CZ290585B6 - Parní generátor s integrovaným odlučovačem prachu - Google Patents
Parní generátor s integrovaným odlučovačem prachu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ290585B6 CZ290585B6 CZ19983039A CZ303998A CZ290585B6 CZ 290585 B6 CZ290585 B6 CZ 290585B6 CZ 19983039 A CZ19983039 A CZ 19983039A CZ 303998 A CZ303998 A CZ 303998A CZ 290585 B6 CZ290585 B6 CZ 290585B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- steam generator
- partition
- vertical
- flow
- gas passage
- Prior art date
Links
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 103
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 44
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 22
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 20
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 16
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
- B01D45/06—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by reversal of direction of flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/008—Adaptations for flue-gas purification in steam generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
- F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
- F23J15/022—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
- F23J15/027—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using cyclone separators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
Parn gener tor s integrovan²m odlu ova em prachu obsahuje spalovac komoru (1), radia n st (2) a konvek n st (3) a je opat°en alespo dv ma svisl²mi plynov²mi pr chody (4 a 5), n sleduj c mi za spalovac komorou (1), mezi nimi proud c kou°ov plyny nebo spaliny (12) v ka d m p° pad vykazuj ohyb o 180.degree.. Spalovac komora (1) a svisl² plynov² pr chod (4) jsou vz jemn od sebe odd leny prost°ednictv m prvn p°ep ky (14), zat mco svisl plynov pr chody (4 a 5) jsou vz jemn od sebe odd leny prost°ednictv m druh p°ep ky (6), p°i em v oblasti ohybu proud n kou°ov²ch plyn nebo spalin (12) ze svisl ho plynov ho pr chodu (4) s dol sm °uj c m proud n m do svisl ho plynov ho pr chodu (5) se vzh ru sm °uj c m proud n m je uspo° d na n levka (7), opat°en alespo jedn m v²stupn m otvorem (16) pro odv d n prachu. Druh p°ep ka (6) je na sv m spodn m konci vytvo°ena tak, e pr choz plocha pro kou°ov plyny nebo spaliny (12), proud c ze svisl ho plynov ho pr chodu (4) s dol sm °uj c m proud n m do svisl ho pr chodu (5) se vzh ru sm °uj c m proud n m, m prom nnou hodnotu p°es celou °ku, p°i em je uveden pr choz plocha men ve st°edu ne na vn j ch stran ch.\
Description
Parní generátor s integrovaným odlučovačem prachu
Oblast techniky
Vynález se týká parního generátoru s integrovaným odlučovačem prachu, přičemž tento parní generátor sestává ze spalovací komory, z radiační části a z konvekční části a má alespoň dva plynové průchody, které následují za spalovací komorou, přičemž v každém z těchto plynových průchodů dochází k ohybu proudu o 180°.
Dosavadní stav techniky
V současné době jsou kotle, používané ve spalovnách odpadků v zemích střední Evropy, především takové, u kterých plyn, proudící ven ze spalovací komory, proudí prvním volným plynovým průchodem s dolů směřujícím prouděním do druhého volného plynového průchodu se vzhůru směřujícím prouděním a následovně do vodorovného svazkového průchodu.
Kromě těchto vodorovných parních generátorů jsou rovněž známy svislé parní generátory pro spalovny odpadků, které bývají obvykle tříkanálového nebo čtyřkanálového typu, např. podle K. J. Thomé-Kozmiensky: Thermische Abfallbehandlung- „Tepelné zpracování odpadů“ EF Verlag fur Energie und Umwelttechnik GmbH, 1994, str. 390 až 420.
Velké pece s připojenými vícekanálovými kotli jsou rovněž často využívány ve spalovnách pevných látek, jako je například dřevní hmota a biomasa. Ve volných průchodech je mimo jiné poletující popílek odlučován a odváděn. Poletující popílek představuje významný materiálový problém, a to zejména ve spalovnách odpadků, neboť poletující popílek je vysoce kontaminován a musí být proto ukládán jako zvláštní odpad.
Volné plynové průchody parních generátorů byly až dosud konstruovány zejména jako pravoúhlé či obdélníkové kanály, jejich podélné řezy byly povětšinou zcela shodné.
Zatímco velký význam byl dosud přikládán pouze provozně spolehlivému odvádění prachových částic, které se při Čištění odlupují nebo které odpadávají ze stěn, pak množství prachu na výstupu z kotle se mezitím stalo kvalitativním znakem pro spalování a vůbec pro konstrukci kotle a musí být zákazníkovi výrobcem zaručeno.
U shora popsaných pecí je ze spalovací komory přinášeno poměrně velké množství prachu, 2 až 5 g/Nm3. Tato průměrně vysoká prachová frakce je velmi nežádoucí, neboť způsobuje následující problémy.
Prach se ukazuje na topných či výhřevných plochách, takže tyto plochy musejí být odpovídajícím způsobem předimenzovány.
Ve stanicích pro mnohé čištění plynu, umístěných pod kotlem, musí být pro účely odstraňování prachu používáno nákladných elektrostatických filtrů a praček.
