Установка для сушки и сжигания топлива

 

Изобретение относится к установкам для сушки и сжигания бурого угля. Цель изобретений - повышение экономичности. Установка для сушки и сжигания топлива, преимущественно бурого угля, содержит топку 1 кипящего слоя, подключенную к газоходу 17 через сепаратор 2 уноса в виде выносного циклона с течкой сепарата, а также к линии 18 подачи сжижающего воздуха и трубопроводу 19 отвода части материала кипящего слоя. К последнему подключены сушилка 3 кипящего слоя, соединенная, в свою очередь, с линиями 20-22 подачи ожижающего газа и линией 23 отвода отработанного газа, теплообменники 6.1 - 6.3 с греющими и нагреваемыми сторонами и пылеотделитель 4. Течка сепарата заведена выпускным концом сверху в сушилку 3 под уровень ее слоя. Линия 23 через нагреваемую сторону теплообменника 6.1 и пылеотделитель 4 подключена к греющей стороне теплообменника 7, включенного нагреваемой стороной в линию подачи сжижающего воздуха в топку, а также к кипящему слою сушилки 3 через патрубок, дополнительно установленный в ее днище с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с выпускным концом течки сепаратора 2 с образованием клапана для регулирования расхода сепарата. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

1 . (89) DD 262559 (48) 21.06,88 (21) 7774579/06 . (22) 31.08,87 (31) W Р F 23 С/295985 (32) 06.11,86 (33) DD (46) 30.11.91. Бюл, М 44 (71) НП Бергманн-Борзиг, Основное предприятие.Комбината Крафтверксанлагенбау (ОО) (72) Иоганнес Букк, Герт Кипке, Эгон Шульт и Эберхардт Вайс (DD) (53) 66.047.750 (088.8) (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ И СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к установкам для сушки и сжигания бурого угля, Цель изобретения — повышение экономичности. Установка для сушки и сжигания топлива, преимущественно бурого угля, содержит топку 1 кипящего слоя, подключенную к га. зоходу 17 через сепаратор 2 уноса в виде выносного циклона с течкой сепарата, а так„„5UÄÄ 1695091 А1 (я)5 F 26 В 21/04, F 22 В 1/00 же к линии 18 подачи ожижающего воздуха и трубопроводу 19 отвода части материала кипящего слоя. К последнему подключены сушилка 3 кипящего слоя, соединенная, в свою очередь, с линиями 20-22 подачи ожижающего газа и линией 23 отвода отработанного газа, теплообменники 6.1 — 6,3 с греющими и нагреваемыми сторонами и пылеотделитель 4. Течка сепарата заведена выпускным концом сверху в сушилку 3 под уровень ее слоя. Линия 23 через нагреваемую сторону теплообменника 6.1 и пылеотделитель 4 подключена к греющей стороне теплообменника 7. включенного нагреваемой стороной в линию подачи ожижающего воздуха в топку, а также к кипящему слою сушилки 3 через патрубок, дополнительно установленный в ее днище с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с выпускным концом течки сепаратора 2 с образованием клапана для регулирования расхода сепарата. 2 ил.

1695091

20

ЗО

45

Изобретение относится к установкам для сушки и сжигания топлива и отходов, в частности сырого рядового бурого угля в топке кипящего слоя с применением сушилки кипящего слоя для подсушки топлива.

Известно сжигание содержащих углерод веществ в топке кипящего слоя, При определении параметров таких установок нужно учесть, что при высокой концентрации влаги в горючем веществе испаряющееся количество воды является определяющим для расчета поперечного сечения печи.

Следующее ограничение заключается в экономичности. Можно предполагать, что каждый килограмм воды, который поступает с горючим веществом, дает потери производства в 1 кг пара. Чтобы достичь высокого коэффициента полезного действия при производстве пара, необходимо стремиться к тому, чтобы содержание влаги в горючем веществе было как можно минимальным.

Для сушки сырого рядового бурого угля помимо трубчатых сушилок также известны паровые вихревые сушилки, Применение вихревой паровой техники представляет собой эффективный способ, так как только при небольшой подаче энергии можно достичь многократного использования энергии. Эти способы сушилки в качестве предвключенных установок или комбинированных установок еще не применялись, так как инвестиционные затраты не соответствуют затратам общей установки.

Следующая сушильная установка для бурого угля, содержащего много воды, в которой подвергаемый сушке уголь предварительно подогревается, с применением пара высушивается при давлении, выше атмосферного. Эта установка также имеет высокие аппаратные затраты и дополнительно связана с применением горячей сточной воды, которая не везде имеется в распоряжении, Кроме этого известна установка для сушки угля для паровых котлов или вихревых топок, в которой сушка мокрого угля осуществляется отбираемым у турбин паром, который нагревает несколько сушильных камер, которые расположены на пути угля от бункера угля до топки. Так как отбираемый у турбины пар после ее пуска не сразу может предоставляться для использования, то сушка угля может осуществляться только с задержкой во времени.

