Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках



Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках
Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках

 


Владельцы патента RU 2631874:

Дадыко Александр Николаевич (RU)
Павлова Ирина Юрьевна (RU)
Павлов Сергей Анатольевич (RU)

Способ относится к сжиганию низкореакционного топлива, преимущественно растительных отходов, и может быть применен в сельском хозяйстве, в деревообрабатывающей промышленности. Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках заключается в том, что в топочную камеру, совмещенную с теплообменником, подают низкореакционное твердое топливо и высокореакционное жидкое топливо. В качестве низкореакционного топлива используют лузгу подсолнечника. Высокореакционное топливо подают периодически с временем подачи:

где G - масса теплообменной части топочной камеры, кг; с - теплоемкость материала камеры, кДж/кг⋅°C; α - коэффициент теплоотдачи, составляющий 42 Вт/м2⋅°C; F - ее теплообменная поверхность, м2; Т1 - температура топочных газов от сжигания высокореакционного топлива на входе в теплообменнике, °C; t1, t2 - максимальная и минимальная температура нагрева теплообменника, °C; и со временем паузы:

где t0 - температура топочных газов при сжигании низкореакционного топлива на входе в теплообменнике, °C. 1 ил., 2 пр.

 

Способ относится к сжиганию низкореакционного топлива, преимущественно растительных отходов, может быть применен в сельском хозяйстве, в деревообрабатывающей промышленности.

Известен способ сжигания жидкого топлива в воздухоподогревателе сушилки, согласно которому жидкое топливо из форсунки поступает в камеру сгорания, продукты сгорания проходят через теплообменник, нагревают наружный воздух, который поступает в сушилку, и выводятся. Известно также устройство для его осуществления, содержащее осевой вентилятор, дутьевой вентилятор, камеру сгорания с теплообменником и форсунку (Ровный Т.А. Исследование и обоснование параметров расчета и проектирования тепловентиляционных установок (воздухоподогревателей) для сушки сельскохозяйственных продуктов: Автореф. … канд. техн. наук. - М.: 1965. - 19 с.).

Известные способ и устройство работают на жидком топливе и имеют резерв повышения экономичности процесса сушки за счет использования растительных отходов после обработки основных культур.

Известен способ сжигания низкореакционного твердого топлива, согласно которому его подают в топочную камеру ближе к устью ввода высокореакционного жидкого или газообразного топлива. Происходит смешение, воспламенение и устойчивое горение твердого топлива (Шницер И.Н. Технология сжигания топлива в пылеугольных котлах. - СПб.: Энергоатомиздат, 1994. - С. 95-98).

Этот способ наиболее близок по технической сущности к заявленному и принят за прототип.

Недостаток известного способа заключается в необходимости постоянного сжигания высокореакционного топлива для восполнения дефицита теплоты при сжигании влажных растительных отходов.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности сушки семян и зерна.

Поставленная задача решается тем, что в способе комбинированного сжигания, заключающемся в том, что в топочную камеру, совмещенную с теплообменником, подают низкореакционное твердое топливо и высокореакционное жидкое (газообразное) топливо, согласно изобретению высокореакционное топливо подают периодически с временем подачи:

,

и с временем паузы:

,

где G - масса теплообменной части топочной камеры, кг;

c - теплоемкость материала камеры, кДж/кг⋅°С;

α - коэффициент теплоотдачи, составляющий 42 Вт/м2 °С;

F - ее теплообменная поверхность, м2;

T1 - температура топочных газов от сжигания высокореакционного топлива на входе в теплообменнике, °С;

t1, t2 - максимальная и минимальная температура нагрева теплообменника, °С;

где t0 - температура топочных газов при сжигании низкореакционного топлива, при этом в качестве низкореакционного топлива используют лузгу подсолнечника.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг. 1 представлена установка для комбинированного сжигания топлива в зерносушилках.

Устройство включает бункер 1 твердого топлива, дозатор 2, вентилятор 3 первичного дутья, вентилятор 4 вторичного дутья, жидкостную (газовую) горелку 5, топочная камера 6, теплообменник 7, вентилятор 8 теплообменника, дымосос 9, коллектор 10, диффузор 11 сушилки, сушилку 12.

Устройство функционирует следующим образом.

