CZ294527B6 - Spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou - Google Patents
Spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou Download PDFInfo
- Publication number
- CZ294527B6 CZ294527B6 CZ19994630A CZ463099A CZ294527B6 CZ 294527 B6 CZ294527 B6 CZ 294527B6 CZ 19994630 A CZ19994630 A CZ 19994630A CZ 463099 A CZ463099 A CZ 463099A CZ 294527 B6 CZ294527 B6 CZ 294527B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fuel supply
- combustion chamber
- boiler
- supply piping
- grate
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Spalovací komora (1) se stacionární fluidní oxidační vrstvou, je opatřená ve své spodní části fluidním roštem (2) s tryskami a nad ním přívodním potrubím (10) paliva se šnekovým podavačem, a nad úrovní přívodního potrubí (10) paliva uspořádanou spodní klenbou (12), ukotvenou ke stěně kotle nad přívodním potrubím (10) paliva. Podstatou je, že nad úrovní zaústění přívodního potrubí (10) paliva jsou stěny kotle obezděny tepelně izolační vyzdívkou (11). U horního konce tepelně izolační vyzdívky (11) je s výhodou uspořádána horní klenba (13), ukotvená ke stěně kotle, protilehlé vůči stěně kotle, do níž je zaústěno přívodní potrubí (10) paliva. Mezi horní klenbou (13), případně mezi stěnou kotle, do níž je zaústěno přívodní potrubí (10) paliva, a volným krajem spodní klenby (12) může být uspořádán rošt (14) z rozřaďovacích lamel. Pod úrovní přívodního potrubí (10) paliva mohou být stěny kotle obezděny žárobetonovou vyzdívkou (9).ŕ
Description
Oblast techniky
Vynález se týká spalovací komory se stacionární fluidní oxidační vrstvou. Tato komora je opatřená ve své spodní části fluidním roštem s tryskami a nad ním přívodním potrubím paliva se šnekovým podavačem, a nad úrovní přívodního potrubí paliva uspořádanou spodní klenbou, ukotvenou ke stěně kotle nad přívodním potrubím paliva.
Dosavadní stav techniky
U doposud známých a používaných kotlů je na běžné fluidní topeniště se stacionární oxidační fluidní vrstvou napojena tlaková část kotle, to jest spalovací komora s membránovými stěnami nebo s klečovým výparníkem.
U takovýchto spalovacích komor bývá značným problémem dosahovat vysokých účinností kotle za současně nízkých emisí oxidu uhelnatého CO a oxidů dusíku NOX. Aby CO dobře vyhořel, musí být dostatek kyslíku ve spalovací komoře. Dostatek kyslíku však způsobuje vyšší NOX a vysokou komínovou ztrátu, tj. nízkou účinnost.
Sekundární vzduch vzhledem k nízkým teplotám ve spalovací komoře má jen malý účinek na dohoření CO.
Teplota spalin nad fluidní vrstvou vzhledem k odběru tepla, a to jak konvekcí, tak sáláním, do stěn spalovací komory kotle po výšce kotle, zejména v oblastech 2 až 3 m nad tryskami fluidního roštu, rychle klesá, takže přibližně 2 m nad fluidní vrstvou dosahují teploty asi 700 °C. Ve třech metrech nad fluidní vrstvou je již jen 650 °C, přičemž v oblastech 650 °C končí dohořívání CO. Vzhledem k tomu, že tato teplota je poměrně nízko nad fluidní vrstvou, nestačí CO dokonale shořet, a to i když je přebytek kyslíku ve spalovací komoře velký a dosahuje například hodnoty cca 2. Se snižováním přebytku vzduchu, to jest kyslíku ve spalovací komoře, rostou výrazně emise CO, a to výrazně nad povolené emisní limity. Další CO vzniká na chladných stěnách spalovací komory kotle. CO tedy vzniká nedokonalým spálením uhlíku, ať už jde o kusové nebo prachové uhlí, ve spalovací komoře, například vlivem nízkých přebytků kyslíku, vlivem nízké teploty hoření či rychlosti hoření, vlivem krátké doby zdržení CO v dostatečné teplotě a vlivem dochlazení dohořívajících částic na chladné stěně spalovací komory.
Takto požadavky na nízké emise CO lze splnit pouze na úkor vyšších obsahů NOX ve spalinách a nižší účinnosti.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky do značné míry eliminuje spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou, opatřená ve své spodní části fluidním roštem s tryskami a nad ním přívodním potrubím paliva se šnekovým podavačem, a nad úrovní přívodního potrubí paliva uspořádanou spodní klenbou, ukotvenou ke stěně kotle nad přívodním potrubím paliva, podle vynálezu, jehož podstatou je, že nad úrovní zaústění přívodního potrubí paliva jsou stěny kotle obezděny izolační vyzdívkou, u jejíhož horního konce je uspořádána horní klenba, ukotvená ke stěně kotle, protilehlé vůči přívodnímu potrubí paliva. Výhodné je, jestliže je mezi volným krajem spodní klenby a horní klenbou uspořádán rošt z rozřaďovacích lamel. Výhodné rovněž je, jestliže pod úrovní přívodního potrubí paliva jsou stěny kotle obezděny žárobetonovou vyzdívkou.
