CZ28337U1

CZ28337U1 - Fuel transportation system when burning biomass and contaminated biomass

Info

Publication number: CZ28337U1
Application number: CZ2015-30742U
Authority: CZ
Inventors: Tomáš Pařízek; Šimon Kotačka; Marek Šarlej; Jaroslav Oral
Original assignee: Moravskoslezský Energetický Klastr, O.S.
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2015-02-16
Publication date: 2015-06-23

Description

Systém dopravy paliva při spalování biomasy a kontaminované biomasyFuel transport system for biomass and contaminated biomass combustion

Oblast technikyTechnical field

Technické, řešení se týká spalování biomasy a kontaminované biomasy v zařízeních o výkonu 1 až 5 MWThe technical solution concerns the combustion of biomass and contaminated biomass in plants with an output of 1 to 5 MW

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Spalování biomasy je z technického pohledu v současné době zcela běžnou a zvládnutou záležitostí. Biomasa je spalována ve spalovacích zařízeních různých typů, např. roštových, fluidních, atp. a energie uvolněná během spalování je využívána k různým účelům, především k výrobě páry v parních kotlích nebo k ohřevu vody.From a technical point of view, biomass combustion is currently a common and managed matter. Biomass is burned in combustion plants of various types, eg grate, fluid, etc. and the energy released during combustion is used for a variety of purposes, in particular to produce steam in steam boilers or to heat water.

Spalováním biomasy dochází k získání energie z obnovitelných zdrojů a tím k ochraně životního prostředí a úspoře omezených zásob neobnovitelných zdrojů. Jedním z nejrozšířenějších typů biomasy je v současné době dřevní štěpka různé hrubosti, piliny, hobliny a jiný odpad pocházející ze zpracování dřeva, části větví stromů nebo keřů, ale také produkty ze zemědělství jako například sláma, obiloviny anebo traviny. Ideální využití biomasy jako paliva je přímo tam, kde dochází k její produkci anebo v blízkém okolí.Combustion of biomass generates energy from renewable sources, thereby protecting the environment and saving limited reserves of non-renewable sources. One of the most widespread types of biomass is currently wood chips of various coarseness, sawdust, shavings and other waste from wood processing, tree or shrub branches, but also agricultural products such as straw, cereals or grasses. The ideal use of biomass as a fuel is where it is produced or in the vicinity.

Základním procesem před vlastním spalováním biomasy je její skladování, úprava, doprava a dávkování do spalovacího zařízení. Toto je z technického pohledu v současné době zcela běžnou a ve většině případů zvládnutou záležitostí. Biomasa bývá zpravidla uskladněna ve větším množství na jednom vyhrazeném místě nazývaném sklad paliva. Odtud je následně po částech dopravována a dávkována do spalovacího zařízení. Způsob dopravy a dávkování biomasy je závislý na použité biomase, dispozičnímu uspořádání zařízení, provozních podmínkách a technickému provedení spalovacího zařízení a lze ho obecně nazvat systémem dopravy paliva. V praxi se využívá jak kontinuálního, tak periodického systému dopravy paliva anebo jejich kombinace. Častým prvkem používaným v systému dopravy paliva je mezisklad (mezi zásobník), který je z jedné strany obecně plněn ze skladu paliva a z druhé strany řízené vyprazdňován v závislosti na provozu spalovacího zařízení.The basic process before biomass combustion is its storage, treatment, transport and dosing into the combustion plant. From a technical point of view, this is currently a common and in most cases managed matter. Biomass is usually stored in larger quantities in one dedicated place called a fuel store. From there it is subsequently transported and dosed to the combustion plant. The method of transporting and dosing of biomass depends on the biomass used, the layout of the plant, the operating conditions and the technical design of the combustion plant and can generally be referred to as a fuel transport system. In practice, both continuous and periodic fuel transport systems or combinations thereof are used. A frequent element used in a fuel transport system is an intermediate storage (between storage tanks), which on one side is generally filled from the fuel storage and on the other hand controlled emptying depending on the operation of the combustion plant.

Právě řízené a spolehlivé dávkování paliva do spalovacího zařízení je velice důležité pro udržení jeho požadovaného (optimálního) provozního stavu.It is the controlled and reliable dosing of fuel into the combustion plant that is very important for maintaining its desired (optimal) operating condition.

Při spalování „drcené“ biomasy, jakou je například štěpka, piliny, hobliny, atd., je systém dopravy paliva obvykle tvořen již zmíněným meziskladem paliva a podávacím zařízením, které může být tvořeno šnekovými dopravníky, elevátory, dopravními pásy anebo jednoúčelovými zařízeními jako je například hradlový podavač s centrálním nosným a vodícím táhlem. Spalování tohoto typu biomasy je pro provozovatele zařízení optimálním řešením. Získaná biomasa je již připravena pro spalování a není nutné vynakládat další energii pro její přípravu. V praxi dochází také k produkci „kusové“ biomasy, jakou jsou například větve stromů, keřů anebo hrubý odpad při zpracování dřeva (špalíky, odřezky desek, latí, odkorky, atd.).When burning "crushed" biomass such as wood chips, sawdust, wood shavings, etc., the fuel transport system is usually comprised of the above-mentioned intermediate fuel storage and feed device, which may consist of screw conveyors, elevators, conveyor belts or dedicated equipment such as gate feeder with central support and guide rod. Burning this type of biomass is the optimal solution for plant operators. The biomass obtained is already ready for combustion and it is not necessary to spend additional energy for its preparation. In practice, there is also the production of "lump" biomass, such as tree branches, shrubs or coarse waste in woodworking (logs, chipping boards, laths, barking, etc.).