Также уже была предложена топка кипящего слоя с теплообменником, через который энергия смеси вторичного пара— газа, возникающей, например, в процессах сушки или выпаривания над основанием, в данном случае при выработке вакуума, возвращается к топке кипящего слоя, причем для реализации кипящего слоя предусмотрен компрессор, Решение не подходит для технологической комбинации с сжиганием в циркуляционном кипящем слое.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является установка для сушки и сжигания топлива преимущественно бурого угля, содержащая топку кипящего слоя, подключенную к гаэоходу через сепаратор уноса, а также к линии подачи ожижающего воздуха и трубопроводу отвода части материала кипящего слоя, к последнему из которых подключена сушилка кипящего слоя, соединенная, в свою очередь, соответственно с линиями подачи ожижающего газа и отвода отработанного газа.

Подобное выполнение не подходит для экономичной сушки и сжигания мокрого рядового бурого угля.

Целью изобретения является создание устройства, которое обеспечивает экономичные сушку и сжигание горючих веществ и отходов, в частности влажного рядового бурого угля.

Укаэанная цель достигается тем, что в установке для сушки и сжигания топлива преимущественно бурого угля, содержащей топку кипящего слоя, подключенную к газоходу через сепаратор уноса, а также к линии подачи ожижающего воздуха и трубопроводу отвода части материала кипящего слоя, к последнему из которых подключена сушилка кипящего слоя, соединенная, в свою очередь, соответственно с линиями подачи ожижающего газа и отвода отработанного газа, в соответствии с изобретением в установке дополнительно содержатся теплообменники с греющими и нагреваемыми сторонами и пылеотделитель, а сепаратор уноса выполнен в виде выносного циклона с течкой сепарата, образующей упомянутый трубопровод отвода части материала кипящего слоя и заведенной выпускным концом сверху в сушилку под уровень ее слоя, линия отвода отработанного газа сушилки через нагреваемую сторону одного из теплообменников и пылеотделитель подключена соответственно к греющей стороне другого теплообменника, включенного нагреваемой стороной в линию подачи ожижающего воздуха в топку, а также к кипящему слою сушилки через патрубок, дополнительно установленный в ее днище с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с выпускным концом упомянутой течки циклона с образованием клапана для регулирования расхода сепарата.

1695091

20

30

45

Воздух для горения в топке кипящего слоя предварительно нагревается смесью воздуха и водяного пара из горючего вещества, В соответствии со следующим признаком изобретения воздух и водяной пар из горючего вещества подаются в циклон.

Следующим признаком изобретения является поддержание более высокого давления пара в контуре по сравнению с топкой кипящего слоя.

Признаком изобретения является и то, что сушилка кипящего слоя работает со скоростью от 0,6 до 2 м/с преимущественно 1 м/с, а топка кипящего слоя работает со скоростью от 2 до 12 м/с преимущественно 8 м/с.

В соответствии с изобретением, кроме того, предусмотрено и то, что циркуляционный контур для твердого вещества и циркуляционный контур для пара могут работать под давлением, В случае включения и выключения установки, когда в циркуляционном контуре пар еще не находится, в него подается дымовой газ и он осуществляет инертизацию, вследствие чего не может быть взрыва пыли горючего вещества. Тепло испарения, передаемое в сушилке кипящего слоя от сепарата к топливу, может рекуперироваться путем отвода излишнего в циркуляционном контуре пара и ввода в паровой конденсатор большей частью при высоких температурах 100 С и не выпускается с дымовым газом через трубу в атмосферу, как это было до сих пор.

Вследствие этого можно уменьшить необходимое поперечное сечение трубы.

На фиг.1 схематично изображена установка для сушки и сжигания топлива; на фиг.2-узел взаимодействия течки сепарата с дополнительным патрубком в сушилке.

