CZ20023557A3 - Způsob a zařízení ke spalování pevných paliv a odpadů - Google Patents
Způsob a zařízení ke spalování pevných paliv a odpadů Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20023557A3 CZ20023557A3 CZ20023557A CZ20023557A CZ20023557A3 CZ 20023557 A3 CZ20023557 A3 CZ 20023557A3 CZ 20023557 A CZ20023557 A CZ 20023557A CZ 20023557 A CZ20023557 A CZ 20023557A CZ 20023557 A3 CZ20023557 A3 CZ 20023557A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- combustion
- flue gas
- primary
- gases
- Prior art date
Links
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 247
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 87
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 64
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 42
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 26
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 18
- 239000010882 bottom ash Substances 0.000 claims description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 9
- 230000003584 silencer Effects 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 claims 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 abstract description 20
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 4
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 4
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 3
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 208000023275 Autoimmune disease Diseases 0.000 description 1
- 229910052686 Californium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000001363 autoimmune Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000003359 percent control normalization Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 208000023504 respiratory system disease Diseases 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/50—Control or safety arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/08—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
- F23G5/14—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
- F23G5/16—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion in a separate combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/24—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/44—Details; Accessories
- F23G5/442—Waste feed arrangements
- F23G5/448—Waste feed arrangements in which the waste is fed in containers or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2202/00—Fluegas recirculation
- F23C2202/30—Premixing fluegas with combustion air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
- F23G2207/101—Arrangement of sensing devices for temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
- F23G2207/103—Arrangement of sensing devices for oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2207/00—Control
- F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
- F23G2207/105—Arrangement of sensing devices for NOx
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu a zařízení k přeměně energie vzniklé spalováním pevného paliva, konkrétně se týká spalování bio-organických paliv a městských pevných odpadů pro získání tepelné energie, přitom zařízení pracuje s velmi nízkou úrovní NOX , CO a nízkým množstvím popílku.
Dosavadní stav techniky
Přetechnizovaný způsob života produkuje enormní množství pevného městského odpadu a jiné formy pevného odpadu, kam patří například pryžové pneumatiky, různé stavebné materiály ápod. Obrovská množství těchto pevných odpadků v silně zalidněných oblastech narůstá do největšího problému týkajícího se znečištění ovzduší, a to právě svým obrovským objemem, který zabírá hlavní část úložné kapacity skládek v dané oblasti. Kromě toho existuje pro skládky celá řada omezení, jelikož hlavní části odpadu jsou obtížně a dlouhodobě biologicky odbouratelné a často obsahují toxické substance.
Jedním velmi efektivním způsobem snižování objemu a hmotnosti pevného městského odpadu, který může rovněž zničit mnoho toxických substancí, je spalování ve spalovnách. Tento způsob může snížit objem nekompaktních odpadů do 90 %, kdy zbytek tvoří inertní zbytkový popel, sklo, kov a jiné pevné materiály, které se nazývají „spodní popel“, který se může uložit do hlubokých odpadních úložišť. Pokud je proces spalování řízen s největší opatrností, část odpadu schopná spalování se přemění většinou na CO2 , H2 O a teplo.
Městský odpad tvoří směs různých materiálů s širokou škálou spalovacích vlastností. V praxi existuje vždy nějaký stupeň nedokonalého spalování při spalování pevného odpadu, při kterém vznikají vedlejší plynné produkty, například CO a jemné částice materiálu známé jako popílek. Popílek obsahuje jemnou škváru, prach a saze. Kromě toho se vyskytují i těžkosti s pečlivým ovládáním teploty ve spalovací peci při snaze dosáhnout dostatečně vysoké teploty pro získání přijatelného stupně spalování odpadu, ale dostatečně nízké, aby nevznikal COX .
Aby se zbylé složky po spalování nedostaly do atmosféry, musí být moderní spalovací pece vybavené zařízením s rozsáhlou kontrolou emisí, a to včetně čisticích stanic s pytlovými filtry, Čističek kyselých plynů, elektrostatických odlučovačů atd. Prostředky
-2• · kontroly emisí představují další nárůst nákladů u spalovacího procesu, čehož výsledkem je, že spalovací kotle na odpad s kontrolou emisí podle dosavadního stavu techniky jsou běžně předimenzované v tom smyslu, že mohou poskytovat tepelnou energii až 30 - 300 MW, a to ve formě horké vody a páry. Tak obrovské spalovny vyžadují velká množství městského odpadu (nebo jiná paliva), přitom pro dodávku tepelné energie velkému množství zákazníků rozmístěných na velké ploše spalovny vyžadují použít velké množství potrubí. Proto je uvedené řešení vhodné pro velká města a jiné velmi zalidněné oblasti.
U malých zařízení není v současné době možné zajistit stejný stupeň kontroly emisí, a to z důvodů vysokých investic a provozních nákladů u zařízení zabývajících se kontrolou emisí. Současně u malých spaloven, které produkují méně jak 30 MW tepelné energie a mohou se použít v malých městech a v oblastech s nízkou populací, to vede k příliš blahovolnému povolování výjimek pokud jde o množství vypouštěných emisí.
To není pro okolí spaloven právě uspokojivé řešení. Neustálý růst populace a spotřeby energie moderní společností vyvolává, pokud jde o znečišťování ovzduší, obrovský tlak na okolí. Jeden z mnoha současných problémů v oblastech s vysokým zalidněním je kvalita čistoty vzduchu.. Vlivem extenzivního rozmachu motorizované dopravy, vlivem topení dřevem a fosilními palivy, vlivem průmyslu atd., jsou oblasti š vysokým zalidněním často zamořené malými částicemi částečně nebo zcela nespálených karcinogenních zbytků paliv, například sazí, PAH, kyselých plynů (NOX , SO2 ), toxickými složkami (CÓ, díoxiny, ozonem atd.).Lidstvo si teprve nedávno uvědomilo, že tento druh znečišťováni ovzduší má mnohem větší dopad na lidské zdraví, než se předtím předpokládalo, což vede k mnoha autoimunitním nemocem a nemocem dýchacích cest. Poslední odhady v hlavním městě Oslo, které má přibližně 500 000 obyvatel uvádí, že každý rok umírá 400 lidí na nemoci, které způsobuje Špatná kvalita ovzduší, a přitom výskyt astmatických chorob je významně vyšší než je tomu v oblastech s menší populací. Výsledkem tohoto poznání je narůstání požadavků na snížení emisních norem u zmíněných složek.
Vzniká tím poptávka po spalovnách odpadků, které mohou fungovat s menšími objemy odpadků v oblastech s menšími komunitami obyvatel, ale se stejnou úrovní kontroly emisí, tak jak je tomu u větších spaloven (> 30 MW) s plnou kapacitou čištění, ale bez zvyšování ceny tepelné energie. Typické velikosti menších spaloven se pohybují v rozmezí od 250 kW do 5 MW.
• ·
-3Technologie dosavadního stavu techniky
Většina spalovacích pecí využívá dvě spalovací komory, primární spalovací komoru, ve které se z odpadu odvádí vlhkost a odpad se zapaluje a odpařuje, sekundární spalovací komoru, ve které se zbytek nespálených plynů a částic okysličuje, snižuje se úroveň zápachu a snižuje se množství popílku na výstupu. Z důvodu přívodu dostatečného množství vzduchu do primární a sekundární spalovací komory, vzduch se často mísí s hořícím odpadem, a to přes otvory pod rošty a/nebo se mu umožní přístup do dané oblasti shora. Jsou známá řešení, u kterých se udržuje proud vzduchu přirozeným tahem komínů a mechanickým způsobem pomocí větráků.
Ví se, že teplotní podmínky v zóně spalování jsou primárním faktorem ovlivňujícím spalovací proces. Je důležité získat stabilní a stejnou teplotu v celé zóně spalování, a to na dostatečně vysoké úrovni. Pokud je teplota příliš nízká, spalování odpadu se zpomalí a stupeň nedokonalého spalování se zvýší, což opět zvýší úrovně nespálených zbytků (CO, PAH, sazí, dioxinů atd.) v odcházejících plynech, zatímco příliš vysoká teplota zvýší množství NOX v plynech. Teplota ve spalovacích zónách by se měla udržovat na úrovni pod 1200°C.
Přes několik intenzivních pokusů o získání dobré kontroly proudu vzduchu ve spalovací zóně, dosavadní stav techniky u spalovacích pecí stále dovoluje produkovat dostatečné množství popílku a jiných již zmíněných znečišťujících látek, takže odcházející plyn se musí intenzivně čistit použitím několika zařízení ovládajících úroveň emisí, aby se dosáhlo množství, které je pro okolí přijatelné. Kromě toho, obvyklé spalovací pece musí zajistit nákladnou předběžnou úpravu odpadového paliva s cílem zvýšit jeho tepelnou hodnotu, a tím snížit vytváření například popílku.
Podstata vynálezu
Hlavním cílení tohoto vynálezu je poskytnout provoz přeměny energie z pevného odpadu, který by fungoval pod hodnotami emisí pro spalovací pece větší jak 30 MW při použití pouze středně velkých zařízení kontroly emisí na výstupu.
Dalším cílem tohoto vynálezu je poskytnout provoz přeměny energie z pevného městského odpadu, který by fungoval nepřetržitým způsobem v malém měřítku, a vešel by se do rozmezí výkonu od 250 kW do 5MW, a který by mohl produkovat tepelnou energii ve formě horké vody a/nebo páry, a to za stejnou cenu jako u velkých spalovacích pecí s výkonem nad 30 MW.
-4Dalším cílem tohoto vynálezu je poskytnout provoz přeměny energie z pevného městského odpadu, který by fungoval v malém měřítku, a vešel by se do rozmezí výkonu od 250 kW do 5MW a používal by všechny druhy pevného městského odpadu, odpadu z pryže, papírového odpadu atd., s obsahem vody až do 60 %, a který by se mohl používat po velmi jednoduché předběžné úpravě paliva.
