Тепловой агрегат

Тепловой агрегат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Г= 23 С 1 12, 9 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3699987/24-06 (22) 10.02.84 (46) 23.02.86. Бюл. № 7 (72) А. Р. Алиев и P. 3. Алиев (53) 662.933 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 642578, г(л. F 23 С 1/12, 1979.

Заявка ФРГ № 3124832, кл. F 23 С 1/02, 1983. (54) (57) 1. ТЕПЛОВОЙ АГРЕГAT, содсржагций камеру сгорания с системами подготовки и подачи топлива и пылевидного вещества и газоходом подачи окислителя, теплоиспользующую установку, блок утилизации тепла отходящих газов с подогренателем окислителя и сепарируюшее устройство с пылесборником, которое своим входным патрубком соединено с выходом камеры сгорания, а выходным — с входом последней с образованием контура циркуляции пылсвидного вегцества, отли гагогггиггся тем, что, с целью повышения эффективности использования пылевидного вегцества

„,Я0 „, 1213308 А путем обеспсчеllHH его пнсвмотранспорта и защиты окружающей среды, сепарирующсе устройство выполнено в виде тепломассообмснника с пучком расположенных н кожухе пористых труб, межтрубное пространство которого включено в контур циркуляции пылевидного вещества, трубное пространство своим входом противоточно подсоединсно к газоходу подачи окисл ител я, разделено на две нараллельныс секции и снабжено на входе и выходе трехходовыми управляемыми клапанами, сблокированными для попеременного подвода окислителя в трубное пространство одной секции с одновременным отводом отходящих газов из трх бного пространства другой секции, причем пылесборник размещен в нижней части межтрубного пространства тепломассообменника, а в контуре циркуляции пылсвидного вещества установлен Bcíòèëÿòîð.

2. Агрегат по и. I. от.га гающггггся тем, что Tc ïëомассообменннк расположсH в контуре циркуляции после теплоиспользующсй установки перед блоком утилизации тепла.!

21ЗЗ08

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для сжигания топлива при осуществлении различных технологических процессов.

Цель изобретения — повышение эффективности использования пылевидного вещест ва путем обеспечения его пневмотранспорта и защиты окружающей среды.

На фиг. 1 изображена схема теплового агрегата; на фиг. 2 — сечение А---А на фиг. 1.

Тепловой агрегат содержит камеру сгорания (факельная призматическая топка, цилиндрическая, аэрофонтанная топка, камера сгорания со взвешенным слоем катализатора или др.) с устройствами 2 — 4 подготовки и подачи газообразного или жидко! о топлива, пылсвидного Вс1цества (топлива, теплоносителя, катализатора, реягента, при< ядки, обрабатываемого материала илп др.) и окислителя (воздуха, обогащеilnol Î воздука, кислорода или др.), теплоиспользу10!цуlo vcTB IIOI311рогепер;!тор, камера тсрмообработки диспер(н ьlк м!!Тepli>1.10Б, су 11111.1 кя, техно lогn "1 ее

К3Н или металлургическая печь или др.), блок утилизации тепла топочны..; газов, имею пси и теплооб мешки к 6 н подогрс ва тел ь

7 окислителя, тепломассообменник 8 с трекx0LL0 131 I » n к пря вл яе мы ми !<лап>!и!к!11 9 H 10, ко1пур 11 циркуляции пылевидного вс1цесзва, циркуляционный вентилятор 12 и отсасывающий вентилятор (димосос) 13. Тепломяссообменник 8 содержит кожух !4, 13 которо» размещен пучок пористых труо, разделенный 113 параллельные секции 15 и 16, соединенные через распределительные камеры 17 — 20 с газокодами 21 и 22 подачи окислителя и отвода отходящих газов.

В нижней части межтрубного npocTj)3ncl тепломассообменника 8 размещен пылесборппк 23 с расположенным в его основании шнековым устройством 24. 1 епломяссообменник 8 снабжен Bxollll>i>» 25 и выходным

26 патрубками для подачи и отводя пылегазового потока из его ме>ктрубного прострянсгвя, 3 также управляющими приводамп 27 н 28 трекходовык клапанов 9 н 10.

Ня выходе теплового агрегата установ ieiia дымовая труба 29.

Тепловой агре! ат работает следую Inxi образом.

В камеру 1 сгорания устройствок! 2 подготовки и подачи топлива подается жидкое пли газообразное топливо, устройством

3 подается пылевидпое ве!цество (топлпво, катализатор, рса гент и in обрабятi III;le!i!

»яrepn3.1) . ПО контур, 1! цирк»лsiilnи В камеру сгорания подается также пылегязовый поток, обогащенный в тепломасссн>бменнике 8 окислителем.

Энергия образующихся в камере cl0ряния топочных газов нотреоляется В тон,!оиспользующсй установке 5 для подогрева теплофикационной воды, парогенеряции, 5

50 тер»ообработки дисперсных материалов, суш ки, проведения металлургических, химических или других технологических процессов.

Она преимущественно устанавливается в контуре 11 циркуляции между камерой 1 сгорания и тепломассообменником 8.

Отобранные топочные газы из теплоиспользующей установки 5 по входному патрубку 25 поступают в межтрубное пространство тепломассообменника 8. Вместе с топочными газами 13 тепломассообменник 8 выносится и мелкодисперсная, неотделившаяся в хвостовой части установки 5 твердая фаза. !аким образом в межтрубное пространство тепломассообменника 8 IlocTvliBCT пылегазовый поток отработанных топочных ! ЯЗОВ.

