способ жидкого шлакоудаления
Классы МПК: | F23J1/08 удаление жидкотекучих шлаков C21B3/06 обработка жидкого шлака |
Автор(ы): | Волков В.И., Коновалов В.В. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Алтайэнерго", Волков Валерий Иванович, Коновалов Владимир Викторович |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-04-05 публикация патента:
20.09.2001 |
Изобретение относится к способам удаления шлака из топки промышленного парогенератора и может быть использовано на теплоэнергетических станциях. Способ заключается в том, что на выходе из летки топки формируют пленку расплавленного шлака, которую разбивают встречными струями перегретой воды. Этим создают гранулы шлака до попадания шлака в водяную ванну, далее, воздействуя на полученные гранулы несимметричными струями сжатого воздуха, производят пространственную сепарацию гранул по их весовым характеристикам, перенося сжатым воздухом более легкие гранулы в водяную ванну, а более тяжелые гранулы собирают вне пределов водяной ванны. Причем образование гранул с тяжелыми металлами производят с добавками флюса, например марганца. Использование изобретения позволяет унифицировать технологические свойства шлака. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Способ жидкого шлакоудаления, в котором минеральную часть пыли твердого топлива разогревают в процессе сжигания до температуры выше температуры плавления и направляют образующийся жидкий шлак с помощью летки в водяную ванну, отличающийся тем, что на выходе из летки формируют пленку расплавленного шлака, которую разбивают встречными струями перегретой воды, гранулируют шлак до попадания его в водяную ванну, а затем, воздействуя на полученные гранулы несимметричными струями сжатого воздуха, производят пространственную сепарацию гранул по их весовым характеристикам, выдувая более легкие гранулы из струи шлака в водяную ванну. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в перегретую воду добавляют флюс, например раствор, содержащий марганец.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам удаления шлака из топки промышленного парогенератора и может быть использовано на теплоэнергетических станциях. Известен способ, при котором удаление шлака, образующегося при сгорании твердого органического топлива (угли, сланцы), осуществляется в твердом или жидком состояниях [1-4]. Твердое шлакоудаление недостаточно эффективно, ввиду больших сил сцепления, возникающих между частицами шлака и шлакующимися поверхностями. Удаление затвердевших частиц шлака с поверхностей сопряжено со значительными затратами энергетических и материальных ресурсов. Кроме того, после нескольких очисток от шлака поверхности быстро изнашиваются. Этим недостатком не обладают способы жидкого шлакоудаления. Наиболее близким по технической сущности является способ жидкого шлакоудаления, описанный в работе [1, с.457 (прототип)]. По этому способу минеральная часть пыли твердого топлива разогревается в процессе сжигания до температуры выше температуры плавления и в жидком состоянии оседает на теплоизолированные стенки, истекает на слабонаклонный под топки, где образуется ванна, наполненная шлаком. Твердые частицы шлака, попадающие в ванну, плавятся в ней, а жидкие растворяются. Из ванны жидкий шлак удаляется через круглую или овальную летку в емкость с водой, в которой вследствие резкого снижения температуры и возникающих термических напряжений затвердевает и раскалывается, образуя частицы неправильной произвольной формы размером до 20 мм. Образующиеся частицы шлака шнеком направляются на дробильное устройство и далее через багерную насосную станцию - на шлакозолоотвал. Описанный способ имеет ряд существенных недостатков. Сразу на выходе из летки формируется ряд струй из жидкого шлака. Диаметры этих струй могут достигать нескольких сантиметров. Попадая в ванну с водой, такая струя претерпевает резкое охлаждение на внешней поверхности, граничащей с водой, а затем застывает в виде отдельных комков шлака неправильной формы, содержащих внутри различные составляющие шлака в эвтектическом состоянии. Повышенное содержание тяжелых металлов (особенно урана и тория) в шлаке может препятствовать использованию его в строительстве и приводить к повышению радиационного фона. Кроме того, состав шлаков зависит от сорта исходного топлива, и поэтому шлаки различаются по технологическим характеристикам, что также затрудняет их применение в качестве сырья при производстве строительных материалов. Существенным недостатком является и то, что образующиеся твердые частицы шлака имеют неправильную произвольную форму и острые грани. Поскольку материал частиц стеклоподобен и имеет высокую твердость, это приводит к повышенному износу пульпопроводов, по которым шлак транспортируется на шлакозолоотвалы (многокилометровые трубы пульпопровода в некоторых случаях истираются за полгода). Целью предлагаемого изобретения является разделение шлака на две части, в одну из которых концентрируют ценные тяжелые металлы, а в другую - легкие и сравнительно безопасные отходы минеральной составляющей, что снижает радиоактивность основной части шлака, используемого как сырье для производства строительных материалов, унифицирует технологические свойства шлака и снижает его абразивные свойства. Поставленная цель достигается тем, что на выходе из летки формируют пленку расплавленного шлака, которую разбивают встречными струями перегретой воды, создают гранулы шлака до попадания шлака в водяную ванну, воздействуя на полученные гранулы несимметричными струями сжатого воздуха, производят пространственную сепарацию гранул по их весовым характеристикам, перенося сжатым воздухом более легкие гранулы в водяную ванну, а более тяжелые гранулы собирают вне пределов водяной ванны. Причем образование гранул с тяжелыми металлами производят с добавками флюса, например марганца. На чертеже приведен эскиз одного из устройств, поясняющий способ жидкого шлакоудаления. Устройство содержит наклонный под 1 топки 2, заканчивающийся леткой 3, с небольшим углом конусности (угол между вертикалью и образующей конуса

1. Хзмалян Д.М., Каган Я.А. Теория горения и топочные устройства. - М.: Энергия, 1976, с.452-473. 2. Волков В.И. Способ очистки поверхности нагрева. А.С. 634080, БИ N 43, 1978. 3. Волков В. И., Сеначин П.К. Способ удаления шлака с поверхности нагрева. А.С. 652430, БИ N 10, 1979. 4. Волков В. И, и др. Устройство для вибрационной очистки труб. А.С. 926509, БИ N 17, 1982. 5. Овчаренко Г.И. Золы углей КАТЭКа в строительных материалах. Красноярск: Изд. КрасГУ, 1991, с. 216.
Класс F23J1/08 удаление жидкотекучих шлаков
Класс C21B3/06 обработка жидкого шлака