CZ293563B6

CZ293563B6 - Kotel na spalování dřevního odpadu

Info

Publication number: CZ293563B6
Application number: CZ20033065A
Authority: CZ
Inventors: Jiří Lukeš; Zdeněk Ing. Lukeš
Original assignee: Jiří Lukeš; Zdeněk Ing. Lukeš
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2004-06-16
Also published as: CZ20033065A3

Abstract

Kotel na spalování dřevního odpadu je určen na výrobu páry, nebo horké vody spalováním sypkého, nebo kusového dřevního odpadu. Kotel dosahuje zvýšené účinnosti využitím žárových trubek (22) s vloženým svazkem trubek (23), kterými proudí ochlazená voda proti směru spalin v žárových trubkách (22).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká parních a teplovodních kotlů na spalování dřevního odpadu.

Dosavadní stav techniky

Většina parních a teplovodních kotlů je řešena na přísun paliva do topeniště šnekovými, nebo pásovými dopravníky, což vyžaduje úpravu dřevního odpadu do sypkého stavu. Tomu nejlépe vyhovuje odpad z dřevozpracujícího průmyslu (piliny, hobliny a drobný odpad).

Dřevní odpad z lesních závodů je nutno pro spalování upravovat štěpkováním (větší kusy), nebo sekáním chaotického materiálu (větve apod.). Protože je štěpkování náročné na energii i lidskou práci, není o tento způsob z hlediska lesních závodů zájem a většina dřevního odpadu zůstává v lese. Podle odborné literatury se v české republice asi z 5 až 6 milionů tun sušiny využívá jen asi 1/4.

Z hlediska probíhající klimatických změn v závislosti na skleníkových plynech, vznikajících spalováním fosilních paliv je nutnost spalování dřevního odpadu stále naléhavější.

Řešením je vývoj kotle s vysokou účinností a spalováním různého druhu dřevního odpadu a to: polen, pilin, kůry, hoblin i nasekaného odpadu velikosti až 100 mm.

Podstata vynálezu

Rozměrnou vrstvu drobného paliva na posuvném roštu zajišťuje šnek, uložený ve žlabu s podélnými žebry. Výška vrstvy je závislá na otáčkách šneku a posuvné rychlosti roštu.

Vysoušení paliva na roštu urychluje přívod části spalin z výstupní komory kotle do vstupní komory ventilátoru, kde se směsuje s primárním vzduchem a směs je vháněna pod rošt.

Vysoušení paliva též urychluje umístění roštu do ohniska sálavého tepla klenby topeniště.

Vysokou účinnost kotle zajišťuje buben v jehož horní části jsou žárové trubky s vloženým svazkem trubek. Trubkami proudí proti směru spalin ochlazená voda z topného systému. Stejným způsobem se může ohřívat napájecí voda parních kotlů.

Přikládání většího odpadu a polen na rošt umožňují dvířka a to buď vhazováním ručně, nebo vhodnou mechanizací.

Přehled obrázků na výkresech

Kotel na efektivní a ekologické spalování dřevního odpadu v jakékoli formě o různé vlhkosti je znázorněn na obr. 1 až 3.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je kotel znázorněn v podélném řezu. Řetězový rošt L je poháněný převodovkou 2, řetězovým převodem 3 a řetězovými koly 4, viz obr. 3. Šnekový dopravník 5 rozhrnuje drobné

-1 CZ 293563 B6 palivo na roštu 1 do vrstvy, jejíž tloušťka je závislá na regulovatelných otáčkách šnekového dopravníku 5 a konstantní posuvné rychlosti roštu l·, v závislosti od potřebného výkonu kotle.

Potrubí 6, viz obr. 2, přivádí část spalin z výstupní komoiy 2 do směšovací komory 8 ventilátoru 5 9, který přisává primární vzduch, trubkou 10 regulovaný klapkou 28. Klapkou 11 je možno regulovat množství spalin. Obě klapky 28 i 11 je možno seřizovat ručně nebo servomotorem, podle výkonu kotle.

Směšováním horkých spalin s primárním vzduchem vzniká směs s malou relativní vlhkostí, která 10 urychluje dosušování vlhkého paliva a uvolňování prchavé hořlaviny.

Recyklace spalin do topeniště 12 snižuje teplotu v topeništi 12, čímž se prodlužuje životnost vyzdívky a též snižuje emise oxidů dusíku NO_X.

Snížení teploty spalin v topeništi 12 nemá vliv na celkový tepelný výkon kotle, protože se zvyšuje jejich množství, což zvýšenou rychlostí v žárových trubkách 19 zvyšuje součinitel přestupu tepla a tím kompenzuje sníženou teplotu.

Dvířka 13 umožňují přikládání kusového paliva přímo na rošt L Ventilátor 14 vhání sekundární 20 vzduch do topeniště 12 tryskami 15. Množství sekundárního vzduchu je regulovatelné klapkou 16, podle potřeby výkonu kotle.

Klenba 17 topeniště 12 vyzařuje sálavé teplo na palivo na roštu 1 a urychluje zplyňování a hoření. Spaliny ze spodní části topeniště 12 jsou odsávacím ventilátorem 18 vháněny nad klenbu 17, 25 kde při nízké rychlosti dohořívají drobné částice dřevěného uhlí unášené spalinami.

V žárových trubkách 19 spodní části bubnu 20 předávají spaliny teplo vodě a přestupní komorou 21 postupují do žárových trubek 22. V žárových trubkách 22 je uložen svazek trubek 23, kterými proudí voda, ochlazená v topném systému proti směru spalin v žárových trubkách 22. Trubky 23 30 jsou komorou 24 napojeny na přívod 26 ochlazené vody, komorou 25 a trubkou 27 se spodním prostorem bubnu 20. V důsledku velké teplosměnné plochy trubek 23 a max. tepelného spádu ochlazené vody a spalin dochází ke snížení teploty kouřových plynů a zvýšení celkové účinnosti kotle až na 85 %.

Z výstupní komory 7 jsou spaliny vháněny ventilátorem 18 přes cyklónový odlučovač popílku do komína. Ochlazením spalin v žárových trubkách 22 pod 100 °C je možné použít odsávací ventilátor 18 standardního provedení a přitom nízká teplota spalin nesnižuje tlakový výkon ventilátoru 18.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kotel na spalování dřevního odpadu se zvýšenou účinností a nízkou teplotou kouřových plynů, vyznačující se tím, že buben (20) je uložen na topeništi (12) tak, aby spodní část bubnu (20) byla propojena s topeništěm (12) a žárovými trubkami (19) s přístupní komorou (21), v horní části bubnu (20) jsou uloženy žárové trubky (22), které propojují přestupní komoru (21) s výstupní komorou (7), v žárových trubkách (22) je svazek trubek (23), které jsou komorou (24) napojeny na přívod (26) ochlazené vody, komorou (25) a trubkou (27) se spodním prostorem bubnu (20).
2. Kotel podle nároku 1,vyznačující se tím, že směšovací komora (8) ventilátoru (9) je potrubím (6) propojena s výstupní komorou (7) a trubkou (10) s atmosférickým vzduchem, výtlačné hrdlo ventilátoru (9) je napojeno na prostor pod roštem (1).
3. Kotel podle nároků la 2, vyznačující se tím, že šnekový dopravník (5) umístěný před topeniště (12) a nad roštěm (1), je ve spodní části opatřen otvorem, umožňujícím propadávání paliva na rošt (1) a je rozhrnování šnekovým dopravníkem (5) na roštu (1) do vrstvy, která je regulovatelná změnou otáček šnekového dopravníku (5) v závislosti na výkonu kotle.