Ve vodorovné části kotle pak nahromaděný prach přispívá ke katalytickému vytváření dioxinu. K této reakci, tzv. Denovo syntéze, dochází tehdy, kdy plyn, obsahující kyslík a chlorové frakce, přichází do styku při teplotách mezi 250 a 500 °C a po dobu trvání pouze několika vteřin s katalyzátorem. V daném případě působí jako katalyzátor samotný prach. Proudící plyn a prachové částice, které na výstupu ze spalovací komory skutečně neobsahují žádný dioxin, začnou tento dioxin obsahovat znovu při teplotách pod 500 °C, a to právě v důsledku uvedené Denovo syntézy.
-1 CL 290585 B6
Ukládání prachu, obsahujícího dioxin, na skládky je velmi nákladným problémem z hlediska ochrany životního prostředí.
Mokré čištění odpadních plynů, obsahujících dioxin, je velmi náročné a složité.
Současné požadavky na obsah prachu v surovém pecním plynu, které jsou zhruba 1 až 2 g/Nm3, nelze nadále dodržet pouze prostřednictvím topných opatření. U zařízení pro „vysokou selektivní katalytickou redukci prachu“, kde katalyzátory NOX jsou uspořádány nad proudem čištěného plynu a nad elektrostatickými filtry, je vyžadováno dokonce množství prachu menší než ίο 1 g/Nm3, přičemž však v důsledku tohoto uspořádání je denitrogenační reaktor proudícího plynu zahlcován prachem a má proto pouze velmi omezenou životnost.
Patentové spisy DE-A1-28 05 671 a EP-A1-0 177 667 popisují zařízení pro ohyb proudu plynů, proudících ve vícekanálovém kotli, u kterého jsou v oblasti ohybu svislého průchodu uspořádány 15 vodicí desky nebo vícelopatkové kaskády. Ty jsou konstruovány takovým způsobem., aby docházelo pokud možno k co nejmenším tlakovým ztrátám a k co nejmenšímu usazování prachu.
V porovnání s parními generátory, které mají svislé průchody bez uvedených vodicích desek nebo vodicích kaskád v oblasti ohybu proudu, jsou tato řešení z hlediska průtoku plynu, přestože představují určité zlepšení, nicméně naprosto nevhodná pro efektivní odlučování prachu.
V patentovém spise EP-A1-0 748 674 je popisován způsob a zařízení pro snižování obsahu prachu v parních generátorech, majících alespoň dva svislé plynové průchody shora popsaného typu.
Způsob je charakterizován tím, že v oblasti ohybu proudu plynu ze svislého plynového průchodu sdolů směřujícím prouděním do svislého plynového průchodu se vzhůru směřujícím prouděním je odlučování prachu v tomto bodě zlepšeno instalací zón pro utišení proudu, přičemž je plyn odváděn přímo z této oblasti.
Odpovídající příslušné zařízení je charakterizováno tím, že v těchto oblastech je přední stěna a/nebo zadní stěna parního generátoru konstruována jako dvojitá stěna, přičemž mezi těmito dvěma stěnami dvojité stěny jsou umístěny zóny pro utišení proudu, ve kterých je prach efektivně odlučován. U alternativní konstrukce je přepážka mezi svislými plynovými průchody ohnuta ve 35 své spodní části ve směru ke svislému plynovému průchodu s dolů směřujícím prouděním, takže průřezová plocha plynového kanálu je v této oblasti redukována.
Výraznou nevýhodou tohoto řešení je však skutečnost, že přídavné armatury či součásti, jako je například vnitřní stěna s odraznými deskami nebo usměrňovačům plechy, představují značné 40 riziko, že dojde k jejich zanesení či dokonce ucpání.
Podstata vynálezu
Účelem tohoto vynálezu je pokusit se odstranit veškeré shora uvedené nevýhody. Předmět tohoto vynálezu je založen na tom, že byl vyvinut parní generátor s integrovaným odlučovačem prachu, přičemž tento parní generátor má alespoň dva svislé plynové průchody, následující za spalovacím prostorem, a to v každém případě s ohybem proudu plynu o 180°, přičemž je odlučování prachu zdokonaleno, aniž by bylo proudění plynu nějakým způsobem narušováno prostřednictvím 50 dodatečných armatur či součástí, umístěných v ohybové zóně svislých plynových průchodů.
U parního generátoru s integrovaným odlučovačem prachu, kterýžto parní generátor obsahuje spalovací komoru, radiační část a konvekční část a je opatřen alespoň dvěma svislými plynovými průchody, následujícími za spalovací komorou, mezi nimiž proudící kouřové plyny nebo spaliny 55 v každém případě vykazují ohyb o 180°, jsou spalovací komora a svislý plynový průchod
-2CZ 290585 B6 vzájemně od sebe odděleny prostřednictvím první přepážky, zatímco svislé plynové průchody jsou vzájemně od sebe oddělen) prostřednictvím druhé přepážky, přičemž v oblasti ohybu proudění kouřových plynů nebo spalin ze svislého plynového průchodu s dolů směřujícím prouděním do svislého plynového průchodu se vzhůru směřujícím prouděním je uspořádána nálevka, opatřená alespoň jedním výstupním otvorem pro odvádění prachu. Shora uvedeného účelu je podle tohoto vynálezu dosaženo tak, že druhá přepážka je na svém spodním konci vytvořeno tak, že průchozí plocha pro kouřové plyny nebo spaliny, proudící ze svislého plynového průchodu s dolů směřujícím prouděním do svislého plynového průchodu se vzhůru směřujícím prouděním, má proměnnou hodnotu přes celou šířku, přičemž je uvedená průchozí plocha menší ve středu než na vnějších stranách.
