CZ297318B6 - Kotel - Google Patents
Kotel Download PDFInfo
- Publication number
- CZ297318B6 CZ297318B6 CZ0285799A CZ285799A CZ297318B6 CZ 297318 B6 CZ297318 B6 CZ 297318B6 CZ 0285799 A CZ0285799 A CZ 0285799A CZ 285799 A CZ285799 A CZ 285799A CZ 297318 B6 CZ297318 B6 CZ 297318B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- boiler
- air
- gas
- wall
- side wall
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 70
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 167
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 39
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 29
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or dispositions of combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
- F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
- F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/008—Flow control devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/02—Disposition of air supply not passing through burner
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/10—Furnace staging
- F23C2201/101—Furnace staging in vertical direction, e.g. alternating lean and rich zones
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
Kotel na spalování paliva ve forme prachu, se spalovací komorou (13) tvorenou prední stenou (14a) azadní stenu (14b) spojenými prostrednictvím bocních sten (1a, 1b) a opatrenou soustavou do etází (2, 3, 4, 39) usporádaných rad horáku, upravených alespon na jedné ze sten (14a, 14b) kotle. V kazdé vertikální oblasti, mezi horizontální rovinou vedenou radou vstupních otvoru (9) pro prívod prídavného vzduchu (45) a horizontální rovinou vedenou spodní etází (2, 39) horáku, je v prostoru mezi bocní stenou (1a, 1b) spalovací komory (13) a k ní prilehlými horáky jednotlivých etází (2, 3, 4, 39), upraven ve stene (14a, 14b) nejméne jeden dalsí vstupní otvor (6) pro prídavný plyn (36), pricemz vstupní otvory (6) pro prídavný plyn (36) jsou prostrednictvím odbocky napojeny na jedno z potrubí pro prívod vzduchu do kotle. Vstupní otvor (8) pro prídavný plyn (36) je upraven v bocní stene (1a, 1b) kotle, a to v oblasti lezící proti nejkrajnejsím horákum etází (2, 3, 4, 39), a je prostrednictvím odbocky napojen na jedno z potrubí pro prívod vzduchudo kotle.
Description
Oblast techniky
Tento vynález se týká kotle, zejména kotle, který má výhodu v snížení koncentrace CO, nespáleného zbytku, usazeného popílku a pod. v blízkosti boční stěny topeniště.
Dosavadní stav techniky
K zvýšení tepelné účinnosti kotle je nutné snížit koncentraci oxidu uhelnatého CO a nespáleného zbytku v topeništi. Pro snížení koncentrace CO a nespáleného zbytku v topeništi jsou známy následující metody:
První metoda odpovídá metodě nastavení provozních podmínek, zejména metodě seřízení průtoku vzduchu hořákem a průtoku vzduchu vstupním otvorem pro následně přidávaný vzduch pro dvoustupňové spalování.
Druhá metoda odpovídá metodě přívodu vzduchu do prostoru, ve kterém je vyšší nespálený zbytek. Příkladem druhé metody je metoda přívodu vzduchu podél stěny topeniště znázorněná ve zveřejněných přihláškách užitných vzorů JP 59-92346 a JP 02-122909 a v patentových přihláškách JP 62-131106 a JP 03-286918.
V těchto konvenčních příkladech zveřejněných v japonských přihláškách je popsán kotel, ve kterém je vytvořen vstupní otvor pro vzduch v dolní části etáže hořáků.
V patentové přihlášce JP 62-131106 je popsán kotel, který má vstupní otvory pro vzduch ve čtyřech stěnách topeniště a vstupní otvory pro vzduch jsou vytvořeny u horní a dolní části a uprostřed několika etáží hořáků.
Vynálezci ověřovali účinnost výše uvedené první a druhé konvenční metody na základě měření a číselné analýzy na skutečném kotli. Z výsledků je patrné, že koncentrace CO a nespáleného zbytku v kouřovém plynu byly nadále vysoké v blízkosti křížení boční stěny se stěnou s hořáky, při nejmenším ve výšce etáže hořáků, i když se použije některá z těchto metod. Dále bylo zřejmé, že se v případě spalování uhlí na boční stěně usazoval popílek.
Příčinou je, že kouřový plyn vytvářený hořákem přichází do blízkosti křížení boční stěny se stěnou s hořáky, protože tlak v blízkosti boční stěny je nižší než tlak ve spalovací oblasti uprostřed topeniště.
Protiopatření je znázorněno v patentové přihlášce JP 07-98103. V tomto příkladě se navrhuje kotel mající více hořáků a více vstupních otvorů pro vzduch pro dvoustupňové spalování, které jsou umístěny dále po proudu za hořáky, které mají takovou konstrukci, že vstupní otvor pro přívod plynu pro pomocné spalování, mající parciální tlak kyslíku 10 % nebo méně, je proveden mezi boční stěnou topeniště a hořákem tak, aby upravoval přidávané množství plynu pro spalování, vpouštěné ze vstupního otvoru pro pomocné spalování a směr tryskajícího proudu, čímž se zabrání, aby se proud tryskající z hořáku vrátil k boční stěně topeniště.
Přesto ale je u tohoto známého stavu techniky zapotřebí potrubí pro dodávku plynu pro spalování, mající parciální tlak kyslíku 10 % nebo méně, do vstupního otvoru pro pomocné spalování. Protože je nutné zařídit potrubí pro dodávku plynu pro spalování, mající délku asi několik desítek metrů, nelze se vyhnout velkému zvýšení nákladů.
-1 CZ 297318 B6
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky stávajícího stavu techniky jsou odstraněny kotlem na spalování paliva ve formě prachu, se spalovací komorou tvořenou přední stěnou a zadní stěnou spojenými prostřednictvím bočních stěn a opatřenou soustavou do etáží uspořádaných řad hořáků, upravených alespoň na jedné ze stěn kotle, napojených na rozvodné potrubí transportního vzduchu, přivádějícího palivo do spalovací komory, a obklopených okny, napojenými na potrubí pro přívod spalovacího vzduchu, které vystupuje stejně jako potrubí pro transportní vzduch z ohřívače vzduchu napájeného dmychadlem, přičemž v alespoň jedné stěně je upravena v prostoru nad hořáky, pro dvoustupňové spalování paliva v kotli, řada vstupních otvorů pro přívod přídavného vzduchu, a v každém místě mezi boční stěnou spalovací komory a k ní přilehlými nej krajnějším i hořáky etáží je v alespoň jedné stěně upraven, v rozsahu mezi spodní a horní řadou hořáků jeden vstupní otvor pro přídavný plyn, jehož podstatou je to, že v každé vertikální oblasti, mezi horizontální rovinou vedenou řadou vstupních otvorů pro přívod přídavného vzduchu a horizontální rovinou vedenou řadou spodních hořáků je v prostoru mezi boční stěnou spalovací komory a k ní přilehlými hořáky jednotlivých etáží, upraven ve stěně nejméně jeden další vstupní otvor pro přídavný plyn, přičemž vstupní otvory pro přídavný plyn jsou prostřednictvím odbočky napojeny najedno z potrubí pro přívod vzduchu do kotle.
Dále jsou nedostatky stávajícího stavu techniky odstraněny kotlem na spalování paliva ve formě prachu, se spalovací komorou tvořenou přední stěnou a zadní stěnou spojenými prostřednictvím bočních stěn a opatřenou soustavou do etáží uspořádaných řad hořáků, upravených alespoň na jedné ze stěn kotle, napojených na rozvodné potrubí transportního vzduchu přivádějící palivo do spalovací komory, a obklopených okny, napojenými na potrubí pro přívod spalovacího vzduchu, které vychází stejně jako potrubí pro transportní vzduch z ohřívače vzduchu napájeného dmychadlem, přičemž v alespoň jedné stěně je upravena v prostoru nad hořáky pro dvoustupňové spalování paliva v kotli, řada vstupních otvorů pro přívod přídavného vzduchu, a v rozsahu mezi spodní a horní řadou hořáků ústí do spalovací komory na každé její boční straně vstupní otvor pro přídavný plyn, jehož podstatou je to, že vstupní otvor pro přídavný plyn je upraven v boční stěně kotle, a to v oblasti ležící proti nejkrajnějším hořákům etáží, a je prostřednictvím odbočky napojen najedno z potrubí pro přívod vzduchu do kotle.
