CS238520B1 - Zařízení k úpravě, zplynování a spalování tuhých netříděných paliv - Google Patents

Abstract

Řešení se týká spalování tuhých paliv zejména netříděného uhlí a řeší problém jeho třídění a spalování v jednom zařízení. Podstata řešení spočívá v rotačním pohybu paliva vyvozovaném proudem vzduchu přiváděným do reakční komory na jejím obvodu s přívodem paliva v jednom jejím čele a výstupním hrdlem v druhém protilehlém čele s výpustí vytříděného paliva v její spodní části, přičemž přívod vzduchu je řízen klapkou a uzávěrem v závislosti na teplotě v reakční komoře tak, aby v ní býla udržována teplota 800 - 900 C, pri níž nejprve vyhoří prachové částice paliva, zatímco vetší částice jsou zplynovány a největší částice jsou jen osušeny a odváděny z reakční komory výpustí k roštovému spalovacímu nebo šachtovému zplynovacímu zařízení. Alternativně lze palivo v reakční komoře mlít při rotačním pohybu pomocí vložených nehořlavých tuhých těles např. koulí na prášek, který odhořívá na postupu z reakční komory. V tomto případě odpadá výpusť pro odvod vytříděných kusových částic paliva. Zařízeni je určeno především pro průmyslové kotle·

Description

Předmětem vynálezu je zařízení pro úpravu, zplynování a spa lování tuhých; netříděných paliv, jmenovitě uhlí s větším podílem jemné frakce, sestávající z reakční komory s přívodem paliva a vzduchu s výstupem hořících plynů s prachovými částicemi paliva a s odděleným výstupem vytříděftá frakce kusových částic paliva. Vynález řeší dosud odděleně prováděné třídění a spalování tuhých paliv v jednom zařízení.

Nevýhodou stávajících zařízení pro spalování tuhých paliv je, že uvedené dílčí pochody jsou prováděny odděleně v samostatných zařízeních. Roštová a šachtová ohniště vyžadují vytříděné jemné frakce paliva a použití jen částic paliva o velikosti řádově desítek mm, zatímco prášková ohniště vyžadují mletí paliva na prachové částice o velikosti řádově desetin mm. Nové fluidní spalovací způsoby a zařízení vyžadují drcení paliva na částice o velikosti řádově jednotek mm. Kromě toho nevýhodou roštových ohnišE je obtížnost vyřešeni jejich plynotěsnosti podmiňující stavbu, přetlakových topeništ.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny u zařízení podle vynálezu, u něhož uvedené pochody se uskutečňují v jednom zařízení a to v reakční komoře, jejíž podélná osa je skloněna se spádem k výstupnímu hrdlu v rozmezí úhlů 0*αα15°, při vířivém unášení paliva proudem plynné směsi vzduchu, vodní páry a plynů vznikajících při úpravě, zplynování a částečném spalování paliva, přičemž přívod vzduchu kromě v závislosti na množství přiváděného paliva je řízen v závislosti na teplotě v reakční komoře a to tak, že při stoupání této teploty nad určenou zplynovací teplotu se přívod vzduchu zmenšuje a při klesání této teploty se přívod vzduchu zvětšuje, přičemž menší částice paliva jsou sušeny» odplynovány, zplynovány a částečně spalovány rychleji než větší částice paliva a jsou proudem plynné směsi unášeny

238 520 do výstupního hrdla v čele reakční komory, do kterého je přiváděn regulovatelným způsobem sekundární vzduch pro spalování hořlavé plynné směsi s prachovými částicemi paliva, zatímco větší částice paliva jsou odtřiSovány do spodní části reakční komory, z níž jsou odváděny výpustí k dalšímu využití např. spalováním na roštu nebo zplynováním v šachtovém zplynovacím zařízení, které může tvořit doplňující součást reakční komory, do níž pak vstupují hořlavé plyny z šachtového zplynovacího zařízení a spalují se při výstupu z jejího výstupního hrdla. Alternativně při vložení tuhých nehořlavých těles na^r. koulí do reakční komory, dochází k mletí větších částic paliva na prachové částice, .které jsou pak plynnou směsí vynášeny do výstupního hrdla a na výstupu z něho spalovány sekundárním vzduchem. Zařízení podle vynálezu má řadu výhod: třídění a spalování se uskutečňuje v jednom zařízení. Zařízení lze provést jako plynotěsné, což umožňuje přetlakový provoz topeniště. Tímy .že v reakční komoře neprobíhá spalování nýbrž jen odplynování a zplynování paliva při teplotě kolem 85O°C může být reakční komora provedena z ocelového plechu chlazeného vzduchem obtékajícím reakční komoru, jehož ohřátí je v ní využito. Vytříděné větší částice paliva mohou být spalovány na stávajících spalovacích roštových zařízeních, nebo mohou být zplynovány v přídavném šachtovém zplynovacím zařízení spojeném s reakční komorou, nebo mohou být mlety v reakční komoře na prachové částice a ty pak spalovány na výstupů z výstupního hrdla reakční komory. Regulační ústrojí mezi přívodem paliva a vzduchu uskutečňuje změnu velikosti otvoru pro přívod vzduchu v místě pod vrstvou přiváděného paliva.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je znázorněn na obr. 1 a obr. 2. Obr. 1 představuje svislý podélný řez zařízením, obr. 2 představuje svislý příčný řez zařízením v místě přívodu vzduchu. Kolem válcové reakční komory 1 s podélnou osou skloněnou vůči vodorovné poloze je uspořádán válcový plášl 2, mezi nímž a reakční komorou 1 je vzduchová mezera kterou proudí vzduch přiváděný vzduchovodem ± s regulační klapkou 2 ^{od ven} tilátoru 6, jehož sání 7 jé rozvětveno jednak nástavcem 8 pro přívod čerstvého vzduchu, jednak nástavcem 9 pro přívod plynné směsi a vodní páry vznikající při sušení paliva IQ na šikmém roštu 11 mezi kterýmižto nástavci je regulační klapka 12, přičemž

