CZ9228U1

CZ9228U1 - Apparatus for purification and burning gases leaving shaft furnace

Info

Publication number: CZ9228U1
Application number: CZ19999868U
Authority: CZ
Inventors: František Dipl. Ing. Kubesa
Original assignee: František Dipl. Ing. Kubesa
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 1999-10-18
Also published as: PL110275U1

Description

Zařízení k čištění a spalování plynů z šachtové peceEquipment for cleaning and combustion of gases from the shaft furnace

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká zařízení k čištění a spalování plynů z šachtové pece, zahrnující soustavu tepelných výměníků, filtr a spalovací komoru.The technical solution relates to a device for cleaning and combustion of gases from a shaft furnace, comprising a system of heat exchangers, a filter and a combustion chamber.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Známá zařízení k čištění a spalování plynů ze šachtových pecí uvažovaného druhu zahrnují alespoň dva výměníky tepla, filtr a spalovací komoru. U těchto zařízení plyny z šachtové pece jsou vedeny na filtr, kde se zbavují prachových částí. Z filtru postupují buď přímo do spalovací komory nebo do výměníku tepla, který slouží k předehřívání plynů vedených do spalovací komory. Spalinami ze spalovací komory je v dalším výměníku předehříván pecní vzduch pro šachtovou pec. U některých provedení je filtru předřazen další výměník sloužící k ochlazení plynů před jejich vstupem na filtr.Known devices for cleaning and burning gases from shaft furnaces of the type considered include at least two heat exchangers, a filter and a combustion chamber. In these devices, the gases from the shaft furnace are routed to a filter where they are removed from the dust. From the filter they proceed either directly to the combustion chamber or to a heat exchanger, which serves to preheat the gases led to the combustion chamber. In the next exchanger, the furnace air for the shaft furnace is preheated by the flue gases from the combustion chamber. In some embodiments, a further exchanger is provided upstream of the filter to cool the gases prior to entering the filter.

Uvedená zařízení vykazují celou řadu nevýhod. Plyny ze šachtových pecí, kromě pevných komponent - prachu různé velikosti zrn - obsahují komponenty plynu, zejména CO, CO₂, SO₂,These devices have a number of disadvantages. Gases from shaft furnaces, in addition to solid components - dust of various grain sizes - contain gas components, in particular CO, CO ₂ , SO ₂ ,

H₂S. Při jejich nízké teplotě kolem 100 °C v době nabíhání pece do provozu kondenzují ve filtru stejně a způsobují korozi jeho komponent. Stejně tak při vyšší teplotě nad 200 °C způsobují horké plyny propálení filtračních materiálů. Nevýhodné uspořádání vstupu plynů z šachtové pece do spalovací komory způsobuje nedokonalé hoření a spalování. Malý objem spalovací komory a nesprávná poloha vstupu sekundárního vzduchu způsobuje nerovnoměrné spalování a zvýšenou spotřebu přídavného paliva. Spalování plynů ve spalovací komoře na těchto zařízeních není při všech provozních podmínkách stabilní. Systém tzv. horkého obchvatu výměníků k předehřevu vzduchu do šachtové pece nebo obou výměníků (vzduchu do pece a předehřev plynu) a přívodu sekundárního vzduchu do spalovací komory, neumožňuje bezporuchový provoz zařízení při koncentracích CO kysličníku uhelnatého větších jak 11 až 12 %, poněvadž neumožňuje vysokou předehřívací teplotu.H ₂ S. At the low temperature of around 100 ° C during start-up operation of the furnace is condensed in the filter well and cause corrosion of the components. Likewise, at higher temperatures above 200 ° C, hot gases cause the filter materials to burn through. The disadvantageous arrangement of the gas inlet from the shaft furnace into the combustion chamber causes incomplete combustion and combustion. The small combustion chamber volume and incorrect position of secondary air inlet cause uneven combustion and increased fuel consumption. The combustion of gases in the combustion chamber on these plants is not stable under all operating conditions. The system of so-called hot bypass heat exchangers for preheating air to the shaft furnace or both heat exchangers (furnace air and gas preheating) and secondary air supply to the combustion chamber does not allow the equipment to operate without CO concentrations above 11 to 12%; preheating temperature.