Přehled obrázků na výkrese
Obr. 1 znázorňuje provedení spalovny, kterému se dává přednost, podle tohoto vynálezu, a to jako perspektivní pohled shora, obr.2 znázorňuje blokové schéma spalovny z obr. 1, obr.3 znázorňuje pohled na primární spalovací komoru, obr.4 znázorňuje nárys spodní část primární spalovací komory s pohledem ze směru A na obr.3, obr. 5 znázorňuje nárys spodní části primární spalovací komory s pohledem ze směru B na obr.3, obr.6 znázorňuje příčný řez skloněnou boční stěnou označenou jako box C na obr.4. Pohled na příčný řez je ze směru A a znázoriíuje zvětšený pohled vstupu vzduchu a spalin, obr. 7 znázorňuje nárys sekundární spalovací komory v provedení podle tohoto vynálezu, kterému se dává přednost, které je určené pro palivo s nízkou výhřevností, obr. 8. znázorňuje pohled na vnitřní části sekundární spalovací komory zobrazené na obr. 7, obr. 9 znázorňuje nárys druhého provedení, kterému se dává přednost, sekundární spalovací komory určené pro paliva s vysokou výhřevností.
Příklady provedení vynálezu
Cílů tohoto vynálezu lze dosáhnout provozem, který převádí energii podle následujícího popisu a přiložených nároků.
Cíle tohoto vynálezu lze dosáhnout pomocí konvertoru energie, kterým může být například spalovna tuhých paliv, který pracuje na základě následujících principů:
1) zajištění spolehlivého ovládání proudu kyslíku do spalovací komory, a to regulací proudu čerstvého vzduchu vedeného do komory v alespoň jedné samostatné zóně a neprodyšným utěsněním celé spalovací komory s cílem eliminovat pronikání falešného vzduchu do komory.
-5• ·
2) Zajištění spolehlivého ovládání teploty ve spalovací komoře příměsí regulovaného množství recyklovaných spalin s čerstvým vzduchem, která se přivádí do komory do každé, ale alespoň jedné, samostatné zóny,
3) filtrováním recyklovaných spalin a čerstvých spalovaných plynů v nespálených pevných odpadech v první spalovací komoře zavedením nespáleného pevného odpadu a plynů v protiproudu, a to před vstupem plynů do sekundární spalovací komory.
Rychlost spalování a teplotní podmínky ve spalovací komoře jsou ve značné míře ovládané proudem kyslíku uvnitř komory. Proto je životně důležité získat kontrolu nad rychlostí vstřikování nebo nad rychlosti proudění Čerstvého vzduchu, který se zavádí do spalovací komory ve všech místech vstřikování vzduchu. Výhodou je rovněž možnost regulace míst vstřikování nezávisle na sobě s cílem reagovat na místní fluktuaci v procesu spalování. Stejně tak je důležité vyhnout se pronikání vzduchu do komory, jelikož falešný vzduch umožňuje nekontrolovatelný vliv na proces spalování a vede k neúplnému spalování, a tím i ke zvýšení množství polutantů ve spalinách. Pronikání falešného vzduchu je obecným a vážným problémem dosavadního stavu techniky. U tohoto vynálezu je ovládání falešného vzduchu řešeno důkladným utěsněním celé spalovací komory vůči okolní atmosféře a zaváděním tuhého odpadu do horní části spalovací komory a spodního popela mimo spodní část spalovací komory.
U běžného spalovacího zařízení se často setkáváme s tím, že je-li obsah CO ve spalinách nízký, obsah COX je vysoký a naopak, jestliže je obsah COX nízký, obsah CO je vysoký. Uvedené odráží těžkosti, se kterými se u konvenčních spalovacích zařízeních setkáváme při regulaci teploty v zónách spalování. Jak to již bylo zmíněno, příliš nízká teplota spalování má za následek nižší stupeň úplného spalování a větší hodnotu obsahu CO ve spalinách, zatímco příliš vysoká teplota spalování vede k nárůstu množství COX . Pokud je teplota regulovaná pouze regulací množství kyslíku (vzduchu) vstupujícího do spalovací zóny, je obtížné získat adekvátní a současnou regulaci teploty v obou oblastech v blízkosti vstupu kyslíku a v celém prostoru spalovací komory. Znamená to, zeje obtížné získat jak dostatečně nízkou hodnotu teploty v blízkosti vstupu vzduchu, aby bylo možné se vyhnout vytváření COX , ale současně dostatečně vysokou teplotu (rychlost hoření) v prostoru hoření pro zabránění vzniku CO. U dosavadního stavu techniky je teplota ve vstupních oblastech příliš vysoká, je-li teplota v celkovém prostoru adekvátní, a je-li teplota ve vstupní oblasti adekvátní, teplota v celkovém prostoru je příliš nízká. U tohoto vynálezu je tento problém řešený přimícháním recyklovaných inertních spalin které fungují částečně jako chladicí fluidum a částečně jako prostředek zřeďování, který redukuje koncentraci kyslíku ve
spalovací komoře. Tím je umožněno udržovat dostatečně vysokou dodávku kyslíku pro udržení dostatečně vysoké teploty v celkovém prostoru, aniž by docházelo k přehřívání vstupních zón. Přináší to i další výhody, jelikož přimíchávání recyklovaných spalin a čerstvého vzduchu ve spalovací zóně umožňuje udržování celkové rychlosti spalování, to znamená větší kapacitu spalování bez nebezpečí přehřátí spalovací zóny.
Společným problémech spalovacích zařízení je skutečnost, že proudění vzduchu uvnitř spalovací komory je dostatečně rychlé k nabrání a unášení velkého množství částic materiálů, například popílku a prachu. To vede, tak jak to již bylo zmíněno, k nepřijatelnému obsahu popílku a prachu v proudu vzduchu na výstupu. Problém popílku se dá značně omezit/eliminovat filtrací spalin a nespálených plynů v první spalovací zóně, a to tak, že se pošlou do protiproudu přes alespoň část nespáleného pevného odpadu uvnitř primární spalovací komory Tento proces odstraňuje velkou část popílku a jiných pevných částic unášených v plynu, který opouští první spalovací komoru^ a tím i ze všech následujících spalovacích komor spalovny, aby se přitom snížila/eliminovala potřeba čistit výfukové plyny. Tento postup vytváří velmi efektivní a jednoduché řešení problému s popílkem a jinými částicovými materiály na výstupu ze spalovacího zařízení.
Další výhodou je, že většina popílku je zadržená v primární komoře, spalovna může pracovat s méně omezenými požadavky na předzpracování pevného odpadu. Spalovací pece podle dosavadního stavu techniky se často setkávají s problémem popílku při snaze produkovat méně popílku předzpracováním a/nebo zhodnocením odpadu například tříděním, chemickou úpravou, přidáním uhlovodíkových paliv, paletizováním apod. U spalovacích zařízení podle tohoto vynálezu nejsou uvedená opatření potřebná. Manipulaci s odpadem lze realizovat velmi jednoduše a efektivně. Způsobem, kterému se dává přednost, je balení odpadu do velkých žoků zabalených do plastických fólií, například do polyetylenových fólií. Toto opatření umožňuje snadnou manipulaci se žoky, které nezapáchají, a které se snadno spouští do spalovací komory.
Podrobný popis vynálezu
Vynález bude nyní popsán mnohem podrobněji s přihlédnutím k přiloženým výkresům, které zobrazují provedení vynálezu, kterému se dává přednost.
Obr. 1 znázorňuje provedení spalovny, kterému se dává přednost, podle tohoto vynálezu, a které zahrnuje primární spalovací komoru 1, sekundární spalovací komoru 30 s cyklonou (není zobrazená), boiler 40. filtr 40, systém potrubí sloužící k recyklaci a dopravě spalin, systém potrubí pro dodávku čerstvého vzduchu a prostředek pro dopravu a vkládání žoků pevného odpadu 80.
Primární spalovací komora
Hlavní těleso primární spalovací komory (obr. 1 až 3) má tvar šachty pravoúhlého průřezu. Šachta má směrem dolů mírně zvětšený rozměr z důvodu zamezení městnání paliva. Horní část šachty tvoří utěsněný ohnivzdorný žlab 2, kterým se vkládá palivo ve formě žoků 80 pevného městského odpadu, a je vytvořený oddělením sekce 5 horní části šachty vložením odnímatelného poklopu 7. Sekce 5 tak vytváří horní komoru žlabu vytvořenou bočními stěnami, horním poklopem 6 a spodním poklopem 7. Komora žlabu je vybavená vstupním otvorem 3 a výstupním otvorem 4, kterými proudí recyklované spaliny. Kromě toho existuje i boční poklop 8 sloužící k bezpečnému výstupu spalin v případě nechtěného a neřízeného vytvoření plynu, nebo k explozi ve spalovací komoře. Recyklované spaliny vstupující vstupním otvorem 3 se odebírají z výfukového potrubí 50 a proudí dále potrubím 51 (obr.2). Potrubí 51 zahrnuje ventil 52. Výstupní otvor 4 je spojený s vedlejším potrubím 54. které plyn směruje do přípojky 66, kde se mísí s recyklovanými spalinami a čerstvým vzduchem a dále se vhání do primární spalovací komory. Fungování palivového žlabu 5 lze popsat následovně:
Na počátku jsou spodní poklop 7 a ventily 52 a 53 zavřené. Následně se otevře horní poklop 6 a žok 80 pevného odpadu zabaleného ve fólii z PE je spuštěn horním otevřeným otvorem. Žok má o něco menší průřez než šachta (než komora žlabu 5 a spalovací komora 1). Po umístění žoku 80 do komory žlabu 5 se horní poklop 6 zavře a ventily 52 a 53 se otevřou (spodní poklop 7 je zavřený). Recyklované spaliny proudí do prázdného prostoru komory žlabu, vypuzují ven čerstvý vzduch, který vstupuje do komory během vkládání žoku paliva 80. Nakonec se otevře spodní poklop 7, žok paliva sklouzne do spalovací komory i, zavře se výstupní ventil, přitom recyklované spaliny vstupující vstupním otvorem 52 směřují dolů do spalovací komory. Spodní otvor má trvalou snahu se uzavírat, přitom ale zahrnuje tlakové snímače (nejsou zobrazené), které okamžitě zaregistrují přítomnost žoku v otvoru a vrátí spodní poklop 7 do polohy otevřeno. Jakmile žok paliva sklouzne do úrovně spodního poklopu 7, spodní poklop se uzavře a proces průchodu žlabem se opakuje. Tím to způsobem palivo lehce a v pořádku sklouzne do spalovací komory bez narušení spalovacího procesu, jelikož spalovací komora je v každém okamžiku zaplněna plynulým proudem paliva při 100% ovládání vnikání falešného vzduchu. Toto uspořádání snižuje možnost nekontrolovatelné exploze plynu na minimum. Z důvodu rozrušení možného vytváření seskupení pevného odpadu v primární spalovací komoře, proces klouzání paliva do komory se může zpožďovat až do spálení určitého množství pevného paliva ve spalovací komoře 1, čímž se v komoře vytvoří dostatečný prostor pro další palivo. Další žok pevného paliva spadne na spodní poklop
-8a otevře ho. Je to velmi praktické řešení, které je možné provozovat v průběhu plného fungování spalovny v rámci tolerovatelných vlivů procesu spalování.
