CS215925B1

CS215925B1 - A method of combined combustion of low-grade coal and waste oils and apparatus for performing this method

Info

Publication number: CS215925B1
Application number: CS71080A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Rybin; Bohumil Myslik; Jindrich Spacek
Original assignee: Miroslav Rybin; Bohumil Myslik; Jindrich Spacek
Priority date: 1980-02-01
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Vynález se týká oboru spalování v ohništích roštových kotlů. Podstatou vynálezu je způsob spalování, u něhož na vrstvu méněhodnotného uhlí ležícího na roštu se periodicky nastřikuje odpadní olej. Zařízení k provádění způsobu obsahuje nad vrstvou uhlí trysku, napojenou na dávkovači čerpadlo, opatřené regulovatelným pohonem. Použití je zejména vhodné v kotelnách průmyslových podnikůThe invention relates to the field of combustion in grate boiler hearths. The essence of the invention is a combustion method in which waste oil is periodically sprayed onto a layer of low-value coal lying on the grate. The device for carrying out the method comprises a nozzle above the coal layer, connected to a dosing pump, equipped with a controllable drive. The use is particularly suitable in boiler rooms of industrial enterprises

Description

Vynález se týká způsobu kombinovaného spalování méněhodnotných uhlí a odpadních olejů v ohništích roštových kotlů a zařízení k provádění tohoto způsobu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for the combined combustion of low-value coal and waste oils in the furnaces of grate boilers and to an apparatus for carrying out the method.

Ve stávajíoíoh roštových ohništích β rošty pevnými, řetězovými, pásovými, přesuvnými, podsuvnými a kombinovanými lze efektivně spalovat pouze taková paliva, na která byly jednotlivá typy roštů konstruovány. Jedná se převážně o uhlí kvalitní, tříděné, s nižším obsahem popela a o vyšší výhřevnosti (například tříděný ořech 1, ořech 2, kostka apod·), nebo jakostnější paliva drobně zrněná s menším rozsahem velikosti zrn (například hruboprach zrnění 0 až 12 mm). V uvedených typech roštových spalovacích zařízení lze velice obtížně, nedokonale a β nízkou účinností spalovat nízkovýhřevná méněhodnotná uhlí drobně zrněná a prachová nebo uhlí s velkým rozmezím zrnitosti jako je průmyslové uhlí zrnění 0 až 40 mm a uhlí s vyšším obsahem popela. Celosvětový vývoj palivoenergetioké situace zcela evidentně nasvědčuje tomu, že bude stále progresivněji narůstat při těžbě a úpravě uhlí podíl podřadných ménějakostníoh uhlí s vyšším obsahem popela, nízkou výhřevností a velkým rozmezím velikosti zrn. Vývoj a výroba roštových spalovacích zařízení zvláště menšíoh a středních výkonů pro spalování uvedenýoh méněhodnotnýoh paliv je dlouhodobou záležitostí a proto bude nutno tato paliva spalovat ve stávajíoíoh roštových ohništích. V žádném případě nelze počítat s tím, že spalování nízkovýhřevných popelnatějšíoh drobně zrněnýoh uhlí ve stávajíoíoh roštových ohništíoh bude efektivní a že zabezpečí požadované tepelné výkony nebo parní výkony kotlů rovnající se nebo alespoň se blížící jmenovitým hodnotám.In existing grate hearths, β grates with fixed, chain, belt, movable, sliding and combined grids can effectively burn only those fuels for which individual grate types have been designed. These are mainly coal of high quality, graded, with lower ash content and higher calorific values (eg sorted walnut 1, walnut 2, cube, etc.), or higher quality fine-grained fuels with a smaller grain size range (eg coarse dust grain 0 to 12 mm). In the above-mentioned types of grate combustion plants, low calorific low-grade, fine-grained and pulverized coal or coal with a large grain size range such as industrial coal of grain size 0 to 40 mm and coal with higher ash content can be very difficult, imperfect and β low efficiency. The global evolution of the fuel-energy situation clearly suggests that the proportion of inferior, low-quality coal with a higher ash content, a low calorific value and a large grain size range will increase more and more progressively in coal mining and treatment. The development and manufacture of grate combustion devices, in particular of smaller and medium capacity for combustion of the lower-value fuels, is a long-term matter and therefore it will be necessary to burn these fuels in existing grate fireplaces. In any case, it is not envisaged that the combustion of low-calorie, more ash-like fine-grained coal in existing grate furnaces will be effective and will provide the required heat or steam output of the boilers equal to or at least approaching the nominal values.

