CZ2001458A3

CZ2001458A3 - Způsob tepelné regenerace teplosměnného materiálu regeneračního zařízení k dodatečnému spalování

Info

Publication number: CZ2001458A3
Application number: CZ2001458A
Authority: CZ
Inventors: Walter Pötzl
Original assignee: Eisenmann Maschinenbau Kg
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2002-05-15
Also published as: PL192690B1; WO2000077453A1; US6622780B1; EP1108185A1; PL345861A1; DE19926405A1; DE19926405C2; ATE273483T1; DE50007369D1; EP1108185B1

Description

Vynález se týká způsobu tepelné regenerace teplosměnného materiálu regeneračního zařízení k dodatečnému spalování, které v jednom tělese směrem shora dolů zahrnuje:

a) spalovací komoru,

b) úsek, který je'rozdělen na řadu segmentů vyplněných teplosměnným materiálem;

c) otočný rozdělovač, který v souladu se svojí polohu vytváří: íca) spojení mezi vstupem pro čištěný odpadní plyn s prvním segmentem teplosměnného materiálu;

cb) spojení mezi druhým segmentem teplosměnného materiálu a výstupem vyčištěného plynu;

cc) spojení mezi třetím segmentem, předcházejícím ve směru otáčení otočného rozdělovače druhý segment teplosměnného materiálu, a vstupem nebo výstupem pracího vzduchu,

při kterémžto způsobu je vzduch ve spalovací komoře ohříván, je z ní odváděn, přídavkem čerstvého vzduchu je nastavena požadovaná teplota regeneračního vzduchu a tento je veden všemi segmenty teplosměnného materiálu, čímž získá teplosměnný materiál teplotu, při níž se nečistoty adsorbované na povrchu teplosměnného materiálu rozpouštějí.

Dosavadní stav techniky

Regenerační zařízení k dodatečnému spalování slouží k čištění znečištěných odpadních plynů z průmyslových procesů. K úspoře energie při tepelném dodatečném spalování jsou čištěné plyny vedeny teplosměnným materiálem. Jelikož čištěné odpadní plyny obsahují často organické nečistoty ve formě kondenzovatelných substancí, například dehtové produkty nebo organické prášky, zanášejí se povrchy těchto teplosměnných materiálů v průběhu procesu těmito nečistotami.

K regeneraci musí být teplosměnný materiál periodicky ohříván na teplotu, při níž se nečistoty adsorbované na povrchu uvolňují a mohou být vynášeny. U známých tepelných zařízení k dodatečnému spalování je to prováděno tak, že do spalovací komory je přiváděn čerstvý vzduch, je tam ohříván na vysokou teplotu a potom je veden shora dolů teplosměnným materiálem, přes otočný rozdělovač je přiváděn k výstupu a komínem je odváděn do venkovní atmosféry.

Otočný rozdělovač při tomto postupu stojí. Čeká se, až se propíraný segment teplosměnného materiálu shora až dolů ohřeje na požadovanou teplotu, takže mohou být všechny oblasti teplosměnného materiálu v tomto segmentu zbaveny nečistot. Potom se otočný rozdělovač otočí o jeden segment a postup začne znovu.

materiálu

U tohoto známého způsobu je nevýhodou poměrně regenerace, teplosměnného dlouhá doba, která je k vyčištění všech segmentů. Mimoto obsahuje plyn ke komínu nečistoty, které se uvolnily z a není tudíž čistý.

zapotřebí přiváděný teplosměnného materiálu,

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je navrhnut způsob shora zmíněného druhu tak, aby umožňoval rychlou tepelnou regeneraci a aby jeho prostřednictvím nebyly do venkovní atmosféry dodávány žádné nečistoty.