Nevýhodně je u těchto zařízení řešena regulace podtlaku a regulace množství ohřívaného vzduchu přiváděného do šachtové pece pomocí regulačních klapek a servomotoru, která není stabilní a spotřeba energie spojená s provozem ventilátorů, které pracují trvale na plné otáčky je značná.A disadvantage of these devices is the vacuum control and the amount of heated air supplied to the shaft furnace by means of control dampers and a servomotor which is not stable and the energy consumption associated with the operation of fans operating continuously at full speed is considerable.

Rovněž zabezpečení zařízení proti výbuchu pomocí explozních membrán, jejichž počet a umístění nezaručuje jednoznačně bezpečný provoz.Explosion-proof explosion-proof membranes are also available, the number and location of which do not guarantee safe operation.

Další nedostatky známých zařízení vyplývají z používaných nevýhodných komponentů. Například filtru předřazený výměník je proveden jako dvousvazkový výměník u něhož plyn z šachtové pece nejdříve proudí směrem dolů načež se obrací o 180° a proudí směrem nahoru. To způsobuje, že druhý trubkový svazek se ucpává jemným prachem.Further disadvantages of the known devices result from the disadvantageous components used. For example, the upstream exchanger is designed as a two-volume exchanger, in which the gas from the shaft furnace first flows downwards, then turns 180 ° and flows upwards. This causes the second tube bundle to clog with fine dust.

Filtry jsou nejčastěji vybaveny vynášecím šnekem s vnitřními ložisky, což způsobuje jejich poškozování. Výměníky za filtrem zpravidla neumožňují nebo jen velice obtížně výměnu registrů nebo jejich čištění při havárii nebo proděravění filtru.The filters are most often equipped with a worm with internal bearings, causing them to be damaged. Exchangers after the filter do not usually or very difficult to change registers or their cleaning in case of a breakdown or perforation of the filter.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení k čištění a spalování plynů z šachtové pece, zahrnující soustavu tepelných výměníků, filtr a spalovací komoru, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje předehřívač/chladič plynu z šachtové pece, který je propojen přes vzduchovou klapku s potrubím chladícího vzduchu a kouřovou klapkou na pomocný kouřovod spalin, a který je současně spojen plynovým potrubím přes filtr a předehřívačTo a large extent, the above-mentioned drawbacks are eliminated by a shaft furnace cleaning and combustion apparatus comprising a heat exchanger assembly, a filter and a combustion chamber according to the present invention, which comprises a preheater / gas cooler from a shaft furnace which is interconnected. via an air damper with a cooling air duct and a smoke damper to an auxiliary flue gas duct, which is simultaneously connected by a gas duct through a filter and a preheater

- 1 CZ 9228 U1 plynu se spalovací komorou, na níž napojený kouřovod je propojen přes předehřívač pecního vzduchu a předehřívač plynů s atmosférou, přičemž spalovací komora sestává ze dvou částí, z nichž první část tvoří spalovací zónu do níž je vyústěn hořák plynů, hořák přídavného paliva a přívod sekundárního vzduchu, a její druhá část tvoří reakční a chladící zónu do níž je vyústěn přívod chladícího vzduchu, přičemž spalovací zóna je opatřena alespoň jedním teplotním čidlem pro trojici teplotních regulátorů.The combustion chamber consists of two parts, the first part of which forms the combustion zone into which the gas burner, the auxiliary burner orifice is connected, the combustion chamber of which is connected to the furnace air and the gas preheater. fuel and secondary air supply, and the second part thereof forms a reaction and cooling zone into which the cooling air supply opens, wherein the combustion zone is provided with at least one temperature sensor for three temperature regulators.