Dále je podstatou to, že vstupní otvory pro přídavný plyn v přední stěně jsou upraveny ve stejných výškách jako protilehlé vstupní otvory pro přídavný plyn upravené v zadní stěně jakož i to, že vstupní otvor pro přídavný plyn v jedné boční stěně je upraven ve stejné výšce jako protilehlý vstupní otvor pro přídavný plyn upravený ve druhé boční stěně.
Dalším podstatným znakem je skutečnost, že vstupní otvory pro přídavný plyn jsou napojeny na potrubí pro přívod spalovacího vzduchu do kotle.
Podstatným znakem je rovněž to, že vstupní otvory pro přídavný plyn jsou napojeny na potrubí pro přívod přídavného vzduchu do kotle.
Rovněž skutečnost, že před vstupního otvory pro přídavný plyn je v jeho přívodním potrubí upraven prostředek pro řízení velikosti průtoku přídavného plynu vstupními otvory do kotle je podstatným znakem řešení podle tohoto vynálezu.
Skutečnost, že prostředek pro řízení velikosti průtoku přídavného plynu do kotle vstupními otvory je napojen na prostředek pro měření koncentrace oxidu uhelnatého CO ve spalinách v blízkosti boční stěny kotle je dalším podstatným znakem.
Dále lze podstatný znak spatřovat v tom, že na každém potrubí pro rozvod spalovacího vzduchu do oken etáží hořáků je upraven prostředek pro řízení velikosti průtoku spalovacího vzduchu do kotle.
-2CZ 297318 B6
Rovněž to, že vstupní otvory mají své podélné osy upraveny kolmo vůči boční stěně v níž jsou uspořádány, je podstatným znakem, jakož i skutečnost, že vstupní otvory mají své podélné osy upraveny šikmo vůči boční stěně v níž jsou uspořádány.
Cílem tohoto vynálezu je poskytnout kotel zkonstruovaný tak, aby se zabránilo kouřovému plynu v tom, aby se dostal do blízkosti boční stěny tím, že se použije vzduch, kyslík výstupní kouřový plyn a podobně.
U každého z výše uvedených kotlů je žádoucí, aby byl opatřen tímto otvorem pro plyn v částech těchto protilehlých stěn, přední stěně a zadní stěně, přičemž tyto části mají stejnou výšku, přičemž je opatřen prostředkem pro dodávku plynu pro vpouštění tohoto tryskajícího proudu rychlostí, při které se tryskající proud plynu z těchto protilehlých vstupních otvorů pro plyn sráží uprostřed mezi touto přední stěnou a zadní stěnou.
Tento vynález konkrétněji poskytuje kotel tak, jak je citován v kterékoliv zvýše zmíněných konstrukcí, zahrnující přívodní prostředek pro dodávku prachového uhlí jako paliva a vzduchu pro dopravu tohoto prachového uhlí k těmto etážím hořáků a přívodní prostředek pro dodávku vzduchu pro spalování do těchto etáží hořáků a přívodní prostředek pro dodávku plynu pro tryskající plyn k tomuto vstupnímu otvoru pro plyn, který je opatřen prostředkem pro řízení velikosti průtoku tryskajícího plynu z tohoto vstupního otvoru pro plyn na bázi požadovaného zatížení tohoto kotle a informací o typu uhlí tak, aby se snížila velikost průtoku tryskajícího plynu z tohoto vstupního otvoru pro plyn, když je zatížení tohoto kotle nízké, a zvýšila velikost průtoku tryskajícího plynu z tohoto vstupního otvoru pro plyn v případě, že zatížení tohoto kotle začne být vyšší.
Tento vynález dále poskytuje kotel tak, jak je uváděn u kterékoliv z konstrukcí zmíněných výše, zahrnující dodací prostředek pro dodávání prachového uhlí jako paliva a vzduchu pro dopravu tohoto prachového uhlí k těmto etážím hořáků a dodací prostředek pro dodávání vzduchu pro spalování k těmto etážím hořáků a dodací prostředek pro dodávání plynu pro tryskající plyn do tohoto vstupního otvoru pro plyn, který je opatřen měřicím prostředkem pro měření koncentrace oxidu uhelnatého CO v kouřovém plynu v blízkosti této boční stěny a který je opatřen řídicím prostředkem pro řízení velikosti průtoku tryskajícího plynu z tohoto vstupního otvoru pro plyn na základě požadavku na zatížení tohoto kotle a naměřeného výsledku této koncentrace CO tak, aby se snížila velikost průtoku tryskajícího plynu z tohoto vstupního otvoru pro plyn, když je zatížení tohoto kotle nízké, a zvýšila velikost průtoku tryskajícího plynu z tohoto vstupního otvoru pro plyn tak, jak se zvýší zatížení tohoto kotle a sníží velikost průtoku tryskajícího plynu z tohoto vstupního otvoru pro plyn, když se koncentrace CO rovná nebo je menší než předem určená hodnota.
Řídicí prostředek může být prostředek pro zvýšení velikosti průtoku tohoto tryskajícího plynu při nízkém poměru paliva v prachovém uhlí.
Dodací prostředek pro dodávání plynu pro tryskající proud plynu do tohoto vstupního otvoru pro plyn může být prostředek pro větvení vzduchu pro spalování pro tento hořák tak, aby se vytvořil vzduch pro tryskající proud. V tomto případě je výhodné, aby bylo hradítko, které seřizuje velikost průtoku, umístěno v každém průchodu pro vzduch pro spalování a v průchodu pro vzduch pro tryskající plyn.
Dodací prostředek pro dodávání plynu pro tryskající proud k tomuto vstupnímu otvoru pro plyn může být prostředek pro větvení vzduchu pro dopravu tohoto prachového uhlí tak, aby se vytvořil vzduch pro tryskající proud.
V případě, že je vstupní otvor pro následně přidávaný vzduch pro dvoustupňové spalování umístěn po proudu za etáží hořáků, dodací prostředek pro dodávání plynu pro tryskající proud k tomu
-3 CZ 297318 B6 to vstupnímu otvoru pro plyn může být prostředek pro větvení dodatečně přidávaného vzduchu tak, aby se vytvořil vzduch pro tryskající proud.
V souladu s tímto vynálezem, jelikož je kotel zahrnující spalovací komoru vytvořenou přední stěnou a zadní stěnou a bočními stěnami křížícími se s touto přední stěnou a s touto zadní stěnou a vícero etáží hořáků umístěných nejméně najedná z obou stěn, přední stěně a zadní stěně, aby se vytvořil tlak plynu v této spalovací komoře vyšší v části v blízkosti boční stěny než je ve středové části této spalovací komory, opatřen vstupním otvorem pro plyn mezi nejkrajnějším hořákem v řadě a touto boční stěnou v rozsahu výšky těchto etáží hořáků, je možné zvýšit tlak plynu v blízkosti boční stěny tak, aby se zabránilo kouřovému plynu v tom, aby se dostal do blízkosti boční stěny, čímž se sníží ulpívání popílku kvůli srážení se kouřového plynu, koncentrace CO na výstupu ze spalovací komory a nespálené látky.
V tomto případě u provedení, která budou uvedena níže, kotel odpovídá kotli, u kterého kouřový plyn vytvořený spalováním paliva protéká od vstupního otvoru pro palivo k výstupnímu otvoru z topeniště jedním směrem.