Výhoda předmětu tohoto vynálezu spočívá v tom. že odlučování prachu z prachem plynu je v podstatě zlepšeno v oblasti ohybu proudu. Nejsou zde žádné přídavné součásti či armatury, které by způsobovaly riziko zanešení nebo ucpání. Namísto toho je však proudění v kotli využito pro odlučování prachu, a to zejména využitím a zesílením jeho třírozměrné struktury, která vzniká v důsledku ohybu proudu o 180°.
Setrvačné a zdvihací síly způsobují vznik sekundárního proudění, které vede k dvojitému pohybu plynu. Tento spirálovitý pohyb se rovněž přenáší na prachové částice a může jej být využito k odlučování těchto prachových částic, pokud je příslušně zesílen.
Je velice příhodné, je-li navíc první přepážka konstruována na svém horním konci tak, že průchozí plocha pro plyn, proudící ze spalovací komory do svislého plynového průchodu s dolů směřujícím prouděním, má proměnnou, to znamená nekonstantní hodnotu, přes celou šířku, přičemž průchozí plocha je větší ve středu než na vnějších okrajích. Sekundární proudění je tak dodatečně posíleno, takže odlučování prachu může být ještě dále zdokonaleno.
Je výhodné, má-li parní generátor druhou přepážku mezi dolů směřujícím průchodem a vzhůru směřujícím průchodem, přičemž spodní konec této přepážky je konstruován tak, že vytváří radlici, jejíž hrana, neboli okraj bočních ploch, vytváří spodní konec přepážky a vyčnívá do plynového kanálu s dolů směřujícím prouděním. Plynový kanál je tak ve své střední části zúžen.
V důsledku tohoto výhodného konstrukčního provedení je na jedné straně proudění ohnuto směrem ven k boční stěně plynového průchodu a na druhé straně je směr otáčení či rotace plynových vírů, vytvářených během každého ostrého ohybu proudění, změněn, neboť plynové víry proudí směrem dolů v oblasti stěny, takže lze říci, že směr jejich rotace v oblasti ohybu z dolů směřujícího průchodu do vzhůru směřujícího průchodu je opačný vzhledem ke směru rotace, ke které by docházelo bez uplatnění řešení podle tohoto vynálezu.
Je rovněž výhodné, jestliže spodní konec přepážky není trojrozměrný, avšak má-li jako zbývající přepážka rovinný tvar, jehož spodní konec je konstruován ve tvaru písmene V nebo ve stupňovitém tvaru nebo v lichoběžníkovitém tvaru.
Uvedeným opatřením je sekundární proudění posíleno, přičemž je odlučování prachu zdokonaleno v důsledku sekundárního víru. Tento účinek je dále posílen tím, že spodní konec přepážky je ohnut ve směru svislého plynového průchodu s dolů směřujícím prouděním.
Tato výhodná provedení spodního konce druhé přepážky jsou rovněž výhodná pro horní konec první přepážky. Kombinací těchto přepážek, zkonstruovaných v souladu s předmětem tohoto vynálezu, lze docílit sekundárního proudění, které je ještě dále posíleno, čímž dojde kještě výraznějšímu zlepšení odlučování prachu.
A navíc je velmi účelné, je-li svislý plynový průchod s dolů směřujícím prouděním dále podrozdělen na alespoň dva kanály, oddělené od sebe vzájemně bočními stěnami. Vznikne tak dva nebo
-3 CZ 290585 B6 více kanálů, každý s dvojitou spirálou, což společně s přídavnými bočními stěnami přispěje k dalšímu zdokonalení při odlučování prachových částic.
A navíc je účelné, jsou-li v nejnižším bodě ohybu provedeny alespoň dva výstupní otvory pro odvádění prachu, přičemž tyto otvory absorbují a stabilizují dvojité víry, které se zde nalézají. Tyto víry se udržují lépe ve dvou nálevkách než pouze v jedné, neboť odrazová oblast, výhodná pro odlučování prachu, je potom větší.
A konečně je výhodné, pokud jsou veškeré kanály nebo veškeré součásti, které jsou zahrnuty v oblasti ohybu proudu plynu, integrovány do přirozeného cirkulačního systému parního generátoru, a pokud jsou pro odstraňování prachu uspořádána čisticí ústrojí, zejména odpichové mechanizmy.
Přehled obrázků na výkresech
Úplnější porozumění předmětu tohoto vynálezu a mnoha dalším jeho výhodám bude možno docílit na základě následujícího podrobného popisu, který je prováděn v souvislosti s přiloženými výkresy, na kterých je znázorněno několik příkladných provedení předmětu tohoto vynálezu, týkajících se parního generátoru se dvěma svislými volnými plynovými průchody a s vodorovným svazkový m průchodem, tak jak je to často používáno ve spalovnách odpadků.
Na jednotlivý ch obrázcích výkresů jsou znázorněna následující vyobrazení.
Obr. 1 znázorňuje částečný podélný řez parním generátorem podle tohoto vynálezu v první konstrukční variantě.
Obr. 2 znázorňuje axonometrický pohled na přepážku u první konstrukční varianty předmětu tohoto vynálezu, a to při pohledu podél čáry II—II z obr. 1.
