CS219506B1 - Combustion device for the lump minor value fuels - Google Patents

Description

Vynález řeší spalovací zařízení pro kusová méněhodnotná paliva a některý průmyslový odpad tím způsobem, že řadí za sebe nejdříve šikmý třasací rošt, kterým je palivo jednak podáváno ze zásobníku a dále za částečného předehřevu a odplynění shazováno na kruhový rošt, kde probíhá vlastní spalování. Vynálezem je řešena i úloha spalování mokrého paliva s event. příměsemi nespalitelných -látek, které odchází po vypálení hořlavých složek, přetržitě otvorem pro odvod popela ve středu roštu.

Je známa celá řada provedení šikmých třasacích roštů. Starší provedení takového roštu je známé například z popisu německého patentu - č. 690 968. Šikmý rošt s masivními roštnicemi je poháněn vačkou. Podle rychlosti otáčení vačky je řízen posuv - paliva na roštu. Z třasacích roštů se postupem času vyvinuly rošty vibrační, poháněné buď elektromagnetem, nebo nevývažky. Takový rošt je popsán například v popisu vynálezu NSR patentu č. 930 339. Postupem doby se upustilo od použití litých roštnic, hlavně při spalování odpadních paliv. Rošt tohoto typu je předmětem například DOS č. 24 54 610. Rošt je velmi lehké konstrukce a vzduch je do paliva přiváděn štěrbinami po celé šířce roštu. - Štěrbiny -jsou- nasměrovány do směru dráhy postupu paliva na roštu.

Pokud bude v dalším textu jednat o rošty třasací, budou tím míněny jak rošty poháněné vačkou nebo excentrem, tak rošty, - jejichž vibrace jsou buzeny elektromagnetem nebo nevývažky.

Rovněž je známo provedení kruhových roštů, jejichž plocha je trychtýřovitě skloněna do středu roštu, v němž je vytvořen otvor pro odvod popela. K posunu paliva do středu roštu se používá různě provedených shrnovacích lišt, umístěných nad roštem před přívodem paliva. Takto provedený rošt je popsán například v popisu vynálezu k německému patentu č, 862 479. Aby se umožnilo udržet větší kusy paliva, - event. nespalitelných zbytků, - na roštu za jejich současného pohybu a zabránilo se předčasnému propadnutí do popelové výpustky, umístila se do otvoru pro odvod popela pevná hlava kuželového tvaru. Za účelem občasného vypuštění těchto zbytků pro spalování je hlava přestavitelná ve svislém směru dolů.

Popsané konstrukce roštů nezaručují samy o sobě dokonalé spalování méněhodnotných paliv a průmyslových odpadů zvláště v případě, když obsahují větší podíl vlhkosti a větší nespalitelné části. Dráha, kterou prochází palivo, je poměrně krátká, palivo- je. nepředehráté a nemůže dojít k většímu promíchání paliva během spalování. Větší kusy paliva padají neprohořelé do popelové výpustě a neúměrně zvyšuj! nedopal. Rovněž otázka přívodu paliva, jeho městnání a regulace výkonu, tj. plynule regulovatelné přivádění množství paliva, není zcela vyhovující. .

Aby se předešlo alespoň z větší části uve deným nedostatkům, bylo vytvořeno spalovací zařízení podle dále popsaného vynálezu, které je kombinací obou známých provedení roštů a jehož podstata -spočívá v tom, že na spodu spalovací komory je umístěn kruhový rošt s plochou roštu trychtýřovitě skloněnou do středu roštu, v němž je vytvořen otvor pro odvod popela. Nad kruhovým roštem je ze strany do spalovací komory zaústěn šikmý třásací rošt s přívodem vzduchu v podstatě ve směru dopravy paliva. Nad šikmým třásacím roštem je vytvořen zásobník paliva. Z horní části spalovací komory je vyveden odtah spalin.

Pro - zvýšení předehřátí paliva v zásobníku je odtah spalin rozdvojen a veden po bocích zásobníku paliva.