Tato úloha je podle vynálezu vyřešena v podstatě tak, že vzduch, použitý k tepelné regeneraci a ohřátý ve spalovací komoře je ze spalovací komory odebrán a přiveden zpět ke vstupu pro čištěný odpadní plyn, zatímco výstup pro vyčištěný plyn je uzavřen, a že rozdělovači udržován vzduch je při v cirkulaci tak v postačující

otáčejícím	se	otočném
dlouho, až	je	veškerý
míře ohřát	a	všechny

teplosměnný materiál nečistoty jsou z něho uvolněny.

Uspořádáním podle vynálezu je dosaženo dvou podstatných předností.

Jednak je ostřikovaný segment teplosměnného materiálu ohříván zdola, tedy ze strany, která je za normálních okolností poměrně chladná, neboť se nachází daleko od spalovací komory. Tímto způsobem lze docílit vlastního ohřátí teplosměnného materiálu v segmentu rychleji, než když je tento segment ostřikován horkým vzduchem od spalovací komory seshora.

Za druhé je u způsobu podle vynálezu vzduch, který sebou odvádí nečistoty uvolněné z teplosměnného materiálu, veden do spalovací komory, kde jsou tyto nečistoty spáleny a tím zneškodněny. Do venkovní atmosféry pak tedy komínem odchází pouze vzduch, který je nečistot zcela zbaven.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže vysvětlen s pomocí příkladu provedení, znázorněného na výkrese; je zde schematicky znázorněno regenerační zařízení k dodatečnému spalování s nejdůležitějšími periferními zařízeními potřebnými k jeho provozu.

Příklady provedení vynálezu

Regenerační zařízení k dodatečnému spalování je na výkrese označeno v zátahu vcu^-zaačkou^M; JehO^zá^adnú~uspO'řádánT a zásadní způsob funkce jsou - pokud nebude v následujícím řečeno jinak - popsány v EP 0 548 630 Al nebo EP 0 719 984 A2, na což je výslovně poukazováno.

Ve spodní oblasti tělesa 2 regeneračního zařízení _1 k dodatečnému spalování se nalézá sací prostor 2 P^ro odpadní vzduch určený k čištění, který je přiváděn sacím potrubím £. Otočný rozdělovač 5 uspořádaný v sacím prostoru 3 vytváří podle své polohy spojení mezi sacím prostorem J a jedním segmentem z řady segmentů ve tvaru dortového řezu v rozdělovacím prostoru 6, nacházejícím se nad sacím prostorem 3.

Nad rozdělovacim prostorem 6 se pak v tělese 2 nachází teplosměnný prostor 7_, který je rozdělen na příslušný počet segmentů, odpovídající segmentům v rozdělovacim prostoru nacházejícím se vespod. Segmenty teplosměnného prostoru 7_ jsou vyplněny teplosměnným materiálem.

Nad teplosměnným prostorem 7_ se v nejhořejší oblasti tělesa 2 nachází spalovací komora _8, do níž ústí hořák 9.

Otočný rozdělovač 5 je vytvořen známým způsobem tak, že spojuje další segment rozdělovacího prostoru 6, který leží diametrálně proti prvně jmenovanému segmentu, a tím také další segment teplosměnného prostoru 7_, s vypouštěcím potrubím 10 pro vyčištěný plyn. Konečně vytváří otočný rozdělovač 5 spojení mezi tím segmentem rozdělovacího prostoru j6 a tím i teplosměnného prostoru 7. ^s potrubím 11 pracího vzduchu, který bráno ve směru otáčení otočného rozdělovače 5 předchází tomu segmentu, který je spojen s vypouštěcím potrubím Γ0/

Vypouštěcí potrubí 10 pro vyčištěný plyn vede přes motoricky ovládaný ventil 12 a ventilátor 13, další motoricky ovládaný ventil 14 a tlumič 15 výfuku ke komínu .16. Mezi ventilátorem 13 a motoricky ovládaným ventilem 14 odbočuje zpětné potrubí 17, které je přes další motoricky ovládaný ventil 18 spojeno se sacím potrubím £ pro odpadní plyn, určený k čištění.