Přehled obrázků na výkresech
Příkladné provedení konstrukce kotle podle vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, kde představuje obr. 1 axonometrický pohled znázorňující celkovou konstrukci topeniště u prvního provedení průtlačného Bensonova kotle, obr. 2 pohled v příčném řezu, znázorňující provedení konstrukce vstupního otvoru pro plyn u prvního provedení, obr. 3 čelní pohled v nárysu, znázorňující provedení konstrukce vstupního otvoru pro plyn z obr. 2, obr. 4 pohled ukazující souhrnně proud plynných spalin a tryskající proud plynu v topeništi u prvního provedení, u kterého je vstupní otvor plynu umístěn na přední stěně a na zadní stěně, obr. 5 čelní pohled v nárysu, který znázorňuje souhrn proudu plynných spalin u konvenčního topeniště, u kterého není žádný vstupní otvor pro plyn, obr. 6 pohled, který znázorňuje souhrnně proud plynných spalin a tryskajícího proudu plynu uvnitř topeniště v souladu s druhým provedením, u kterého je vstupní otvor pro plyn umístěn na levé boční stěně a pravé boční stěně, obr. 7 axonometrický pohled, který znázorňuje celkovou konstrukci topeniště u třetího provedení průtlačného kotle, obr. 8 čelní pohled v nárysu, který znázorňuje linii proudění ve směru k levé boční stěně u třetího provedení, obr. 9 pohled, který znázorňuje výsledek výpočtu procentuální koncentrace CO v místě vzdáleném 10 cm od levé boční stěny u třetího provedení, obr. 10 čelní pohled v nárysu, který znázorňuje linii proudění směrem k levé boční stěně u konvenčního průtlačného kotle, obr. 11 pohled, který znázorňuje výsledek výpočtu procentuální koncentrace CO v místě 10 cm od levé boční stěny znázorněné na obr. 10, obr. 12 čelní pohled v nárysu, který znázorňuje linii proudění směrem k levé boční stěně u konvenčního průtlačného kotle, u kterého je v dolní části topeniště umístěn aparát na vzduch protékající v blízkosti okrajové vrstvy u stěny pro vytváření proudu vzduchu podél stěny, obr. 13 pohled, který znázorňuje výsledek výpočtu procentuální koncentrace CO v místě 10 cm od levé boční stěny znázorněné na obr. 12, obr. 14 je pohled, který ukazuje srovnání charakteristik hořáku A, u kterého je stechiometrický poměr hořáku blízko 0,8 a hodnota oxidů dusíku na výstupu z topeniště dosahuje minimální hodnoty a hořáku B, u kterého je stechiometrický poměr hořáku blízko 0,7 a hodnota oxidů dusíku na výstupu z topeniště dosahuje minimální hodnoty, obr. 15 pohled na celý systém, který znázorňuje konstrukci průtlačného kotle podle čtvrtého provedení, obr. 16 pohled na charakteristiku, která znázorňuje provedení vztahu mezi zatížením a velikostí průtoku tryskajícího proudu plynu ze vstupního otvoru pro plyn, obr. 17 pohled na charakteristiku, která znázorňuje provedení vztahu mezi poměrem pro palivo a velikostí průtoku tryskajícího proudu plynu ze vstupního otvoru pro plyn, obr. 18 pohled na charakteristiku, která znázorňuje provedení vztahu mezi koncentrací CO a velikostí průtoku u tryskající proudu plynu ze vstupního otvoru pro plyn, obr. 19 boční pohled v bokorysu na topeniště, který znázorňuje prostředek na dodávku vzduchu pro tryskající proud plynu používající větvení vzduchu pro spalování v hořáku, obr. 20 boční pohled v bokorysu na topeniště, který znázorňuje prostředek pro dodávku vzduchu pro tryskající proud plynu, používající větvení z místa
-4CZ 297318 B6 proti proudu před hradítkem pro nastavení velikosti průtoku vzduchu v hořáku a obr. 21 boční pohled v bokorysu na topeniště, který ukazuje provedení u kterého v případě, že je vstupní otvor pro plyn blízko k vstupnímu otvoru následně přidávaného vzduchu, má vzduch pro tryskající proud plynu větvený z následně přidávaného vzduchu a vzduchová trubka je udělána kratší.
Příklady provedení vynálezu
Dále budou provedení průtlačného kotle podle tohoto vynálezu popsána níže s odkazem na obr. 1 až 21.
První provedení
Obr. 1 je axonometrický pohled, který ukazuje souhrnně konstrukci topeniště podle prvního provedení průtlačného kotle v souladu s tímto vynálezem. Topeniště má přední stěnu 14a a zadní stěnu 14b, levou boční stěnu la a pravou boční stěnu lb, křížící se se stěnami 14a a 14b. Nejméně na jedné z proti sobě umístěných stěn, přední stěně 14a a zadní stěně 14b, je umístěno více hořáků ve více etážích 2, 3, 4 a více řadách. V případě tohoto provedení hořák dolní etáže 2, hořák střední etáže 3 a hořák horní etáže 4 jsou vždy tvořeny čtyřmi řadami hořáků. Každý z těchto hořáků dodává palivo a vzduch pro spalování do spalovací komory 13.
Vstupní otvor 6 pro plyn vytvořený podle tohoto vynálezu je umístěn mezi hořákem dolní etáže 2 a hořákem horní etáže 4 ve směru na výšku a mezi boční stěnou 1 a nejkrajnějším hořákem v řadě v příčném směru. Vstupní otvor 6 pro plynu tohoto provedení je vytvořen v části mající stejnou výšku jako je ta, kterou má hořák střední etáže 3. Vstupní otvor 6 pro plyn přední stěny 14a a vstupní otvor 6 pro plyn zadní stěny 14b jsou vytvořeny v místě, ve kterém naráží tryskající proud plynu ze vstupního otvoru 6 pro plyn.
U tohoto prvního provedení je dodáván plyn neobsahující palivo ze vstupního otvoru 6 pro plyn. Složka plynu neobsahující palivo zahrnuje vzduch, kyslík, kouřový výfukový plyn a podobně. Není nutné, aby se navzájem rovnaly rychlosti toku protilehlých tryskajících proudů a je možné seřídit polohu, kde se tryskající proudy navzájem sráží, a tlak v místě srážení změnami rychlosti toku a velikosti průtoků tryskajících proudů plynu.
Obr. 2 je zobrazení v příčném řezu, které znázorňuje provedení konstrukce vstupního otvoru 6 plynu v souladu s prvním provedením. Obr. 3 je pohled zepředu v nárysu, který znázorňuje provedení konstrukce vstupního otvoru 6 pro plyn, znázorněné na obr. 2. Tvar vstupního otvoru 6 pro plyn je definován vodní trubkou 17, která je součástí kotle. Vodní trubka 17 je uspořádána kolem vstupního otvoru 6 pro plyn ve směru rovnoběžném se středovou osou vstupního otvoru 6 pro plyn. Při tomto umístění vodní trubky 17 se sníží tlumení tryskajícího proudu 18 plynu ve vstupním otvoru 6 tak, aby se zvýšil tlak v době, když se sráží tryskající proud 18 plynu. Optimálním tvarem vstupního otvoru 6 pro plyn je válcový tvar, u kterého má průřez kruhový tvar. Když má průřez vstupního otvoru 6 pro plyn kruhový tvar, je snadné ohnout vodní trubku 17 tak, aby se vytvořil vstupní otvor 6 pro plyn.
Obr. 4 je pohled, který ukazuje souhrnně proudění kouřového plynu 16 a tryskající proudu 18 plynu v topeništi podle tohoto provedení, u kterého je vstupní otvor 6 pro plyn umístěn v přední stěně 14a a zadní stěně 14b. Při umísťování vstupního otvoru 6 pro plyn nemůže přijít kouřový plyn 16 do blízkosti bočních stěn la a lb kvůli tryskajícímu proudu 18 plynu vpouštěnému ze vstupního otvoru 6 pro plyn. Protože se tlak v blízkosti bočních stěn la a lb zvýší díky tryskající proudu 18 plynu vpouštěnému ze vstupního otvoru 6 pro plyn.
