по принципу минимизации разностной величины с помощью клапана 11 регулируют скорость подаваемого в сепаратор 6 воздуха и посредством этого размер отвеиваемых фракций флюсующей присадки. 1 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5f)5 F 23 1 9/ОС

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ГССР 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4428 13/23-33 (22) 23.05.88 (46) 30.04.90. Бюл. ".- 16 (71) Томский политехнический институт им.С.И.Кирова (72) А.Н.Иерзляков, А.С.Заворин, О.И.Будилов и В.А.Гумиров (53) 21.311.22(088.8) (56) Бруер Г.Г. и др. Исследование ирша-бородинского угля, поставляемого на тепловые электростанции. — Теплоэнергетика, 1980, Р 8, с. 16.

„„SU„„1 56891 9 А 1

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

В КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ С ТОПКОЙ ЕДКОГО ПНАКОУДАЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике и мокет быть использовано ,на тепловых электростанциях, работающих на низкосортном твердом толливе. Целью изобретения является повышение эффективности путем уменьшения потерь флюсуюцей присадки. Для осуществления способа регулирования rpa1560919 нулометрии вводимой в плавильную камеру сгорания флюсующей присадки онределяют максимальньп1 размер частиц в продуктах сгорания на выходе из плавильной камеры 1 сгорания, сравнива5 ют его с максимальным размером отделяемых в сепараторе 6 из Флюсующей

Изобретение относится к области ,теплоэнергетики и может быть исполь,зовано на тепловых электростанциях, 15 работающих на низкосортном твердом топливе с тугоплавкой золой в режиме ,жидкого шлакоудаления.

Цель изобретения — повьппение эффективности за счет снижения затрат 20

;на флюсующую присадку.

Способ осуществляется следующим образом.

На тепловую электростанцию поступает мраморная крошка с широким диа- 25 пазоном фракционного состава:

Классы крупности, Выход класс, мкм Х

Более 1000 5

1 500- 10000 17 ЗО

1000-!500 4

800-1000 3

Менее 800 71

Из поступающей мраморной крошки отделяют Фракции с размером частиц 35 мельче 1000 мкм. Всего 74Х материала.

Оставшиеся 26 материала мраморной крошки добавляют в предварительно подготовленное к сжиганию твердое топливо — уголь Ирша-Бородинского место- 40 рождения, с зольностью на сухое состояние А = 14 с тугоплавкой (с 1600 С) золой. Полученную смесь подают в топку с жидким шлакоудалением. Туда же подают окислитель — горячий воздух. 45

На выходе из плавильной камеры сгорания топки из потока летучих продуктов сгорания пылезаборной трубкой известной конструкции отбирают представительную пробу запыленных газов,Опре- 0 деляют максимальный размер частиц в отобранной пробе. Размер наиболее крупной частицы оказался равным 800 мкм.

При этом подаваемая в топку флюсующая присадка (мраморная крошка) полностью переходит в шлак. А количество

Флюсующей присадки к топливу определяется по визуально наблюдаемому выходу жидкого шлака из топки. Однако в присадки частиц и по принципу минимизации разностной величины с помощью клапана 11 регулируют скорость подаваемого в сепаратор 6 воздуха и rloсредством этого размер отвеиваемых фракций флюсующей присадки. 1 ил.

1 данном случае не используется непосред -.. ственно по прямому назначению - в качестве флюсующей присадки — 74 . поступающей на станцию мраморной крошки.

По результатам определения максимального размера частиц в отобранной пробе запыленных газов перенастраивают устройство для отделения из присадки мелкой фракции (сепаратор известной кбнструкции) на отделение фракций с размером частиц:800. мкм и мельче. B результате количество полезно используемой присадки увеличивается с 26 до 29 от поступившей на станцию, т.е. более чем в 1,1 раза.

Это позволяет повысить эффективность процесса получения теплоносителя:горючих продуктов сгорания, горячей воды или пара.

При изменении режима работы топки (увеличение количества производимого теплоносителя) в непрерывно отбираемых пробах запыленного газа размер наиболее крупной частицы оказался равным 1500 мкм. Подаваемая в топку флюсующая присадка (мраморная крошка) лишь частично переходит в шлак. Ее наиболее мелкая составляющая (части-. цы размером 1500-800 мкм) в основном выносится из топки в виде золы.А содержание этой составляющей более 24Х подаваемой в топку флисующей присадки.