Při zpracování „kusové“ biomasy je nutné systém dopravy paliva doplnit o aparát přípravy štěpky. Tento aparát je zastoupen nej častěji drtičem, který z kusové biomasy vytvoří drcenou biomasu požadovaných parametrů. Drtič může být zařazen již na vstupu biomasy do skladu paliva, kdy je kusová biomasa podrcena ještě před jejím skladováním. Druhým způsobem je vložení drtiče do oblasti meziskladu, kdy je kusová biomasa drcena až před vlastním dávkováním do spalovacího zařízení. Spalování tohoto typu biomasy je obecně pro provozovatele z energetického hlediska vlivem vloženého drtiče již méně ekonomicky výhodné a to i v případě, že biomasu tvoří odpad z vlastní produkce.When processing “piece” biomass, the fuel transport system must be supplemented with a chip preparation apparatus. This apparatus is most often represented by a shredder, which from the lump biomass creates crushed biomass of required parameters. The crusher can be included already at the entry of biomass into the fuel storage, when the piece biomass is crushed before its storage. The second method is to insert the crusher into the intermediate storage area, where the biomass is crushed only before it is dosed into the combustion plant. Incineration of this type of biomass is generally less economically advantageous for the operator due to the inserted shredder, even if the biomass is waste from its own production.

Výše zmíněný známý systém podávání biomasy, tedy hradlový podavač s centrálním nosným a vodícím táhlem je vytvořen tak, že je uspořádán na dně palivového kanálu, do kterého padá přisouvaný materiál z pohyblivé podlahy, která je na jednom okraji příkopu. Palivový kanál má v podstatě pravoúhlý průřez ve tvaru písmene U a kanále jsou ve vzdálenosti od sebe na jeho dně pevně uspořádaná přepadová hrabla a po délce kanálu je posuvně na dně palivového kanálu uspo-1 CZ 28337 Ul řádána přísuvná konstrukce ve tvaru žebříku kopírující dno kanálu a na ní jsou provedeny přepážky vytvořené jako pohyblivá přihmovací hrabla. Rozsah jejich pohybu je dán vzdáleností mezi dvěma pevnými přepadovými hrábly. Středem pohyblivých hrabel je vedena hnací tyč, která je na svém jednom konci napojena na táhlo hydraulického pístu a ten svým vratným pohybem zajišťuje vratný pohyb i přísuvné konstrukce s na ní upořádanými hrábly. Pevná hrabla mají v řezu trojúhelníkový tvar s delší náběžnou plochou, která je uspořádána proti pohybu posuvu paliva. Takže materiál spadne z pohyblivé podlahy do palivového kanálu. Posouvající se hrabla na přísuvné konstrukci se pohybují dopředu na a nahrnují materiál na náběžnou plochu pevného hrabla a tento pak přepadne přes pevné přepadové hráblo do před ním ležícího segmentu dna kanálu. Poté se celá přísuvná konstrukce vrátí zpět o předem danou vzdálenost a pak se zase dá do pohybu vpřed a přesouvání materiálu vpřed se opakuje ve všech segmentech.The aforementioned known biomass feed system, i.e. a gate feeder with a central support and guide rod, is formed such that it is arranged at the bottom of the fuel channel into which the inflow of material from a moving floor, which is at one edge of the ditch, falls. The fuel channel has a substantially rectangular U-shaped cross-section and the channels are spaced apart at the bottom of the fuel channel and are slidable at the bottom of the fuel channel at the bottom of the fuel channel. and there are provided baffles formed as movable receiving rakes. The extent of their movement is given by the distance between two fixed overflow rakes. A driving rod is guided through the center of the movable shafts, which is connected at one end to a hydraulic piston rod which, by its reciprocating movement, ensures reciprocating movement as well as of the infeed structure with rakes arranged thereon. The solid rakes have a triangular cross-sectional shape with a longer leading surface which is opposed to the movement of the fuel feed. Thus, the material falls from the moving floor into the fuel channel. The shifting rakes on the infeed structure move forward onto and pile the material onto the leading surface of the solid rake, and it then falls through the fixed overflow rake into the upstream segment of the channel bottom. Thereafter, the entire infeed structure is rolled back a predetermined distance and is then moved forward and the material moving forward is repeated in all segments.