Nevýhodou současného stavu spalování podřadných nízkovýhřevných popelnatějšíoh paliv ve stávajíoíoh roštovýoh spalovacích zařízeních je jejich neefektivní spalování. Navío s nimi nelze zajistit jmenovité výkony kotlů. Palivo odchází z ohniší nedokonale vyhořelá s vysokým obsahem hořlaviny a jeho spalování je tedy spojeno s vysokou ztrátou mechanickým nedopalem. Velké množství vzduchu, které se při spalování podřadných tuhých paliv nevyužije, zvyšuje přebytek vzduohu za ohništěm a tím komínovou ztrátou. To má za následek velmi nízkou tepelnou účinnost kotelního spotřebiče.A disadvantage of the current state of combustion of inferior low-calor ash-like fuels in existing grate combustion plants is their inefficient combustion. In addition, the nominal output of the boilers cannot be ensured with them. The fuel leaves the fire incompletely burnt with a high content of combustible material and its combustion is therefore associated with a high loss of mechanical butt. The large amount of air, which is not used in the incineration of inferior solid fuels, increases the excess air over the fireplace and thus the chimney loss. This results in a very low thermal efficiency of the boiler appliance.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob kombinovaného spalování máněhodnostných uhlí a odpadních olejů, jehož podstata spočívá v tom, že se na vrstvu méněhodnotnáho uhlí hořícího na roštu periodioky nástřikuje odpadní olej.These disadvantages are overcome by the method of combined combustion of low-grade coal and waste oils, which consists in spraying waste oil onto a layer of low-grade coal burning on a periodic grill.

Výhodou tohoto způsobu je zejména to, že vysoká teplota, vznikající při spalování odpadního oleje hořícího částečně na vrstvě uhlí a částečně v prostoru nad vrstvou, podpoří dobré vyhoření vrstvy tuhého paliva na roštu, oož zefektivni jeho využití a sníží ztrátu meohaniokým nedopalem. Ke spáleni odpadního oleje se kromě toho spotřebuje přebytečný vzduch v ohništi, oož sníží komínovou ztrátu a zvýší účinnost kotle. Způsobem kombinovaného spalování méněhodnotných uhlí a odpadních olejů nebo jinýoh výhřevných kapalných odpadů podle vynálezu řeší jednak dokonalejší využití tuhého paliva a současně energeticky využívá odpadní oleje, které se tímto způsobem účinně a nezávadně likvidují. Dílčí tepelný příkon uvolněný spálením odpadního oleje v ohništi přispěje k zajištění a stabilizování potřebného celkového jmenovitého tepelného výkonu kotle, který se jen samotným spalováním podřadného uhlí nepodaří dosáhnout.The advantage of this method is, in particular, that the high temperature generated by the combustion of the waste oil burning partially on the coal layer and partly in the space above the layer promotes good burn-off of the solid fuel layer on the grate, making it more efficient to use and reduce the loss by meohaniok. In addition, excess air in the furnace is consumed to burn off the waste oil, which will reduce the chimney loss and increase the boiler efficiency. The method of combined combustion of low-value coal and waste oils or other calorific liquid wastes according to the invention solves both improved utilization of solid fuel and energy utilization of waste oils, which are effectively and harmlessly disposed in this way. The partial heat input released by burning the waste oil in the fireplace will contribute to securing and stabilizing the required total nominal heat output of the boiler, which cannot be achieved by the inferior coal combustion alone.