-1 CZ 294527 B6
Přehled obrázků na výkrese
Vynález bude dále podrobněji popsán podle přiloženého výkresu, kde je schematicky na obr. 1 znázorněn kotel se spalovací komorou se stacionární fluidní oxidační vrstvou podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněno schéma kotle se stacionární oxidační fluidní vrstvou s vestavěným fluidním roštem 2. Ve spodní části spalovací komory 1 je vestavěn fluidní rošt 2 s tryskami. Přívodní potrubí 3 spalovacího vzduchu je připojeno přes neznázoměný ventilátor k ohříváku 4 vzduchu, umístěnému v prostoru odchodu spalin z kotle. Ohřívák 5 vody, umístěný v témže prostoru, je spojen se vstupem bubnu 6 kotle, jehož výstup je přes přehřívák 7 páry spojen s výstupním potrubím 8 přehřáté páry. Ve spodní části spalovací komory 1 je nad fluidním roštem 2 vestavěna žárobetonová vyzdívka 9, kterou jsou obezděny stěny kotle od úrovně fluidní roštu 2 po úroveň zaústění přívodního potrubí 10 paliva s podavačem do spalovací komory L Nad úrovní zaústění přívodního potrubí 10 paliva do spalovací komory 1 jsou stěny kotle obezděny izolační vyzdívkou 11. Nad úrovní přívodního potrubí 10 paliva je uspořádána spodní klenba 12, ukotvená ke stěně kotle nad přívodním potrubím 10 paliva. V úrovni horního konce izolační vyzdívky 11 je uspořádaná horní klenba 13, ukotvená ke stěně kotle, protilehlé vůči přívodnímu potrubí 10 paliva. Mezi spodní klenbou 12 a horní klenbou 13 je uspořádán lamelový rošt 14.
V činnosti kotle se stacionární oxidační fluidní vrstvou s vestavěným fluidním roštem 2 podle vynálezu hoří palivo ve fluidní vrstvě a spaliny odcházejí podél přehříváku 7 páry, ohříváku 5 vody a ohříváku 4 vzduchu do neznázorněných odlučovačů a komína. Fluidní vrstva je udržována ve vznosu spalovacím vzduchem, přiváděným přívodním potrubím 3 spalovacího vzduchu, které je připojeno přes neznázoměný ventilátor k ohříváku 4 vzduchu, umístěnému v prostoru odchodu spalin z kotle.
Při spalování paliva v kotli platí, že CO dohoří jen tehdy, když má molekula CO kyslík kolem sebe, když se nachází v dostatečné teplotě a jestliže za teplosměnnou plochou kotle, na které vzniká CO ochlazením spalin, se ještě nachází oblast vhodná pro jeho dohoření. CO, vzniklý v oblasti spalovací komory 1 pod žárobetonovou vyzdívkou 9 a vzniklý na chladné části spalovací komory 1, v další části spalovací komory 1 ještě dohoří, jestliže má vytvořené dobré podmínky pro jeho dohoření.
Zateplením spalovací komory 1, to jest vyzděním spalovací komory 1 izolační vyzdívkou 11, dojde k tomu, že nedochází již v této další části spalovací komory 1 ke snižování teploty a tím dochází k dalšímu dohořívání CO i za snížených přebytků kyslíku ve spalovací komoře 1. Zateplením teplosměnné plochy se zvětší doba, potřebná na dohoření CO, a tím je možný nižší obsah kyslíku O2, nižší NOX při podlimitních emisích CO a tím je možná současně i vyšší účinnost kotle.
Pro vyšší vyhoření CO a pro zavedení nedohořelého CO do oblasti s dostatkem kyslíku, pro prodloužení doby a dráhy CO v dostatečné teplotě a pro zamíchání spalin se instalují spodní klenba 12, ukotvená ke stěně kotle nad přívodním potrubím 10 paliva, případně i horní klenba 13, ukotvená ke stěně kotle, protilehlé vůči přívodnímu potrubí 10 paliva.
Pro ještě účinnější zamíchání spalin a tím zvýšení kontaktu O2 s nedohořelým CO, pro zvýšení vyhoření úletových částí paliva, to jest prachu, se instaluje lamelový rošt 14 s rozřeďovacími lamelami. Prach se na lamelách lamelového roštu 14 odráží a vrací se zpět do spalovací komory
-2CZ 294527 B6
1, na lamelách dochází k dohoření prachových částic, zavířením spalin dochází ke zdržení prachu ve spalovací komoře lak jeho hoření a zavířením spalin dochází i k promíchání nedohořelého CO s kyslíkem a k jeho dohoření.
Účinky kleneb 12 a 13 a rozřaďovacích lamel lamelového roštu 14 se vhodným způsobem doplňují se zateplením spalovací komoty 1, jejímž účinkem je velmi nízký obsah CO i při nízkých přebytcích O2, a tím se podstatným způsobem sníží obsah NOX ve spalinách, sníží se nedopal a zvýší se podstatným způsobem účinnost kotle.