Od zpětného potrubí 17 odbočuje již zmíněné potrubí 11 pracího vzduchu, kde leží další motoricky řízený ventil 19. Do potrubí 11 pracího vzduchu ústí mimoto mezi ventilem 19 a vstupem do regeneračního zařízení 1^ k dodatečnému spalování potrubí 20 čerstvého vzduchu spojené s vnější atmosférou,

které je uzavíratelné prostřednictvím dalšího motoricky řízeného ventilu 21.

Konečně je spalovací komora 8 spojena s vypouštěcím potrubím 10 pro vyčištěný plyn a to na jednom místě mezi motoricky řízeným ventilem 12 a ventilátorem 13; toto spojení lze otevřít nebo uzavřít motoricky ovládaným ventilem 23. Mezi motoricky řízeným ventilem 23 a vyústěním do vypouštěcího potrubí 10 ústí do potrubí 22 přívodní potrubí 24 čerstvého vzduchu, které může být rovněž uzavřeno motoricky řízeným ventilem 25.

Normální provoz regeneračního zařízení _1 k dodatečnému spalování, v němž jsou zpracovány znečištěné odpadní plyny, je následující:

Odpadní plyn určený k čištění je přiveden sacím potrubím 4_ do sacího prostoru 2 regeneračního zařízení jL k dodatečnému spalování a v souladu s ira^baAzeiTím^o^^č^^hO^-rczďěTovatoe^S^j^e dále dopraven do určitého segmentu rozdělovacího prostoru 6. Odpadní plyn stoupá do tohoto segmentu rozdělovacího prostoru 6 vzhůru do segmentu teplosměnného prostoru 7_ ležícího nad ním a přijímá od tamního teplosměnného materiálu předem nahromaděné teplo.

Odpadní plyn se při průchodu teplosměnným materiálem ohřívá, až při výstupu z horní strany z teplosměnného prostoru Ί_ buď dosahuje zápalné teploty pro nečistoty v něm obsažené a nebo se této zápalné teplotě blíží. V posledním případě je zapálení nečistot provedeno s pomocí hořáku 9; v prvním případě nastává spalování bez přívodu vnější energie.

Ohřátý vzduch, obsahující nyní (nikterak nebezpečné) produkty hoření vstupuje shora do segmentu teplosměnného prostoru 7_ a proudí jím směrem dolů. Odevzdává přitom značný podíl svého tepla tamnímu teplosměnnému materiálu a vstupuje na spodní straně teplosměnného prostoru 1_, patřičně ochlazen, do příslušného segmentu rozdělovacího prostoru 6 a je otočným rozdělovačem 5 přiváděn k vypouštěcímu potrubí 10. Přitom jsou motoricky řízené ventily 12 a 14 otevřeny a motoricky řízené ventily 18, 23 a 25 zavřeny. Čistý vzduch je s pomocí ventilátoru 13 vynášen komínem 16 do venkovní atmosféry.

Jak již bylo shora uvedeno, je ten segment teplosměnného prostoru l__r který předchází ve směru otáčení otočného rozdělovače 5 segmentu procházenému čistým vzduchem, propírán pracím vzduchem. Toto praní probíhá u znázorněného příkladu provedení poněkud jinak než u shora zmíněných patentových spisů: zde je totiž zpětným potrubím 17 a potrubím 11 pracího vzduchu při otevřeném motoricky řízeném ventilu 19 a uzavřeném motorický řízeném ventilu 21 přiváděn přes otočný rozdělovač _5 příslušnému segmentu teplosměnného prostoru J_ čistý vzduch. Tento rozdíl ve způsobu praní však nemá pro zásadní způsob provozu tepelného zařízení ý pro dodatečné spalování rozhodně v předkládané souvislosti žádný význam.