Противотоком iio газоходу 21 подачи окислителя в трубное пространство устройством 4 (вентилятором) подается окислитель, пре !вар!!те1ьнс! подогретый в подогревателе

7 окислителя блока утилизации за счет тепла выбрасываемых в дымовую трубу 29 откодя1цих газов. Трекхо,совые клапаны 9 и

10 попеременно переставля1отся управляюпц! IH приводами 27 и 28 с заданной IBcтотой. Например, в момент. показанный на фпг. l, клапан 9 открыт в сторону раснредслительной камеры 17, я клапан 10 открыт Il сторону распределительной камеры 20. При этом под действием напора

Вс 1ггилятора давление в секции 16 поднимается, и часть окислителя через пористые стенки труб переходит в трубное прост ряпство тепломассообменника 8, где свободно движетсn противотоком пылегазовый поток топочных газов. Продукты сгopBI! HH из межтрубного пространства отсасываются через пористые стенки труб секции 15 в распределительную камеру 20, газоход 22, теплообмеппик 6 и подогреватель 7 окислителя под действием разрежения, создаваемого дымососом 13. В следую:ций момент приводы 27 и 28 переставляют треххо овые клапаны 9 и 10 в положение, указанное н;1 фиг. штриховыми линияч1и. В этом случае повышается давление окислителя В секции 15, H часть окислителя через пористые стенки труб переходит в межтрубное пространство тепло»ассообмепника

8, где свободно движется противотоком пылегазовый поток топочных газов. Продукты сп>ранпя из межтрубпого пространства отсасывяются через пористые стенки труб секции 16 В ряспределительну1о камеру 18, гязоход 22, теплообменпик 6 и подогреватель 7 окислителя под действием разрежения, создаваемого дымососом 13. 1 яким образом, за время противоточного iipoxoждс!1ия потоков в тепломассообменпике 8 осугцествляется за счет перестя1!овки управляемых трехходовык клапанов 9 и !0 ряд знакоперемепных обменов газовой фазой из трубного пространства секции 16 в к!е>ктруб!1Ое пространство, из

1213308

3 него в трубное пространство секции 15 и наоборот.

Через пористую стенку каждой трубы в течение полупериода определенная порция газовой фазы потока окислителя из трубного пространства с более высокой концентрацией кислорода, более, низкой концентрацией продуктов горения и меньшей температурой проходит в межтрубное пространство, где движется пылегазовый поток топочных газов с меньшей концентрацией кислорода, большей концентрацией продуктов горения и более высокой температурой. Причем эта порция окислителя, проходя через пористую стенку, нагревается за счет накопленного ранее ею тепла. Сама стенка при этом несколько охлаждается. В пылегазовый поток топочных газов в межтрубном пространстве попадает таким образом из трубного пространства порция газовой фазы с большей, чем в нем, концентрацией кислорода, меньшей концентрацией продуктов горения и температурой большей, чем температура газовой фазы окислителя в трубном пространстве, т. е. несколько подогретая.

В следующий полупериод через пористую стенку каждой трубы определенная порция газовой фазы пылегазового потока топочных газов из межтрубного пространства с более высокой концентрацией продуктов горения, более низкой концентрацией кислорода и более высокой температурой проходит в трубное пространство, где дви>кется газовый поток окислителя. Причем эта порция газовой фазы топочных газов, проходя через пористую стенку, охла>кдается, так как ранее через эту стенку проходила порция газовой фазы более холодного окислителя. Сама стенка при этом несколько нагревается. В газовый поток окислителя в трубном пространстве попадает таким образом из межтрубного пространства порция газовой фазы топочных газов с большей, чем в нем, концентрацией продуктов горения, меньшей концентрацией кисло5

35 рода и температурой меньшей, чем температура пылегазового потока топочных газов в ме>ктрубном пространстве, т. е. несколько охлажденная.

За полный период знакопеременной пульсации давления осуществляется элементарный акт тепломассообмена, результатом которого является избыточный конвективный перенос через пористую стенку кислорода из трубного пространства в ме>ктрубное, продуктов горения из межтрубного пространства в трубное и тепла из межтрубного пространства в трубное. Часть тепла продуктов горения, однако, возвращается с окислителем в межтрубное пространство за счет полезного в данном случае эффекта регенеративного теплообмена в пористой стенке между встречными порциями газовой фазы с различной температурой.

Величину периода пульсаций давления принимают намного меньшей, чем отношение длины труб к средней скорости движения потоков в аппарате. В этом случае за время пребывания потоков в аппарате осуществляется большое количество элементарных актов тепломассообмсна, из которых и складывается процесс непрерывного противоточного тепломассообмена в тепломассообменнике 8.

В результате осуществляемого противоточного тепломассообмена пылегазовый поток топочных газов, возврагцаемый по контуру 11 циркуляции через теплообменник G в камеру 1 сгорания, оказывается обогащенным окислителем и подогретым, а поток, отводимый по газоходу 22 через теплообмепник 6 и подогреватель 7 окислителя дымососом 13 в дымовую трубу 29, обогащен продуктами горения и охлажден.

Часть наиболее крупных частиц, содержащихся в пылегазовом потоке. сепарируется на наружных стенках llopHcTblx труб теплом ассообменнпка 8, выпадает в пылесборник 23 и выносится из контура шнековым устройством 24.

1213308

А-А

Составитель В. Матвеев

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 770/49 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 2K — 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4