Spodní část spalovací komory i je vlivem vzájemného sklonu podélných bočních stěn 9 zúžená tak, že vytváří komolý V- tvar (obr.3 a 4). Podélný, vodorovný a otáčivý válcovitý žlab popela 10 je umístěný ve spodní části spalovací komory I v jisté vzdáleností nad průsečnicí vytvořenou rovinami skloněných stěn 9. Ke skloněné stěně 9 je připojen trojúhelníkový prvek 12, a to na každé straně válcovitého žlabu popela 10. Trojúhelníkový prvek 12 a válcovitý žlab popela 10 tak vytváří dno spalovací komory 1 a brání popelu a nebo jinému pevnému materiálu padat nebo klouzat ven ze spalovací komory. Pevné nespálené zbytky (spodní popel) se shromažďují v oblasti nad trojúhelníkovými prvky 12 a žlabem popela 10. Válcovitý žlab popela 10 je vybaven množstvím drážek 11 (obr. 5) šířících se podél obvodu. Jestliže se válcovitý žlab 10 roztočí, drážky se při otočení směrem ke spalovací komoře zaplní spodním popelem a vyprázdní se, když se otočí směrem dolů.
Spodní popel sklouzne a spadne dolů do vibrujícího podélného popelníku 13, který se nachází v rovnoběžné vzdálenosti pod válcovitým žlabem 10. Aby se dokonale zabránilo pronikání falešného vzduchu, válcovitý žlab 10 a vibrující popelník 13 jsou uzavřené plášti 14 těsně připojeným ke spodní části boční stěny primární spalovací komory i.
Žlab popela je vybaven řídicí logikou (není znázorněná), která automaticky řídí jeho otáčení. K příčné boční stěně je připojený termočlánek 15, a to v jisté vzdálenosti nad žlabem 10 (obr.4). Termočlánek plynule měří teplotu spodního popela, který se hromadí na dně spalovací komory I, á zjištěné hodnoty zasílá do řídicí logiky žlabu 10. Válcovitý žlab popela lO je poháněn elektromotorem (není zobrazený), který je vybavený snímačem k monitorování otáček žlabu 10. Po snížení teploty popela na hodnotu 200°C řídící logika zapne elektromotor, žlab 10 se začne otáčet v jednom zvoleném směru. Jelikož byl starý spodní popel odstraněn a nahrazen čerstvějším popelem, teplota spodního popela se během otáčení žlabu zvýší. Řídicí logika otáčení zastaví jakmile teplota popela dosáhne hodnoty 300°C. V případě, že se žlab 10, vlivem pevných zbytků ve spodním popelu stlačených mezi válcem žlabu 10 a trojúhelníkovitým prvkem 12 zastaví, řídicí logika směr otáčení žlabu 10 obrátí. Hrudka popela často sleduje směr otáčení válce žlabu 10 až do setkání s druhým trojúhelníkovitým prvkem 12 na opačné straně žlabu 10. jestliže i na této straně dojde k vytváření hrudek popela, řídicí jednota obrátí směr otáčení ještě jednou. Toto vratné otáčení žlabu popela 10 pokračuje tak dlouho, jak je to nutné. Mnohými hrudkami ve spodním popelu, které jsou příliš velké, aby se mohly odstranit, jsou zbytky kovových předmětů v odpadu, které se vlivem vysokých teplot ve spalovací komoře rozdrobí. Vratný pohyb žlabu popela 10 rozdrobí
| ♦ • • • | • ♦ 9 9 | 99 99 9 9 9 · 9 · | |
| 9 9 9 · · • 9 | 9 9 • · · 9 9 | ||
| • · · | • ·. 9999 |
hrudky na malé kousky, které se ze spalovací komory snadno odstraní. Tento způsob je efektivní zvláště při odstraňování ocelových vložek při spalování pneumatik. V některých případech jsou ocelové zbytky tak masivní, že odolávají rozrušovacímu pohybu válci žlabu popela 10. Podobné předměty se musí z komory odstraňovat v pravidelných intervalech, aby se předcházelo plnění spalovací komory nehořlavými zbytky. Válec žlabu popela 10 ie namontován pružně tak, že se může snižovat ručně nebo automaticky řídicí logikou, aby se zajistilo odstraňování těchto pevných předmětů efektivním a rychlým způsobem, aniž by se přerušoval postup spalování ve spalovací komoře. Prostředky snižování (nejsou zobrazené) válce žlabu popela JO jsou konvenčními prostředky známými v odborných kruzích a není nutné je dále popisovat. Je třeba poznamenat, že při snížení válce žlabu popela 10, je stále udržováno ovládání falešného vzduchu, jelikož pomocné prostředky pro snižování a otáčení zmíněného válce se nachází uvnitř těsnicího pláště 14. Zajištěno je tím to, že žádný falešný vzduch nepronikne, pokud je plášť 14 uzavřený. Tímto řešením se problém falešného vzduchu u spaloven podle tohoto vynálezu prakticky vyřešil, jelikož jak vstup, tak i výstup popela je od okolní atmosféry těsněním oddělen.
Čerstvý vzduch a recyklované spaliny vstupující do spalovací zóny prochází několika vstupními otvory 16, které se nachází na skloněných podélných bočních stěnách 9 (obr. 4 až 6). U provedení, kterémus e dává přednost se používá 8 řad po dvanácti vstupních otvorech 16 na každé boční stěně 9 (obr. 5). Spaliny se odebírají z výfukového potrubí 50, a dále se vedou potrubím 55, které se dělí do dvou větví z nichž jedna větev 56 zásobuje sekundární spalovací komoru 30 a druhá větev 57 zásobuje primární spalovací komoru i (obr.2). Cerstv^vzduch se ve výměníku tepla 71, který využívá teplo ze spalin odcházejících z boileru 40, předehřívá a dále proudí potrubím 60, které se rovněž dělí na větev 61 zásobující sekundární spalovací komoru 30 a na větev 62 zásobující primární spalovací komoru 1. Větve 56 a 61 jsóu spojeny v místě 65 a větev 57 a 62 se spojují v místě 66. Větev 56 je dále vybavená ventilem 58. větev 57 ventilem 59, větev 61 ventilem 63 a větev 62 ventilem 64. Toto uspořádání umožňuje nezávislé ovládání množství a poměru čerstvého vzduchu a spalin proudících do spalovacích komor 1 a 30, a to odděleným regulováním/o vládáním ventilů 58, 59, 63 a 64. Potom, kdy se předehřátý čerstvý vzduch a spaliny smíchaly v místečh 65 a 66 , směs odchází potrubím 69 do vstupního otvoru 31 sekundární spalovací komory 32 a potrubím 70 do vstupního otvoru 16 primární spalovací komory L Potrubí 69 a 70 jsou vybavena větráky 67 a 68, které slouží ke stlačování směsi před tím, než je vpuštěna do spalovacích komor. Oba větráky 67, 68 jsou vybaveny prostředky regulace (nejsou zobrazené), které slouží k regulaci/ovládání vstupního tlaku směsi plynů a mohou se regulovat
| • ·· | ··. ·· | |||
| • | • | • | * | * · · |
| • • · · | • • · · | • | • | • · '· • · · · · · |
nezávisle na sobě. Tímto způsobem se poměr čerstvého vzduchu a spalin může snadno regulovat v poměru od 0 až do 100 % čerstvého vzduchu, přitom množství směsi plynů přicházejících do obou spalovacích komor L, 30 se může snadno regulovat v rozsahu od 0 do několika tisíců Nm3/hod.
Nyní zpět ke spalovací komoře J.. Podlé obr.5 jsou skloněné podélné boční stěny 9 vybaveny osmi řadami po dvanácti vstupních otvorů 16. Podle obr. 4 až 6 každý vstupní otvor zahrnuje prstencovitý kanál 17 o průměru 32 mm a koaxiální přívodní trubku vzduchu 18 s vnitřním průměrem 3 mm. Poskytuje Se tím plocha průřezu prstencovitého kanálu 17, která je přibližně stokrát větší než je tomu u přívodní trubky 18. Tlak rovněž klesá s faktorem 100. Relativně velká plocha průřezu prstencovitého kanálu 17 poskytuje vstupní proud s nízkým tlakem a nízkou rychlostí proudu, zatím co úzká přívodní trubka 18 poskytuje vysoce stlačený proud plynu s velkou rychlostí proudění. Všechny prstencovité kanály 17 v každé řadě jsou spojené a pronikají do (přes skloněnou boční stěnu 9) jedné podélné duté sekce 20, která probíhá vodorovně vně skloněné podélné boční stěny 9. Každý prstencovitý kanál tvoří kruhový otvor v ohnivzdorné vyzdívce 21 a přívodní trubka 18, která proniká do středu otvoru. Každý plyn zaváděný do duté sekce 20 proudí prstencovitými kanály 17 v jedné řadě. Kromě toho jsou dvě a dvě řady (duté sekce 20) na každé boční stěně 9 navzájem spojené tak, že každá dvojitá řada vytváří jednu regulační zónu. Každá regulační zóna je vybavená regulačními prostředky (nejsou zobrazené) pro regulování/ovládání proudu plynu a tlaku v obou dutých sekcích 20 každé zóny.