Obr. 5 je pohled zepředu v nárysu, který znázorňuje souhrnně proudy kouřového plynu 16 v konvenčním topeništi, ve kterém není umístěn vstupní otvor 6 pro plyn. V případě, že neexistuje žádný vstupní otvor 6 pro plyn, kouřový plyn 16 vy etážemi 2, 3 a 4 hořáků protéká ve směru
-5CZ 297318 B6 bočních stěn la a lb. Protože kouřovému plynu 16 z hořáku dolní etáže 2 brání kouřový plyn 16 z hořáku střední etáže 3 a horní etáže 4 a nemůže tedy stoupat bezprostředně směrem vzhůru, kouřový plyn 16 protéká ve směru bočních stěn la a lb u kterých je tlak nízký.
Určitého účinku lze dosáhnout i když je vstupní otvor 6 pro plyn vytvořen mezi spodkem topeniště a jeho vrškem, ne ale hned vedle hořákových etáží 2, 3 a 4. Účinek ale začne být malý, když je umístěn v části mimo etáže 2, 3 a 4 hořáků.
Jak je to znázorněno ve známém stavu techniky, při vytvoření vstupního otvoru 6 pro plyn na spodní straně hořákových etáží 2, 3 a 4 tlak části v blízkosti boční stěny 1 ve výšce, kde byl vytvořen, stoupne, ale tlak poklesne ve výšce hořákových etáží 2, 3 a 4, takže kouřový plyn 16 vytváření hořáky etáží 2, 3 a 4 protéká ve směru bočních stěn la a lb.
Při vytváření vstupního otvoru 6 pro plyn v horní části hořákových etáží 2, 3 a 4 se tlak v části v blízkosti bočních stěn la a lb zvýší ve srovnání s případem, kdy se nevytvoří žádný vstupní otvor 6 pro plyn, ale ve srovnání s případem vytvoření vstupního otvoru 6 pro plyn v oblasti hořákových etáží 2, 3 a 4, je zvýšení tlaku malé a kouřový plyn 16 vytvořený hořáky etáží 2, 3 a 4 snadno protéká ve směru bočních stěn la a lb.
Tryskající proud 18 plynu ze vstupního otvoru 6 pro plyn může dobře dosáhnout cíle tohoto vynálezu, když se dostane do středové části obou bočních stěn la a lb. V případě, že tryskající proud 18 nemůže dosáhnout středové části obou bočních stěn la a lb, kouřový plyn 16 snadno protéká ve směru bočních stěn la a lb. V souladu s tím je nutné srážet tryskající proud 18 ve středové části obou bočních stěn la a lb. Žádoucí rychlost toku tryskajícího proudu 18 je v rozsahu mezi 30 až 90 m/s. Dále v případě, že je vstupní otvor 6 pro plyn takového typu, že dodává plyn pro přímý tok, protože je možné učinit tlumení momentu plynu menší, než jak je tomu u typu dodávky vířivým tokem proudu plynu, je možné dodávat plyn do středové části bočních stěn la a lb při vyšším tlaku.
Tryskající proud 18 ze vstupního otvoru 6 může být dodáván nejen kolmo ke stěně 14 s hořáky, ale také dodáván v optimálním úhlu. Při dodávání tryskajícího proudu 18 ze vstupního otvoru 6 takovým způsobem, aby byl směrován k vnitřní části spalovacího komory 13, je obtížné, aby kouřový plyn 16 protékal ve směru boční stěny 1. Při vpouštění tryskajícího proudu 18 směrem k boční stěně 1 může být tryskající proud 18 dodáván podél boční stěny J_. Když se dostane kouřový plyn 16 do blízkosti boční stěny 1, zvýší se absorpce tepla boční stěnou 1, takže se zvýší teplota vodní stěny, tvořící boční stěnu 1. Tryskající proud 18 ve vstupním otvoru 6 pro plyn rovněž slouží k chlazení boční stěny 1.
Druhé provedení
Obr. 6 je pohled, který znázorňuje souhrn proudu kouřového plynu 16 a tryskajícího proudu 18 plynu v topeništi podle druhého provedení, u kterého je vstupní otvor 8 pro plyn umístěn na levé boční stěně la a pravé boční stěně lb. Konstrukce etáží 2, 3 a 4 hořáků přední stěny 14a a zadní stěny 14b jsou stejné jako konstrukce u prvního provedení. Není nutné, aby byl vstupní otvor 8 pro plyn umístěn jenom na čelní stěně 14a a zadní stěně 14b, na kterých jsou uspořádány etáže 2, 3 a 4 hořáků. Když je vstupní otvor 8 pro plyn umístěn na bočních stěnách Ja a lb, dá se dosáhnout stejného účinku jako u předchozího provedení. V tomto případě, stejně jako u prvního provedení, je nutné zvýšit tlak v blízkosti bočních stěn la a J_b. Je vhodné nastavit rychlost toku tryskajícího proudu 18 plynu v rozsahu mezi 30 až 90 m/s. Dále může být tryskající proud 18 plynu u vstupního otvoru 8 plynu nejen dodáván kolmo k zadní stěně 14b, ale také může být dodáván v určitém optimálním úhlu. Obr. 6 ukazuje provedení, u kterého je tryskající proud 18 plynu dodáván směrem dolů. Při směrování tryskající proudu 18 plynu směrem dolů se tryskající proud 18 plynu a kouřový plyn 16 spolu navzájem srážejí, takže se tlak zvyšuje. Výsledkem je, že se kouřový plyn 16 nemůže dostat do blízkosti směru bočních stěn la a £b.
-6CZ 297318 B6
Třetí provedení
Obr. 7 je axonometrický pohled, který znázorňuje celkovou konstrukci topeniště u třetího provedení průtlačného kotle podle tohoto vynálezu. Konstrukce etáží 2, 3 a 4 hořáků přední stěny 14a a zadní stěny 14b jsou stejné jako konstrukce podle prvního provedení. Do horní části etáží 2, 3 a 4 hořáků je umístěn vstupní otvor 9 přidávaného vzduchu pro dosažení dvoustupňového spalování. Nejméně jedna etáž vstupního otvoru 6 pro plyn je umístěna mezi hořákem dolní etáže 2 a hořákem horní etáže 4. Více etáží vstupních otvorů 6 pro plyn je umístěno mezi hořákem spodní etáže 2 a vstupním otvorem 9 přidávaného vzduchu. U tohoto třetího provedení jsou umístěny v části mající stejnou výšku jako je výška středního hořáku etáže 3 mezi hořákem horní etáže 4 a vstupním otvorem 9 přidávaný vzduch a částí mající stejnou výšku jako je výška vstupního otvoru 9 pro přidávaný vzduch, celkem tedy ve třech částech.
Tryskající proud 18 plynu ze vstupního otvoru 6 pro plyn zvyšuje tlak ve středové části boční stěny 1 a zabraňuje, aby kouřový plyn 16 přicházel do blízkosti boční stěny 1, a to stejným způsobem jako je tomu u prvního provedení. Při umístění vstupního otvoru 6 pro plyn do hořákových etáží 2, 3 a 4 je těžké, že kouřový vzduch 16 přichází do blízkosti bočních stěn la a lb a současně je deoxidační plyn, vytvářený v souladu s dvoustupňovou spalovací metodou oxidován, takže je možné snížit koncentraci CO a nespálených látek v blízkosti boční stěny la a lb. Dále se zvýší tlak v blízkosti bočních stěn la a lb umístěním vícero etáží vstupních otvorů 6 pro plyn tak, jak je to znázorněno na obr. 7, takže je obtížné, aby kouřový plyn 16 obsahující deoxidační plyn přicházel do blízkosti boční stěny 1.
Obr. 8 je pohled zepředu v nárysu, který znázorňuje proudnici 41 ve směru k levé boční stěně la u třetího provedení. Obr. 9 je pohled, který ukazuje výsledek výpočtu procentuální koncentrace CO v poloze 10 cm od levé boční stěny la u prvního provedení. Numericky analyzovaný kotel je kotel mající maximální výstupní výkon plamene z prachového uhlí 500 MW a je za stavu zatížení na 100 %. Přes vstupní otvor 6 pro plyn jsou dodávána 4 % vzduchu pro spalování. Rychlost vhánění je 40 m/s.