Obr. 3 znázorňuje axonometrický pohled na přepážku u druhé konstrukční varianty předmětu tohoto vynálezu, a to při pohledu podél čáry III—III z obr. 1.
Obr. 4 znázorňuje axonometrické perspektivní vyobrazení parního generátoru, známého z dosavadního stavu techniky, přičemž jsou zde vyznačeny profily proudění.
Obr. 5 znázorňuje axonometrické perspektivní vyobrazení parního generátoru ve stejné konstrukční variantě podle tohoto vynálezu, jako je znázorněna i na obr. 1, přičemž jsou zde vyznačeny profily proudění.
Obr. 6 znázorňuje axonometrický pohled na přepážku ve třetí konstrukční variantě.
Obr. 7 znázorňuje částečný podélný řez v ohybové oblasti mezi plynovým průchodem s dolů směřujícím prouděním a plynovým průchodem se vzhůru směřujícím prouděním, a to ve čtvrté konstrukční variantě parního generátoru podle tohoto vynálezu.
Obr. 8 znázorňuje pohled podél čáry VIII—Vlil, vedené na obr. 7.
Obr. 9 znázorňuje částečný podélný řez v ohybové oblasti mezi plynovým průchodem s dolů směřujícím prouděním a plynovým průchodem se vzhůru směřujícím prouděním, a to v páté konstrukční variantě parního generátoru podle tohoto vynálezu.
Obr. 10 znázorňuje pohled podél čáry X-X, vedené na obr. 9.
-4CZ 290585 B6
Obr. 11 znázorňuje axonometrický perspektivní pohled na parní generátor v šesté konstrukční variantě podle tohoto vynálezu, přičemž jsou zde vyznačeny profily sekundárního proudění.
Na obrázcích výkresů jsou zobrazeny pouze ty prvky a součásti, které jsou podstatné a nezbytné pro pochopení předmětu tohoto vynálezu. U spalovny není například znázorněn spalovací rošt a systém pro odvádění strusky. Směry proudění médií jsou zde vyznačeny pomocí šipek.
Příklady provedení vynálezu
S odkazem na přiložené výkresy, kde vztahové značky označují shodné nebo odpovídající části zařízení v několika různých pohledech, lze říci, že na obr. 1 je znázorněn částečný podélný řez parním generátorem s přirozeným cirkulačním systémem pro spalovnu odpadků.
Kotlem je zde takzvaný kotel, který sestává ze spalovací komory 1, z radiační části 2 a z konvekční části 3. Radiační část 2 zahrnuje první svislý volný plynový průchod 4 a druhý svislý volný plynový průchod 5, přičemž tyto dva průchody 4 a 5 jsou vzájemně od sebe odděleny v podstatě svislou přepážkou 6.
V oblasti ohybu proudu plynu mezi dvěma volnými průchody 4 a 5 se první přepážka 14 a svislá stěna 15 kotle zužují do nálevkovitého tvaru. Nálevka 7, která je jimi vytvořena a která má mezní stěny 8 a 9, je na svém spodním konci opatřena výstupním otvorem 16 pro odloučené prachové částice Γ7.
Druhý svislý volný plynový průchod 5, tj. svislý průchod s prouděním kouřových plynů nebo spalin 12 směrem vzhůru, je následován konvenční částí 3 kotle. Tato konvekční část je představována vodorovným svazkovým průchodem _f8. Na spodní straně tohoto vodorovného svazkového průchodu 18 je uspořádáno větší množství dalších nálevek 19, kterými je odváděn další dioxin obsahující poletující prach 20. Kotel, který byl právě popsán je z dosavadního stavu techniky velmi dobře a široce znám.
Kouřové plyny nebo spaliny 12. přicházející ze spalovací komory 1, které jsou kontaminovány prachovými částicemi 1_7, proudí nejprve směrem vzhůru, poté je jejich proudění pootočeno o 180° na vstup do prvního svislého volného plynového průchodu 4, kouřové plyny nebo spaliny 12 proudí směrem dolů svislým volným plynovým průchodem 4, načež je jejich proudění pootočeno opět o 180°, a to v oblasti nálevky 7, takže kouřové plyny nebo spaliny 12 proudí směrem vzhůru druhým svislým volným plynovým průchodem 5 a konečně přicházejí do vodorovného svazkového průchodu 18, přičemž předtím proudí do stanice pro mokré čištění plynu, která není na obrázcích výkresů znázorněna a která je umístěna směrem dolů od předmětného kotle.
Předmět tohoto vynálezu má významný účinek v oblasti ohýbání proudu plynu z prvního svislého volného plynového průchodu 4 a prouděním kouřových plynů nebo spalin 12 směrem dolů do druhého svislého volného plynového průchodu 5 s prouděním kouřových plynů nebo spalin 12 směrem vzhůru.
Přepážka 6 mezi těmito dvěma průchody 4 a 5 je ve své spodní oblasti zkonstruována takovým způsobem, že průchozí oblast pro kouřové plyny nebo spaliny 12 ze svislého volného plynového průchodu 4 s prouděním směrem dolů do svislého volného plynového průchodu 5 s prouděním směrem vzhůru má proměnnou, nekonstantní, hodnotu podél celé šířky, přičemž průchozí oblast je ve svém středu menší než na vnějších okrajích.