Přívodní trubky 18 každé řady jsou připojené k a vstupují do duté sekce 19 nacházející se vně duté sekce 20 stejným způsobem, jak je to u prstencovitých kanálů 17 (přívodní trubka probíhá dutou sekcí 20). Přívodní trubky 18 jsou rovněž organizované do čtyř regulačních zón sestávajících ze dvou sousedících řad na každé boční stěně 9. Každá regulační zóna přívodních trubek je vybavená prostředky (nejsou zobrazené) pro regulaci a ovládání proudu plynu a tlaku uvnitř dvou dutých sekcí 19 každé zóny. Poměr plynu vstupujícího do spalovací komory i prstencovitým kanálem 17 a přívodní trubkou 18 lze regulovat do jakéhokoliv poměru od 0 do 100 %, a to přes přívodní trubku 18 každé regulační zóny zcela nezávisle. Toto uspořádání dává možnost volné regulace proudu plynu do primární spalovací komory ve čtyřech nezávislých zónách (regulace proudu plynuje symetrická nad svislou středovou rovinou ve směru A na obr.3) při jakékoliv rychlost proudění a při jakémkoliv poměru směsi plynu od 100 % čerstvého vzduchu do 100 % spalin. Například při nastartování spalovací pece by se měla co nejdříve ustanovit, ovládat a stabilizovat spalovací zóna. Dosáhnout se toho může použitím směsi plynu, která sestává
-11 • · ··..·· : · · 4 • « · · · • · · · ··· ··· ···· z téměř čistého vzduchu, a která prochází přívodními trubkami 18 s cílem dosáhnout relativně agresivního proudu plynu v pevném odpadu, a tím dosáhnout maximálního rázového efektu. Při zahájení spalovacího efektu je potřebná tepelná energie získána z konvenčního olejového hořáku 22 umístěného v jisté vzdálenosti nad termočlánkem 15 na příčné stěně 23 (obr.4). Hořák 22 je zapojen pouze při zahájení a je uzavřen během běžného fungování spalovny.
V pozdějším stádiu, když je spalovací zóna již ustanovená a teplota dosáhla relativně vysokých hodnot, rázový efekt by se měl snížit, aby se zabránilo místnímu přehřátí.
Dosáhnout se toho dá prouděním plynu přes prstencovité kanály a jeho smíšením se spalinami, s cílem omezit rychlost proudu plynu, a zředěním obsahu kyslíku v plynu. Tato uspořádání společně s odstraňováním popela ze spalovací komory a zaváděním paliva do spalovací komory, poskytují vynikající možnost ovládání proudu kyslíku v celé spalovací zóně a prakticky eliminují problém falešného vzduchu. Kromě toho, přimíšení spalin do čerstvého vzduchu přináší možnost provozovat spalovnu s vysokou spalovací kapacitou a s relativně velkým rozsahem teplot v zóně, a zároveň s možností vyhnout se přehřátí jakékoliv části spalovací zóny. Tím je umožněno provozovat spalovnu tak, že dosahuje vysokou kapacitu a nízkou úroveň emisí jak CO, tak i COX, a to při srovnání se spalovnami podle dosavadního stavu techniky. Další výhoda tohoto vynálezu spočívá v tom, že se kapacita spalovny může rychle a snadno upravit podle měnících se požadavků na energii, a to regulací celkového množství dodávaných spalin a čerstvého vzduchu a regulací relativního množství plynu, který je dodáván do spalovací komory i přes každou regulační zónu.Tímto způsobem je možné udržovat ve spalovací zóně optimální teplotu, a to úpravou výroby energie regulováním „velikosti“ spalovací zóny.
Primární spalovací komora 1 je vybavená alespoň jedním, ale běžně alespoň dvěma výstupními otvory. První výstupní otvor 24 se nachází v jisté vzdálenosti nad plynovým hořákem 22 na svislé středové čáře příčné boční stěny 23, přitom druhý výstupní otvor 25 se nachází na stejné příčné boční stěně v relativně větší vzdálenosti nad prvním výstupním otvorem 24 (obr. 3 nebo 4). První výstupní otvor má relativně velký průměr, a to proto, aby mohl odvádět spálené plyny z první spalovací komory I při malých rychlostech proudění. Malé rychlosti proudění jsou přínosem pro redukování unášeného popílku ve spalovaných plynech. Popílek je kromě toho ze spalovaného plynu odfiltrován během jeho průchodu pevným odpadem, který se nachází mezi spalovací zónou a výstupním otvorem 24. Tyto vlivy jsou pro redukci obsahu popílku ve spalovaných plynech, opouštějících primární spalovací komoru, dostačující k dosažení přípustné úrovně, jestliže je spalovna zásobovaná pevným odpadem s nízkými tepelnými hodnotami, a to i v případě, kdy je výstupní otvor 24
- 12• · umístěn v relativně nízké poloze ve spalovací komoře, což znamená, že spalované plyny jsou filtrovány přes poměrně malé množství pevného odpadu. Horní výstupní otvor plynu 25 je během činnosti výstupního otvoru 24, při spalování odpadu s malou výhřevností, uzavřen. Výstupní otvor 24 je připojen k potrubí 26, které spalovaný plyn zavádí do vstupního otvoru 31 sekundární spalovací komory 30. V tomto případě by se teplota spalovaných plynů opouštějících primární spalovací zónu měla udržovat na hodnotách v rozsahu 700 - 800°C. Tato teplota se měří u výstupního otvoru 24 a její hodnota se zasílá do řídicí logiky (není zobrazená), která realizuje regulaci proudu plynu v primární spalovací komoře i.
V případě spalování odpadu s vysokou výhřevností dochází v primární spalovací komoře k velmi vysoké produkci plynu, což má za následek mnohem větší rychlosti proudění spalovaných plynů. Vyžaduje si to zvýšenou potřebu filtrační kapacity pro unášený popílek ve spalovaných plynech. V tomto případě je výstupní otvor 24 uzavřený vloženým tlumičem (není zobrazený) a horní výstupní otvor 25 je otevřený, a to s cílem přinutit spalované plyny proudit směrem nahoru přes hlavní část primární spalovací komory a přitom filtrovat spalované plyny v mnohem větších dávkách pevného odpadu v komoře. Výstupní otvor 25 je připojen k potrubí, které spalované plyny směruje do potrubí 26. Vlivem prodloužené filtrace velkou dávkou pevného odpadu jsou spalované plyny ve větší míře zmíněným pevným odpadem ochlazované. Vlivem ochlazování je nutné spalované plyny proudící potrubím 27 zapálit ještě před tím, než vstoupí do sekundární spalovací komory 30. Lze to snadno realizovat tím, že se tlumič, který uzavírá výstupní otvor 24, opatří malým otvorem. Jazyk plamene potom pronikne z primární spalovací komory I do potrubí 26 a zapálí spalované plyny procházející k vstupnímu otvoru 31 sekundární spalovací komory 30.
Horké spalované plyny ze spalovací zóny primární spalovací komory! proudí, při cestě ven z primární spalovací komory, přes nespálený pevný odpad. Spalované plyny potom předávají teplo pevnému odpadu a předehřívají ho. Stupeň předehřívání se mění od vysoké teploty v odpadu, který je blízko spalovací zóny, až k nízké teplotě u odpadu dále směrem nahoru ve spalovací komoře. Spalovací proces v primární spalovací komoře je kombinací spalování, pyrolýzý a zplynování.
Vnitřní stěny primární spalovací komory 1, s výjimkou válce žlabu popela 10, jsou pokryté vrstvou materiálu odolného vůči teplu a rázu, který má tloušťku 10 cm. Dává se tomu přednost při použití materiálu, který se prodává pod názvem BorgCast 85, který obsahuje 8284 % Al2 O3, 10-12 % SiO2 a 1-2 % Fe2 O3.
Ačkoliv byl vynález popsán ve formě příkladu provedení, kterému se dává přednost, a které zahrnuje jeden spodní výstupní otvor 24 umístěný ve stejné výši jako horní vstupní © »
-13 otvor 16, je tento vynález možné rovněž realizovat spalovacími pecemi, které mají jiné výstupní otvory s jinými rozměry a v jiných výškách a s více jak jedním současně fungujícím výstupním otvorem. Předpokládá se, že v případě paliv s velmi vysokou výhřevností, například při spalování pneumatik, proud plynu uvnitř spalovny bude tak velký, že sekundární spalovací komora 30 nebude mít nutnou kapacitu k dokončení spalování plynů opouštějících primární spalovací komoru. V tomto případě by spalovna měla být provozovaná se dvěma sekundárními spalovacími komorami vodorovně připojenými vedle sebe, přitom primární spalovací komora by měla mít dva výstupní otvory 24 rovněž umístěné vedle sebe, výstupní otvory 24 by měly být uzavřené tlumiči s malým otvorem, přitom spalované plyny by měly odcházet výstupním otvorem 25, který se větví do jednoho zásobovacího vedení 26 pro každou sekundární spalovací komoru 30.