Obr. 10 je pohled zepředu v nárysu, který znázorňuje proudnici 41 ve směru k levé boční stěně la u konvenčního průtlačného kotle. Obr. 11 je pohled, kteiý ukazuje výsledek výpočtu procentuální koncentrace CO v poloze 10 cm od levé boční stěny la znázorněné na obr. 10. Numericky analyzovaný kotel je kotel mající maximální výstupní výkon plamene z prachového uhlí 500 MW a to za stavu zatížení na 100 %.
Obr. 12 je pohled zepředu v nárysu, který ukazuje proudnici 41 ve směru k levé boční stěně la u konvenčního průtlačného kotle, u kterého je v dolní části topeniště umístěn aparát 42 na vzduch proudící v blízkosti okrajové vrstvy u stěny pro vytváření toku vzduchu podél stěny. Obr. 13 je pohled, který ukazuje výsledek výpočtu procentuální koncentrace CO v poloze 10 cm od levé boční stěny la znázorněné na obr. 12. Numericky analyzovaný kotel je kotel mající maximální výstupní výkon plamene z prachového uhlí 500 MW a je ze stavu zatížení na 100 %. Z aparátu 42 na vzduch proudící v blízkosti okrajové vrstvy stěny znázorněného na obr. 12 je dodáváno 8 % vzduchu pro spalování jako vzduch, který proudí v blízkosti okrajové vrstvy 43 u stěny.
Ze srovnání obr. 8, 10 a 12 vyplývá, že v případě, že vstupní otvor 6 pro plyn je proveden způsobem jak je to znázorněno na obr. 8 na základě prvního provedení podle tohoto vynálezu, pak tok kouřového plynu 16 ve směru k bočním stěnám la a lb je menší než jak je tomu u konvenčního provedení znázorněného na obr. 12. Zejména zde stěží existuje proud k směru bočních stěn la a lb od hořáku střední etáže 3 a hořáku horní etáže 4. Tryskající proud 18 od vstupního otvoru 6 pro plyn zabraňuje kouřovému plynu 16, aby se srážel s boční stěnou la, lb. V případě, že je použit aparát 42 na vzduch proudící v blízkosti okrajové vrstvy 43 stěny, znázorněný na obr. 12, je stěží možné zabránit tomu, aby se kouřový plyn 16 nesrážel s bočními stěnami la a lb.
-7CZ 297318 B6
Koncentrace CO v blízkosti boční stěny 1 u prvního provedení v souladu s tímto vynálezem, znázorněná na obr. 9 začne být v části po proudu za etáží hořáků rovna nebo menší než 1 %. Koncentrace CO dosahuje v blízkosti boční stěny 1 u konvenčního typu kotle, znázorněného na obr. 11, hodnoty 10 % v maximu mezi hořákem horní etáže 4 a vstupním otvorem 9 pro následuje přidávaný vzduch. Oxid uhelnatý v blízkosti boční stěny 1 se dá obtížně oxidovat a proudí k výstupnímu otvoru 5 topeniště.
Koncentrace CO v blízkosti boční stěny 1 u konvenčního typu kotle, u kterého vzduch proudící v blízkosti okrajové vrstvy 42 stěny, znázorněný na obr. 13, činí maximálně 8 % a sotva se liší od koncentrace u kotle konvenčního typu. Distribuce koncentrace CO, zmíněná výše, se takto nastaví proto, že kouřový plyn 16 procházející od hořáků etáží 2, 3 a 4 protéká ve směru boční stěny 1 mající nízký tlak i po protékání vzduchu, který protéká z aparátu 42 podél bočních stěn 1 v blízkosti okrajové vrstvy 43 u stěny, čímž naráží na boční stěnu j_.
Obr. 14 je pohled, který znázorňuje srovnání charakteristik mezi hořákem A, u kterého je stechiometrický poměr hořáku v blízko 0,8 a hodnota oxidů dusíku na výstupním otvoru 5 topeniště je na minimální hodnotě, a hořáku B, u kterého je stechiometrický poměr hořáku v blízko 0,7 a hodnota oxidů dusíku na výstupním otvoru 5 topeniště se dostane na minimální hodnotu. Je žádoucí, aby hořák, používaný u třetího provedení měl charakteristiku, aby hodnota oxidů dusíku na výstupním otvoru 5 topeniště byla na minimální hodnotě za takových provozních podmínek, že je stechiometrický poměr hořáku menší než 0,8. Při používání hořáku B k snížení oxidů dusíku na výstupním otvoru 5 topeniště je účinné snížit stechiometrický poměr hořáku na 0,7 namísto na 0,8, ale při snižování stechiometrického poměru hořáku protéká deoxidační plyn, vytvářený v etážích 2, 3 a 4 hořáků, v blízkosti boční stěny 1, čímž zvyšuje koncentraci CO a nespálených látek.
V tomto smyslu byl kotel konvenčního typu provozován za podmínky stechiometrického poměru hořáku asi 0,8 a oxidy dusíku na výstupním otvoru 5 topeniště byly v podstatě stejné mezi hořákem A a hořákem B.
Naproti tomu v souladu s tímto vynálezem například protože je možné snížit koncentraci CO a nespálených látek v blízkosti boční stěny 1 při umisťování vstupního otvoru 6 pro plyn tak, jak je to znázorněno u třetího provedení, je možné použít hořáku B, u kterého je stechiometrický poměr hořáku v blízkosti 0,7 a hodnota oxidů dusíku na výstupním otvoru 5 topeniště má pak maximální hodnotou, takže ve srovnání s případem použití hořáku A je možné snížit oxidy dusíku na výstupním otvoru 5 topeniště.
Čtvrté provedení
Obr. 15 je pohled na systém, který ukazuje konstrukci u čtvrtého provedení průtlačného kotle v souladu s tímto vynálezem. Použitým palivem je uhlí 23 a je uloženo v bunkru 37 na uhlí 23. Uhlí 23 uložené v bunkru 37 na uhlí 23 je rozdrceno na prach v uhelném mlýnu 38. Transportní vzduch 33 na uhlí 23 a uhlí 23 jsou přiváděny do hořáku 39. Vzduch dodávaný z dmychadla 31 je ohříván výstupními plynnými spalinami 32 a v ohřívači 30 vzduchu. Ohřátý vzduch je dělen na vzduch 34 pro dopravu uhlí 23, spalovací vzduch 35 a vzduch pro tryskání přes vstupní otvor 6 pro plyn 36. Hradítko 27 a průtokoměr 26 jsou umístěny v trubkách na vzduch 34 pro transport uhlí 23, na spalovací vzduch 35 a na vzduch pro tryskání. Řídicí aparát 20 má jako vstupy požadované zatížení 21, informace o typu 22 uhlí 23, výsledek 24 měření typu 22 uhlí 23 a signál o průtoku 25 vzduchu pro tryskání tak, aby bylo možno ovládat hradítko 27 vzduchu pro tryskání. Postačuje, aby byl vstupní otvor 6 pro plyn 36 umístěn takovým způsobem, jak je to znázorněno u prvního provedení nebo provedení.
Řídicí aparát 20 odhaduje charakteristiku uhlí na bázi informace o typu 22 uhlí 23 nebo výsledku 24 měření typu 22 uhlí 23, řídí stupeň otevření hradítka 27 jako odezvu na odhadovanou charak
-8CZ 297318 B6 teristiku uhlí 23, požadované zatížení a velikost průtoku 25 vzduchu pro tryskání a seřizuje tryskající proud 18 ze vstupního otvoru 6 pro plyn 36.
Obr. 16 je pohled na charakteristiku, která ukazuje příklad vztahu mezi zátěží a velikostí průtoku u tryskajícího proudu 18 ze vstupního otvoru 6 pro plyn 36. Protože tlak ve spalovací oblasti v topeništi není vysoký, když je zátěž nízká, je velikost průtoku kouřového plynu 16 protékajícího ve směru boční stěny J malý. V souladu s tím se velikost průtoku tryskajícího proudu 18 ze vstupního otvoru 6 pro plyn 36 nastaví tak, aby byla malá. Jak se zátěž zvyšuje, tak se velikost průtoku tryskajícího proudu 18 ze vstupního otvoru 6 pro plyn 36 nastaví na zvýšení.