Kouřové plyny nebo spaliny 12 ze spalovací komory 1 spalovny odpadků obsahují poměrně velké množství prachových částic 17, přibližně 2 až 5 g/Nm3. Tato poměrně vysoká prachová frakce je redukována prostřednictvím popisovaného ústrojí, přičemž ke snižování množství této prachové frakce v kouřových plynech nebo spalinách 12 dochází ještě předtím než kouřové plyny
-5CZ 29058S B6 nebo spaliny 12 vstoupí do konvekční části 3 kotle, a to zejména v oblasti obracení proudu plynu ze svislého volného plynového průchodu 4 s prouděním směrem dolů do svislého volného plynového průchodu 5 s prouděním směrem vzhůru.
Prachové částice 17, které jsou v této oblasti oddělovány či odlučovány, jsou odváděny výstupním otvorem 16 a jsou ochlazovány hašením, dušením nebo chlazením, přičemž se vyvíjí kyslík, takže je tímto způsobem potlačována tvorba dioxinu.
U jednoho výhodného příkladného provedení předmětu tohoto vynálezu jsou prachové částice 17 10 odváděny alespoň ve dvou bodech na nejnižším bodě otočky směru proudění, neboť odlučovací podmínky pro prachové částice 17 jsou zde dále zdokonaleny.
Uvedené prachové částice ]_7, které neobsahují žádný dioxin, nejsou směšovány s dioxin obsahujícím poletujícím prachem 20 z dalších nálevek 19 z vodorovného svazkového průchodu 15 18, čímž vznikají mnohem menší problémy z hlediska znečišťování životního prostředí. Boční stěny mohou být opatřeny čisticími ústrojími, s výhodou odbočovacími nebo odpichovými mechanizmy, a to za účelem napomáhání odvádění prachu.
U příkladného provedení předmětu tohoto vynálezu, znázorněného na obr. 1, obr. 2 a obr. 3, je 20 spodní část druhé přepážky 6 vytvořena ve formě „radlice“, která je vidět na pohledech podle obr. 2 a obr. 3. Hřeben této „radlice“ je orientován ve směru středu kanálu plynového průchodu 4 s dolů směřujícím prouděním, takže proud je vytlačován směrem ven, to znamená směrem k boční stěně, první přepážce 14 kotle.
V důsledku toho, že spodní konec druhé přepážky 6 byl zkonstruován podle tohoto vy nálezu, je třírozměrná struktura plynového proudu v kotli posílena a je využita pro odlučování prachu. To bude nyní dále vysvětleno s odkazy na vyobrazení podle obr. 4 a obr. 5.
Na obr. 4 je znázorněno axonometrické zobrazení parního generátoru, známého z dosavadního 30 stavu techniky, přičemž je zde vyznačen průtočný profil, zatímco na obr. 5 je znázorněno axonometrické vyobrazení parního generátoru v jednom alternativním provedení podle tohoto vynálezu, jak je znázorněno na obr. 1, a to rovněž s vyznačeným průtočným profilem. Silné šipky v obou případech symbolizují hlavní průtok kouřových plynů nebo spalin 12, zatímco slabé šipky symbolizují jejich sekundární průtok.
Pokud je průtok plynu ohýbán, pak setrvačné a zvedací síly způsobují vznik sekundárního proudění, které vede ke dvojitému spirálovému pohybu plynů. Dojde ke vzniku dvou řad vírů, které se otáčejí v opačných směrech, jak je možno vidět na obr. 4 a na obr. 5 na vstupu do svislého volného plynového průchodu 4. Tyto sekundární víry proudí směrem dolů. Uvedený 40 spirálový pohyb rovněž zasahuje a ovlivňuje prachové částice.
Během druhého ohybu proudění plynu ze svislého plynového průchodu 4 do svislého plynového průchodu 5 jsou znovu indukovány sekundární víry 24, přičemž při známém stavu techniky podle obr. 4, kde je rovinná část, která je v průřezu obdélníkovým kanálem, tyto sekundární víry 24 45 nyní proudí směrem vzhůru ve směru hlavního proudění a opět nesou prachové částice, takže lze říci, že víry vznikající během prvního ohybu jsou zvětší části znovu vyrušeny během druhého ohybu, neboť mají opačný směr svého otáčení.
A naopak konstrukce spodní části druhé přepážky 6 podle tohoto vynálezu podle obr. 5, která již 50 nadále neobsahuje obdélníkový průřez plynového kanálu v této oblasti, avšak kde je čistá šířka kanálu nejmenší ve středu druhé přepážky 6, zajišťuje, že dvojité spirály, sekundární víry 24, vznikající během druhého ohybu proudění kouřových plynů nebo spalin 12 se otáčejí ve stejném směru jako spirály, které vznikají během prvního ohybu, takže se tyto spirály navzájem posilují.
-6CZ 290585 B6
Dvojité spirály tak proudí směrem dolů, tedy opačným směrem, než je směr hlavního proudění, a mohou být využity pro oddělování nebo odlučování prachových částic 17, neboť odvádějí prachové částice 17 směrem k bočním stěnám a směrem dolů obdobným způsobem jako cyklon nebo vírový odprašovač.
Prachové částice Γ7, procházející do popelavé nálevky 7 v blízkosti bočních stěn, jsou zpravidla odstraněny či odloučeny zcela kompletně, odlučovací účinek je dále posílen, pokud je použito alespoň dvou nálevek 7, neboť odrazové oblasti, nezbytné pro odlučování prachových částic, jsou potom větší.
