СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПРОИЗВОДСТВА ИЗВЕСТИ ПО ФОНТАННО-ВИХРЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ В ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ
METHOD AND DEVICE FOR FOR PRODUCTION OF LIME BY FLUID-VORTEX TECHNOLOGY WITH USING INDUSTRIAL WASTES IN INDUSTRIAL POWER BOILER PLANTS

Изобретение относится к области строительства.
Известена «УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЖИГА ВЛАЖНЫХ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД В ПЕЧИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ», заявка RU 94 035 316 [2], с зонами подогрева, обжига, охлаждения и системой газоочистки, установка снабжена сушилкой кипящего слоя, нижней частью соединенной посредством газохода горячих дымовых газов с первой зоной подогрева печи кипящего слоя, а верхней частью связанной с системой газоочистки газоходом отходящих газов, дробилкой, соединенной с подрешеточным пространством сушилки, и грохотом, загрузочная часть которого связана с дробилкой, а выходная часть с первой зоной подогрева печи кипящего слоя.
Недостатком устройства является низкая эффективность, обусловленная недостаточным использованием отходящих использованных горячих газов.
Наиболее близким техническим решением является «Способ и устройство для термообработки в псевдоожиженном слое» US 7854608 [1], с использованием промышленных отходов в энерготехнологических котельных установках, с использованием теплообменника подогрева и сушки входного сырья отходящими газами, теплообменника подогрева входного воздуха топки, теплообменника подогрева воды охлаждаемым выходным продуктом, системой газоочистки.
Недостатком является низкая энергоэффективность, невозможность использования низкоэнергетического топлива а также загрязнение окружающей среды.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение энергоэффективности, получение возможности использования низкоэнергетического топлива, повышение экологичности производства извести.
Технический результат достигается тем, что способ производства извести по фонтанно-вихревой технологии, с использованием промышленных отходов в энерготехнологических котельных установках (ЭКТУ), установках, с использованием теплообменника подогрева и сушки входного сырья отходящими газами, теплообменника подогрева входного воздуха топки, теплообменника подогрева воды охлаждаемым выходным продуктом, системой газоочистки, с греющим агентом, полученным из продуктов полного горения горючих газов или природного газа, с вихревыми сепараторами возврата уноса, с подачей греющего агента в псевдоожиженный слой, характеризуется тем, что дополнительно используют устройство сушки и подогрева топлива, с факельной газификацией с использованием аэротерморазмола топлива, исходное сырье повергают аэротерморазмолу в фонтанирующем слое с ударным и прямоточным движением греющего агента, охладитель извести используют с нисходящим движением потока газовзвеси высокой концентрации с малой скоростью движения, причем теплообмен применяется кондуктивно-радиационный.
Способ производства извести иллюстрируется устройством, схематически показанным на фиг., где: 1 - склад сырья СаСО3;
2 - склад топлива;
3 - устройство сушки топлива;
4 - теплообменник;
5 - устройство очистки газов;
6 - камера сгорания топлива;
7 - сепаратор;
8 - охладитель;
9 - склад готовой продукции.
Способ осуществляют следующим образом: сырье со слада сырья 1 поступает на устройство сушки и подогрева сырья (не показано) и в камеру сгорания топлива 6. Топливо поступает со склада топлива 2 в устройство сушки (и, при необходимости, газификации) топлива 3, которое использует воздух из теплообменника 4, после сушки топливо поступает в камеру сгорания топлива 6. Отходящие газы очищаются устройством очистки газов 5. Готовая продукция проходит через сепаратор 7, охладитель 8 и отправляется на склад готовой продукции 9.
Соответствующими теплообменниками с охлаждением выходного продукта подогревается входной воздух топки, и вода. Греющий агент получен из продуктов полного горения горючих газов или природного газа, причем греющий агент подается в псевдоожиженный слой.
В качестве топлива может использоваться
- угольная зола - унос Иркутских ТЭЦ и котельных с механическим недожогом;
- древесные отходы деревообрабатывающих предприятий;
- различные отходы предприятий цветной металлурги
В качестве сырья для получения извести - мраморная крошка карьера «Перевал», расположенного в центральной зоне Байкальской природной территории (БПТ);
Слоевая-вихревая сушка зернистых материалов производится в нисходящем многозонном слое, с регулируемым временем сушки, противоточным движением сушильного агента, вихревым сепаратором возврата уноса.
Режим быстрой сушки от начальной рабочей влажности 30-60% до заданной влажности 4-12%. Аэродинамическая схема слоевая-вихревая: нисходящий многозонный слой, с регулируемым временем сушки, противоточным движением сушильного агента, вихревым сепаратором возврата уноса. Сушильный агент - частично очищенные дымовые газы, отбираемые из конвективной части энерготехнологическими котельными установками (ЭТКУ) и сбрасываемые в систему очистки дымовых газов. Сухое топливо газоплотным шнековым питателем с частотным приводом перегружается в предтопок на газификацию.
Факельная газификация топлив выполняется в режиме факельной газификации с термическим размолом частиц. Аэродинамическая схема фонтанно-вихревая: фонтанирующий слой с прямоточным движением газифицирующего агента, с аэротерморазмолом в приямке, вихревым сепаратором возврата уноса. Газифицирующий агент - продукты неполного горения топлива, пар. Газы и частицы после сепараторов перемещают в обжигатель извести.
Факельный обжиг горных пород производят с аэротерморазмолом и получением извести. Аэродинамическая схема фонтанно-вихревая: фонтанирующий слой с ударным и прямоточным движением греющего агента, с аэротерморазмолом в приямке, вихревыми сепараторами возврата уноса. Греющий агент - продукты полного горения горючих газов, поступающих устройства газификации топлива.
Сепаратор после топки может быть выполнен по патенту 1451935. Дымовые газы и частицы после сепараторов перемещают в топку ЭТКУ.
Сепаратор за топкой выполнен по аэродинамическая схеме - движение слабо турбулизированного потока газовзвеси в инерционном поле.
Охладитель извести выполнен по аэродинамической схеме -нисходящее движение потока газовзвеси высокой концентрации с малой скоростью движения. Теплообмен кондуктивно-радиационный. Газы и частицы после охладителя извести перемещают в систему пневмотранспорта и силос.
Технический результат - повышение энергоэффективности достигается повышением температуры топлива, что позволяет снизить расход топлива на единицу продукции. Технический результат - повышение возможности применения низкоэнергетического топлива (дерева, отходов деревообработки, низкоэнергетического угля, не сгоревших частиц золы уноса) достигается наличием устройства сушки и подогрева топлива. Технический результат - повышение экологичности достигается утилизацией и использованием энергии низкоэнергетических отходов, в том числе использование угольной золы из золы уноса Иркутских ТЭЦ и котельных с механическим недожогом, использованием древесных отходов деревообрабатывающих предприятий а также отходов предприятий цветной металлургии. Повышению экологичности способствует использование мраморной крошки из карьеров в центральной зоне БПТ.
Промышленная применимость. Заявляемое конструкторско-техническое решение может с успехом применяться для изготовления энергоэффективных устройств производства извести.