Způsob podle vynálezu lze realizovat v zařízení, jehož podstata spočívá v tom, žeThe method according to the invention can be carried out in an apparatus which is characterized in that:

215 925 ve spalovacím prostoru roštového kotle je nad vrstvou hořícího uhlí upevněna tryska, která je potrubím spojena s výstupem dávkovaoího čerpadla, jehož výstup je spojen přes filtr se zásobní nádrží odpadního oleje a jehož píst je meohanicky spojen s pístem vzduchového váloe, který je propojen potrubím se zdrojem stlačeného vzduohu přes elektromagnetický ventil, připojený elektricky ke zdroji elektrického napětí přes řízený časový intervalový spínač. Zařízení může být rovněž provedeno tak, že ve spalovacím prostoru roštového kotle je nad vrstvou hořícího uhlí upevněna tryska, která je potrubím spojena s výstupem vstřikovacího čerpadla, mechanicky spojeným s periodicky zapínaným poháněcím elektromotorem. Vstřikovací čerpadlo je přitom připojeno svým vstupem k zásobní nádrži odpadního oleje přes fUtr.215 925 in the combustion chamber of the grate boiler, above the layer of burning coal, a nozzle is fixed, which is connected to the outlet of the dosing pump via a filter, the outlet is connected via a filter to a waste oil storage tank. with a source of compressed air via a solenoid valve, connected electrically to a power source via a controlled time interval switch. The apparatus can also be designed such that in the combustion chamber of the grate boiler, a nozzle is mounted above the layer of burning coal, which is connected via a duct to an injection pump outlet mechanically connected to a periodically switched driving electric motor. The injection pump is connected via its inlet to the waste oil storage tank via fUtr.

Dva příklady uspořádání zařízení podle vynálezu jsou znázorněny na výkresech, kde na obr. 1 je uvedeno schematické zapojení trysky s pístovým dávkovacím čerpadlem, poháněným stlačeným vzduchem, a na obr. 2 je schematické zapojení trysky s periodicky zapínaným čerpadlem, poháněným elektromotorem.Two examples of the arrangement of the device according to the invention are shown in the drawings, in which Fig. 1 shows a schematic connection of a nozzle with a compressed air driven piston dosing pump and Fig. 2 shows a schematic connection of a nozzle with a periodically switched pump driven by an electric motor.

Podle obr. 1 je tryska 1. spojena potrubím s dávkovacím čerpadlem 2, které je mechanicky napojeno na vzduchový válec 2» do kterého je zaústěno potrubí £ stlačeného vzduchu s nízkonapěťovým elektromagnetickým ventilem £, propojeným s časovým intervalovým spínačem 6, na který navazuje potenciometr s předřazeným můstkovým usměrňovačem i a vypínačem.According to FIG. 1, the nozzle 1 is connected by a piping to a metering pump 2, which is mechanically connected to an air cylinder 2, into which a compressed air line 6 is connected with a low voltage solenoid valve 6 connected to a time interval switch 6 connected to a potentiometer. upstream bridge rectifier and switch.

Zařízení praouje tak, že ze zásobní nádrže 8 se přes fUtr 2 přivádí odpadní olej do dávkovaoího čerpadla 2, které dodává olej do trysky £. Dávkovači čerpadlo 2 je poháněno vzduchovým válcem 2. ¹¹⁶ stlačený vzduch, který se do něho přivádí vzduchovým potrubím £ přes nízkonapěťový elektromagnetický ventU 2· htezý je ovládán intervalovým, spínačem 6 upraveným na plynulé řízení spínací doby pomocí potenciometru. Sašovým spínačem 6 se řídí intervaly dodávky stlačeného vzduohu do vzduchového válce 2. ^a tím intervaly přívodu odpadního oleje z dávkovaoího čerpadla 2 do trysky i. Před časovým spínačem 6 je zařazen můstkový usměrňovač 24 V a vypínač. Odpadní olej je z trysky 1_ nastříkáván na vrstvu 10 hořícího uhlí, která leží na roštu 11. Po nástřiku na vrstvu se odpadní olej částečně odpaří a shoří v prostoru ohniště, část oleje shoří přímo na žhavém povrchu vrstvy.The device flows in such a way that waste oil is fed from the storage tank 8 via fuT 2 to a metering pump 2 which supplies oil to the nozzle 8. The metering pump 2 is driven by an air cylinder 2. The compressed air ¹¹⁶ is supplied to it via the air duct 6 via a low voltage solenoid valve 2 and is controlled by an interval switch 6 adapted to continuously control the switching time by a potentiometer. The vacuum switch 6 controls the delivery intervals of the compressed air to the air cylinder 2, ^and thus the intervals of the supply of waste oil from the metering pump 2 to the nozzle 1. The 24 V bridge rectifier and the switch are connected upstream of the timer 6. The waste oil is sprayed from the nozzle 7 onto the burning coal layer 10 lying on the grate 11. After spraying on the layer, the waste oil is partially evaporated and burned in the furnace space, part of the oil burns directly on the hot surface of the layer.