Na obr. 6 je znázorněn axonometrický pohled na spodní část druhé přepážky 6 v jiném dalším alternativním provedení. Zde rovněž průchozí oblast pro proudění kouřových plynů nebo spalin 12 během ohybu jejich proudu ze svislého plynového průchodu 4 s dolů směřujícím prouděním do svislého plynového průchodu 5 se vzhůru směřujícím není konstantní přes celou šířku druhé přepážky 6, avšak je menší ve středu než ve vnějších oblastech. Lze tak z hlediska sekundárního proudění a z hlediska odlučování prachových částic dosahovat stejných účinků, jaké již byly shora popsány.
Na obr. 7 je znázorněn částečný podélný řez v ohybové oblasti mezi svislým plynovým průchodem 4 s dolů směřujícím prouděním a svislým plynovým průchodem 5 se vzhůru směřujícím prouděním a to u čtvrté konstrukční varianty parního generátoru podle tohoto vynálezu.
Na obr. 8 je znázorněn pohled podél čáry VIII—VIII, vyznačené na obr. 7.
Druhá přepážka 6 je ve své spodní oblasti ohnuta ve směru ke středu svislého plynového průchodu 4, to znamená, že je ohnuta ve směru k boční stěně, první přepážce 14. Nejnižší ohnutá část druhé přepážky 6 má lichoběžníkovitý tvar, přičemž je tato část následována obdélníkovou částí druhé přepážky 6, kterážto obdélníková část je rovněž ohnuta.
Shora uvedený tvar zajišťuje, že se plyno\ý kanál ve středu druhé přepážky 6 zužuje, zatímco na bočních stranách druhé přepážky 6 není nikterak ovlivňován. Proudící plyn je tak hnán na boční stěnu, první přepážku 14, zatímco sekundární proudění ohýbajícího se proudu je posíleno a je využito pro odlučování prachu, jak již bylo shora popsáno.
Namísto lichoběžníkovitého tvaru spodní části druhé přepážky 6 pak v dalším příkladném provedení předmětu tohoto vynálezu může mít uvedená spodní část druhé přepážky 6 rovněž konstrukci ve tvaru písmene V, což na vy obrazení není znázorněno.
Jak je znázorněno u konstrukčních variant, zobrazených na obr. 9 a na obr. 10, může být konstrukce ve tvaru písmene V modifikována takovým způsobem, že spodní konec druhé přepážky 6 mezi svislým plynovým průchodem 4 s dolů směřujícím prouděním a svislým plynovým průchodem 5 se vzhůru směřujícím prouděním má konstrukci stupňovitého tvaru.
Jak lze snadno odvodit z vyobrazení na obr. 9 a na obr. 10, není spodní konec druhé přepážky 6 v tomto případě nikterak ohnut. Tento spodní konec druhé přepážky 6 však může být v jiném provedení pochopitelně ohnut, stejně jako je tomu u předcházejících příkladů, takže účinek sekundárního proudění by byl v takovém případě ještě více posílen.
Pokud je svislý plynový kanál 4 ještě dále přídavně podrozdělen alespoň na dva kanály, které jsou vzájemně od sebe odděleny pomocí bočních stěn, pak se získají alespoň dva proudy, každý s dvojitým spirálovitým prouděním, takže v důsledku tohoto opatření je odlučování vzduchových částic ještě více posíleno.
A konečně je na obr. 11 znázorněna konstrukční varianta, u které je rovněž spodní část druhé přepážky 6 zkonstruována podle tohoto vynálezu, přičemž horní část první přepážky 14 je dále upravena takovým způsobem, že průchozí oblast pro proudění kouřových plynů nebo spalin 12 ze spalovací komory 1 do svislého plynového průchodu 4 s dolů směřujícím prouděním má proměnnou hodnotu přes celou šířku, přičemž je tato průchozí oblast větší ve středu než na vnějších stranách.
V tomto případě může být horní konec první přepážky 14 zkonstruován například ve tvaru písmene V, ve stupňovitém tvaru nebo v lichoběžníkovitém tvaru. Sekundární proudění je v této oblasti co nejvíce posíleno v důsledku právě speciální konstrukce horního konce první přepážky 14. což má v kombinaci s konstrukcí druhé přepážky 6 podle tohoto vynálezu obzvláště významný efekt při účinném odlučování prachových částic z proudu proudícího plynu během ohýbání proudu kouřových plynů nebo spalin 12.
Veškeré části a součásti navrhované ohybové oblasti jsou ochlazovány stejným přirozeným cirkulačním systémem, který je rovněž použit pro kotel jako takový. A navíc jsou pro odstraňování prachu v bočních stěnách uspořádána čisticí ústrojí, zejména například odpichový mechanizmus, která jsou z dosavadního stavu techniky všeobecně známa.
Vynález není pochopitelně omezen pouze na popsaná příkladná provedení. Předmět tohoto vynálezu může byl uplatněn u jakéhokoliv typu kanálů, v nichž proudí plyn nesoucí prach, přičemž tento plyn, který je znečištěn prachovými částicemi, podstupuje ohyb svého proudění.