Sekundární spalovací komora
Jestliže se spalují paliva s nízkou výhřevností, přednost se dává zařazení sekundární spalovací komory zobrazené na obr. 7 a 8. U tohoto provedení je sekundární komora 30 vybudována jako jeden kus s potrubím 26, které vede spalované plyny z výstupního otvoru 24 primární spalovací komory L Vnitřní povrch potrubí 26 je pokrytý materiálem 28 s tepelnou odolností. Výstelka má tloušťku přibližně 10 cm a složení 35-39 % Al2 O3 , 35-39 % SiO2 a 6-8 % Fe2 O3 . Vstup pro spalované plyny do sekundární spalovací komory je vybavený přírubou 33 (obr. 7), zatímco druhá strana potrubí 26 jen vybavena přírubou 29, která má stejné rozměry jako příruba 29A na výstupu 24 na primární spalovací komoře 1 (obr.3). Potrubí 26 a sekundární spalovací komora jsou připojeny k primární spalovací komoře zapadnutím příruby 29 do příruby 29A,
Sekundární spalovací komora je rovněž vybavena vstupními otvory 31 pro stlačenou směs čerstvého vzduchu a recyklovaných spalin. Provedení, kterému se dává přednost, a které je určeno pro paliva s nízkou výhřevností, zahrnuje čtyři vstupní otvory 31 (obr.7). Každý vstupní otvor je vybaven prostředky (nejsou zobrazené) pro regulování proudu plynu, tlaku a poměru čerstvý vzduch/spabny, a to stejným způsobem jako u každé regulační zóny vstupních otvorů plynu 16 primární spalovací komory L Sekundární spalovací komora 30 zahrnuje válcovité pouzdro 32 zúžené směrem ke vstupu 33 spalovaných plynů. Tím se spalovací komora zvětšila za účelem zpomalení spalovacích plynů, čímž může dojít k delšímu míšení a doby spalování v komoře. Uvnitř pouzdra 32 se nachází druhé perforované válcovité těleso 34 (obr.8), které je uzpůsobeno k zapadnutí do pouzdra 32, a které má o něco menší průměr než je vnitřní průměr pouzdra 32. Válcovité těleso je opatřeno ven vystupujícími přírubami 35, které rovněž zapadají do pouzdra 32 a mají stejný vnější průměr
- 14• · jako je vnitřní průměr pouzdra 32. Příruby 35 tak vytváří dělicí stěny, které rozdělují prstencovitý prostor, uzavíraný pouzdrem 32 a perforovaným válcovitým tělesem 34. do prstencovitých kanálů. V tomto případě existují tři dělící příruby 35 oddělující prstencovitý prostor do čtyřech komor, a to jednu pro každý vstupní otvor plynu 31. Stlačený čerstvý vzduch a směs spalin proudící vstupním otvorem 31 vstoupí do prstencovité komory uzavřené dělícími přírubami 35, pouzdrem 32 a perforovaným válcovitým tělesem 34, odkud proudí otvory 36 do potrubí 37, které plyny vede vystýlkou 28, která pokrývá vnitřní část válcovitého tělesa 34, kde se mísí s horkými spalovanými plyny. Tímto způsobem se dosahuje rovnoměrného a jemně rozděleného míšení spalovaných plynů a směsi obsahující kyslík, a to ve čtyřech odděleně regulovaných zónách. Poskytuje to možnost výborného ovládání teplotních a spalovacích podmínek uvnitř sekundární spalovací komory. Teplota uvnitř komory se může udržovat na hodnotě 1050°C. Důležité je vyhnout se vyšším teplotám, aby se zabránilo vytváření NOX .
K přírubě 38 je připojena plynová cyklona, a to k výstupnímu otvoru sekundární spalovací komory s cílem vytvořit turbulentní míšení spalovaných plynů a plynů s obsahem kyslíku pro snadnější ukončení spalovacího procesu. Cyklona rovněž pomáhá redukovat obsah popílku a jiných unášených pevných částic proudem plynu. Cyklona je zařízením obvyklého typu, který je odborníkům v oboru známý a nevyžaduje další popis.
V případě spalování paliv s vysokou výhřevností se dává přednost druhému provedení sekundární spalovací komory (obr.9). U tohoto provedení se spalovaný plyn odvádí z primární spalovací komory výstupním otvorem 25 a potrubím 27 do potrubí 26, které se nachází na vnější straně zavřeného výstupného otvoru 24. Výstupní otvor 24 je zavřený tlumičem 39 opatřeným malým otvorem ve spodní části, ze kterého jazyk plamene 39A proniká do potrubí 26. Sekundární spalovací komora je připojená k potrubí 26 a v tomto případě sestává z válcovitého spalovacího pouzdra 32, které se směrem k potrubí 26 zužuje. U tohoto provedení se nepoužívá vnitřní válcovité těleso, místo toho vstupní otvor 31 sestává z perforovaných válců 31, které probíhají přes vnitřní prostor spalovacího pouzdra 32. Na obr. 8 lze vidět, že u provedení, kterému se dává přednost, existuje pět vstupních otvorů 31, z nichž první je umístěný v potrubí 26 a zásobuje spalované plyny přicházející z potrubí 27 směsí plynů obsahujících kyslík, které proudí z potrubí 69, a to před zapálením směsi jazykem plamenu 39A. Plyny dále proudí přes čtyři vstupní válce 31, které jsou seřazené nad sebou a přijímají dodatečné dodávky směsi plynů obsahujících kyslík. Stejně jako u prvního provedení, druhé provedení rovněž poskytuje prostředky (nejsou zobrazené) pro samostatnou regulaci složení směsi plynů a tlaku, a to u každého vstupního otvoru 31. I v tomto případě je φ 4 *·· **
Φ» >· · · ♦ Φ 4 » Φ 4 4 4 4 4 • · · · 9 · · Φ · · 4 · « ♦ 4
444 444 944 4*44 44 +444
- 15k výstupu spalovací komory připojena plynová cyklona, ale u tohoto provedení je rychlost proudu plynů dostatečně vysoká k vytvoření turbulence směsi palovaných plynů a rovněž dodané směsi plynů v sekundární spalovací komoře. Teplotu ve spalovací zóně lze u tohoto provedení udržovat na hodnotě přibližně 1050°.
Regulace sekundární spalovací zóny se provádí řídící logikou (není zobrazená), která reguluje všechny vstupní zóny 31. Do řídicí logiky se neustále posílají data o teplotě, o obsahu kyslíku a o celkovém množství plynu, který opouští plynovou cyklonu, přitom těchto informací se používá k regulaci teploty spalin na hodnotu 1050°C a obsahu kyslíku na hodnotu 6 %.
Pomocné vybavení
Spalované plyny se přemění na horké spaliny během pobytu v plynové cykloně.
Z plynové cyklony spaliny proudí do boileru 40, kde předávají tepelnou energii do jiného nosiče tepla (obr.2). Spaliny dále proudí do filtru plynu 43, kde dochází k další redukci popílku a jiných polutantů ve spalinách, a to před jejich vypuštěním ve formě výfukových plynů. Jak boiler 40. tak i filtr plynu jsou vybaveny průchozími potrubími pro spaliny, a to z důvodu možnosti uzavřít boiler a/nebo filtr během činnosti spalovací komory. Proudění plynu spalovnou je ovládáno ventilátory s cílem stlačení plynů před vstupem do obou spalovacích komor, a rovněž ventilátorem 47 umístěným ve výfukovém potrubí 50. Ventilátor 47 zajišťuje potřebný tah pro plyny, a to v celé spalovně tím, že jemným způsobem plyny nasává snížením jejich tlaku. Všechny komponenty tohoto pomocného vybavení jsou komponentami obvyklého typu známými odborníkům v oboru, a proto nevyžadují další popis. Příklad 1
Provedení, kterému se dává přednost, bude dále objasněno příkladem spalování běžného městského odpadu, který je klasifikován v Norsku jako třída C. Odpad je považován za palivo s nízkou výhřevností. Příklad je prvním provedením sekundární spalovací komory, která je připojená k výstupnímu otvoru 24 primární spalovací komory. Horní výstupní otvor plynu je uzavřený.
Městský odpad je spěchovaný do velkých žoků s objemem přibližně 1 m3, je zabalený do fólie z PE a je žlabem 5 přiveden do horní části primární spalovací komory, a to s takovou frekvencí, která zajišťuje, že je spalovací komora vždy zaplněná pevný odpadem. Tento způsob úpravy je při srovnání s možností předem odpad upravit, a to při spalovaní v konvenčních spalovacích pecích, z hlediska nákladů velmi efektivní.
Jestliže spalovací proces probíhá ve stabilní spalovací zóně, směs plynů zaváděná do primární spalovací komory bude proudit přes prsteňcovité kanály 17 vstupního otvoru 16, • ·
- 16přitom obsah kyslíku ve směsi plynů se bude udržovat na hodnotě 10. Výsledkem takové koncentrace bude deficit kyslíku ve spalovací zóně. Teplota spalovaných plynů opouštějících spalovací komoru sě udržuje na hodnotě 700-800°C, přitom tlak uvnitř spalovací komory se udržuje na hodnotě 80 Pa pod hodnotou atmosférického tlaku. Obsah kyslíku ve směsi plynů proudících do sekundární spalovací komory 30 vstupními otvory 31 je regulován tak, že celkový proud plynů má hodnotu přibližně 2600 Nm3/MWh a teplota dosahuje hodnoty 1050°C a obsah kyslíku má hodnotu 6 %. Tlak v sekundární spalovací komoře se udržuje na hodnotě 30 Pa pod hodnotou tlaku v primární spalovací komoře. Aby se zajistilo, že emise dioxinu a fiiranu se udrží na extrémně nízkých hodnotách, se do spalin v okamžiku kdy opouští boiler 40 a vstupují do filtru 43. přidává adsorbent Tyto znaky nebyly drive zobrazené ani popsané, jelikož způsob a prostředky jejich realizace jsou zcela běžné a pro odborníky srozumitelné. Adsorbentem, kterému se dává přednost, je směs ve složení 80 % vápence a 20 % aktivního uhlí a podává se v množství 3,5 kg na tunu paliva.