Obr. 17 je pohled na charakteristiku, která ukazuje příklad vztahu mezi poměrem paliva a velikostí průtoku tryskajícího proudu 18 ze vstupního otvoru 6 pro plyn 36. V případě uhlí 23 majícího nízký podíl paliva, protože se množství deoxidačního plynu v kouřovém plynu 16 protékajícím ve směru boční stěny 1 zvýší, velikost průtoku tryskajícího proudu 18 ze vstupního otvoru 6 pro plyn 36 se nastaví na zvýšení. Naproti tomu v případě uhlí 23 majícího vysoký podíl paliva, protože spalování není napomáháno a množství deoxidačního plynu je sníženo ve srovnání s uhlím 23 majícím nízký podíl paliva, velikost průtoku tryskajícího proudu 18 ze vstupního otvoru 6 pro plyn 36 se nastaví na snížení.
Při nastavení velikosti průtoku tryskajícího plynu na vstupním otvoru 6 pro plyn 36 na minimum bez přerušení deoxidační oblasti vytvořené v topeništi podle řídicí metody znázorněné na obr. 16 a 17, je možné udržovat koncentraci oxidů dusíku na výstupním otvoru 5 topeniště tak, aby byla vždy na minimu.
Obr. 18 je pohled na charakteristiku, která znázorňuje příklad vztahu mezi koncentrací CO a velikostí průtoku tryskajícího proudu 18 ze vstupního otvoru 6 pro plyn 36. Bez informace o typu 22 uhlí 23 nebo výsledku 24 měření typu 22 uhlí 23 je možné namontovat aparát 28 na měření koncentrace CO například na boční stěnu 1 tak, aby se získal signál 29 o koncentraci CO a řídila se velikost průtoku tryskajícího proudu 18 ze vstupního otvoru 6 pro plyn 36 v souladu s koncentrací CO. V tomto případě, když je signál 29 o koncentraci CO roven nebo větší než asi 4 %, jak je to patrné z obr. 18, hradítko 27 se otevře tak, aby se zvýšil průtok tryskajícího proudu 18 vstupním otvorem 6 pro plyn 36. V případě, že je koncentrace CO rovna nebo menší než 4 %, uzavře se hradítko 27 tak, aby se snížila velikost protékajícího množství tryskajícího proudu 18 u vstupního otvoru 6 pro plyn 36. Jak je to patrné z distribuce koncentrace CO, znázorněné na obr. 9, o čemž byla zmínka výše, není nutné omezovat koncentraci CO pro zahájení řízení na 4 %. Znamená to, že když je koncentrace CO blízko etáží 2, 3 a 4 hořáků rovna nebo menší než 4 %, zváží se zda plamen nenaráží na boční stěnu 1 tak, aby bylo možno vybrat případnou koncentraci CO v rozmezí 0 až 4 %.
Páté provedení
Obr. 19, 20 a 21 jsou boční pohledy v bokorysu, které ukazují variace přívodního prostředku pro dodávku vzduchu pro tryskání otvorem 6 pro plyn 36 k topeništi 15.
Vzduch pro tryskání znázorněný na obr. 19 je dodáván rozvětvením spalovacího vzduchu 35 hořáku 39. Protože tlak spalovacího vzduchu 35 hořáku je vysoký, je možné vpouštět tryskající proud 18 plynu 36 vysokou rychlostí, takže se dá s výhodou použít pro zvýšení tlaku v blízkosti boční stěny J.
Vzduch pro tryskání znázorněný na obr. 20 je větven z proudu před hradítkem 27 pro seřízení velikosti průtoku vzduchu hořákem 39. Při větvení vzduchu pro tryskání způsobem uvedeným výše tlak vzduchu pro tryskání se trochu změní i zmenšením velikosti průtoku vzduchu pro spalování do hořáku 39, takže je možné vpouštět vzduch pro tryskání ještě vyšší rychlostí. Dále je možné nezávisle řídit vzduch pro tryskání a vzduch pro spalování v hořáku 39.
-9CZ 297318 B6
Obr. 21 ukazuje provedení u kterého v případě, že je vstupní otvor 6 plynu 36 blízko vstupního otvoru 9 přídavného vzduchu, tak se vzduch pro tryskání větví z následně přidávaného vzduchu 45 a vzduchová trubka se potom udělá kratší.
U konvenčního provedení, popsaného v patentové přihlášce JP 7-98103, citované výše, byla nutná trubka pro dodávku plynu pro spalování, majícího parciální tlak kyslíku 10 % nebo méně, do vstupního otvoru pro pomocné spalování. V souladu s tím je nutné uspořádat trubku pro dodávku plynu pro spalování, mající délku několika desítek metrů, takže se nešlo vyhnout velkému zvýšení nákladů.
Naproti tomu u přiváděcího prostředku pro dodávku vzduchu pro tryskání otvorem 6 plynu 36 k topeništi 15 v souladu s tímto vynálezem tak, jak je to znázorněno na obr. 19, 20, a 21, je postačuj ící jenom větvit spalovací vzduch 35 nebo následně přidávaný vzduch 45 vedený trubkou do velmi blízkého místa tak, aby se dodával vzduch pro tryskání. Zejména v případě, zeje vstupní otvor 6 pro plyn 36 vytvořen ve stejné výšce jako je výška etáží 2, 3 a 4 hořáků, protože je možné vytvořit vstupní otvor 6 pro plyn 36 jak na pravém, tak na levém konci okna 40 v hořáku 39, je podle tohoto vynálezu postačující přidat jenom minimální počet kusů zařízení. V případě, že vstupní otvor 6 pro plyn 36 je proveden ve stejné výšce jako vstupní otvor 9 pro přídavný vzduch, lze rovněž aplikovat stejnou věc.
Protože je v souladu s tímto vynálezem v průtlačném kotli zahrnujícím spalovací komoru 13, tvořenou přední stěnou 14a a zadní stěnou 14b a bočními stěnami la, lb křižujícími se s touto přední stěnou 14a a touto zadní stěnou 14b a vícero etážemi 2, 3, 4 hořáků umístěnými při nejmenším na jedné z těchto dvou stěn, přední stěně 14a nebo zadní stěně 14b, vytvořen vstupní otvor 6 mezi nejkrajnějším hořákem řady a touto boční stěnou 14a, 14b v rozsahu výšky těchto etáží 2, 3, 4 hořáků tak, aby se vpouštěl plyn 36 do spalovací komory 13, čímž se vytvoří tlak plynu 36 v blízkosti boční stěny la, lb, který je vyšší než tlak plynu ve středové části spalovací komory 13, je možné zabránit kouřovému plynu, aby přicházel do blízkosti boční stěny la, lb, čímž se sníží usazování popílku způsobené srážením se kouřového plynu, koncentrace CO na výstupu z topeniště a nespálený zbytek.
