Claims (6)
1. Способ двухстадийного сжигания топлива, осуществляемый в первой стадии путем газификации и частичного сжигания его в кипящем слое с циркуляционно связанными вертикально ориентированными нисходящей зоной газификации топлива и восходящей зоной частичного окисления топлива и его коксового остатка при экологически обусловленной температуре горения с последующим, во второй стадии, дожиганием продуктов газификации и несгоревшего топлива в факельном высокотемпературном процессе в камерной топке, включающий в себя процесс регенерации тепла, выделившегося в первой стадии сжигания дополнительно к энергозатратам, необходимым для поддержания изотермичности протекающих в слое процессов, в количестве, необходимом для нагрева воздуха, используемого для обеспечения горения и дожигания топлива в обеих стадиях реагирования, и передаваемого воздуху охлаждаемым дисперсным материалом слоя, выведенным из слоя за пределы зоны реагирования, отличающийся тем, что в псевдоожиженном слое организуют, в дополнение к циркуляционным, нисходящую транзитную зону дожигания потоком флюидизирующего воздуха регулируемой температуры горючих компонентов из сливаемого, в количестве и при температуре на выходе из зоны, достаточных для обеспечения нагрева реакционного воздуха теплом регенерации, инертного компонента материала слоя, причем начало зоны дожигания размещают у верхнего уровня псевдоожиженного слоя в непосредственном контакте с верхним, выходным концом восходящей зоны окисления, выносящей на поверхность слоя материал с предельно низким для любого режима реагирования содержанием горючих веществ, часть которых при этом выносится из слоя через его поверхность в объем камерной части устройства продуктами реагирования и непрореагировавшим воздухом зоны окисления и также не достигает зоны дожигания.1. The method of two-stage combustion of fuel, carried out in the first stage by gasification and partial combustion in a fluidized bed with vertically oriented vertically oriented downward zone of fuel gasification and an upward zone of partial oxidation of fuel and its coke residue at an environmentally determined combustion temperature, followed by the second stage , afterburning of gasification products and unburned fuel in the flare high-temperature process in the chamber furnace, including the regeneration process the heat generated in the first stage of combustion in addition to the energy required to maintain the isothermality of the processes occurring in the bed, in the amount necessary to heat the air used to provide combustion and afterburning of fuel in both stages of the reaction, and transferred to the air by the cooled dispersed layer material removed from bed beyond the reaction zone, characterized in that in the fluidized bed organize, in addition to the circulation, the downward transit zone of the afterburning fluid flow the control air at a controlled temperature of the combustible components from the discharged, in quantity and at the outlet temperature of the zone, sufficient to ensure that the reaction air is heated by regeneration heat, an inert component of the layer material, and the beginning of the afterburning zone is placed at the upper level of the fluidized bed in direct contact with the upper outlet the end of the ascending oxidation zone, which carries to the surface of the layer material with an extremely low content of combustible substances for any reaction regime, some of which and this is removed from the layer through its surface to volume chamber of the device and unreacted reaction products by air oxidation zone and also does not reach the reburning zone.
2. Способ двухстадийного сжигания топлива по п.1, отличающийся тем, что регенерацию тепла производят путем высокоэффективного контактного теплообмена между практически не содержащим горючих компонентов дисперсным минеральным компонентом материала слоя и воздухом, нагреваемым перед его использованием в процессах сжигания горючих веществ.2. The method of two-stage combustion of fuel according to claim 1, characterized in that the heat recovery is carried out by means of highly efficient contact heat exchange between a practically non-combustible component dispersed mineral component of the layer material and air heated before its use in the process of burning combustible substances.
3. Способ двухстадийного сжигания топлива по п.1 или 2, отличающийся тем, что вне зоны горения технологическую транспортировку горячего, практически не содержащего горючих компонентов дисперсного минерального компонента материала слоя осуществляют с использованием конструктивно простых, надежных, экономичных, хорошо компонуемых трубопроводных, аэрогравитационных, слоевых и иных пневматических транспортных систем.3. The method of two-stage combustion of fuel according to claim 1 or 2, characterized in that outside the combustion zone, the technological transportation of hot, practically free of combustible components of the dispersed mineral component of the layer material is carried out using structurally simple, reliable, economical, well-assembled pipeline, aerogravity, layered and other pneumatic transport systems.