I posun paliva na pohyblivé podlaze se děje analogickým způsobem nicméně směry pohybu paliva na pohyblivé desce a v palivovém kanále jsou na sebe kolmé. Ovšem zatímco mechanismus založený na pevných hrablech a přísuvných hrablech není na pohyblivé podlaze nijak zvlášť namáhán tlaky, tak v závěrečné části palivového kanálu k velkým protitlakům na dosavadních provedeních dochází. Na konci palivového kanálu totiž na něj navazuje stoupací kanál, který dopravuje palivo na rošt spalovacího zařízení. A na vstupu do stoupacího kanálu je potřeba přisouvané palivo upravit tak, aby se vešlo do vstupního otvoru stoupacího kanálu. To je řešeno tak, že těsně před otvorem do stoupacího kanálu je namontovaná střižná hrana, jejímž úkolem je naformátovat palivo dávkované dle průřezu stoupacího kanálu. Tedy zlámat dlouhé kusy dřeva a podobě. A přitom vnikají velké protitlaky proti pohybu paliva v palivovém kanále. U stávajících zařízení jsou po dně přisouvaná pohyblivá hrabla vzájemně spojena v jejich středu upevněným centrálním táhlem ovládaným hydraulikou. A pokud je odpor velký a pohyblivá hrabla nemohou dopředu kvůli nahromaděnému nezmenšenému topnému materiálu, tak se vlivem velkého tlaku hydrauliky celá dnová posuvná kulisa středovým táhlem spojných hrabel zvedá a příčí. Tím vznikají velké mechanické škody a opotřebování, což je důvodem k odstávkám a nutným opravám. Jediným řešením je pak předpřipravit kusové palivo na odpovídající velikost.Even the fuel displacement on the movable floor is done in an analogous manner, however, the directions of fuel movement on the movable plate and in the fuel channel are perpendicular to each other. However, while the mechanism based on solid rakes and infeed rakes is not particularly stressed on the moving floor, large backpressures on the prior art occur in the final portion of the fuel channel. In fact, at the end of the fuel channel, it is connected to a riser channel which transports the fuel to the grate of the combustion plant. And, at the inlet to the riser, the fuel feed must be adjusted to fit into the inlet opening of the riser. This is achieved so that a shear edge is installed just in front of the opening in the riser, the task of which is to format fuel dispensed according to the cross-section of the riser. Thus break long pieces of wood and form. At the same time, large counterpressures against the movement of the fuel in the fuel passage arise. In existing plants, movable rakes are pushed together at the bottom in the center by a centrally controlled hydraulic linkage. And if the resistance is large and the movable rakes cannot move forward due to the accumulated unrestricted heating material, then due to the high hydraulic pressure, the entire bottom sliding gate is raised and transverse by the center linkage of the connecting rakes. This causes great mechanical damage and wear, which is the reason for shutdowns and necessary repairs. The only solution is then to prepare the lump fuel to the appropriate size.

Cílem technického řešení je představit takovou konstrukci pohyblivé kulisy s pohyblivými hradly, která by zamezila výše uvedeným problémům a byla pevná, funkční a spolehlivá.The aim of the technical solution is to present such a construction of a movable gate with movable gates, which would avoid the above mentioned problems and was firm, functional and reliable.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry systém dopravy paliva při spalování biomasy a kontaminované biomasy, jehož podstata spočívá v tom, že ve vyplechovaném palivovém kanále je suvně uspořádán pohyblivý rám tvořený dvojicí postranních vodících táhel, mezi kterými je uspořádána a na ně pevně připojena sada příčně uspořádaných pohyblivých hrabel, přičemž nad vodícími táhly jsou uspořádány přítlačné lišty a na alespoň jedno postranní vodící táhlo je napojeno táhlo hydraulického válce.The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the fuel transport system for combustion of biomass and contaminated biomass, which is based on the sliding fuel channel having a movable frame consisting of a pair of lateral tie rods between which a set transversely arranged and fixed thereto. The pressure bars are arranged above the guide rods and a hydraulic cylinder rod is connected to at least one lateral guide rod.

Ve výhodném provedení je střižná hrana kanálu zezadu opatřena přírubou, na kterou je upevnitelná příruba stoupacího kanálu, který se rozšiřuje a je ve dvoudílném provedení, kdy se skládá ze vstupního kolena a přímé trychtýřovité části, kdy vstupní koleno navazuje svou přírubou na přírubu střižné hrany a spoj mezi kolenem a trychtýřovou částí je opět přírubový.In a preferred embodiment, the shear edge of the channel is provided with a flange at the rear to which the riser channel flange is mounted, which is widened and is in a two-part design comprising an inlet elbow and a straight funnel portion. the joint between the knee and the funnel part is again flanged.

V jiném výhodném provedení je vstupní koleno vyrobeno z nerezového materiálu.In another preferred embodiment, the inlet elbow is made of stainless material.

V dalším výhodném provedení jsou vstupní koleno i trychtýřovitá část opatřeny zařízením na chlazení vodou.In another preferred embodiment, the inlet elbow and the funnel portion are provided with a water cooling device.

V jiném výhodném provedení jsou střižná hrana kanálu i střižná hrana čelního pohyblivého hrabla opatřeny pevnými vyměnitelnými segmentovými noži.In another preferred embodiment, the shear edge of the channel and the shear edge of the front movable rake are provided with fixed replaceable segment blades.

V dalším výhodném provedení je systém proveden jako modulární s možností rozměrových úprav jednotlivých součástí.In another advantageous embodiment, the system is designed as modular with the possibility of dimensional adjustments of individual components.

-2CZ 28337 U1-2GB 28337 U1

Objasnění výkresůClarification of drawings

Technické řešení bude dále přiblíženo pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje celkový pohled shora na zásobovací jednotku biomasy se systémem podle technického řešení, obr. 2 představuje pohled na pro ilustraci rozříznutý systém podle technického řešení uspořádaný v palivovém kanále, obr. 3 je detail konce palivového kanálu s provedením střižné lišty, obr. 4 je detail celého posuvného rámu a obr. 5 je pohled na stoupací kanál umožňujícího dopravu paliva do spalovací komory kotle se vstupní přírubou, která navazuje na přírubu střižné hrany.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a top plan view of a biomass supply unit with the system of the present invention; FIG. 2 is a sectional view of the system of the present invention in an exemplary fuel channel; Fig. 4 is a detail of the entire sliding frame; and Fig. 5 is a view of a riser to allow fuel to be conveyed to the combustion chamber of the boiler with an inlet flange that adjoins the cutting edge flange.