Вынесенная из топки в виде золы флюсующая присадка безвозвратно теряI ется, а ее наличие в летучих продуктах сгорания увеличивает интенсивность нлакования поверхностей нагрева топки.

По результатам определения максимального размера частиц в отобранной пробе запыленных газов вновь перенастраивают сепаратор на отделение фракций с размером частиц 1500 мкм и мельче. В результате предотвращается вынос из топки Флюсующей присадки.Это

5 15609 также, позволяет повысить эффективность процесса получения теплоносителя.

На чертеже представлена принципиальная схема котельной установки для

5 осуществления способа, ля (не показан) котельной установки.

Котельная установка содержит плавильную камеру сгорания 1 котельного агрегата 2 с горелкой 3 твердого топ- 10 лива и леткой 4 для удаления шлакоаого расплава и установленную на выходе из плавильной камеры сгорания 1 пылезаборную трубку 5 известной конструкции. К воздушному сепаратору 6, 15 представляющему собой вертикально расположенный цилиндрический корпус с патрубками для отвода отделяемых мел- . ких 7 и крупных 8 фракций флюсующей присадки, подключены трубопровод 9 подачи флюсующей присадки и ниже места подключения трубопровода 9 газопровод 10 с регулирующим клапаном tf, Патрубок 8 сепаратора 6 подключен параллельно с пыпепроводом 12 твердого топлива к трубопроводу 13 подачи . смешанного с сепарированной фпюсующей присадкой твердого топлива к горелке 3, а патрубок 7 — к пылеуловителю 14. Отводные патрубки пылеуло- 30 вителя 14 подключены к трубопроводам сброса 15 очищенного воздуха в атмосферу или в золоуловитель (не показан) котельной установки и подачи f5 уловленных мелких фракций флюсующей присадки в трубопровод 9. На трассе трубопровода 16 установлено агломерирующее устройство (гранулятор) известной конструкции. К трубопроводу

16 до агломернрующего устройства 17 4п (по ходу уловленной пыли) подключен детектор 18 максимального размера частиц пыли. С пыпезаборной трубкой 5 соединен пылеуловитель 19, имеющий два отводных патрубка. Один плтрубок подключен к 45 трубопроводу 20 сброса очищенных дымовых газов в атмосферу или в золоуловитель (не показан) котельной установки, а другой — к детектору 21 максимального размера частиц.,метек- 50 торы 18 и 21 максимального размера частиц представляют в простешем виде, например микроскоп известной конструкции, Кроме того, котельная установка содержит элдатчики 22 и 23,соединенш1е с блоком 24 срлвне11ня. Блок 24 на выходе подключен к узлу ?5 управления исиолнительньп1 механизмом 26 регулировочного клапана 11.

19

6 .Способ осуществляется следующим образом.

В воздушный сепаратор 6 по трубо" проводу 9 подают легкоплавкую флюсующую присадку с широким диапазоном фракционного состава (от микронных размеров до десятков миллиметров),а по га"-.опроводу 10 — воздух. Отвеянные в сепараторе 6 фракции флюсующей присадки с мелкими размерами частиц (предварительно настраивают сепаратор 6 при помощи регулирующего клапана 11 на отвеивание фракций с размерами частиц, например 1000 мкм) поступают вместе с воздухом через патрубок 7 в пылеуловитель 14, а крупные фракции (с размерами частиц, например, более 1000 мкм) подают через патрубок 8 в трубопровод 13 ° .Ïàðàëлельно по пылепроводу 12 в трубопровод 13 подают твердое топливо с тугоплавкой золой. По трубопроводу 13 смесь твердого топлива с сеплрнрованной флюсующей присадкой транспортируют к горелке 3. Туда же подают окислитель. В результате сжигания подаваемой через горелку 3 в плавильную камеру сгоранеия 1 аэросмеси образуется легкоплавкий шлак и летучие продукты сгорания. Офлюсованньп1 шлак легко вытекает через летку 4 из плавильной камеры сгорания 1, а летучие продукты сгорания, перемещаясь по газовому тракту котельного агрегата 2, поступают в золоуловитель (не показан) и далее в дымовую трубу (не показана).