S ohledem na teplotní režim je výhodné, když předehřívač plynů je opatřen obchvatem spalin.With respect to the temperature regime, it is preferred that the gas preheater is provided with a bypass of the flue gas.

S ohledem na teplotní režim je výhodné, když z trojice teplotní regulátorů je první regulátor propojen na servomotor ventilu palivového potrubí a klapku potrubí primárního vzduchu, druhý regulátor na servomotor klapky kouřovodu a klapky obchvatu spalin předehřívače plynu a třetí regulátor na servomotor klapky přívodu sekundárního vzduchu.With respect to the temperature regime, it is preferred that of the three temperature controllers, the first controller is connected to the fuel line valve servomotor and the primary air duct flap, the second regulator to the flue gas heater and flue gas bypass flaps, and the third regulator to the secondary air flap servomotor.

Z hlediska samočisticího efektu se jeví výhodné, když předehřívaě/chladič obsahuje vlastní výměník ve formě vertikálně orientovaného trubkového svazku.From the standpoint of self-cleaning effect, it appears advantageous if the preheater / cooler comprises its own exchanger in the form of a vertically oriented tube bundle.

S ohledem na úpravu spalin se jeví výhodné, když předehřívaě/chladič je opatřen směšovací komorou opatřenou potrubím pro reakční činidlo.With regard to the treatment of the flue gas, it appears advantageous if the preheater / cooler is provided with a mixing chamber provided with a reagent line.

Z hlediska údržby se jeví výhodné, když předehřívač pecního vzduchu a předehřívač plynů jsou opatřeny vyměnitelnými registry, tvořenými svazky trubek.From a maintenance point of view, it appears advantageous if the furnace air preheater and the gas preheater are provided with replaceable registers formed by bundles of tubes.

Z funkčního hlediska se jeví výhodné, když první část spalovací komory, která je spojená s přívodem sekundárního vzduchu je uspořádána horizontálně a druhá část spalovací komory tvořící reakční a chladící zónu je uspořádána vertikálně.From a functional point of view, it appears advantageous if the first part of the combustion chamber which is connected to the secondary air supply is arranged horizontally and the second part of the combustion chamber forming the reaction and cooling zones is arranged vertically.

S ohledem na řízení teploty je účelné, když za předehřívačem/chladiěem je v plynovém potrubí teplotní čidlo propojené se servomotory klapek v potrubí chladícího vzduchu a pomocného kouřovodu.With respect to temperature control, it is expedient for a temperature sensor to be connected downstream of the preheater / coolant in the gas line to be connected to the damper actuators in the cooling air line and the auxiliary flue gas duct.

Pro sledování průtoku plynu je výhodné, když v plynovém potrubí za filtrem je uspořádánaFor monitoring the gas flow, it is advantageous if it is arranged in the gas line downstream of the filter

Venturiho trubice, před níž je na plynovém potrubí klapka s pneumatickým pohonem propojeným s Venturiho trubicí.Venturi tube, in front of which there is a flap on the gas pipe with a pneumatic actuator connected to the Venturi tube.

S ohledem na úsporu energie je výhodné, když v plynovém potrubí uspořádaný ventilátor a ventilátor pro dopravu pecního vzduchu jsou opatřeny frekvenčními měniči.In order to save energy, it is advantageous if the fan and the furnace air blower are provided with frequency converters.

Z hlediska řízení podtlaku plynu v šachtové peci je účelné, když za předehřívaěem pecního vzduchu je v potrubí pecního vzduchu uspořádána druhá Venturiho trubice propojená jednak s tlakovým čidlem, uspořádaným v šachtové peci a jednak s frekvenčními měniči propojenými rovněž s Venturiho trubicí v plynovém potrubí.In view of the control of the gas vacuum in the shaft furnace, it is expedient if a second venturi tube is arranged in the furnace air duct, connected to a pressure sensor arranged in the shaft furnace and to frequency converters also connected to the venturi tube in the gas duct.