Příklad uskutečnění technického řešeníExample of technical solution implementation

Na obr. 1, což je celkový pohled celkový pohled shora na zásobovací jednotku pro palivo z biomasy shora na systém podle technického řešení. Ta sestává z pohyblivé podlahy 2 známého provedení. Je to betonová plocha 3 opatřená na ní pevně uspořádanými přepadovými hrábly a to ve třech sekcích 4a, 4b a 4c, kdy jsou k segmentovaným pevným hrablům 5 přiřazeny přísuvné konstrukce ve tvaru žebříku kopírující plochu podlahy a na ní jsou provedena pohyblivá přihmovací hrabla 6, Rozsah jejich pohybuje dán vzdáleností mezi dvěma pevnými přepadovými hrábly 5. Středem pohyblivých hrabel 6 je vedena hnací tyč 7, která je na svém jednom konci napojena na táhlo 8 hydraulického válce 9 a ten svým vratným pohybem zajišťuje vratný pohyb přísuvné konstrukce s na ní upořádanými hrábly 6.In Fig. 1, which is an overall top view of the biomass fuel supply unit from above, a system according to the invention is a top view. This consists of a movable floor 2 of a known embodiment. It is a concrete surface 3 provided with fixed overflow rakes on it in three sections 4a, 4b and 4c, where the ladder-shaped infeed segments are assigned to the segmented rigid rakes 5 and follow the movable rake rakes 6, Range their moving is given by the distance between two fixed overflow rakes 5. A driving rod 7 is guided through the center of the movable rakes 6, which is connected at one end to the rod 8 of the hydraulic cylinder 9 and its reciprocating movement ensures reciprocating movement of the infeed structure with rakes 6 arranged there. .

Přísun paliva ze skladu na hydraulickou podlahu 2 je v tomto případě za pomoci manipulační techniky, například kolového nakladače. Hydraulická podlaha 2 přímo tvoří mezisklad paliva před jeho dávkováním do neznázoměného spalovacího zařízení. Jak již bylo zmíněno, tento mezisklad lze díky modularitě přizpůsobit svojí kapacitou požadované délce provozu spalovacího zařízení bez nutnosti doplňování meziskladu.The fuel supply from the warehouse to the hydraulic floor 2 is in this case by means of handling technology, for example a wheel loader. The hydraulic floor 2 directly forms an intermediate fuel storage prior to being dispensed into a combustion plant (not shown). As already mentioned, this intermediate storage can be adapted to the required length of operation of the combustion plant due to its modularity, without the need to replenish the intermediate storage.

Hydraulická podlaha 2 se nachází v zastřešeném prostoru přilehlém na hlavní budovu kotelny. Výhodou tohoto řešení hydraulické podlahy s betonovým dnem jsou v jednoduchosti, finanční dostupnosti a odolnosti vůči mechanickému poškození. Ochrana vlastních částí podélných sekcí vůči mechanickému poškození palivem je řešena vhodnou volbou použitého materiálu - otěruvzdomá ocel.Hydraulic floor 2 is located in a roofed area adjacent to the main boiler house. The advantages of this concrete floor hydraulic floor solution are its simplicity, affordability and resistance to mechanical damage. Protection of own parts of longitudinal sections against mechanical damage by fuel is solved by suitable choice of used material - abrasion-resistant steel.

Na hydraulickou podlahu 2 navazuje příčný palivový kanál 10, který je posazen pod úrovní hydraulické podlahy 2. a v něm je uspořádán systém I podle technického řešení. Přesun paliva do palivového kanálu 10 je zajištěn přímočarým vratným pohybem podélných sekcí 4a, 4b, 4c na podlaze 2. Dle potřeby je možné mít v provozu libovolnou sekci nezávisle na ostatních. Počet pohybových cyklů hrabel určuje množství přemístěného paliva z příslušné sekce.The transverse fuel channel 10 adjoins the hydraulic floor 2, which is situated below the level of the hydraulic floor 2 and in which the system I according to the invention is arranged. The transfer of fuel to the fuel duct 10 is provided by a linear reciprocating movement of the longitudinal sections 4a, 4b, 4c on the floor 2. If desired, any section can be operated independently of the others. The number of rake motion cycles determines the amount of fuel transferred from the section.

V palivovém kanále 10 je uspořádán pohyblivý rám 1T uložený ve vyplechovaném kanálu 10. Kanál 10 je tvořen plechovým dnem a boky, ve kterých je suvně zmíněný rám li, který sestává z postranních táhel 12, provedených jako ploché profily, a z podlahy se sadou příčně uspořádaných pohyblivých hrabel 13, přičemž k plechovému korytu 31 kanálu 10 je pevně ukotvena sada pevných přepadových hrabel 14. Palivový kanál 10 slouží k vlastní dopravě paliva do spalovacího zařízení a současně k jeho přesnému dávkování. Hlavní rozdíl mezi pohyblivou sekcí hydraulické podlahy 2 a pohyblivým rámem lije v konstrukčním řešení. Pohyblivý rám H je tvořen dvojicí postranních vodících táhel 12, mezi kterými jsou umístěna vlastní pohyblivá hrabla 13. Ochrana vlastních částí palivového kanálu 10 vůči mechanickému poškození palivem je řešena vhodnou volbou použitého materiálu - otěruvzdomá ocel. Počet cyklů určuje množství dávkovaného paliva.In the fuel channel 10 there is arranged a movable frame 1T housed in the sputtered channel 10. The channel 10 is formed by a metal bottom and sides in which there is a sliding frame 11 consisting of side rods 12 designed as flat profiles and a floor with a set of transversely arranged. A set of fixed overflow rakes 14 is firmly anchored to the channel trough 31 of the duct 10. The fuel duct 10 serves for the actual transport of the fuel to the combustion plant and at the same time for its accurate dosing. The main difference between the movable section of the hydraulic floor 2 and the movable frame is in the structural design. The movable frame 11 is formed by a pair of side guide rods 12 between which the movable shafts 13 are located. The protection of the fuel port 10's own parts against mechanical damage by fuel is provided by a suitable choice of the material used - wear-resistant steel. The number of cycles determines the amount of fuel dosed.