Claims (11)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Kotel na spalování paliva ve formě prachu, se spalovací komorou (13) tvořenou přední stěnou (14a) a zadní stěnou (14b) spojenými prostřednictvím bočních stěn (la, lb) a opatřenou soustavou do etáží (2, 3, 4, 39) uspořádaných řad hořáků, upravených alespoň na jedné ze stěn (14a, 14b) kotle, napojených na rozvodné potrubí transportního vzduchu (33), přivádějícího palivo do spalovací komory (13), a obklopených okny (40), napojenými na potrubí pro přívod spalovacího vzduchu (35), které vystupuje stejně jako potrubí pro transportní vzduch (33) z ohřívače (30) vzduchu napájeného dmychadlem (31), přičemž v alespoň jedné stěně (14a, 14b) je upravena v prostoru nad etážemi (2, 3, 4, 39) hořáků, pro dvoustupňové spalování paliva v kotli, řada vstupních otvorů (9) pro přívod přídavného vzduchu (45), a v každém místě mezi boční stěnou (la, lb) spalovací komory (13) a kní přilehlými nej krajnějšími hořáky etáží (2, 3, 4, 39) je v alespoň jedné stěně (14a, 14b) upraven, v rozsahu mezi spodní a horní řadou etáží (2, 4, 39) hořáků jeden vstupní otvor (6) pro přídavný plyn (36), v y z n a č u j í c í se t í m , že v každé vertikální oblasti, mezi horizontální rovinou vedenou řadou vstupních otvorů (9) pro přívod přídavného vzduchu (45) a horizontální rovinou vedenou spodní etáží (2, 39) hořáků, je v prostoru mezi boční stěnou (la, lb) spalovací komory (13) a k ní přilehlými hořáky jednotlivých etáží (2, 3, 4, 39), upraven ve stěně (14a, 14b) nejméně jeden další vstupní otvor (6) pro přídavný plyn (36), přičemž vstupní otvory (6) pro přídavný plyn (36) jsou prostřednictvím odbočky napojeny najedno z potrubí pro přívod vzduchu do kotle.-10CZ 297318 B6
- 2. Kotel na spalování paliva ve formě prachu, se spalovací komorou (13) tvořenou přední stěnou (14a) a zadní stěnou (14b) spojenými prostřednictvím bočních stěn (la, lb) a opatřenou soustavou do etáží (2, 3, 4, 39) uspořádaných řad hořáků, upravených alespoň na jedné ze stěn (14a, 14b) kotle, napojených na rozvodné potrubí transportního vzduchu (33) přivádějícího palivo do spalovací komory (13), a obklopených okny (40), napojenými na potrubí pro přívod spalovacího vzduchu (35), které vychází stejně jako potrubí pro transportní vzduch (33) z ohřívače (30) vzduchu napájeného dmychadlem (31), přičemž v alespoň jedné stěně (14a, 14b) je upravena v prostoru nad hořáky etáží (2, 3, 4, 39), pro dvoustupňové spalování paliva v kotli, řada vstupních otvorů (9) pro přívod přídavného vzduchu (45), a v rozsahu mezi spodní a horní etáží (2, 4, 39) hořáků ústí do spalovací komory (13) na každé její boční stěně vstupní otvor (8) pro přídavný plyn (36), vyznačující se tím, že vstupní otvor (8) pro přídavný plyn (36) je upraven v boční stěně (la, lb) kotle, a to v oblasti ležící proti nejkrajnějším hořákům etáží (2, 3, 4, 39), a je prostřednictvím odbočky napojen najedno z potrubí pro přívod vzduchu do kotle.
- 3. Kotel podle nároku 1, vyznačující se tím, že vstupní otvory (6) pro přídavný plyn (36) v přední stěně (14a) jsou upraveny ve stejných výškách jako protilehlé vstupní otvory (6) pro přídavný plyn (36) upravené v zadní stěně (14b).
- 4. Kotel podle nároku 2, vyznačující se tím, že vstupní otvor (8) pro přídavný plyn (36) v jedné boční stěně (la) je upraven ve stejné výšce jako protilehlý vstupní otvor (8) pro přídavný plyn (36) upravený ve druhé boční stěně (lb).
- 5. Kotel podle nároků 1 a 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že vstupní otvory (6, 8) pro přídavný plyn (36) jsou napojeny na potrubí pro přívod spalovacího vzduchu (35) do kotle.
- 6. Kotel podle nároků la 2, vyznačující se tím, že vstupní otvory (6, 8) pro přídavný plyn (36) jsou napojeny na potrubí pro přívod přídavného vzduchu (45) do kotle.
- 7. Kotel podle nároků la2, vyznačující se tím, že před vstupními otvory (6, 8) pro přídavný plyn (36) je v jeho přívodním potrubí upraven prostředek pro řízení velikosti průtoku přídavného plynu (36) vstupními otvory (6, 8) do kotle.
- 8. Kotel podle nároku 7, vyznačující se tím, že prostředek pro řízení velikosti průtoku přídavného plynu (36) do kotle vstupními otvory (6, 8) je napojen na prostředek pro měření koncentrace oxidu uhelnatého CO ve spalinách v blízkosti boční stěny (la, lb) kotle.
- 9. Kotel podle nároku 1, vyznačující se tím, že na každém potrubí pro rozvod spalovacího vzduchu (35) do oken (40) etáží (2, 3, 4, 39) hořáků je upraven prostředek pro řízení velikosti průtoku spalovacího vzduchu (35) do kotle.
- 10. Kotel podle nároku 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že vstupní otvory (8) mají své podélné osy upraveny kolmo vůči boční stěně (la, lb), v níž jsou uspořádány.
- 11. Kotel podle nároku 2, vy zn ač u j í cí se tí m , že vstupní otvory (8) mají své podélné osy upraveny šikmo vůči boční stěně (la, lb), v níž jsou uspořádány.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10233685A JP2000065305A (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 貫流型ボイラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ9902857A3 CZ9902857A3 (cs) | 2000-11-15 |
CZ297318B6 true CZ297318B6 (cs) | 2006-11-15 |
Family
ID=16958945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ0285799A CZ297318B6 (cs) | 1998-08-20 | 1999-08-11 | Kotel |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6338304B2 (cs) |
EP (2) | EP1505341B1 (cs) |
JP (1) | JP2000065305A (cs) |
KR (1) | KR100586474B1 (cs) |
CN (1) | CN1223791C (cs) |
AU (1) | AU729353B2 (cs) |
CZ (1) | CZ297318B6 (cs) |
DE (2) | DE69922097T2 (cs) |
PL (1) | PL191930B1 (cs) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7047891B2 (en) * | 2002-02-07 | 2006-05-23 | Joel Vatsky | Overfire air port and furnace system |
DE102004022514A1 (de) * | 2004-05-05 | 2005-12-01 | Babcock-Hitachi Europe Gmbh | Dampferzeuger und Verfahren zum Betreiben eines Dampferzeugers |
FR2880410B1 (fr) * | 2005-01-03 | 2007-03-16 | Air Liquide | Procede de combustion etagee produisant des flammes asymetriques |
WO2006086360A1 (en) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | The Babcock & Wilcox Company | Low nox cyclone furnace steam generator |
WO2007080873A1 (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-19 | Babcock-Hitachi K.K. | 微粉炭焚きボイラ及び微粉炭燃焼方法 |
KR101175829B1 (ko) | 2006-05-02 | 2012-08-24 | 화이어박스 에너지 시스템 엘티디. | 간접 점화식 가스 터빈 파워 플랜트 |
JP2008164188A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Babcock Hitachi Kk | 微粉炭焚き貫流ボイラ及び微粉炭焚き貫流ボイラを備えた発電プラント |
DE112008001319T5 (de) * | 2007-05-14 | 2010-06-10 | Babcock-Hitachi K.K. | Staubkohlenkessel, Staubkohle-Verbrennungsverfahren, Staubkohlenbrennstoff-Wärmeleistungserzeugungssystem und Abgasreinigungssystem für Staubkohlenkessel |
AU2008352208B2 (en) * | 2008-03-06 | 2012-05-17 | Electric Power Development Co., Ltd. | Method and apparatus of controlling oxygen supply for boiler |
US8316784B2 (en) * | 2008-09-26 | 2012-11-27 | Air Products And Chemicals, Inc. | Oxy/fuel combustion system with minimized flue gas recirculation |
EP2180252B1 (en) * | 2008-10-24 | 2016-03-23 | L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method for injecting ballast into an oxycombustion boiler |