Je zcela zřejmé, že ve světle shora uvedených skutečností je možno vytvořit celou řadu modifikací, variací nebo alternativ předmětu tohoto vynálezu. Je proto zcela pochopitelné, že předmět tohoto vynálezu může být uskutečněn i jinak, než jak bylo konkrétně v popisu popsáno.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (10)
1. Parní generátor s integrovaným odlučovačem prachu, přičemž tento parní generátor obsahuje spalovací komoru (1), radiační část (2) a konvekční část (3) a je opatřen alespoň dvěma svislými plynovými průchody (4 a 5), následujícími za spalovací komorou (1), mezi nimiž proudící kouřové plyny nebo spaliny (12) v každém případě vykazují ohyb o 180°, spalovací komora (1) a svislý plynový průchod (4) jsou vzájemně od sebe odděleny prostřednictvím první přepážky (14), zatímco svislé plynové průchody (4 a 5) jsou vzájemně od sebe odděleny prostřednictvím druhé přepážky (6), přičemž v oblasti ohybu proudění kouřových plynů nebo spalin (12) ze svislého plynového průchodu (4) s dolů směřujícím prouděním do svislého plynového průchodu (5) se vzhůru směřujícím prouděním je uspořádána nálevka (7), opatřená alespoň jedním výstupním otvorem (16) pro odvádění prachu, vyznačující se tím, že druhá přepážka (6) je na svém spodním konci vytvořena tak, že průchozí plocha pro kouřové plyny nebo spaliny (12), proudící ze svislého plynového průchodu (4) s dolů směřujícím prouděním do svislého plynového průchodu (5) se vzhůru směřujícím prouděním, má proměnnou hodnotu přes celou šířku, přičemž je uvedená průchozí plocha menší ve středu než na vnějších stranách.
2. Parní generátor podle nároku 1,vyznačující se tím, že první přepážka (14) je na svém horním konci vytvořena tak, že průchozí plocha pro kouřové plyny nebo spaliny (12), proudící ze spalovací komory (1) do svislého plynového průchodu (4) s dolů směřujícím prouděním, má proměnnou hodnotu přes celou šířku, přičemž je tato průchozí plocha větší ve středu než na vnějších stranách.
-8CZ 290585 B6
3. Parní generátor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že spodní konec druhé přepážky (6) a/nebo homí konec první přepážky (14) je vytvořen ve tvaru radlice.
4. Parní generátor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že spodní konec druhé přepážky (6) a/nebo homí konec první přepážky (14) je vytvořen ve tvaru písmene V.
5. Parní generátor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že spodní konec druhé přepážky (6) a/nebo homí konec první přepážky (14) je vytvořen ve stupňovitém tvaru.
6. Parní generátor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že spodní konec druhé přepážky (6) a/nebo homí konec první přepážky (14) je vytvořen v lichoběžníkovitém tvaru.
7. Parní generátor podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že spodní konec druhé přepážky (6) a/nebo homí konec první přepážky (14) je ohnut ve směru svislého plynového průchodu (4) s dolů směřujícím prouděním.
8. Parní generátor podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že svislý plynový průchod (4) s dolů směřujícím prouděním je rozdělen na alespoň dva kanály, vzájemně od sebe oddělené bočními stěnami.
9. Parní generátor podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že v nejnižším bodě ohybu jsou uspořádány alespoň dva výstupní otvory (16) prachu.
10. Parní generátor podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že veškeré součásti, zahrnuté v ohybu proudění spalin (12), jsou integrovány do přirozeného cirkulačního systému parního generátoru, přičemž boční stěny jsou za účelem odstraňování prachu opatřeny čistícími ústrojími, zejména odpichovými mechanizmy.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97810699A EP0903536A1 (de) | 1997-09-23 | 1997-09-23 | Dampferzeuger mit integriertem Staubabscheider |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ303998A3 CZ303998A3 (cs) | 1999-04-14 |
| CZ290585B6 true CZ290585B6 (cs) | 2002-08-14 |
Family
ID=8230401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19983039A CZ290585B6 (cs) | 1997-09-23 | 1998-09-22 | Parní generátor s integrovaným odlučovačem prachu |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5983840A (cs) |
| EP (1) | EP0903536A1 (cs) |
| JP (1) | JPH11159705A (cs) |
| CZ (1) | CZ290585B6 (cs) |
| NO (1) | NO984293L (cs) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1015438C2 (nl) * | 2000-06-14 | 2001-12-17 | Amsterdam Gem Dienst Afvalverw | Hoogrendements afvalverbrandingsinstallatie. |
| USD489794S1 (en) | 2002-07-29 | 2004-05-11 | Media Blast & Abrasives, Inc. | Compressed air delivery manifold |
| USD476668S1 (en) | 2002-07-29 | 2003-07-01 | Media Blast & Abrasives, Inc. | Abrasive media delivery device |