Установка состоит из циркуляционного контура твердого вещества и циркуляционного контура пара, которые соединены согласно изобретению сушилкой 3 кипящего слоя. Циркуляционный контур твердого вещества образуется из топки 1 кипящего слоя с высоким выходом твердого вещества, сепаратора 2 уноса в виде циклона для отделения твердого вещества и сушилки 3 кипящего слоя, Циркуляционный контур пара состоит из сушилки 3 кипящего слоя с операциями сушки топлива, загрузки ею в топку 1 кипящего слоя, теплообменников 6.1, 6.2, 6.3 и 7, пылеуловителя 4 и нагнетателя 5, Установка для сушки и сжигания топлива также содержит питатель 8 с ячейковым барабаном и входным патрубком 9 для бурого угля в верхней части сушилки 3, выходной патрубок 10 для подачи подсушенного угля в топку 1 кипящего слоя, входной патрубок 11 для сепарата, клапан 12 на линии выбора отработанного ожижающего воздуха и пара из сушилки 3, дополнительный патрубок ",3 с тарелкой 14, установленный в днище сушилки с возможностью вертикального перемещения и взаимодействующий с течкой 24 сепарата из сепарата 2 с образованием между ними клапана для регулирования расхода сепарата, впускной патрубок

15 для ожижающего воздуха. выпускной патрубок 16 для отработанного в сушилке 3 воздуха, газоход 17 из топки 1, линию 18 подачи ожижающего воздуха в топку 1, трубопровод 19 отвода части топлива в сушилку, вы олненный в виде течки 24, линии 20, 21 и 22 подачи ожижающего газа в сушилку

3, линию 23 отвода отработанного воздуха из сушилки 3.

Установка работает следующим образом.

Твердое вещество, выходящее из топки

1, отделяется в циклонном сепараторе 2 уноса и поступает через впускной патрубок

11 для твердого вещества в сушилку 3 кипящего слоя, С помощью установки перемещаемого относительно основания сушилки впускного патрубка 13 для воздуха с тарелкой 14 достигается образование регулируемого столба твердого вещества в впускном патрубке 11 твердого вещества, который отделяет циркуляционный контур пара ot циркуляционного контура твердого вещества. В сушилку 3 кипящего слоя через питатель 8 с ячейковым барабаном и впускной патрубок

9 для твердого вещества подается рядовой бурый уголь с шахтной влажностью. Вода, содержащаяся в рядовом буром угле, испаряется с помощью передачи тепла от сепарата, находящегося в сушке 3 и ожижающего воздух. При этом сепарат охлаждается. Сепарат может дальше охлаждаться с помощью теплоносителя, используемого в теплообменнике 6.2. вследствие чего может осуществляться регулирование температуры в теплообменнике 7. Охлажденный сепарат и высушенное топливо попадают через выпускной патрубок 10 из сушилки 3 в топку 1 кипящего слоя.

При этом в выпускном патрубке 10 образуется столб твердого вещества, который также служит отделению циркуляционного контура пара от циркуляционного контура твердого вещества, Получающийся в сушилке 3 выпар иэ топлива и технологический пар выводятся через теплообменник 6.1 и затем очищаются в пылеуловителе 4. Нагнетатель 5 поддерживает необходимое давление в циркуляционном контуре пара и

1695091

Составитель И,Комарова

Техред М,Моргентал Корректор В, Гирняк

Редактор Ю.Середа

Заказ 4152 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 частично подает пар назад в сушилку 3. Другая часть пара может быть пропущена через предварительный подогреватель воздуха (теплообменник 7), вследствие чего находящийся в топке 1 воздух, необходимый для сжигания, предварительно подогревается.

Также имеется дополнительная возможность подавать через клапан 12 часть пара с пылью из сушилки 3 в циклонный сепаратор 2. Кроме этого, установка дополнительйо снабжена еще одним теплообменником

6.3, который может отдавать другим системам тепло, не использованное в данном процессе. Формула изобретения

Установка для сушки и сжигания топлива, преимущественно 0yporo угля, содержащая топку кипящего слоя, подключенную к газоходу через сепаратор уноса, а также к линии подачи ожижающего воздуха и трубопроводу отвода части материала кипящего слоя, к последнему из которых подключена сушилка кипящего слоя, соединенная, в свою очередь, соответственно с линиями подачи ожижающего газа и отвода отработанного газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности, она дополнительно содержит теплооб5 менники с греющими и нагреваемыми сторонами и пылеотделитель, а сепаратор уноса выполнен в виде выносного циклона с течкой сепаратора, образующей упомянутый трубопровод отвода части материала

10 кипящего слоя, заведенной выпускным концом сверху в сушилку под уровень ее слоя, линия отвода отработанного газа сушилки через нагреваемую сторону одного иэ теплообменников и пылеотделитель подключе15 на соответственно к греющей стороне другого теплообменника, включенного нагреваемой стороной в линию подачи ожижающего воздуха в топку, а также к кипящему слою сушилки через патрубок, дополнитель20 но установленный в ее днище с возможностью вертикального перемещения и взаимодействия с выпускным концом упомянутой течки циклона с образованием клапана для регулирования расхода сепарата.