Низкореакционное твердое топливо из бункера 1 через дозатор 2 вентилятором 3 нагнетают в топочную камеру 6, где оно воспламеняется и сгорает. Для поддержания оптимального избытка воздуха α=1,2…1,35 вентилятором в камеру 6 подают вторичное дутье. При сжигании низкореакционного топлива периодически форсункой 5 в камеру 6 подают жидкое (газообразное) топливо. Продукты сгорания поступают в теплообменник 7 и охлажденными выбрасываются в атмосферу. Наружный воздух засасывается вентилятором 8 в теплообменник 7, подогревается и через коллектор 10 и диффузор 11 поступает в сушилку 12.

Способ осуществляют следующим образом - в топочную камеру постоянно подают твердое и периодически жидкое (газообразное) топливо, причем периоды подачи и паузы определяют по формулам.

Время подачи высокореакционного топлива можно вычислить из баланса теплоты при сжигании этого топлива и изменения энтальпии камеры за тот же промежуток времени:

α(T-t)Fdτ=Gcdt,

где G, F - масса теплообменной части (кг) и теплообменная поверхность (м2) топочной камеры;

α - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2 °С;

с - теплоемкость материала топочной камеры, кДж/кг⋅°С;

Т, t - температура топочных газов при сжигании высокореакционного топлива на входе в теплообменник и теплообменника, °С.

Отсюда время подачи высокореакционного топлива:

,

где t1, t2 - максимальная и минимальная температура теплообменника, °С (Тинькова С.М., Прошкин А.В., Сторожев Ю.И. Задачи по теплотехнике. Учеб. пособие: - Красноярск: ГАЦМиЗ, - 1996. - 98 с.).

При подаче продуктов сжигания низкореакционного топлива происходит охлаждение теплообменника с температуры t1 до t2 и соответственно время паузы составит:

,

где t0 - температура топочных газов при сжигании низкореакционного топлива на входе в теплообменнике, °С.

Учитывая периодическое охлаждение теплообменника, величину t1, можно записать в виде:

t1=tд+Δtк,

где tд - допустимая температура нагрева материала теплообменника, °С;

Δt - приращение его температуры, °С;

к - коэффициент снижения температуры газов в теплообменнике, (где tт - средняя температура газа, поступающая в теплотехническое устройство (сушилку), °С.

Соответственно минимальная температура теплообменника:

t2=tд-Δtк.

Пример 1. При осциллирующей сушке зерна, когда периодически в слой зерна в колонковой или шахтной зерносушилках подают подогретый и неподогретый (слабо подогретый) агент сушки, достигается энергосбережение до 20% по удельным затратам тепла при непревышении допустимой температуры нагрева зерна. Повышение температуры агента сушки при осциллирующей сушке по сравнению с сушкой при постоянной температуре может достигать Δt=15-20°C без ущерба качеству зерна. Применительно к заявленному способу температура топочных газов на входе в теплообменник может составить:

t1=tд+Δtк;

t2=tд-Δtк,

где Δt=tос-tп=15-20°C - приращение температуры, °С (где toc, tп - температура агента сушки при осциллирующем и постоянном температурном режиме, °С);

к - коэффициент снижения температуры газа в теплообменнике, .

При этом необходимо принять во внимание, что допустимая температура нагрева элементов теплообменника ограничена величиной tд, например, из хромоникелевых сплавов tд=650°С (Справочник теплоэнергетика, под редакцией О.Н. Багирова и З.Л. Берлина, - М.: Металлургия, 1982. - 328 с.).

При охлаждении зерна, когда в слой подаются топочные газы с низкой температурой, соответственно на величину Δtк должен быть охлажден теплообменник, в этом случае будут исключены деформации и разрушение его узлов.

Пример 2. К низкореакционному топливу относят отходы деревообрабатывающей и лесозаготовительной промышленности, местные и иные виды топлив, а также растительные отходы послеуборочной переработки сельскохозяйственных культур, теплота сгорания которых в сухом состоянии не превышает 13-15 МДж/кг.

На Борисоглебском маслозаводе топочный блок на растительных отходах ТБР-2,0 в агрегате с сушилкой СЗТ-30 использовали на сушке семян подсолнечника. Непрерывно сжигали лузгу подсолнечника с теплотворной способностью и периодически жидкое топливо с .