Při spalování nízkokalorických druhů paliv nebo odpadků je třeba ve spalovací komoře stabilizovat určitou výši teploty, kterou není možno docílit samotným palivem.

Za tím účelem je ve stěně- spalovací komory zabudován hořák na kapalné nebo plynné palivo.

V některých případech, kdy - je třeba spalovat určitou směs paliva, se vyskytne komponent, který nemůže prodělat cestu přes zásobník paliva. Pro ten případ je nad úrovní kruhového roštu ve stěně spalovací komory proveden otvor pro přívod dodatkového paliva.

Provedení spalovacího zařízení podle vynálezu umožňuje v prvé řadě dobrou a spolehlivou regulaci dávkování paliva do spalovacího procesu i v tom případě, jedná-li se o spalování nehomogenního paliva, jako jsou například drcené odpadky po zpracování dřeva, průmyslový odpad, netříděné uhlí apod. Toho se docílí změnou rychlosti pohonu šikmého třásacího roštu a nastavením hradítka v otvoru jeho ústí. Doprava paliva nad šikmý třásací rošt může být prováděna pásovým dopravníkem buď plynule, nebo přerušovaně podle výšky paliva nad roštem. Na šikmém roštu se palivo současně předehřívá a na jeho konci alespoň částečně splyňuje. Pádem ze šikmého třásacího roštu na kruhový rošt dochází k promíchání paliva, případně rozbití větších, odplyněním nerušených částí paliva. Působením pevné hlavy uprostřed roštu se docílí dokonalého prohoření větších kusů paliva, zatímco drobné popelové částice propadají kontinuálně štěrbinou mezi pevnou hlavou a otvorem ve středu roštu. Výsledkem je dokonalé prohoření i obtížně spalitelných látek.

Dvě z možných provedení spalovacího- zařízení podle vynálezu jsou dále popsána a znázorněna na obr. 1 až 4.

Obr. 1 - znázorňuje svislý řez osou spalovacího zařízení v základním provedení, u kterého je odtah spalin proveden nahoře v pravé boční stěně spalovací komory, obr. 2 značí v dolní polovině svislý řez -osou spalovacího zařízení, které je provedeno shodně jako na obr. 1, v horní polovině je však svislý řez spalovacím zařízením veden v rovině A—A, jak je znázorněno na obr. 3. Tento svislý řez je veden přední částí rozdvojeného odtahu spalin. Spalovací komora je nad úrovní rozdvojeného tahu opatřena vodorovnou přepážkou, nad kterou, když spaliny odevzdaly část svého tepla palivu v zásobníku, se vrací do původního místa odtahu jako na obr. 1. Obr. 3 je vodorovný řez spalovací komorou v rovině B—B, jak je znázorněno na obr. 2, kde je zřejmé rozdvojení tahu spalin po obou stranách zásobníku paliva, obr. 4 znázorňuje detail dyšny roštové plochy v podélném svislém řezu.