Spalovna se shora uvedenými parametry byla testována norskou ověřovací firmou Det Norské Veritas. Produkce energie dosahovala hodnoty kolem 2,2 MW. Obsah popílku a jiných polutantů ve spalinách opouštějících spalovnu se měřil a hodnoty jsou uvedeny v tabulce 1 spolu s oficiálními limity emisí u každé složky. Oficiální limity emisí jsou uvedeny v současných limitních hodnotách a v budoucích hodnotách navržených EU v návrhu zákona „Draft Proposal for a Councel Directive on the Incineretion of Waste „ ze dne 1.června 1999
Tab. 1 uvádí, že provedení vynálezu, kterému se dává přednost, dosahuje hodnot emisí, které jsou pod oficielními hodnotami platnými pro současné spalovny a s faktorem alespoň deset pod limitními hodnotami. Dokonce většina oficielních limitních hodnot EU, které jsou považované za velmi přísné, nepředstavují žádný problém s výjimkou NOX , kde je hodnota těsně pod limitní hodnotou. Všechny ostatní parametry mají hodnoty pod budoucími limitními hodnotami.
Tab.l. Naměřené emise jsou získané při spalování městského odpadu norského stupně C. Hodnoty emise jsou porovnávané se současnými a budoucími oficielními hodnotami v EU. Všechny jednotky jsou vyjádřené v mg/Nm3 obsah/11 % O2, s výjimkou dioxinů a furanů, které jsou uvedené v ng/Nm3 obsah/11 % O2 .
| Složka | Výsledky | Oficielní limity emisí | |
| Současné | Budoucí EU | ||
| Prach | 3 | 30 | 10 |
| Hg | 0,001 | 0,1 | 0,05 |
| Cd, TI | 0,004 | 0,05 | |
| Pb,As,Pb,Cr,Co,Cu,Mn,Ni,V | 0,03 | 0,5 | |
| Cd | 0,001 | 0,1 | |
| Pb,Cf,Cu,Mn | 0,03 | 5 | |
| Ni,As | 0,002 | 1 | |
| HCI | 5 | 50 | 10 |
| HF | <0,1 | 2 | 1 |
| SÓ2 | 1 | 300 | 50 |
| nh3 | 2 | ||
| NOX ve formě NO2 | 170 | 200 | |
| CO | 1 | 50 | |
| TOC | 1 | 20 | 10 |
| Dioxiny a fiirany | 0,0001 | 2 | 0,1 |
Spalovna byla nedávno modifikovaná tak, že koncentrace NOX ve spalinách, opouštějící plynovou cyklonu, se měří spolu s koncentrací kyslíku, teplotou a rychlosti proudění a zavádí se do řídicí logiky, která reguluje vstupní otvory 31 sekundární spalovací komory 30. Řídicí logika má volnost měnit koncentraci kyslíku v rozmezí od 4 do 8 %. Všechny ostatní parametry se nemění. U této modifikace testy ukázaly, že hodnoty emisí NOX mají hodnoty okolo 100 mg/Nm3 objem/11 % O2 , ale mohou dosahovat nižších hodnot okolo 50 mg/Nm3 objem/11 % O2 . Ostatní polutanty uvedené v tab. 1 nebyly touto modifikací ovlivněny.
Je nutné rovněž poznamenat, že pokud se plyny emitují bez úpravy pomocí adsórbentů, úroveň emisí dioxinů a ťuranů bude mít hodnotu řádově v rozmezí od 0,15 do 0,16 ng /Nm3 objem/11 % O2 , která je pod úrovní nynějších emisních limitů. Tento vynález se v současnosti může realizovat bez této úpravy.
Příklad 2
Aby se toto provedení, kterému se dává přednost, mohlo použít i pro spalování toxických a jiných specielních odpadů, u kterých se popel musí podrobit oddělené úpravě na rozdíl od normálního popela z městského odpadu, je nutné do proudu spalin opouštějících druhou spalovací komoru 30, zahrnout komoru pro pyrolýzu. Zde mají spaliny teplotu 10001200°C, která je dostatečně vysoká k rozložení většiny organických a mnoha anorganických složek. Komora pyrolýzy a konstrukce potrubí spalin 41 obsahující komoru pyrolýzy jsou konvenčního typu, který odborníci v oboru znají, a proto nebudou dále popisované.
-18Oddělená komora pyrolýzy umožňuje oddělit speciální odpad od objemu proudu odpadu a rozložit ho v komoře pyrolýzy tak, že popel ze speciálního odpadu se může od části objemu odpadu oddělit, takže tato část odpadu se nemusí podrobit speciální úpravě. Je to výhodné v případě, kdy speciální odpad je toxický, jelikož spalování domácích zvířat nebo jiných aplikací vyžaduje sledování popela.
Páry a plyny z komory pyrolýzy se mohou dále zavádět do primární spalovací komory a tím vstupovat do hlavního proudu spaloyaných plynů.
Claims (18)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob přeměny spalováním obsahu energie v pevných odpadech do jiného nosiče energie, kde spalovací zařízení zahrnuje primární a alespoň jednu přídavnou spalovací komoru, ve kterém primární spalovací komora spaluje pevný odpad, zatímco alespoň jedna přídavná spalovací komora dokončuje spalovací proces spalováním spalin vystupujících z první spalovací komory, přitom je charakteristický tím že:- proud kyslíku v primární a alespoň v jedné přídavné spalovací komoře je přísně ovládán oddělenou regulací proudu čerstvého vzduchu do každé spalovací komory v alespoň jedné odděleně regulované zóně, a dále utěsněním celé spalovací komory vůči okolní atmosféře, a to s cílem zabránit pronikání falešného vzduchu do komor,- teploty v primární a alespoň v jedné přídavné komoře jsou přísně ovládané, a to jako doplněk k regulaci proudu kyslíku tím, že se přimíchá regulované množství recyklovaných spalin s čerstvým vzduchem, které se zavádí do každé z komor a dó jejich alespoň jedné odděleně regulované zóny,- plyny odcházející ze spalovací zóny v primární spalovací komoře se vedou přes alespoň část obsahu pevného odpadu primární spalovací komory, a to před tím, než plyny opustí primární spalovací komoru.
- 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že existuje primární /1/, a sekundární /30/ spalovací komora, a že regulace množství kyslíku a stupně přimíchání recyklovaných spalin se realizuje ve čtyřech nezávislých skupinách vstupních otvorů /16/ nebo /31/, nebo alespoň ve dvou nezávislých skupinách vstupních otvorů /16/ nebo /31/ primární spalovací komory /1/a sekundární spalovací komory /30/.
- 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že regulace množství kyslíku a stupně smíchání s recyklovanými spalinami se provádí ve čtyřech nezávislých skupinách vstupních otvorů /16/ nebo /31/ primární spalovací komory/1/a sekundární spalovací komory /30/.
- 4. Způsob podle nároku 1-3,vyznačující se tím, že primární spalovací komora je naplněná městským pevným odpadem, který je spěchován a zabalen do plastové fólie, která brání unikání zápachu.
• • · • · · • · · » ·· ·· '· '0 · • · • · 0 • · » · · • · • · · • * · · · - 5. Způsob podle nároku 1-3, vyznačující se tím, že primární spalovací komora je zaplněná městským pevným odpadem.
- 6. Způsob podle nároku 2-5, vyznačující se tím, že je v primární spalovací komoře /1/při spalování odpadků s nízkou výhřevností vytvořena stabilní spalovací zóna,- příměs a množství čerstvého vzduchu a recyklovaných spalin, která je vedena do primární spalovací komory /1/je regulovaná tak, aby se dosáhlo průměrné koncentrace 10 objemů % kyslíku přimíšených vstupních plynů a teploty v rozmezí od 700 do 800°C u spalovaných plynů, které opouští primární spalovací komoru,- příměs a množství čerstvého vzduchu a recyklovaných spalin, která je zaváděná do sekundární spalovací komory /30/, je regulovaná tak, aby se dosáhlo průměrného přebytku kyslíku 6 objemů % a teploty 1050°C a celkového proudu plynu 2600 Nm3/MWh spalin, který opouští sekundární spalovací komoru.
- 7. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že koncentrace NOX ve spalinách, které opouští sekundární spalovací komoru /30/ se monitoruje a příměs a množství čerstvého vzduchu a recyklovaných spalin zaváděných do sekundární spalovací komory /30/ se dodatečně reguluje tím, že se průměrný přebytek kyslíku ve spalinách opouštějících sekundární spalovací komoru /30/ mění v rozmezí od 4 do 8 objemů %, a to při udržování teploty a celkového proudu plynu jako v nároku 5, a to s cílem minimalizovat obsah NOX ve spalinách.
- 8. Způsob podle nároku 2-7, vyznačující se tím, že sekundární spalovací komora /30/je vybavená alespoň jednou plynovou cyklonou za účelem turbulentního smíchání spalovaných plynů se zaváděnou směsí recyklovaných spalin a čerstvého vzduchu, a tím i s cílem dosažení úplného spálení spalovaných plynů.
- 9. Způsob podle nároku 4-7, vyznačující se tím, že pevný odpad ve formě žoků /80/ se v těsném obalu spouští do primární spalovací komory /1/ žlabem /5/, a dále tím, že spodní popel se z primární spalovací komory odstraní žlabem /
- 10/, který je zapouzdřený a utěsněný pláštěiri /14/.-21 10. Způsob podle nároku 1-9, v y z n a č u j í c í se tím, že páry a plyny z komory pyrolýzy se mohou následně zavést do primární spalovací komory, a tím vstupovat do hlavního proudu spalovaných plynů.