Pro pohon pohyblivého rámu 11 i sekcí hydraulické podlahy 2 je využíváno hydraulického tlakového oleje vpouštěného do jednotlivých hydraulických válců. Hydraulické táhlo pro pohyblivý rám 1_1 je zakryto krytem 25 a na obr. 2 je vidět jeho válec 15.Hydraulic pressure oil is used to drive the movable frame 11 and the hydraulic floor section 2 into the individual hydraulic cylinders. The hydraulic linkage for the movable frame 11 is covered by a cover 25 and its cylinder 15 is shown in FIG.

Zdrojem tlaku oleje je centrální hydraulický agregát. Součástí hydraulického agregátu je ventilový rozvaděč, který umožňuje vpuštění hydraulického oleje do příslušných hydraulických válců. Tato koncepce ovládání hydraulického systému umožňuje jednoduché řízení procesu dávkování paliva z řídicího systému kotle a tudíž plně automatický provoz s dálkovým ovládáním.The source of the oil pressure is the central hydraulic unit. The hydraulic power unit includes a valve distributor that allows the hydraulic oil to enter the respective hydraulic cylinders. This hydraulic control concept enables simple control of the fuel metering process from the boiler control system and thus fully automatic operation with remote control.

-3 CZ 28337 U1-3 GB 28337 U1

Na palivový kanál 10 navazuje stoupací kanál 16, který dopravuje palivo na rošt neznázoměného spalovacího zařízení. Na roštu probíhá vlastní hoření paliva uvnitř spalovací komory. Ten je na obr. 5. Stoupací kanál 16 je opatřen vstupním otvorem 17 s přírubou 18. I palivový kanál je na svém výstupním otvoru 20 opatřen přírubou 19 pro namontování stoupacího kanálu 16. Výstupní otvor 20 je zespodu tvořen podlahou kanálu 10 a shora střižnou hranou 21 s nožem 33 vyztuženou žebry 22. Ta jsou vidět na obr. 2, zatímco čelo střižné hrany 21 ie vidět zepředu na obr. 3. Na ní se nalámou dlouhé kusy paliva, hladce pak projdou otvory 20 i 17 do stoupacího kanálu 16. Ten se rozšiřuje, aby se uvolnilo napětí v posouvaném palivu a toto se mohlo rozprostřít do šířky.The fuel channel 10 is connected to a riser channel 16 which transports the fuel to the grate of a combustion plant (not shown). The grate itself burns the fuel inside the combustion chamber. This is shown in FIG. 5. The riser 16 is provided with an inlet port 17 with a flange 18. The fuel port is also provided with a flange 19 at its outlet port 20 for mounting the riser 16. The outlet port 20 is formed from the bottom of the port 10 with a cutting edge from below. 21 with the blade 33 reinforced by the ribs 22. These are seen in FIG. 2, while the cutting edge face 21 can be seen from the front in FIG. 3. Long pieces of fuel are broken on it, then the holes 20 and 17 pass smoothly into the riser 16. expands to release the tension in the fuel being fed and this can spread wide.

Na obr. 4 je vidět, že na postranní vodící táhla 12 doléhají shora přítlačné lišty 23, které je stále přitlačují ke dnu kanálu 10. Tak je zajištěno, že i v případě odporů lámaných části paliva se pohyblivý rám 11 nezvedne a tlak válců způsobí, že budou tlakem pohyblivých hrabel 13 o střižnou hranu 21 zlomena a zkrácena na potřebnou míru.It can be seen in FIG. 4 that the side guide rods 12 are abutted from above by the pressure strips 23 which still press them against the bottom of the channel 10. This ensures that even in the case of resistances of broken fuel portions, the movable frame 11 does not lift and they will be broken and shortened to the required extent by the pressure of the movable rakes 13 by the cutting edge 21.

Úkolem střižné hrany 21 je naformátovat palivo dávkované dle průřezu stoupacího kanálu 16. Při dohořívání paliva ve spalovací komoře dohází k prohořívání až do stoupacího kanálu 16. Z tohoto důvodu je stoupací kanál 16 v přední části chlazený vodou z trubky 24. Jako chladící vody lze použít například vodu z topného okruhu. Je také možné při provozu použít teplou vodu z topného systému, v tomto případě funguje stoupací kanál 16 opačným způsobem a dochází v něm k předehřevu paliva. Při tomto technickém řešení dávkování paliva je použit stoupací kanál 16 s vylepšenou konstrukcí, která spočívá v rozdělení stoupacího kanálu 16 na dvě vzájemně přírubou sešroubované části: koleno a přímá trychtýřovitá část.The purpose of the cutting edge 21 is to format fuel dispensed according to the cross-section of the riser 16. During the combustion of the fuel in the combustion chamber, the riser is up to the riser 16. For this reason, the riser 16 in the front is cooled by water from tube 24. for example water from the heating circuit. It is also possible to use hot water from the heating system during operation, in which case the riser 16 functions in the opposite way and the fuel is preheated. In this technical fuel metering solution, a riser channel 16 with an improved construction is used, which consists in dividing the riser channel 16 into two flange-bolted parts: an elbow and a straight funnel-like part.