Spalovací zařízení podle obr. 1 se skládá z vyzděné spalovací komory 1 obdélníkového průřezu. U dna přechází spalovací komora 1 do průřezu kruhového a v tomto místě je do ní namontován kruhový rošt 2. Plocha kruhového roštu 2 je trychtýřovitě skloněna· ke středu roštu, ve kterém je vytvořen otvor 3 pro· odvod popela. V tomto otvoru 3 je umístěna pevná hlava 4 v podstatě kuželového tvaru, která je na svém povrchu opatřena svislými drážkami. Mezi obvodem spodku pevné hlavy 4 a vnitřní stranou otvoru 3 pro odvod popela, který je též opatřen drážkami, je vytvořena mezera asi 10 milimetrů, která slouží k nepřetržitému odvodu jemnějších frakcí popela. Pevná hlava 4 je upevněna na šroubovém hřídeli 5, usazeném v převodové skříni 6. Spouštění hlavy pod úroveň kruhového roštu 2 se děje pomocí kliky 7. Nad kruhovým roštem 2, v místě před zaústěním šikmého třásacího roštu 8 ve směru jeho otáčení, je umístěna vzduchem chlazená shrnovací lišta 9. Kruhový rošt 2 je poháněn elektromotorem přes převodovou skříň s plynule měnitelným počtem otáček (neznázorněno). Šikmý třásací rošt 8 ústí do spalovací komory 1 z levé strany nad kruhovým roštem ve výšce asi 500 mm. Jeho roštová plocha je vytvořena ze žáruvzdorného plechu a v příčném směru jsou na ni vytvořeny dyšny 10, jak je zřejmé z obr. 4. šikmý třásací rošt 8 je uložen na pružinách 11 a jeho kmitavý pohyb vpřed obstarává zařízení, · které není znázorněno. Prostor nad šikmým třásacím roštem 8 tvoří zásobník 12 paliva, v jehož horní části je násypný otvor 13. V otvoru ústí 14 šikmého třásacího roštu 8 do spalovací komory 1 je umístěno svislé hradítko 24, jehož pohyb je znázorněn šipkami. Ve stěně protilehlé ústí 14 šikmého třásacího roštu 8 je zabudován plynový hořák 15. V horní třetině výšky spalovací komory 1 je vyzděn šikmý otvor 16 pro přívod dodatkového paliva. Pod stropem 17 spalovací komory 1 je na pravé straně proveden odtah 18 spalin.

Spalovací zařízení podle obr. 2 je provedeno až do výše ústí 14 šikmého třásacího roštu 8 shodně jako spalovací zařízení podle obr. 1. Nad ústím 14 jsou na levé straně spalovací komory 1 provedeny po obou stranách zásobníku 12· paliva vstupy 19 spalin do spalinových tahů 20 po bocích zásobní ku · 12 paliva. Pod stropem 17 jsou umístěny výstupy 21 spalin zpět do původní spalovací komory, která je nad vstupy 19 spalin přehrazena · vodorovnou přepážkou 22. Mezi stropem · 17 · a · vodorovnou přepážkou 22 je tak vytvořen prostor 23 pro jímání úletu.

Celé spalovací zařízení je· podtlakové se spalinovým ventilátorem umístěným za výměníkem tepla. · Spalovací vzduch je přiváděn pod kruhový rošt 2 i pod šikmý třásací rošt 8 pomocí vzduchového ventilátoru, přičemž rozdělení vzduchu pod oba rošty je regulováno hradítkem a závisí na typu paliva.

Palivo se do spalovacího zařízení přivádí násypným otvorem 13 a hromadí se v zásobníku 12, jehož stěny mají negativní sklon, tj. ve směru postupu paliva se průřez zásobníku zvětšuje. Poněvadž · pravou stranu zásobníku tvoří stěna spalovací komory 1, je palivo predehríváno. Spodní vrstva paliva leží na šikmém třásacím roštu 8 a je jeho vibracemi dopravována za současného přívodu vzduchu směrem k ústí 14 šikmého třásacího roštu 8. Palivo na spodním konci šikmého třásacího roštu 8 je vystaveno sálání ze spalovací komory 1, je ohříváno, částečně odplyňováno a podle obsahu prchavých látek v palivu i částečně hoří.

