Methods and means to improve the efficiency thermal processing of solid fuel in a fluidized bed

Abstract

Problems of improving a fluidized bed technology by way of pulsing air (gas) fed into the bed are considered. A model of and calculation procedure for rational parameters of the coal particles pulsating flowing, moving and firing in the fluidized bed as well as empirical dependence of efficiency of gassing process during combustibles firing in the bed are proposed, which take into account operation parameters of the pulsating fluidized bed. Physics of impact of amplitudefrequency characteristics of the air pulsating feed on the completeness of the coal particles burningout in the bed was investigated. It is stated that the pulsations period T = 0.5 – 2 s and porosity = 0,3 - 0,4 are rational parameters as they increase rate of solid fuels burning-out in the pulsed fluidized bed by 20 - 40% if compared with stationary bed. Technical facilities (pulsators) were designed, which feed pulsing air into the fluidized bed and provide controllable air stream pulse shapes and pulse ratio.

Розглянуто питання удосконалення технології киплячого шару за допомогою організації пульсуючої подачі повітря (газу) в шар. Запропоновано модель і методику розрахунку раціональних параметрів пульсуючого потоку, руху і горіння вугільної частинки в киплячому шарі, а також емпіричну залежність ефективності процесу газоутворення при вигорянні горючих в шарі , що враховує режимні параметри пульсуючого киплячого шару. Проведено дослідження закономірностей впливу амплітудно-частотних характеристик пульсуючої подачі повітря на повноту вигоряння вугільних частинок в шарі. Визначено, що раціональними параметрами пульсацій є період Т = 0,5 - 2 с і шпаруватість = 0,3 - 0,4, що забезпечує підвищення швидкості горіння твердого палива в пульсуючому киплячому шарі порівняно зі стаціонарним на 20 - 40%. Розроблено конструкції технічних засобів (пульсаторів), в яких реалізується пульсуюча подача повітря в киплячий шар.

Рассмотрены вопросы усовершенствования технологии кипящего слоя посредством организации пульсирующей подачи воздуха (газа) в слой. Предложены модель и методика расчета рациональных параметров пульсирующего потока, а также движения и горения угольной частицы в кипящем слое. Предложена эмпирическая зависимость эффективности процесса газообразования при выгорании горючих, учитывающая режимные параметры пульсирующего кипящего слоя. Проведены исследования закономерностей влияния амплитудно-частотных характеристик пульсирующей подачи воздуха на полноту выгорания угольных частиц в слое. Определено, что рациональными параметрами пульсаций являются период Т = 0,5 – 2 с и скважность = 0,3 – 0,4, что обеспечивает повышение скорости горения твердого топлива в пульсирующем кипящем слое по сравнению со стационарным на 20 – 40 %. Разработаны конструкции технических средств (пульсаторов), реализующих подачу пульсирующего воздуха в кипящий слой и обеспечивающих регулирование формы колебаний, а также скважности воздушного потока.