- 11. Způsob přeměny spalováním obsahu energie v pevných odpadech do jiného nosiče energie, kde spalovací zařízení zahrnuje primární spalovací komoru, ke které je připojená alespoň jedna přídavná spalovací komora, alespoň jedna cyklona, jednotka přenosu tepelné energie spalin do jiného nosiče tepla, filtr plynu, dopravní systém pro dopravu a přimíchávání čerstvého vzduchu a recyklovaných spalin do spalovací komory, přitom je charakteristický tím, že-primární spalovací komora je konstruovaná jako svislá šachta s pravoúhlým průřezem, a která je zúžená vlivem vzájemně skloněných spodní části podélných bočních stěn /9/, čímž má spodní část zúžený tvar v podobě písmene V, kde horní část šachty vytváří vzduchotěsný žlab /5/ sloužící k zavádění paliva ve formě žoků /80/ kompaktního pevného paliva, kde zúžený tvar V skloněných podélných bočních stěn /9/ končí ve žlabu popela /10/ sloužícího k odstranění spodního popela, kde žlab popela /10/je vůči okolní atmosféře utěsněný vzduchotěsným pláštěm/14/, který je spojený se svislou šachtou, kde každá skloněná podélná boční stěna /9/ je vybavená alespoň jedním vstupním otvorem nebo navzájem spojenou skupinou vstupních otvorů /16/, a to pro zavádění příměsi čerstvého vzduchu a směsi recyklovaných spalin, a kde alespoň jedna příčná boční stěna /23/ svislé šachty je vybavená alespoň jedním výstupním otvorem /24/ nebo /25/ pro spalované plyny, který se vytváří v primární spalovací komoře,- alespoň jeden vstupní otvor, nebo vzájemně spojená skupina vstupních otvorů /16/, je vybaven prostředkem pro samostatnou regulaci celkového proudu plynu a stupně přimíšení čerstvého vzduchu a recyklovaných spalin každým vstupním otvorem nebo skupinou vstupních otvorů,- alespoň jeden výstupní otvor je připojený k přídavné spalovací komoře /30/,- alespoň jedna přídavná spalovací komora /30/ je vybavená alespoň jedním vstupním otvorem /31/ pro vstup příměsi čerstvého vzduchu a směsi recyklovaných spalin,- každý vstupní otvor /31/je vybavený prostředky pro samostatnou regulaci celkového proudu plynu a stupně příměsi čerstvého vzduchu a recyklovaných spalin.
- 12. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že pokud se spalování realizuje s palivem o nízké výhřevnosti, použije se jedna přídavná spalovací komora-22/30/přímo připojená k jednomu výstupnímu otvoru /24/ primární spalovací komory, kdy sekundární spalovací komora zahrnuje válcovité spalovací pouzdro /32/ a uzpůsobené perforované válcovité těleso /34/ vložené do pouzdra /32/, a které je vybaveno alespoň jednou směrem ven vystupující přírubou /35/ tak, že válcovité těleso /34/ a pouzdro /32/ vytváří prstencovíté kanály spojené se vstupy /31/.
- 13. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že pokud Se spaluje pevné palivo s vysokou výhřevností,- použije se přídavná spalovací komora /30/ připojená k výstupnímu otvoru /24/ potrubím /26/,- výstupní otvor /24/je utěsněný tlumičem /39/, který je opatřený malým otvorem, takže jazyk plamene může pronikat do potrubí/26/,- spalované plyny se z primární komory vedou výstupním otvorem /25/ v horní části primární spalovací komory do potrubí /26/,- sekundární spalovací komora /30/ zahrnuje válcovité pouzdro /32/ vybavené alespoň jedním příčně orientovaným perforovaným válcem, který vytváří vstupní otvor /31/.
- 14. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že se používá více jak jedna sekundární spalovací komora, přitom každá z nich je připojená k výstupnímu otvoru /24/ potrubím /26/, a dále tím, že všechna potrubí /26/ jsou připojená k výstupnímu otvoru /25/.
- 15. Zařízení podle nároku 10-13, v y z n a č u j í c í se tím, že žlab popela/10/ má tvar vodorovného podélného válce umístěného v-mezi trojúhelníkovým podélným členem /12/ u spodního konce každé skloněné boční stěny /9/, přitom zmíněný válec je vybaven alespoň jednou drážkou /11/, přičemž spodní popel se odstraní při otáčení válce /10/.
- 16. Zařízení podle nároku 10-13, v y z n a c u j í c í se tím, že každý aktivní výstup z primární spalovací komory je vybavený prostředkem měření teploty spalovaných plynů opouštějících primární spalovací komoru, přitom výstup z každé přídavné spalovací komory je vybavený prostředky měření celkového proudu plynu, teploty, obsahu kyslíku a obsahu ΝΟχ spalin, vystupujících ze zmíněných přídavných spalovacích komor.
- 17. Zařízení podle nároku 15, v y z n a č uj í c í se t í m , že-23* · ·· ·· ·· • fc «fc fc fc '· b · • fc · · ·9 · fc fc··· · • · fc fc · · ··· ··· ··· fc* ···- prostředek měření teploty spalovaných plynů opouštějících primární spalovací komoruje připojený k prostředkům regulace příměsi a proudu plynu smíšeného čerstvého vzduchu s recyklovanými spalinami, které vstupují alespoň jedním vstupním otvorem /16,- prostředek měření teploty proudu plynu, obsahu kyslíku a obsahu NOX ve spalinách opouštějících sekundární spalovací komoruje připojený k prostředku regulace příměsi a proudu plynu smíšeného čerstvého vzduchu a recyklovaných spalin, který vstupuje alespoň jedním vstupním otvorem /31/.
- 18. Zařízení podle nároku 10-17, vyznačující se tím, že komora pyrolýzy sloužící k dekompozici speciálního odpadu je umístěná v potrubí /41/, kde vede spaliny vystupující ze sekundární spalovací komory /30/ do boileru /40/.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20001571A NO312260B1 (no) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | Fremgangsmåte og innretning for konvertering av energi ved forbrenning av fast brennstoff |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20023557A3 true CZ20023557A3 (cs) | 2003-05-14 |
| CZ304760B6 CZ304760B6 (cs) | 2014-10-01 |
Family
ID=19910931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2002-3557A CZ304760B6 (cs) | 2000-03-24 | 2001-03-23 | Způsob a zařízení ke spalování pevných paliv a konkrétně pevných odpadů |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6848375B2 (cs) |
| EP (1) | EP1269077B1 (cs) |
| JP (1) | JP4889176B2 (cs) |
| KR (1) | KR100823747B1 (cs) |
| CN (1) | CN100476293C (cs) |
| AT (1) | ATE362079T1 (cs) |
| AU (2) | AU4488001A (cs) |
| CA (1) | CA2404299C (cs) |
| CZ (1) | CZ304760B6 (cs) |
| DE (1) | DE60128337T2 (cs) |
| DK (1) | DK1269077T3 (cs) |
| ES (1) | ES2287109T3 (cs) |
| HK (1) | HK1056387A1 (cs) |
| HU (1) | HU229011B1 (cs) |
| MX (1) | MXPA02009341A (cs) |
| NO (1) | NO312260B1 (cs) |
| PL (1) | PL200498B1 (cs) |
| PT (1) | PT1269077E (cs) |
| WO (1) | WO2001071253A2 (cs) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6935251B2 (en) | 2002-02-15 | 2005-08-30 | American Air Liquide, Inc. | Steam-generating combustion system and method for emission control using oxygen enhancement |
| ITBO20030242A1 (it) * | 2003-04-23 | 2004-10-24 | Itea Spa | Procedimento ed impianto per il trattamento di materiali |
| US7028478B2 (en) * | 2003-12-16 | 2006-04-18 | Advanced Combustion Energy Systems, Inc. | Method and apparatus for the production of energy |
| ITMI20050508A1 (it) * | 2005-03-25 | 2006-09-26 | Macpresse Europa S R L | Filo di legatura dei pacchi di materiali realizzati in una pressa per scarti |
| US7621226B2 (en) * | 2005-07-01 | 2009-11-24 | Natural Resource Recovery, Inc. | System and method for recycling waste into energy |
| US20080236042A1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Summerlin James C | Rural municipal waste-to-energy system and methods |
| US7431833B1 (en) | 2007-04-04 | 2008-10-07 | Emmerich David D | Flowable material vessel |
| WO2010022741A2 (en) * | 2008-08-30 | 2010-03-04 | Dall Energy Holding Aps | Method and system for production of a clean hot gas based on solid fuels |
| KR101107518B1 (ko) * | 2009-12-31 | 2012-01-31 | (주)옥산아이엠티 | 리크테스트 장치 |
| SG194874A1 (en) * | 2011-04-19 | 2013-12-30 | Hokkaido Tokushushiryou Kabushikikaisha | Combustion device, combustion method, and electric power-generating device and electric power-generating method using same |
| HUP1100410A2 (en) | 2011-08-01 | 2013-03-28 | Bela Bognar | Process and installation for preparation of solid combustible made of waste water suludge |
| CN102425798A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-04-25 | 北京和升达信息安全技术有限公司 | 一种具有二级高温燃烧功能的高温销毁炉 |
| CN103894054B (zh) * | 2014-03-27 | 2015-10-21 | 浙江大学 | 一种秸秆燃烧烟气的处理方法及其装置 |
| CN104456579B (zh) * | 2014-12-10 | 2016-08-17 | 唐厚胜 | 一种环保型垃圾处理装置 |
| US11047568B2 (en) * | 2015-06-15 | 2021-06-29 | Improbed Ab | Method for operating a fluidized bed boiler |
| CN105910112A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-08-31 | 娈疯 | 垃圾焚烧厂飞灰综合处理工艺 |