Vzhledem k výše uvedenému riziku prohořívání paliva stoupacím kanálem 16 je také řešena problematika možného vzniku otevřeného požáru v palivovém kanálu 10. Ochrana proti požáru je zdvojená. První stupeň ochrany tvoří mechanické oddělení prostoru stoupacího kanálu 16 od palivového kanálu 10. Toto oddělení je docíleno pohyblivým hrablem 13 společně s algoritmem řízení jeho pracovního cyklu. V základní (výchozí) klidové poloze, která je na obr. 3 je čelní pohyblivé hráblo 13a zasunuto k čelu kanálu a další za ním následující pohyblivá táhla 13 doléhají na hranu zkosené zadní části před nimi uspořádaných přepadových táhel 14. První pohyblivé hráblo 13 doléhá ke střižné hraně 30, za níž je otvor vedoucí ke stoupacímu kanálu 16. Pak se pohyblivá hrabla 13 vrací zpět, až svou zadní částí dolehnou na přední část přepadových hrabel 14. Před čela pohyblivých hrabel 13 napadá biomasa, kterou pohyblivá hrabla 13 podjela svou zadní šikmou stěnou a působením táhla se zase všechny pohyblivá hrabla 13 sunou vpřed, tlačí před sebou biomasu a ta přepadává přes přepadová hrabla 14 do blízkosti dalšího pohyblivého hrabla 13. Po ukončení pracovního cyklu hrabla 13, což je přímočarý vratný pohyb, dojde k opětovnému ustavení pohyblivého hrabla 13 do výchozí polohy. Tato poloha je hlídána senzory a operátorovi signalizována v řídicím systému. Při nedosažení koncové výchozí polohy je operátor upozorněn výstražným hlášením. Druhý stupeň ochrany tvoří v místě přechodu palivového kanálu 10 do stoupacího kanálu 16 přivedená požární voda. Spouštění požární vody je řízeno automaticky dle skutečné teploty v tomto uzlu. Po překročení v řídicím systému nastavené teploty dojde k rozstřiku hasící vody do stoupacího kanálu 16.In view of the above risk of fuel burning through the riser channel 16, the issue of possible open fire in the fuel channel 10 is also addressed. The fire protection is doubled. The first stage of protection is the mechanical separation of the riser duct 16 from the fuel duct 10. This separation is achieved by the movable rake 13 together with an algorithm for controlling its duty cycle. In the home (starting) position shown in FIG. 3, the front movable rake 13a is retracted to the channel face, and subsequent successive movable rods 13 abut the edge of the tapered rear portion of the pre-arranged overflow bars 14. The first movable rake 13 bears against the cutting edge 30 behind which the opening leading to the riser channel 16 is thereafter. The movable shafts 13 then return to their rear end on the front of the overflow shafts 14. The biomass is attacked by the movable shafts 13 in front of the movable shafts. all the movable rakes 13 push forward again, pushing the biomass in front of them and falling over the overflow rakes 14 into the vicinity of the next moving rake 13. Upon completion of the working cycle of the rake 13, which is a linear reciprocating movement, the moving rake is re-established. 13 to the starting position. This position is monitored by sensors and signaled to the operator in the control system. If the end position is not reached, the operator is alerted by a warning message. The second degree of protection comprises the fire water supplied at the point where the fuel duct 10 passes into the riser 16. The triggering of the fire water is controlled automatically according to the actual temperature in this node. When the set temperature is exceeded in the control system, the extinguishing water is sprayed into the riser duct 16.

Speciální konstrukce systému v palivovém kanále je klíčovým prvkem tohoto technického řešení systému dopravy biomasy a kontaminované biomasy pro dávkování kusového paliva bez nutnosti jeho dodatečné přípravy pro spalování. Jak již bylo zmíněno, tato speciální konstrukce palivového kanálu umožňuje spalování drceného paliva, kusového paliva anebo jejich kombinací v různém poměru. Toho je docíleno zrušením středového podélného táhla a průvlaků v kombinaci s větším zdvihem hydraulického válce při snížení počtu vlastních pohyblivých hrabel 13.The special design of the system in the fuel channel is a key element of this technical solution of the biomass and contaminated biomass transport system for lump fuel dosing without the need for additional preparation for combustion. As already mentioned, this special design of the fuel channel allows the combustion of crushed fuel, lump fuel, or a combination thereof in varying proportions. This is achieved by eliminating the central longitudinal linkage and dies in combination with a larger stroke of the hydraulic cylinder while reducing the number of movable rakes 13.

Palivový kanál 10 je tvořen ocelovým korytem 31 pevně zabudovaným v betonových základech, jedním svařeným ocelovým pohyblivým rámem 11 s pohyblivými hrábly 13 a sadou pevných hrabel 14. Součástí ocelového koryta je vyztužené čelo tvořené přírubou 19 pro napojení na stoupací kanál 16 a střižnou hranou 21 s pevným vyměnitelným segmentovým nožem. Na opačné straně koryta jsou vyztužená záda přizpůsobena pro upevnění hydraulického válce pohonu pohyblivého rámu.The fuel channel 10 is comprised of a steel trough 31 firmly embedded in concrete foundations, one welded steel movable frame 11 with movable rakes 13 and a set of rigid rakes 14. The steel trough includes a reinforced face formed by a flange 19 for connection to the riser 16 and shear 21s with fixed replaceable segment knife. On the opposite side of the trough, the reinforced back is adapted to mount the hydraulic cylinder of the movable frame drive.