EP2527735B1 (en) * | 2010-01-22 | 2014-03-19 | Inerco, Ingeniería, Tecnología y Consultoría, S.A. | System and method for optimising combustion in pulverised solid fuel boilers, and boiler including such a system |
GB201012461D0 (en) | 2010-07-26 | 2010-09-08 | Doosan Power Systems Ltd | Furnace tube arrangment for a steam generator |
GB201021480D0 (en) * | 2010-12-17 | 2011-02-02 | Doosan Power Systems Ltd | Control system and method for power plant |
JP2013002658A (ja) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Ihi Corp | 対向燃焼ボイラ装置 |
CN103697464B (zh) * | 2012-09-28 | 2016-10-05 | 烟台龙源电力技术股份有限公司 | 一种中间储仓式制粉锅炉 |
CN103256610A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-21 | 哈尔滨工业大学 | 一种具有防止冷灰斗和渣井腐蚀功能的w型火焰锅炉 |
US10375901B2 (en) | 2014-12-09 | 2019-08-13 | Mtd Products Inc | Blower/vacuum |
WO2017212108A1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | Fortum Oyj | Method of burning fuel and a boiler |
JP6599307B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2019-10-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼装置及びそれを備えたボイラ |
JP6978879B2 (ja) * | 2017-09-08 | 2021-12-08 | 三菱パワー株式会社 | ボイラの空気送給システム |
CN118912529A (zh) * | 2024-08-20 | 2024-11-08 | 西安热工研究院有限公司 | 一种实现多元燃烧工况的对冲燃烧锅炉燃烧优化系统及方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3877440A (en) * | 1974-01-18 | 1975-04-15 | Foster Wheeler Corp | Curtain air system for vapor generators |
JPS62131106A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気発生装置の燃焼方法 |
JPH03286918A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 火炉の還元性腐食低減装置 |
JPH0798103A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-11 | Babcock Hitachi Kk | 燃焼制御方法およびその装置 |
WO1998016779A1 (en) * | 1996-10-15 | 1998-04-23 | Cinergy Technology, Inc. | Corrosion protection for utility boiler side walls |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5623615A (en) * | 1979-08-06 | 1981-03-06 | Babcock Hitachi Kk | Burning method for low nox |
JPS5992346A (ja) | 1982-11-18 | 1984-05-28 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波探傷方法 |
JPS5992346U (ja) | 1982-12-10 | 1984-06-22 | 三菱重工業株式会社 | ボイラの火炉構造 |
JP2783562B2 (ja) | 1988-11-02 | 1998-08-06 | 大日本印刷株式会社 | プラスチック製容器およびその製造方法 |
JPH02122909U (cs) | 1989-03-15 | 1990-10-09 | ||
JP2540636B2 (ja) * | 1989-11-20 | 1996-10-09 | 三菱重工業株式会社 | ボイラ |
US5020454A (en) * | 1990-10-31 | 1991-06-04 | Combustion Engineering, Inc. | Clustered concentric tangential firing system |
RU2067724C1 (ru) * | 1994-12-29 | 1996-10-10 | Малое государственное внедренческое предприятие "Политехэнерго" | Низкоэмиссионная вихревая топка |
US5505146A (en) * | 1995-05-02 | 1996-04-09 | The Babcock & Wilcox Company | Burner pattern to minimize sidewall corrosion potential |
DE19531027A1 (de) * | 1995-08-23 | 1997-02-27 | Siemens Ag | Dampferzeuger |
US5626085A (en) * | 1995-12-26 | 1997-05-06 | Combustion Engineering, Inc. | Control of staged combustion, low NOx firing systems with single or multiple levels of overfire air |
US5908003A (en) * | 1996-08-15 | 1999-06-01 | Gas Research Institute | Nitrogen oxide reduction by gaseous fuel injection in low temperature, overall fuel-lean flue gas |
IL136243A0 (en) | 1998-09-21 | 2001-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | Multicarrier communication device and multicarrier communication method |
US6085674A (en) * | 1999-02-03 | 2000-07-11 | Clearstack Combustion Corp. | Low nitrogen oxides emissions from carbonaceous fuel combustion using three stages of oxidation |
US6325003B1 (en) * | 1999-02-03 | 2001-12-04 | Clearstack Combustion Corporation | Low nitrogen oxides emissions from carbonaceous fuel combustion using three stages of oxidation |
US6325002B1 (en) * | 1999-02-03 | 2001-12-04 | Clearstack Combustion Corporation | Low nitrogen oxides emissions using three stages of fuel oxidation and in-situ furnace flue gas recirculation |
US6206685B1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-27 | Ge Energy And Environmental Research Corporation | Method for reducing NOx in combustion flue gas using metal-containing additives |
US6357367B1 (en) * | 2000-07-18 | 2002-03-19 | Energy Systems Associates | Method for NOx reduction by upper furnace injection of biofuel water slurry |
-
1998
- 1998-08-20 JP JP10233685A patent/JP2000065305A/ja active Pending
-
1999
- 1999-07-30 AU AU42380/99A patent/AU729353B2/en not_active Expired
- 1999-08-02 DE DE69922097T patent/DE69922097T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-02 DE DE69938262T patent/DE69938262T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-02 EP EP04022690A patent/EP1505341B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-02 EP EP99115289A patent/EP0981017B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-11 CZ CZ0285799A patent/CZ297318B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-08-18 US US09/376,353 patent/US6338304B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-08-19 KR KR1019990034410A patent/KR100586474B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-20 PL PL335013A patent/PL191930B1/pl unknown
- 1999-08-20 CN CNB991179412A patent/CN1223791C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-11-30 US US09/996,919 patent/US6490985B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3877440A (en) * | 1974-01-18 | 1975-04-15 | Foster Wheeler Corp | Curtain air system for vapor generators |
JPS62131106A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気発生装置の燃焼方法 |
JPH03286918A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 火炉の還元性腐食低減装置 |
JPH0798103A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-11 | Babcock Hitachi Kk | 燃焼制御方法およびその装置 |
WO1998016779A1 (en) * | 1996-10-15 | 1998-04-23 | Cinergy Technology, Inc. | Corrosion protection for utility boiler side walls |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69922097D1 (de) | 2004-12-30 |
EP1505341A1 (en) | 2005-02-09 |
EP0981017A2 (en) | 2000-02-23 |
EP0981017B1 (en) | 2004-11-24 |
JP2000065305A (ja) | 2000-03-03 |
US6338304B2 (en) | 2002-01-15 |
CN1245878A (zh) | 2000-03-01 |
DE69922097T2 (de) | 2005-12-01 |
AU729353B2 (en) | 2001-02-01 |
KR100586474B1 (ko) | 2006-06-07 |
CN1223791C (zh) | 2005-10-19 |
EP1505341B1 (en) | 2008-02-27 |
US20020066395A1 (en) | 2002-06-06 |
PL191930B1 (pl) | 2006-07-31 |
PL335013A1 (en) | 2000-02-28 |
CZ9902857A3 (cs) | 2000-11-15 |
US20010003265A1 (en) | 2001-06-14 |
DE69938262T2 (de) | 2009-02-19 |
AU4238099A (en) | 2000-03-09 |
EP0981017A3 (en) | 2000-03-29 |
KR20000017403A (ko) | 2000-03-25 |
DE69938262D1 (de) | 2008-04-10 |
US6490985B2 (en) | 2002-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CZ297318B6 (cs) | Kotel | |
KR101421744B1 (ko) | 미분탄 연소 보일러 및 미분탄 연소 방법 | |
JP2004205161A (ja) | 固体燃料ボイラ及びボイラ燃焼方法 | |
JP4859798B2 (ja) | ボイラ装置及びボイラ装置の改造方法 | |
JP5386230B2 (ja) | 燃料バーナ及び旋回燃焼ボイラ | |
PL206500B1 (pl) | Urządzenie do spalania i skrzynia powietrzna | |
US5724897A (en) | Split flame burner for reducing NOx formation | |
JP2009103346A (ja) | 微粉炭焚きボイラ及び微粉炭焚きボイラの微粉炭燃焼方法 | |
JP7199305B2 (ja) | 焼却炉および焼却炉の制御方法 | |
CN113574320B (zh) | 焚烧炉 | |
CN215112714U (zh) | 旋流燃烧器及其系统 | |
CN112944383A (zh) | 旋流燃烧器及其系统 | |
JPH1061930A (ja) | ゴミ焼却炉及びゴミ焼却炉の燃焼制御方法 | |
JP2007057229A (ja) | 貫流型ボイラ | |
PL200331B1 (pl) | Sposób opalania kotła płomienicowego dużej mocy paliwem pyłowym |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MK4A | Patent expired |
Effective date: 20190811 |