4. Топка для двухстадийного сжигания топлива, обеспечивающая разделение процесса сжигания топлива на последовательно реализуемые этап газификации и частичного сгорания топлива в предвключенной топке с псевдоожиженным слоем с поддержанием температуры на экологически обусловленном уровне за счет ограничения количества подаваемого в слой реакционного воздуха и вывода части тепла, выделившегося в ней при реагировании, со сливаемым из топки материалом слоя с передачей этого тепла путем теплообмена используемому для горения воздуху за пределами топки и газоходов, причем, за счет управляемого различия в количествах флюидизирующего воздуха, поступающего через смежные концентрические участки воздухораспределительного пода топки, в слое создают разнонаправленные вертикальные, образующие связную радиальную в плане систему движения потоков псевдоожиженного дисперсного материала слоя, представляющего собой смесь в переменных соотношениях инертного минерального вещества с топливом на текущих стадиях его реагирования, обеспеченную условиями и устройствами для ввода и вывода компонентов слоя, а также следующий за первым этап дожигания полученных в кипящем слое продуктов газификации и неполного сгорания топлива, осуществляемого в факельном процессе в камерной топке, отличающаяся тем, что для предельного выжигания горючего компонента из сливаемого материала слоя, в топке с кипящим слоем образуют специальную зону нисходящего движения сливаемого материала, оборудованную индивидуальным подводом и регулировкой расхода и температуры псевдоожижающего реакционного воздуха.4. A furnace for two-stage fuel combustion, which provides for the separation of the fuel combustion process into the gasification and partial combustion stages of the fuel in the upstream fluidized-bed furnace with maintaining the temperature at an environmentally determined level by limiting the amount of reaction air supplied to the layer and removing some of the heat released in it during the reaction, with the material of the layer drained from the furnace with the transfer of this heat by heat exchange to the air used for combustion for by the combustion chamber and gas ducts, and, due to the controlled difference in the amounts of fluidizing air entering through adjacent concentric sections of the air distribution heating chamber, multidirectional vertical ones are formed in the layer, forming a connected radial in plan plan of the movement of flows of fluidized dispersed material of the layer, which is a mixture in variable ratios inert mineral matter with fuel at the current stages of its reaction, provided with conditions and devices for input and water of the bed components, as well as the next after the first stage of afterburning of gasification products and incomplete combustion of fuel obtained in the fluidized bed, carried out in a flare process in a chamber furnace, characterized in that for the ultimate burning of the combustible component from the material to be drained, a layer with a fluidized bed is formed a special zone of the downward movement of the drained material, equipped with an individual supply and adjustment of the flow rate and temperature of the fluidized reaction air.
5. Топка для двухстадийного сжигания топлива по п.4, отличающаяся тем, что для предотвращения взаимного размывания и перемешивания топливных компонентов последовательных стадий реагирования, разнонаправленные потоки псевдоожиженного материала слоя разделяют вертикальными перегородками, сплошность которых прерывается окнами или прорезями необходимого сечения только в местах заданных стыковок этих потоков в единые циркуляционные и транзитные линии.5. A two-stage fuel combustion chamber according to claim 4, characterized in that, to prevent mutual erosion and mixing of the fuel components of successive reaction stages, the multidirectional flows of fluidized bed material are separated by vertical partitions, the continuity of which is interrupted by windows or slots of the required section only at the specified joints these flows into a single circulation and transit lines.
6. Топка для двухстадийного сжигания топлива по п.4 или 5, отличающаяся тем, что разнонаправленные вертикальные, образующие связную радиальную в плане систему движения, потоки псевдоожиженного дисперсного материала слоя, располагают в функциональной последовательности в направлении от внешней образующей топки к ее центру, что позволяет обеспечить устойчиво регулируемое, равномерно распределенное по периметру питание топки топливом и инертным материалом слоя и более полное выжигание горючих из сливаемого материала слоя, а также упростить его слив для передачи в теплообменное устройство.6. A furnace for two-stage combustion of fuel according to claim 4 or 5, characterized in that the multidirectional vertical, forming a connected radial in plan plan motion system, flows of fluidized dispersed material of the layer are arranged in a functional sequence in the direction from the outer generatrix of the furnace to its center, which allows you to provide a stably regulated, uniformly distributed along the perimeter, the supply of the furnace with fuel and inert material of the layer and more complete burning of combustible from the material being drained layer, as well as simplification drain it for transfer to a heat exchanger.