- 3 238 520 vzduchová mezera 3 je vyústěna do reakční komory otvorem lj s regulačním uzávěrem 14 posuvným v podélném směru reakční komory 1, jejíž první čelo je opatřeno násypkou 15 a palivovým hradítkem 16 řídícím vrstvu paliva 10 na šikmém roštu 11, zatímco druhé čelo reakční komory 1 je opatřeno výstupním hrdlem 17i v nemz je umístěn teploměr 18 a v němž jsou uspořádány otvory 13 pro výstup sekundárního vzduchu přiváděného mezerou mezi nástavcem 20 válcového pláště 2 a regulovaného válcovým šoupětem 21, zatímco ve spodní části reakční komory 1 je uspořádána výpust 22 vytříděného paliva 23. Ovládání regulační, klapky 5 v závislosti na teplotě teploměru 18 je provedeno regulačním ústrojím 24 znázorněným jen schematicky. Palivo z násypky 15 se sesouvá po šikmém roštu 11, na němž je sušeno průchodem horké plynné směsi odtahovaná z reakční komory 1 účinkem podtlaku v sání 7 ventilátoru 6, zatímco palivo 10 ve spodní části reakční komory 1 je proudem vzduchu přiváděného otvorem II, unášeno a uváděno do rotačního vířivého pohybu, přičemž při zvětšování otvoru II posunutím uzávěru 14 směrem k šikmému roštu 11 se současně zvětšuje množství paliva uváděného do vířivého pohybu. Po zapálení paliva cizím zdrojem /není kreslen/ dochází k intensivnímu třídění, sušení, mletí, odplynování, zplynování a částečnému spalování paliva, přičemž prachové částice paliva jsou unášeny plynnou směsí do výstupního hrdla 17 opatřeného otvory 19 pro přívod sekundárního vzduchu, jehož účinkem dochází ke spalování vystupující hořlavé plynné směsi včetně prachových částic paliva. Žádoucí zplynovací teplota, v reakční komoře se udržuje řízením přívodu vzduchu podle teploměru 18 a to tak, že při stoupání této teploty v důsledku převahy spalovacího pochodu nad zplynovacím pochodem se přívod vzduchu omezuje, zatímco při klesání této teploty v důsledku poklesu intenzity spalovacího pochodu oproti zplynovacímu pochodu se přívod vzduchu zvětšuje. Větší částice paliva 23 se vytřiSují ve spodní části reakční komory 1^ z níž jsou odváděny výpustí 22 k dalšímu využití např. spalováním na roštu nebo zplynováním v šachtovém zplynovacím zařízení, které může být uspořádáno jako

238 520 pokračování výpuště 22, v kterémžto případě hořlavé plyny vzniklé při zplynování vytříděného paliva jsou odváděny přímo do reakční komory 1 a ve výstupním hrdle 1? spalovány spolu s plyn nou směsí vznikající v reakční komoře 1 včetně prachových částic paliva.

Přívod paliva do reakční komory 1 jeho sesouváním po šikmém roštu 11 v závislosti na poloze posuvného uzávěru 14 může být alternativně uskutečněn podavačem paliva, který není na výkrese zakreslen. Při provozování reakční komory s přetlakem vůči okolní atmosféře musí být podavač paliva plynotěsný.

V případě mletí veškerého paliva v reakční komoře 1 vlořenými mlecími tělesy odpadá výpusl 22 vytříděných kusových částic paliva.

Claims (2)

1. Předmět vynálezu

   238 520

   1. Zařízení k úpravě, zplynování a spalování tuhých netříděných paliv, vyznačující se tím, že sestává z reakční komory /1/, jejíž podélná osa je skloněna se spádem k výstupnímu hrdlu /17/ v rozmezí úhlů 0° až 15°, přičemž reakční komora /1/ má na svém prvním čele proveden přívod paliva z násypky /15/ a ve spodní části u druhého čela výpusí /22/ pro vytříděné palivo, přičemž průtokový otvor pro přívod /13/ vzduchu umístěný na obvodu reakční komory /1/ je měnitelný posuvným uzávěrem /14/, uspořádaným v místě ukončení vrstvy přiváděného paliva /10/ a kromě toho je přívod vzduchu do reakční komory /1/ řiditelný regulační klapkou /5/, zapojenou ve vzduchovodu /4/ a ovladatelnou regulačním ústrojím /24/, přičemž výstupní hrdlo /17/ plynné směsi je umístěno v druhém čele reakční komory /1/ a je opatřeno otvory /19/ pro přívod sekundárního vzduchu, zatím co výpusl /22/ je spodní částí napojena k odvádění kusových částic paliva k dalšímu využití.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že do reakční komory jsou vložena tuhá nehořlavá tělesa např. kulového tvaru k mletí kusových částic paliva.