На выходе из плавильной камеры сгорания 1 часть летучих продуктов сгорания отбирают иэ потока пылезаборной трубкой .5. Отобранные газы обеспыливают в пылеуловителе 19 и сбрасывают в атмосферу или на вход золоуловптеУловленную золу из пыпеуловителя 19 подают в детектор 21 максимального размера частиц. Оператор выдает на задатчик 22.электрический сигнал, пропорциональньп1 максимальному размеру отвеиваемых в сепарлторе б фракций флюсуюшей присадки (предварительной сепаратор нлстроен нл размер

1 000 MKM) IIpH 110Mo11tII м11кроскопл (входящего в состлн детекторл 21) определяет максимальный размер члст11ц в уловленной золе 11 в11лле r нHа злллтчнк 23 электрический сигнлл, пропорцнон лльньп1 определенному размеру. C11r11алы с злдлтчиков 22 и 23 лоступлют

15609 9 в блок, 24 сравнения. С блока 24 сигнал, пропорциональный разности сиг.— налов задатчиков 22 и 23, поступает в узел 25 управления. Узел 25 вырабатывает команду и передает ее исполни5 тельному механизму 26, включая и вы-: к почая его. Исполнительный механизм

26, открывая или закрывая клапан 11, рЕгулирует скорость подаваемого в се0 паратор 6 воздуха и посредством этого размер отвеиваемых фракций флюсующей присадки. Из пылеуловителя 14 у овленную флюсующую присадку подают в детектор 18 максимального размера частиц. Оператор при помощи микроскопа (входящего в состав детектора 18) определяет максимальный размер частиц в уловленной золе и выдает на э датчик 22 измененный, по отношению к предварительно заданному, электрический сигнал, пропорциональный определенному размеру. Процесс регулирования продолжается до тех пор, поКа максимальный размер частиц в отобранных пылезаборной трубкой 5 продуктах сгорания топлива на выходе из плавильной камеры сгорания 1 не станет равным максимальному размеру частиц, с твеиваемых в сепараторе 6 фракций 0 флюсующей присадки. Узел 25 управления настроен так, что при равенстве между указанйыми максимальными размефами частиц он выдает нулевую" коман1 у на исполнительный механизм, .

Для автоматизации процесса регулиования гранулометрии вводимой в плаильную камеру сгорания флюсующей при. адки возможно применение способа втоматического определения размеров

4астиц пыли.

Таким образом, регулируемая минимизация разностной величины между максимальным размером частиц в продуктах сгорания топлива на выходе из топки и максимальным размером отделяемых OT флюсующей присадки частиц позволяет повысить эффективность процесса получения теплоносителя: горячих продуктов сгорания, горячей воды или пара.

В данной котельной установке возможны два пути потери мелкой составпяющей флюсующей присадки (например мраморной крошки): потеря за счет

55 отделения мелких фракций до добавления присадки к, твердому топливу, потерн при попадании мелких фракций присадки в топку за счет их выноса. из нее в виде золы вместе с летучими продуктами сгорания.

Первый путь потерь дает возможность полезного использовайия отделенной части флюсующей присадки после дополнительной ее обработки, в том числе агломерации мелких фракций флюсующей присадки, Однако в этом случае станция несет дополнительные издержки как за счет капитальных (оборудование для агломерации мелких фракции флюсующей присадки), так и за счет текущих затрат. Текущие затраты на подготовку флюсующей присадки пропорциональны количеству агломерируемого материала.

Второй путь дает безвозвратную потерю флюсующей присадки и создает дополнительные затруднения в работе котельной установки, связанные, в частности, с усилением шлакования поверхностей нагрева топки, что также приводит к,снижению эффективности процесса получения теплоносителя.

Регулирование гранулометрии вводимой в топку флюсующей присадки по максималЬному размеру выносимых из нее в составе продуктов сгорания топлива частиц позволяет уменьшить по сравнению с известными способами как потери присадки, так и затраты на ее обработку (в случае ее агломерации). формула и з о б р е т е н и я

Способ получения теплоносителя в котельной установке с топкой жидкого шлакоудаления, включающий подачу в нее флюсующей присадки после отделения из присадки мелкой фракции, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет снижения затрат на флюсующую присадку, определяют максимальньп размер частиц в продуктах сгоран я топлива на выходе из топки, сравнивают его с максимальным размером отделяемых нз флюсующей присадки частиц и по принципу минимизации разностной величины изменяют rpанулометрию присадки.