-4CZ 28337 Ul-4GB 28337 Ul

Koryto 31 je vyplechováno otěruvzdomým materiálem. Dno koryta 31 je plechové v celé své ploše, boky koryta 31 v celé své délce až do výšky přítlačných lišt 23. Nad přítlačnými lištami 23 tvoří boky již betonový základ hydraulické podlahy 2 a přilehlých zpevněných ploch.The trough 31 is filled with abrasion-resistant material. The bottom of the trough 31 is sheet-metal in its entire area, the sides of the trough 31 in its entire length up to the height of the pressure rails 23. Above the pressure rails 23, the sides already form the concrete foundation of the hydraulic floor 2 and the adjacent reinforced surfaces.

Skříň 32 hydraulického válce je tvořena dnem ze silného plechu a vyztuženého čela pro roznesení síly od hydraulického válce na postranní podélná táhla tvořená bočními profily 12 a horním plechovým krytem 30. Horní kryt 30 slouží ke zvýšení torzní tuhosti skříně hydraulického válce a současně obsahuje menší servisní otvor pro přístup k hydraulickému válci a jeho upevnění na skříň 32. Postranní podélná táhla 12 jsou tvořena dvojicí vzájemně svařených válcovaných profilů a výztuh. Kontaktní plochu pro přítlačné lišty 23 tvoří výstelka z otěruvzdomého plechu přivařená na horní stranu podélného táhla. Vlastní pohyblivá hrabla 13 jsou svařena z ocelového plechu, který je na hřbetu a čele otěruvzdomý a tvoří uzavřenou skříňovou konstrukci. Tato táhla 13 jsou obdobné konstrukce jako vlastní pevné hráblo 14. Celní pohyblivé hráblo 13a se od ostatních odlišuje v rozměrech a v přítomnosti segmentového nože 29 na horní hraně, který slouží spolu s pevným segmentovým nožem 33 k formátování paliva na velikost průřezu stoupacího kanálu 16.The hydraulic cylinder housing 32 is formed by a thick sheet metal bottom and a reinforced face for exerting force from the hydraulic cylinder to the lateral longitudinal rods formed by the side profiles 12 and the upper metal cover 30. The upper cover 30 serves to increase the torsional rigidity of the hydraulic cylinder housing and The side longitudinal rods 12 are formed by a pair of welded rolled profiles and stiffeners. The contact surface for the pressure strips 23 is formed by a wear-resistant sheet metal lined welded to the upper side of the longitudinal rod. The movable rakes 13 are welded from a steel sheet which is abrasion-resistant on the spine and the face and forms a closed box structure. These rods 13 are similar in structure to the rigid rake 14. The movable rake 13a differs from the others in dimensions and in the presence of a segment knife 29 at the upper edge which together with the fixed segment knife 33 serves to format fuel to the cross-sectional area of the riser channel 16.

Přítlačné lišty 23 jsou upevněny na boční vyplechování kanálu. Jsou demontovatelné s možností seřízení přítlaku vlivem opotřebení. Kontaktní plochu přítlačných lišt 23 tvoří výstelka z otěruvzdomého plechu.The pressure strips 23 are fixed to the lateral ducting. They are removable with the possibility of adjusting the pressure due to wear. The contact surface of the pressure strips 23 is formed by a lining of wear-resistant sheet metal.

Pohyblivé hráblo 13 a přítlačné lišty 23 jsou konstrukčně řešeny jako částečně montované. Díky tomu je možné provádět demontáž, kontrolu, opravy a případnou výměnu opotřebovaných částí pohyblivého hrabla 13 v době odstávky.The movable rake 13 and the pressure strips 23 are designed to be partly assembled. As a result, it is possible to dismantle, inspect, repair and possibly replace worn parts of the movable rake 13 during the outage.

Vlastní provedení pevných přepadových hrabel 14 je konstrukčně shodné jako u běžných systémů dávkování paliva, pouze není rozděleno středovým podélným táhlem.The actual design of the fixed overflow rakes 14 is structurally the same as in conventional fuel metering systems, but is not divided by a central longitudinal rod.

Pro lepší využití předností speciální konstrukce palivového kanálu 10 bylo navrženo též speciální konstrukční řešení stoupacího kanálu 16. Tento stoupací kanál 16 je v provedení dvoudílném oproti běžně používaným jednodílným. Skládá se ze vstupního kolena 26 a přímé trychtýřovité části 27. Vstupní koleno 26 navazuje na čelo palivového kanálu 10 a je k němu připevněno pomocí přírubového spoje. Na vstupní koleno 26 navazuje přímá trychtýřová část 27, která je druhým koncem zabudována přímo do spalovacího zařízení, což je kotel. Spoj mezi kolenem 26 a trychtýřovou částí 27 je opět přírubový.In order to better exploit the advantages of the special design of the fuel channel 10, a special constructional design of the riser 16 has also been proposed. It consists of an inlet elbow 26 and a straight funnel-shaped portion 27. The inlet elbow 26 is connected to the face of the fuel channel 10 and is secured thereto by a flange connection. The inlet elbow 26 is connected to a direct funnel portion 27, which is built into the combustion device, the boiler, by the other end. The joint between the elbow 26 and the funnel portion 27 is again flanged.