Postup· paliva na šikmém třásacím roštu 8 a jeho vrstva v ústí 14 je odvislá od rychlosti pohonu roštu a nastavení svislého hradítka 24. Odplyněné nebo částečně vyhořelé palivo padá z šikmého třásacího roštu 8 na vnější obvod kruhového roštu 2, přičemž se promíchá, případně se i rozbíjí větší kusy paliva. Palivo je potom unášeno na kruhovém roštu 2 a při dokončování první obrátky roštu narazí na shrnovací lištu 9, která ho· odsune směrem k otvoru 3 pro odvod popela. Výškovým a osovým nastavením vzduchem chlazené shrnovací lišty 9 se· docílí toho, že určitá část hořícího paliva podejde shrnovací lištu 9 a tvoří základní vrstvu pro rychlé hoření nového· paliva, spadlého· ze šikmého třásacího· roštu 8. Palivo odsunuté shrnovací lištou 9 tlačí palivo blíže z otvoru 3 pro odvod popela, takže veškeré palivo se spirálovým pohybem posunuje ku středu. Jemné zbytky paliva po dosažení mezery mezi pevnou hlavou 4 a vnitřní stranou otvoru 3 pro odvod popela propadávají do popelové jímky, zatímco velké kusy se odvalují otáčením kruhového roštu 2 po pevné hlavě 4 a dohořívají. V tomto místě se shromažďují i větší kusy nespalitelných zbytků. Při nahromadění určitého množství se pevná hlava 4 sníží hlouběji pod úroveň otvoru 3 pro odvod popela a tyto vypadnou do popelové jímky. Postup spalování na kruhovém roštu 2 se řídí rychlostí otáčení roštu, nastavením shrnovací lišty 9 a postavením pevné hlavy 4, kterým je dána mezera pro odvod popela.

Provoz spalovacího zařízení podle obr. 2 je obdobný, pouze palivo v zásobníku 12 je

213 S 36 intenzivněji předehříváno působením tepla ze tří stěn zásobníku 12. V prostoru 23 se jímá úlet a čas od času se vyhrnuje.

Spaliny odcházejí odtahem 18 a jejich tepla je nejčastěji využíváno v parním nebo horkovodním kotli.

U odpadních paliv s nízkou výhřevností, velkým obsahem vody, u odpadů organického původu apod. je někdy nutné zvýšení a stabilizace teplot ve spalovací komoře 1 za účelem dokonalejšího prohoření. К tomu slouží plynový hořák 15. Při občasném spalování více druhů paliv, například kusového dřevného odpadu a suchých pilin nebo pazdeří, kdy není vhodné míšení těchto paliv, je možno použít otvoru 16, kterým se toto palivo přivede do spalovací komory 1, nad kruhový rošt 2. V případě, že dodatkové palivo je dopravováno do spalovací ko8 mory pneumaticky, je otvor 16 vyústěn do spalovací komory 1 tangenciálně.

,Ve spalovacím zařízení podle vynálezu lze s úspěchem spalovat suchý i mokrý dřevný odpad, kůru, piliny, netříděná nízkokalorická uhlí, pazdeří, bagasu, různé průmyslové odpady jako kůže, textil, papír, tříděný městský odpad, odpady chemického průmyslu apod. I když zařízení pro různé druhy paliv a odpadů zůstane prakticky stejné, bude nutno podle charakteru paliva měnit frekvenci pohonu roštů a provádět drobné úpravy. Například některé druhy paliva nebude nutno v zásobníku předehřívat vzhledem к jejich vysoké výhřevnosti a obsahu prchavého podílu, pro jiné druhy paliv bude použito u roštů třásacího pohybu vysoké frekvence, tj. vibrací.

Claims (4)

1. Spalovací zařízení pro kusová méněhodnotná paliva, zvláště rostlinného původu vyznačující se tím, že obsahuje na spodu spalovací komory (1) umístěný kruhový rošt ',(2) s plochou roštu trychtýřovitě skloněnou do středu roštu, v němž je vytvořen otvor (3) pro odvod popela a nad ním je ze strany do spalovací komory (1) zaústěn šikmý třásací rošt (8j s přívodem vzduchu ve směru dopravy paliva, nad kterým je vy·¹ tvořen zásobník (12) paliva, přičemž z horní části spalovací komory (1) je vyveden odtah (18) spalin.

2. Spalovací zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že odtah (18) spalin je rozdvojen a veden po bocích zásobníku (12) paliva.

3. Spalovací zařízení podle bodů 1 až 2, vyznačující se tím, že ve stěně spalovací komory (1) je zabudován hořák (15) na kapalné nebo plynné palivo.

4. Spalovací zařízení podle některého z bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že nad úrovní kruhového roštu (2) je ve stěně spalovací komory (1) proveden otvor (16) pro přívod dodatkového paliva.