Po delší provozní době vyžaduje teplosměnný materiál nacházející se v teplosměnném prostoru Ί_ regeneraci, neboť na jeho povrchu se nacházejí substance, například dehtové produkty nebo organické prášky, které přinášejí odpadní plyny, určené k čištění. Tato tepelná regenerace probíhá u popsaného regeneračního zařízení 1_ k dodatečnému spalování následovně:

Přívod odpadního vzduchu určeného k čištění přes sací potrubí 4_ je uzavřen. Motoricky řízené ventily 12 a 19 jsou uzavřeny, naproti tomu motoricky řízené ventily 14, 18, 21, 23 a 25 jsou otevřeny.

V tomto zapojeném stavu různých motoricky řízených ventilů je ze spalovací komory 8^ odebírán horký vzduch. Přes potrubí 20 čerstvého vzduchu je přimícháván čerstvý vzduch a tím je nastavena teplota regeneračního vzduchu. Smíchaný vzduch je nasáván ventilátorem 13 přes potrubí 22 a otevřený ventil 23 a přes zpětné potrubí 17 a otevřený motoricky řízený ventil 18 je přiváděn do sacího potrubí 4_ a odtud přes sací prostor 3, otočný rozdělovač 5_ a příslušný segment rozdělovacího prostoru ý k segmentu teplosměnného prostoru 7_.

Tento vzduch vstupuje nahoře opět do spalovací komory 8. a je ohříván hořákem 9. Horký vzduch na popsané dráze cirkuluje, zatímco otočný rozdělovač .5 se dále otáčí. Přebytečný vzduch v oběhu je odváděn příslušným otvorem motoricky řízeného ventilu 14 ke komínu 16.

Popsaná cirkulace vzduchu je prováděna při běžícím otočném rozdělovači 5 tak dlouho, až teplosměnný materiál dosáhne také v nejspodnějších oblastech takové teploty, při níž jsou usazeniny z teplosměnného materiálu vynášeny. Tyto nečistoty jsou z cirkulujícího vzduchu předávány do spalovací komory 8^ a tam spalovány. Po skončení tohoto procesu jsou různé motoricky řízené ventily opět nastaveny do výchozí polohy a přívod odpadního vzduchu určeného k čištění sacímu potrubím 4 je obnoven.

Claims

1. Způsob tepelné regenerace teplosměnného materiálu regeneračního zařízení k dodatečnému spalování, které v jednom tělese směrem shora dolů zahrnuje:

a) spalovací komoru,

b) úsek, který je rozdělen na řadu segmentů vyplněných teplosměnným materiálem;

c) otočný rozdělovač, který v souladu se svojí polohu vytváří:

ca) spojení mezi vstupem pro čištěný odpadní plyn s prvním segmentem teplosměnného materiálu;

cb) spoj ení mezí druhým segmentem teplosměnnéhcT materiálu a výstupem vyčištěného plynu;

cc) spojení mezi třetím segmentem, předcházejícím ve směru otáčení otočného rozdělovače druhý segment teplosměnného materiálu, a vstupem nebo výstupem pracího vzduchu, při kterémžto způsobu je vzduch ve spalovací komoře ohříván, je z ní odváděn, přídavkem čerstvého vzduchu je nastavena požadovaná teplota regeneračního vzduchu a tento je veden všemi segmenty teplosměnného materiálu, čímž získá teplosměnný materiál teplotu, při níž se nečistoty adsorbované na povrchu teplosměnného materiálu rozpouštějí, vyznačující se tim, že vzduch, použitý k tepelné regeneraci a ·<· ohřátý ve spalovací komoře (8) je ze spalovací komory (8) odebrán a přiveden zpět ke vstupu (4) pro čištěný odpadni plyn, zatímco výstup (10) pro vyčištěný plyn je uzavřen, a že vzduch je při otáčejícím se otočném rozdělovači (5) udržován v cirkulaci tak dlouho, až je veškerý teplosměnný materiál v postačující míře ohřát a všechny nečistoty jsou z něho uvolněny.