Vstupní koleno 26 je vyrobeno z nerezového materiálu. Tím je zamezeno vzniku povrchové koroze z důvodu přítomnosti vlhkého paliva anebo hasící vody. Výsledkem je menší odpor při dopravě paliva vlivem tření. Druhou· předností odděleného kolena 26 je jeho variabilita a relativně nenákladná výměna za jiné provedení, např. změna rádiusu, doplnění o pomocný rozrušovací mechanizmus, atd., například při dodatečné změně typu paliva, popřípadě při vlastním opotřebení kanálu bez nutnosti nákladné demontáže trychtýřovité části 27 ze spalovacího zařízení. Koleno 26 může být též v provedení chlazeném vodou obdobně jaké trychtýřovitá část 27.The inlet elbow 26 is made of stainless steel. This prevents surface corrosion due to the presence of wet fuel or extinguishing water. The result is less friction resistance when transporting fuel. A second advantage of the separate elbow 26 is its variability and relatively inexpensive replacement for another embodiment, eg radius change, supplementary auxiliary shear mechanism, etc., for example in the case of additional fuel type change or in the actual wear of the duct without costly dismantling of the funnel 27 from the combustion plant. The elbow 26 may also be of a water-cooled design similar to that of the funnel portion 27.

Vlastní provedení trychtýřovité části 27 je konstrukčně shodné jako u běžných systémů dávkování paliva. Provedení duplikátorové s vodním chlazením. Zabudování výstupního konce trychtýřovité části 27 přímo do spalovací komory kotle.The design of the funnel-shaped portion 27 is structurally identical to conventional fuel metering systems. Duplicator design with water cooling. Installation of the outlet end of the funnel-shaped portion 27 directly into the combustion chamber of the boiler.

Představené technické řešení představuje optimální řešení pro spalovací zařízení o výkonu 3 MW s nepřetržitým provozem a s meziskladem paliva na 2 dny provozu.The presented technical solution represents the optimum solution for 3 MW combustion plants with continuous operation and intermediate fuel storage for 2 days of operation.

Řeší se problematika dávkování kusového paliva bez nutnosti jeho dodatečné přípravy pro spalování. Při spojení tohoto řešení systému dopravy s vhodným spalovacím zařízením umožňujícím spalování kusového paliva vznikne ideální řešení použitelné zejména pro zpracovatele dřeva.The problem of dosing of lump fuel without the necessity of its additional preparation for combustion is solved. Combining this transport system solution with a suitable lump fuel combustion device results in an ideal solution particularly useful for woodworkers.

Navržený systém dopravy paliva je schopen pracovat s kusy paliva až do délky 500 mm a průměru do 50 mm u tvrdého dřeva. V případě spalování měkkého dřeva může být průměr jednotlivých kusů paliva až 60 mm.The proposed fuel transport system is capable of handling pieces of fuel up to a length of 500 mm and a diameter of up to 50 mm for hardwood. In the case of burning softwood, the diameter of individual pieces of fuel can be up to 60 mm.

Druhou předností tohoto řešení je fakt, že dokáže kromě kusového paliva dopravovat a dávkovat také drcené palivo stejně jako běžně v praxi používané systémy. Anebo kombinaci drcenéhoThe second advantage of this solution is the fact that in addition to lump fuel, it is able to transport and dispose of shredded fuel as well as commonly used systems. Or a combination of crushed

-5CZ 28337 Ul a kusového paliva, které je již pro běžně používané systémy nevhodné. Tato univerzálnost navrženého systému dopravy umožňuje provozovateli udržet optimální podmínky provozu spalovacího zařízení pro různé typy paliva.-5GB 28337 U1 and lump fuel which is no longer suitable for commonly used systems. This versatility of the proposed transport system allows the operator to maintain optimal operating conditions of the combustion plant for different types of fuel.

Navrhované řešení je složené z několika oddělených zařízení, která lze přizpůsobit přesně dispozičním a kapacitním požadavkům provozovatele.The proposed solution consists of several separate facilities that can be adapted precisely to the layout and capacity requirements of the operator.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

A fuel transport system for combusting biomass and contaminated biomass downstream of a fuel infeed movable floor and housed in an adjacent fuel channel in which the overflow strips and movable infeed strips are fixed, and at the end of the fuel channel a shear edge is provided for the projecting The movement of the movable rail structure is provided by a hydraulic cylinder linkage, characterized in that a movable frame (11) is displaceably disposed in the sputtered fuel channel (10) formed by a pair of lateral tie rods (12) between which it is arranged and A set of transversely arranged movable shafts (13, 13a) is rigidly connected, wherein pressure bars (23) are arranged above the guide rods (12) and a hydraulic cylinder rod (15) is connected to at least one lateral guide rod (12).

System according to claim 1, characterized in that the cutting edge (21) of the fuel channel (10) is provided at the rear with a flange (19) to which the flange (18) of the riser channel (16) extends and is a two-part embodiment comprising an inlet elbow (26) and a straight funnel-like part (27), wherein the inlet elbow (26) connects with its flange (18) to the flange (19) of the cutting edge (21) and the joint between the elbow (26) and the funnel part (27) is again flanged.

System according to claim 2, characterized in that the inlet elbow (26) is made of stainless material.

System according to claim 2 and 3, characterized in that the inlet elbow (26) and the funnel-like part (27) are provided with a water cooling device.

System according to claim 1, characterized in that the cutting edge (21) and the cutting edge of the front movable rake (13a) are provided with fixed replaceable segment blades (29, 33).

System according to claim 1, characterized in that it is modular, with the possibility of dimensional modifications of individual components.