| CN106765163A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-05-31 | 安徽未名鼎和环保有限公司 | 一种基于温度检测的垃圾焚烧炉进气及自动进料控制系统 |
| CN106838927A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-06-13 | 安徽未名鼎和环保有限公司 | 一种基于温度检测的垃圾焚烧炉循环进气及落料控制系统 |
| CN106813248A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-06-09 | 安徽未名鼎和环保有限公司 | 一种基于温度检测的垃圾焚烧炉气体循环控制系统 |
| JP6748697B2 (ja) * | 2018-12-19 | 2020-09-02 | 株式会社プランテック | 燃焼制御方法 |
| US11739938B2 (en) * | 2019-01-25 | 2023-08-29 | Weber-Stephen Products Llc | Pellet grills |
| CN110513687A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-29 | 广东工业大学 | 生物质高温气化与低氮燃烧综合利用系统 |
| CN111947162B (zh) * | 2020-08-11 | 2022-09-16 | 潮州深能环保有限公司 | 一种垃圾焚烧炉第一烟道烟气主控温度的测算方法 |
| CN112375900B (zh) * | 2020-11-12 | 2021-08-10 | 广东天源环境科技有限公司 | 一种高砷金属矿粉脱砷设备及方法 |
| CN114544908B (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-08 | 山西和运能源服务有限公司 | 一种煤矿低浓度瓦斯制热装置 |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3982879A (en) * | 1971-05-13 | 1976-09-28 | Engelhard Minerals & Chemicals Corporation | Furnace apparatus and method |
| MX143430A (es) * | 1975-01-02 | 1981-05-12 | Engelhard Min & Chem | Mejoras en metodo y aparato para quemar combustibles carbonaceos para producir energia en la forma de calor |
| US4167909A (en) | 1976-12-09 | 1979-09-18 | Dauvergne Hector A | Solid fuel burner |
| US4123979A (en) | 1977-06-13 | 1978-11-07 | Allen Tesch | Incinerator |
| US4531462A (en) | 1980-01-18 | 1985-07-30 | University Of Kentucky Research Foundation | Biomass gasifier combustor |
| US4378208A (en) | 1980-01-18 | 1983-03-29 | University Of Kentucky Research Foundation | Biomass gasifier combustor |
| US4395956A (en) | 1980-06-13 | 1983-08-02 | Calvin H. Hand, Jr. | Bio-mass burner with grate therefor and method of operation |
| DE3038875C2 (de) | 1980-10-15 | 1990-05-31 | Vereinigte Kesselwerke AG, 4000 Düsseldorf | Müllverbrennungsanlage |
| US4474121A (en) * | 1981-12-21 | 1984-10-02 | Sterling Drug Inc. | Furnace control method |
| JPS61147257A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-04 | Fujitsu Ltd | 現像装置 |
| US4793974A (en) | 1987-03-09 | 1988-12-27 | Hebrank William H | Fume incinerator with regenerative heat recovery |
| US4869181A (en) | 1988-02-03 | 1989-09-26 | Pike Clinton B | Method and apparatus for incorporating incandescent filter for products of combustion of furnace |
| US5269235A (en) * | 1988-10-03 | 1993-12-14 | Koch Engineering Company, Inc. | Three stage combustion apparatus |
| FI88199B (fi) * | 1988-12-15 | 1992-12-31 | Tampella Oy Ab | Braennfoerfarande foer reducering av kvaeveoxidbildningen vid foerbraenning samt apparatur foer tillaempning av foerfarandet |
| EP0409790A1 (de) * | 1989-07-19 | 1991-01-23 | Willi Hager | Feuerungsanlage |
| US5307746A (en) * | 1990-02-28 | 1994-05-03 | Institute Of Gas Technology | Process and apparatus for emissions reduction from waste incineration |
| US5060584A (en) | 1990-06-22 | 1991-10-29 | Energy Products Of Idaho | Fluidized bed combustion |
| US5203267A (en) | 1991-01-22 | 1993-04-20 | New Clear Energy, Inc. | Method and apparatus for disposing of waste material |
| US5158025A (en) | 1991-04-11 | 1992-10-27 | Johnson Theodore J | Waste fuel combustion system |
| US5222446A (en) | 1991-05-29 | 1993-06-29 | Edwards A Glen | Non-polluting incinerator |
| US5279234A (en) * | 1992-10-05 | 1994-01-18 | Chiptec Wood Energy Systems | Controlled clean-emission biomass gasification heating system/method |
| DE4313102A1 (de) * | 1993-04-22 | 1994-10-27 | Sbw Sonderabfallentsorgung Bad | Verfahren zum Reduzieren der Abgasmengen zur Eliminierung von NO¶x¶-Emissionen bei der Verbrennung, vorzugsweise bei der Abfallverbrennung |
| US5374403A (en) | 1993-07-13 | 1994-12-20 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus for incinerating hazardous waste |
| US5402739A (en) * | 1993-10-27 | 1995-04-04 | Abboud; Harry I. | Closed loop incineration process |
| US5520123A (en) | 1995-01-30 | 1996-05-28 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency | Intelligent afterburner injection control to minimize pollutant emissions |
| US5588381A (en) | 1995-03-07 | 1996-12-31 | Leslie Technologies, Inc. | Method and system for burning waste materials |
| JP3034467B2 (ja) * | 1996-09-25 | 2000-04-17 | 株式会社プランテック | 直結型焼却灰溶融処理設備及びその処理方法 |
| KR19980074713A (ko) * | 1997-03-20 | 1998-11-05 | 최병기 | 다단 사이클론 연소방식의 열분해 겸용 원통형 쓰레기 소각장치 |
-
2000
- 2000-03-24 NO NO20001571A patent/NO312260B1/no not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-03-23 ES ES01918008T patent/ES2287109T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-23 AT AT01918008T patent/ATE362079T1/de active
- 2001-03-23 CA CA2404299A patent/CA2404299C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-23 EP EP01918008A patent/EP1269077B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-23 KR KR1020027012586A patent/KR100823747B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-03-23 PL PL356601A patent/PL200498B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2001-03-23 MX MXPA02009341A patent/MXPA02009341A/es active IP Right Grant
- 2001-03-23 CN CNB018101062A patent/CN100476293C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-23 DE DE60128337T patent/DE60128337T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-23 AU AU4488001A patent/AU4488001A/xx active Pending
- 2001-03-23 DK DK01918008T patent/DK1269077T3/da active
- 2001-03-23 PT PT01918008T patent/PT1269077E/pt unknown
- 2001-03-23 AU AU2001244880A patent/AU2001244880B2/en not_active Ceased
- 2001-03-23 HU HU0300545A patent/HU229011B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2001-03-23 US US10/239,458 patent/US6848375B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-23 JP JP2001569201A patent/JP4889176B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-23 CZ CZ2002-3557A patent/CZ304760B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-03-23 WO PCT/NO2001/000130 patent/WO2001071253A2/en active IP Right Grant
-
2003
- 2003-11-21 HK HK03108510.1A patent/HK1056387A1/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ304760B6 (cs) | 2014-10-01 |
| US6848375B2 (en) | 2005-02-01 |
| CN100476293C (zh) | 2009-04-08 |
| PL356601A1 (en) | 2004-06-28 |
| MXPA02009341A (es) | 2004-05-14 |
| AU2001244880B2 (en) | 2005-06-30 |
| CA2404299A1 (en) | 2001-09-27 |
| WO2001071253A2 (en) | 2001-09-27 |
| EP1269077A2 (en) | 2003-01-02 |
| HK1056387A1 (en) | 2004-02-13 |
| NO20001571L (no) | 2001-09-25 |
| CN1430714A (zh) | 2003-07-16 |
| JP2003528284A (ja) | 2003-09-24 |
| PL200498B1 (pl) | 2009-01-30 |
| NO20001571D0 (no) | 2000-03-24 |
| JP4889176B2 (ja) | 2012-03-07 |
| HU229011B1 (en) | 2013-07-29 |
| DE60128337T2 (de) | 2008-01-17 |
| ATE362079T1 (de) | 2007-06-15 |
| WO2001071253A3 (en) | 2002-01-24 |
| DE60128337D1 (de) | 2007-06-21 |
| HUP0300545A2 (en) | 2003-07-28 |
| NO312260B1 (no) | 2002-04-15 |
| KR20030019331A (ko) | 2003-03-06 |
| EP1269077B1 (en) | 2007-05-09 |
| PT1269077E (pt) | 2007-08-14 |
| KR100823747B1 (ko) | 2008-04-21 |
| AU4488001A (en) | 2001-10-03 |
| US20040035339A1 (en) | 2004-02-26 |
| ES2287109T3 (es) | 2007-12-16 |
| CA2404299C (en) | 2010-11-30 |
| DK1269077T3 (da) | 2007-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ20023557A3 (cs) | Způsob a zařízení ke spalování pevných paliv a odpadů | |
| AU2001244880A1 (en) | Method and device for combustion of solid fuel, especially solid waste | |
| KR101417233B1 (ko) | 2 단 선회 유동층식 소각로에 의한 폐기물의 소각 처리 방법 | |
| CA2298785A1 (en) | Reburn process | |
| CA2305222C (en) | Incinerator for removing noxious substances | |
| US6439135B1 (en) | Organic waste gasification processing and the production of alternative energy sources | |
| JP2008057906A (ja) | 低公害焼却処理装置 | |
| WO2000031470A1 (fr) | Procede et dispositif d'incineration de dechets | |
| JP3556852B2 (ja) | 汚泥混焼装置 | |
| JP3092470B2 (ja) | 二回流式ごみ焼却炉 | |
| JP4056233B2 (ja) | 二段旋回流動層式焼却炉によって発生した燃焼ガス中のダイオキシン類の合成を抑制する燃焼方法。 | |
| JP2008089269A (ja) | 低公害焼却制御装置 | |
| JP2002243125A (ja) | 焼却炉 | |
| JPH06123417A (ja) | 焼却炉における安定燃焼方法 | |
| JP2948876B2 (ja) | 廃棄物の流動層燃焼方法 | |
| JP2003080203A (ja) | 無機質の焼却灰及び燃焼飛灰に含有するダイオキシン類並びに重金属類の処理方法。 | |
| JPS63189709A (ja) | 焼却炉における再燃焼装置 | |
| Brunner | Incineration | |
| JP2020016399A (ja) | 廃棄物焼却装置及び廃棄物焼却方法 | |
| KR19990015891A (ko) | 가연성 쓰레기의 완전 연소가 가능한 소각 시스템 | |
| JP2003083523A (ja) | 二段旋回流動層式焼却炉中心軸の上部に設けた排気筒迄の各機器を積み重ねて構築した廃棄物焼却処理施設。 | |
| JP2000329327A (ja) | 焼却炉 | |
| JP2000107553A (ja) | 廃棄物燃焼処理装置における粉体供給機構 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20140323 |