Теоретическая температура при сжигании топлива определяется:

,

где - низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг;

сп - теплоемкость топочных газов, кДж/кг⋅°С;

Vо - теоретическое количество воздуха на сжигание 1 кг топлива, кг/кг;

Qдисс _ теплота диссоциации (определяется таблично), кДж/кг.

В качестве жидкого топлива для сушилок в основном используются технический керосин и печное бытовое, теоретическая температура горения которых tтеор≈2000°С.

Теоретическая температура горения твердого топлива при ; tтеор=824°С.

В действительности температура будет на 25% ниже, т.е.: T1=1500°C; t0=620°С; приняли tД=650°С. С целью безопасной эксплуатации теплообменника из хромникелевых сплавов температуру топочных газов при сжигании жидкого топлива снизили до T1=1200 С°, а для эффективного охлаждения температуру топочных газов при сжигании твердого топлива снижают путем подачи избытка воздуха. Фактическая температура топочных газов на входе в теплообменник определяется с учетом избытка воздуха αT, при αT=2,6 получим t0=240°C, при Δt=toc-tп=105-90=15°С; получим t1=795°С; t2=506°С.

Коэффициент теплоотдачи определим из

,

где V0 - скорость газов при температуре воздуха, приведенная к 0°С и 760 мм рт. ст., м/с

,

где Vt - скорость при температуре t1, °С; d - диаметр канала, м.

При обычных условиях в печах, давлении 1 атм и скорости дымовых газов или воздуха до 10 м/с коэффициент αкон достигает ~40 кал/м ч (Мамыкин П.С., Стрелов В.К. Топки, печи, сушила // Гос. научно-техн. издат. литерат. по черной и цветной металлургии. - Свердловск. - 1950. - с. 116-117).

При Vt=6 м/с; V0=1,1 м/с; d=0,8 м; αкон~42 Вт/м2 °С.

Топочный блок ТБР - 2,5 имеет габариты: длина - 5 м, средний диаметр Дср=0,9 м, соответственно теплообменная поверхность F=13 м2, а теплообменная масса, которая подвержена периодическим изменениям температуры может быть определена как

G=Fρв*, кг,

где F=13 м2; ρ - удельная масса, ρ=1700 кг/м; в* - глубина прогрева обмуровки ; τ0=(τподпауза)/2, ч; Т0 - определяющая температура Т0=Δtк (Мамыкин П.С., Стрелов В.К. Топки, печи, сушила// Гос. Науч-но-техн. издат. литерат. по черной и цветной металлургии. - Свердловск. - 1950. - c. 140).

При цилиндрической форме топочного блока можно записать , (где в* - глубина прогрева блока при переменной работе). Также примем с=1 кДж/кг⋅°С, ρ - плотность шамота, ρ=1700 кг/м3. Предварительно примем для прогрева в*=0,05 м, Тс=108°С. При охлаждении величина в* снижается пропорционально температурному напору Δt. Получим после вычислений и .

Окончательно получим:

,

где G, F - масса теплообменной части (кг) и теплообменной поверхности (м2) топочной камеры; с - теплоемкость материала топочной камеры, кДж/кг⋅°С; T1 - температура топочных газов при сжигании высокореакционного топлива и на входе в теплообменник, °С; t1 t2 - максимальная и минимальная температура теплообменника, °С; t0 - температура топочных газов при сжигании низкореакционного топлива при входе в топочный блок (лузга).

За счет замещения жидкого топлива лузгой, которая не имеет стоимости, расход топлива для сушилки производительностью 25 т/ч будет снижен на:

;

где GT - расход топлива, GT=200 кг/ч.

;

где Gт - расход жидкого топлива, Gт=200 кг/ч.

Проверка.

; . Значение близко к принятому.

Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках, заключающийся в том, что в топочную камеру, совмещенную с теплообменником, подают низкореакционное твердое топливо и высокореакционное жидкое топливо, отличающийся тем, что высокореакционное топливо подают периодически со временем подачи:

,

и с временем паузы:

,

где G - масса теплообменной части топочной камеры, кг;

с - теплоемкость материала камеры, кДж/кг⋅°С;

α - коэффициент теплоотдачи, составляющий 42 Вт/м2 °С;

F - ее теплообменная поверхность, м2;

T1 - температура топочных газов от сжигания высокореакционного топлива на входе в теплообменнике, °С;

t1, t2 - максимальная и минимальная температура нагрева теплообменника, °С;

t0 - температура топочных газов при сжигании низкореакционного топлива, при этом в качестве низкореакционного твердого топлива используют лузгу подсолнечника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах теплоснабжения и при сжигании топлива для нагрева рабочих тел, где сжигание различных топлив происходит в псевдоожиженном слое.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в вертикальных четырехгранных призматических топках котлов электростанций, промышленных котельных и теплоэлектроцентралей при сжигании одновременно или отдельно угольной пыли, природного газа и жидкотопливной смеси.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к способу сжигания топлива (жидкого, твердого, газообразного) в отопительных котлах индивидуального и коллективного пользования, и может быть использовано в энергетике, в жилищно-коммунальном хозяйстве для обеспечения отопления, горячего водоснабжения и др.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к пылеугольным котлам. Пылеугольный котел содержит вертикальную экранированную топку прямоугольного сечения и установленные в ее верхней части тангенциально направленные горелки и воздушные сопла, нижнее газовое окно, нижний горизонтальный газоход с ширмовым пароперегревателем, холодные воронки в нижней части топки, вертикальные подъемный и опускной газоходы с пакетами пароперегревателя острого и вторичного пара, водяного экономайзера и воздушного подогревателя и снабжен дополнительными вертикальным подъемным и опускным газоходами, подсоединенными к топке котла через дополнительный нижний горизонтальный газоход с ширмовым пароперегревателем, топка снабжена однорядными горелками, а также вышерасположенными соплами вторичного воздуха и нижерасположенными соплами третичного воздуха, которые установлены рассредоточенно по ширине больших стен топки по встречно-смещенной схеме, газовые окна и нижние горизонтальные газоходы с ширмами пароперегревателей размещены напротив друг друга, выше газовых окон расположены аэродинамические выступы малых стен топки, в нижней части топки размещены четырехскатные холодные воронки, причем в нижних горизонтальных и подъемных вертикальных газоходах с одной стороны котла установлены ширмы и пакеты острого пара, а с противоположной - ширмы и пакеты вторичного пара.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в топливосжигающих установках, в частности в котлах тепловых электростанций и промышленных котельных, а также в обжиговых печах при совмещении выработки пара, производства стройматериалов, металлоизделий и активирования угля.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к устройствам топок паровых котлов со встроенной компоновкой газомазутных горелок. Топка для сжигания газомазутного топлива включает под, свод, стены и экраны, повторяющие внутреннюю поверхность топки, и встроенные в стены встречно расположенные горелки.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания с организацией циклов химических реакций твердых частиц углеводородного сырья, в котором кислородсодержащий материал циркулирует в форме частиц и который включает контакт частиц углеводородного сырья с частицами кислородсодержащего материала в восстановительной зоне R0, контакт частиц кислородсодержащего материала (1) из восстановительной зоны R0 с потоком газообразного окислителя (2) в реакционной окислительной зоне R1, направление подвижной фазы (5) из реакционной зоны R1, которая включает газовую и твердую фазы, в разделяющую газовую и твердую фазы зону S2 таким образом, чтобы разделить преимущественно газообразную подвижную фазу (6), включающую летучую золу и мелкие частицы кислородсодержащего материала, и твердофазный поток (7), включающий основную массу мелких частиц, летучую золу и основную массу частиц кислородсодержащего материала, направление твердофазного потока (7) из разделяющей газовую и твердую фазы зоны S2 в отделяющую плотную фазу декантационную зону S3, псевдоожиженную невосстанавливающим газом (8), что позволяет отделять мелкие частицы и летучую золу от частиц кислородсодержащего материала таким образом, чтобы направлять поток частиц (10), включающий основную массу кислородсодержащих частиц, в восстановительную зону R0 и выпускать через выпускную линию преимущественно газообразный выходящий поток (9), включающий основную массу летучей золы и мелких частиц кислородсодержащего материала.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания углеводородной загрузки из твердых частиц в химическом контуре, в котором циркулирует материал-носитель кислорода в виде частиц, при этом упомянутый способ включает, по меньшей мере, приведение в контакт частиц твердой загрузки и частиц материала-носителя кислорода в первой реакционной зоне R1, работающей в плотном кипящем слое; сжигание газообразных отходов, выходящих из первой реакционной зоны R1, в присутствии частиц материала-носителя кислорода во второй реакционной зоне R2; разделение несгоревших частиц твердой загрузки, летучих зол и частиц материала-носителя кислорода внутри смеси, выходящей из зоны R2, в зоне быстрого разделения S3 для перемещения вместе с дымами горения (13) основной части несгоревших частиц твердой загрузки и летучих зол и направления основной части частиц материала-носителя кислорода в зону окисления R0; очистку от пыли дымов (13), выходящих из зоны быстрого разделения S3, в зоне очистки дымов от пыли S4 для удаления потока очищенных от пыли газов (14) и потока частиц (15), содержащего золы и плотные частицы, в основном образовавшиеся из частиц носителя кислорода и из частиц несгоревшей твердой загрузки; разделение потока частиц (15), отделенных на этапе пылеулавливания S4, на два потока в зоне разделения потока D7, при этом один из них рециркулируют в реакционную зону R1, работающую в плотном кипящем слое, а другой направляют в зону разделения S5 посредством декантации; разделение посредством декантации в упомянутой зоне S5 для рекуперации зол и рециркуляции плотных частиц в первую реакционную зону R1.