| USD482828S1 (en) | 2002-07-29 | 2003-11-25 | Media Blast & Abrasives, Inc. | Abrasive media separator |
| USD482827S1 (en) | 2002-07-29 | 2003-11-25 | Media Blast & Abrasives, Inc. | Abrasive media dust collector |
| US20040106366A1 (en) * | 2002-08-26 | 2004-06-03 | Robinson Robert A. | Portable pipe restoration system |
| CN100529532C (zh) * | 2002-10-30 | 2009-08-19 | 克莱布斯及席斯勒有限合伙公司 | 利用富氧燃烧改进锅炉以提高效率并降低排放物 |
| JP4040020B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2008-01-30 | 大阪瓦斯株式会社 | ボイラ |
| US7008304B1 (en) * | 2004-08-17 | 2006-03-07 | Media Blast & Abrasives, Inc. | Abrasive and dust separator |
| US20060037293A1 (en) * | 2004-08-17 | 2006-02-23 | Storer Ron D | Blast medium pot |
| US20070202781A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-08-30 | Media Blast & Abrasives, Inc. | Blast media nozzle and nozzle assembly |
| WO2012075727A1 (zh) * | 2010-12-05 | 2012-06-14 | Wang Sen | 循环流化床锅炉气固分离器及含有该气固分离器的锅炉 |
| US10076737B2 (en) | 2013-05-06 | 2018-09-18 | Liang-Yuh Chen | Method for preparing a material of a battery cell |
| JP6005015B2 (ja) * | 2013-09-04 | 2016-10-12 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ダクト壁面構造 |
| US9623539B2 (en) | 2014-07-07 | 2017-04-18 | Media Blast & Abrasive, Inc. | Carving cabinet having protective carving barrier |
| CN105289113B (zh) * | 2015-11-24 | 2017-03-29 | 中冶焦耐工程技术有限公司 | 一种干熄焦一次除尘器结构及其除尘方法 |
| US20190201828A1 (en) | 2017-12-29 | 2019-07-04 | Media Blast & Abrasive, Inc. | Adjustable abrasive & dust separator |
| KR102761480B1 (ko) | 2019-06-28 | 2025-02-03 | 이줄르, 인크 | 반응 챔버 내부에 보조 가스 흐름을 갖는 시스템 및 공정 |
| US11376559B2 (en) | 2019-06-28 | 2022-07-05 | eJoule, Inc. | Processing system and method for producing a particulate material |
| US11673112B2 (en) | 2020-06-28 | 2023-06-13 | eJoule, Inc. | System and process with assisted gas flow inside a reaction chamber |
| US11121354B2 (en) | 2019-06-28 | 2021-09-14 | eJoule, Inc. | System with power jet modules and method thereof |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH606912A5 (cs) | 1977-03-07 | 1978-11-15 | Von Roll Ag | |
| CH665467A5 (de) | 1984-05-18 | 1988-05-13 | Von Roll Ag | Einrichtung zur stroemungsumlenkung von rauchgas und der flugascheabscheidung in einem mehrzugkessel. |
| DK633488D0 (da) * | 1988-11-11 | 1988-11-11 | Risoe Forskningscenter | Reaktor |
| DE19521321A1 (de) * | 1995-06-12 | 1996-12-19 | Abb Management Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Reduktion des Staubgehaltes der Abgase eines Dampferzeugers |
-
1997
- 1997-09-23 EP EP97810699A patent/EP0903536A1/de not_active Ceased
-
1998
- 1998-09-16 NO NO984293A patent/NO984293L/no not_active Application Discontinuation
- 1998-09-16 US US09/153,846 patent/US5983840A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-09-21 JP JP10266814A patent/JPH11159705A/ja active Pending
- 1998-09-22 CZ CZ19983039A patent/CZ290585B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO984293D0 (no) | 1998-09-16 |
| JPH11159705A (ja) | 1999-06-15 |
| NO984293L (no) | 1999-03-24 |
| EP0903536A1 (de) | 1999-03-24 |
| US5983840A (en) | 1999-11-16 |
| CZ303998A3 (cs) | 1999-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ290585B6 (cs) | Parní generátor s integrovaným odlučovačem prachu | |
| US5687657A (en) | Method of and device for reducing the dust content of the exhaust gases of a steam generator | |
| JP2606757B2 (ja) | 循環流動床式燃焼器のための内部型衝撃式粒子分離器 | |
| EP0689654B1 (en) | Fluidized bed reactor with particle return | |
| KR101417233B1 (ko) | 2 단 선회 유동층식 소각로에 의한 폐기물의 소각 처리 방법 | |
| JP2010509564A (ja) | 油脂トラップを備えた衝突フィルター | |
| US3544086A (en) | Adjustable annular venturi scrubber | |
| KR100304321B1 (ko) | 쓰레기파생연료를이용하는유동층반응기및그작동방법 | |
| JPH034803B2 (cs) | ||
| US7758835B2 (en) | Method for treating fly ash in a fluidized bed boiler and boiler plant | |
| CA1265660A (en) | Circulating fluidized bed reactor and a method of separating solid material from the flue gases | |
| KR910001835B1 (ko) | 유동상 반응기 | |
| WO2016163449A1 (ja) | 排ガス処理装置 | |
| JP2010264400A (ja) | 脱硝装置 | |
| US5809909A (en) | Method and apparatus for removing particulate material from a gas | |
| WO2001036887A1 (en) | A fluidized bed apparatus | |
| KR100844288B1 (ko) | 먼지 입자 분리 방법 및 장치 | |
| US3055320A (en) | Incinerator | |
| JP2649626B2 (ja) | 排ガス通路を一体化した流動層燃焼装置 | |
| JP2022012043A (ja) | 脱硝装置 | |
| CN101287533A (zh) | 高效的水滴分离器 | |
| JPS62144725A (ja) | ダスト除去装置 | |
| JPWO2018207559A1 (ja) | 固体燃料バーナおよび燃焼装置 | |
| EP4047272A1 (en) | Incineration plant for solid material | |
| EP4098943A1 (en) | Incineration plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 19980922 |