Konkrétně se v příkladném provedení zvýšila účinnost kotle na 90 % a výše, nedopal v popelovinách se snížil na 0,5 až 3 % i při prachovém uhlí, takže došlo k vyhoření hořlaviny na 98 % a více.
Průmyslová využitelnost
Spalovací komoru se stacionární fluidní oxidační vrstvou, opatřenou spodní klenbou pro oddělení prostoru s dostatečnou teplotou pro dohoření hořlaviny od ostatního prostoru spalovací komory a se stěnami kotle nad úrovní fluidní vrstvy ve vznosu, obezděnými tepelně izolační vyzdívkou, lze s výhodou použít jak pro přestavbu kotle na pevná paliva na kotel fluidní, tak i při konstrukci nových fluidních kotlů.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (5)
1. Spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou, opatřená ve své spodní části fluidním roštem (2) s tryskami a nad ním přívodním potrubím (10) paliva se šnekovým podavačem, a nad úrovní přívodního potrubí (10) paliva uspořádanou spodní klenbou (12), ukotvenou ke stěně kotle nad přívodním potrubím (10) paliva, vyznačující se tím, že nad úrovní zaústění přívodního potrubí (10) paliva jsou stěny kotle obezděny tepelně izolační vyzdívkou (11).
2. Spalovací komora podle nároku 1, vyznačující se tím, že u horního konce tepelně izolační vyzdívky (11) je uspořádaná horní klenba (13), ukotvená ke stěně kotle, protilehlé vůči stěně kotle, do níž je zaústěno přívodní potrubí (10) paliva.
3. Spalovací komora podle nároku 2, vyznačující se tím, že mezi horní klenbou (13) a volným krajem spodní klenby (12) je uspořádán rošt (14) z rozřaďovacích lamel.
4. Spalovací komora podle nároku 2, vyznačující se tím, že mezi stěnou kotle, do níž je zaústěno přívodní potrubí (10) paliva, a volným krajem spodní klenby (12) je uspořádán rošt (14) z rozřaďovacích lamel.
5. Spalovací komora podle nároku 1, vyznačující se tím, že pod úrovní přívodního potrubí (10) paliva jsou stěny kotle obezděny žárobetonovou vyzdívkou (9).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19994630A CZ294527B6 (cs) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | Spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19994630A CZ294527B6 (cs) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | Spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ9904630A3 CZ9904630A3 (cs) | 2001-08-15 |
| CZ294527B6 true CZ294527B6 (cs) | 2005-01-12 |
Family
ID=5468261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19994630A CZ294527B6 (cs) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | Spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ294527B6 (cs) |
-
1999
- 1999-12-20 CZ CZ19994630A patent/CZ294527B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ9904630A3 (cs) | 2001-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5823122A (en) | System and process for production of fuel gas from solid biomass fuel and for combustion of such fuel gas | |
| EP2884200B1 (en) | Central heating boiler | |
| EP0046248B1 (en) | Improvements in or relating to furnaces | |
| RU2543922C1 (ru) | Способ сжигания твердого топлива и пароводогрейный котел для его осуществления | |
| PT1164331E (pt) | Recirculação de gases de combustão de um incinerador de resíduos | |
| CN216131907U (zh) | 一种燃烧生物质燃料的角管式蒸汽锅炉 | |
| CN101122385A (zh) | 煤制气一体化洁净燃烧锅炉 | |
| RU2243450C1 (ru) | Печь михеенко | |
| CZ294527B6 (cs) | Spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou | |
| KR102418332B1 (ko) | 고체 연료 연소장치 | |
| CZ10667U1 (cs) | Spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou | |
| CZ9635U1 (cs) | Spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou | |
| JP5822540B2 (ja) | ボイラ構造およびボイラの改造方法 | |
| CN207243838U (zh) | 一种阶梯气化室 | |
| RU2808881C1 (ru) | Топка для сжигания биотоплив | |
| RU52625U1 (ru) | Устройство для сжигания твердого топлива, бытовых и промышленных отходов | |
| PL248001B1 (pl) | Sposób spalania paliw umożliwiający ograniczenie emisji pierwotnej pyłów z paleniska oraz ograniczenie szlakowania | |
| RU2773999C1 (ru) | Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой для сжигания гранулированных и брикетированных топлив | |
| CZ9636U1 (cs) | Spalovací komora se stacionární fluidní oxidační vrstvou | |
| RU2750588C1 (ru) | Топка с наклонно-переталкивающей колосниковой решеткой для сжигания биотоплив | |
| EP1106918A1 (en) | Boiler for fuel combustion and method for conducting gases therein | |
| US4444153A (en) | Grateless furnace for solid fuel | |
| Landry et al. | The development of a design of smokeless stove for bituminous coal | |
| CN2536955Y (zh) | 常压节能环保热水锅炉 | |
| CN2608841Y (zh) | 半煤气洁净燃烧环保节能锅炉 |
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: 20121220 |