Заявляемая пылегазомазутная топка относится к области тепловой энергетики и может быть использована на паровых котлах, снабженных шаровыми барабанными мельницами.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к технологии каталитического сжигания газообразного углеводородного топлива с целью генерации тепловой энергии.

Изобретение относится к способу и устройству определении давления распирания угля или угольной смеси путем лабораторного исследования. Осуществляют нагревание образца в виде угля или угольной смеси в перфорированной гильзе, находящейся внутри тигля.

Изобретения могут быть использованы в угольной промышленности. Устройство для обугливания соломы, предназначенное для осуществления способа производства угля из соломы, содержит резервуар (1) для пиролиза, резервуар (2) для обугливания и регулируемую трубу (3) для подачи кислорода.

Изобретение может быть использовано в коксохимической промышленности. Ректификационная колонна для установки замедленного коксования включает укрепляющую часть (1) с ректификационными тарелками (26) и отгонную часть (2), в которой размещены струйная промывочная камера (27) и наклонная перегородка (33) с карманом (34), оснащенным штуцером (10) для отвода сверхтяжелого газойля коксования, расположенная между штуцерами ввода исходного сырья (6) и ввода паров из камеры коксования (7, 8).

Изобретения могут быть использованы в области промышленной переработки горючих углерод- и углеводородсодержащих продуктов. Способ переработки горючих углерод- и/или углеводородсодержащих продуктов включает последовательную послойную переработку шихты в реакторе в присутствии катализатора.

Изобретение относится к области переработки отходов, например отходов полимеров, резин, полимерных отходов медицинской промышленности, лигнинсодержащих отходов, бумаги и картона, масел и углеродсодержащих органических отходов, методом газификации.

Изобретение относится к области использования возобновляемых источников сырья - биомассы. Заявлен способ каталитической газификации биомассы с получением газообразных топлив.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к кислородно-конвертерному производству. Способ включает отвод газа, образующегося при продувке металла в конвертере, его охлаждение и очистку в скруббере с трубами Вентури, накопление и усреднение в газгольдере, доочистку в электрофильтре мокрого типа до концентрации пыли 10 мг/м3.

Изобретение может быть использовано в области переработки угля в высококачественное топливо. Многотрубное устройство для разложения угля с внешним нагреванием содержит воздухонепроницаемый корпус печи (1), в котором образован канал для продвижения и разложения угля (4).

Изобретение относится к пылеугольному топливу для доменной плавки из углеродсодержащего тонкомолотого исходного материала, представляющего собой продукт с выходом летучих веществ до 25% в количестве (3-100) масс.%, полученный путем замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков, топливо содержит десульфуратор, при этом соотношение углеродсодержащего тонкомолотого исходного материала и десульфуратора составляет: углеродсодержащий тонкомолотый материал - (90-99), масс.%; десульфуратор - (10-1), масс.%.

Изобретение относится к центральной подающей системе для использования при производстве кокса, которая может быть применена для выдачи остаточного побочного продукта, пара или закалочной текучей среды в емкость, например нефтяного исходного сырья в коксовый барабан.
Наверх