Pokud není k dispozici tlakový vzduch pro pohon dávkovaoího pístového čerpadla, je možno provést způsob podle vynálezu zařízení podle obr. 2. V tomto případě je tryska £ spojena se vstřikovacím čerpadlem 2. Odpadní olej se přivádí ze zásobní nádrže 8 přes filtr 2 do vstřikovacího čerpadla 2, které má funkci dávkovaoího čerpadla a které je poháněno elektromotorem. Množství vstřikovaného odpadního oleje se reguluje vstřikovacím čerpadlem, které je pro to konstrukčně uzpůsobeno. Odpadní olej je z trysky nastříkáván periodicky na vrstvu hořícího uhlí obdobně jako u zařízení na obr. 1.If no compressed air is available to drive the metering piston pump, the method according to the invention can be carried out according to the device of FIG. 2. In this case, the nozzle 6 is connected to the injection pump 2. The waste oil is fed from the storage tank 8 via filter 2 to the injection pump. 2, which has the function of a metering pump and which is driven by an electric motor. The amount of waste oil injected is controlled by an injection pump which is designed for this purpose. The waste oil is sprayed from the nozzle periodically onto a layer of burning coal, similar to the apparatus of Fig. 1.

Způsob a zařízení podle vynálezu lze využít v každé výtopně nebo kotelně průmyslového závodu, v které jsou instalovány kotle s roštovým ohništěm a kde se vyskytují určitá třeba malá množství odpadních olejů (např. motorových) nebo jiných odpadních hořlavých kapalných látek, jiným způsobem nevyužitelných. Využitím vynálezu se jednak výrazně zlepší spalování podřadných druhů uhlí v roštových ohništích stávajících provedení a konstrukcí, jednak se efektivně zlikvidují odpadní oleje a kapalné hořlavé odpady, jejichž účinné aThe method and apparatus of the invention can be utilized in any heating plant or boiler room of an industrial plant in which grate-fired boilers are installed and where some small amounts of waste oils (eg motor) or other waste flammable liquid substances are otherwise unusable. By utilizing the invention, on the one hand, the combustion of inferior types of coal in the grate hearths of existing designs and constructions is greatly improved, and on the other hand waste oils and liquid combustible wastes whose efficient and

215 925 z hlediska životního prostředí hygienicky nezávadné odstraňování Siní velké a mnohdy nepřekonatelné obtíže.215 925 environmentally friendly removal of Sin Sine large and often insurmountable difficulties.

Claims

CLAIMS 1. A method for the combined combustion of low-grade coal and waste oils in the furnace furnaces of grate boilers, characterized in that waste oil is periodically sprayed onto the layer of low-grade coal burning on the grate.

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that, in the combustion chamber of the grate boiler, a nozzle (1) is attached above the burning coal layer (10), which is connected by piping to the outlet of the metering pump (2). via a filter (9) with a waste oil storage tank (8) and the piston of which is mechanically connected to a piston of an air cylinder (3) which is connected via a duct to a compressed air source via a solenoid valve (5) connected electrically to a power supply via a controlled timer (6).

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that, in the combustion chamber of the grate boiler, a nozzle (1) is attached above the burning coal layer (10), which is connected via a duct to an injection pump outlet (12) mechanically connected to periodically. the injection pump (12) is connected via a line (9) to the waste oil storage tank (8) via an inlet via a filter (9).