Přehled obrázku na výkreseOverview of the figure in the drawing

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na kterém znázorňuje obr. 1 schematicky příkladné provedení zařízení podle technického řešení.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 schematically illustrates an exemplary embodiment of an apparatus according to the invention.

Příklady provedení technického řešeníExamples of technical solution

Zařízení na čištění plynů z šachtové pece v příkladném provedení zahrnuje soustavu tepelných výměníků a to předehřívaě/chladič 1 plynů z šachtové pece, předehřívače 3 plynů, předehřívače 4 vzduchu do šachtové pece, filtr 2 a spalovací komoru 5.In the exemplary embodiment, the furnace gas purification apparatus comprises a heat exchanger system, namely a preheater / cooler 1 of the shaft furnace, a gas preheater 3, a shaft preheater 4, a filter 2 and a combustion chamber 5.

Plyny z šachtové pece jsou vedeny plynovým potrubím 9 nejdříve do předehřívače/chladiče 1 plynů, kde jsou buď chladícím vzduchem, přiváděným vzduchovým potrubím 6 do předehřívaěe/chladiče i plynů pomocí ventilátoru 7 zapojeného do vzduchového potrubí 6, ochlazeny nebo horkými spalinami přiváděnými pomocným kouřovodem 8 ohřátý na teplotu 150 až 230 °C, na které jsou dále udržovány. Tato teplota je vhodná pro použité známé filtrační prostředky a proThe gases from the shaft furnace are led through the gas line 9 first to the preheater / gas cooler 1, where they are either cooled by the cooling air supplied by the air line 6 to the preheater / gas cooler 7 by means of a fan 7 connected to the air line 6. heated to a temperature of 150 to 230 ° C, on which they are further maintained. This temperature is suitable for the known filter means and for

-2CZ 9228 U1 zajištění vysoké účinnosti odsiřování. Průchod chladícího vzduchu vzduchovým potrubím 6 je ovládán vzduchovou klapkou 10 uspořádanou před předehřívačem/chladičem L Průchod spalin pomocným kouřovodem 8 je ovládán kouřovou klapkou 11 v pomocném kouřovodu 8, kteiý je napojen na komín 44, případně na výstup spalin z předehřívače 3 plynů. Natáčení vzduchové klapky 10 a kouřové klapky 11 se děje servomotory 12, 13 v jejichž elektrickém obvodu 130 je zapojeno teplotní čidlo 71 uspořádané v plynovém potrubí 9 před filtrem 2. Předehřívač/chladič 1 je tvořen vlastním výměníkem 14, který je proveden ve formě trubkového svazku, kterým plyn proudí vertikálně směrem dolů a směšovací komorou 15. Toto uspořádání trubkového svazku má samočisticí efekt, poněvadž větší prachové části proudí uvnitř celé délky trubkového svazku. io Odstraňování usazeného prachu ze směšovací komory 15 se provádí pomocí odpadního potrubí 61, opatřeného uzávěrem 62 ovládaným motorem 63. Účinné odsíření plynů z šachtové pece před vstupem do spalovací komory 5 je prováděno pomocí reakčního činidla, například hydroxidu vápenatého, přiváděného ve formě prášku vháněného do směšovací komory 15 potrubím 6. Plyny z předehřívače/chladiče 1 dále postupují plynovým potrubím 9 do filtru 2, který je vybaven koši-2GB 9228 U1 ensures high desulfurization efficiency. The passage of the cooling air through the air duct 6 is controlled by an air flap 10 arranged in front of the preheater / cooler L The flue gas passage through the auxiliary flue gas duct 8 is controlled by a flap 11 in the auxiliary flue gas duct 8 connected to the chimney 44 or flue gas from the gas preheater 3. The actuation of the air damper 10 and the smoke damper 11 is effected by actuators 12, 13 in whose electric circuit 130 a temperature sensor 71 is arranged in the gas pipe 9 in front of the filter 2. The preheater / cooler 1 is formed by its own exchanger 14. This tube bundle arrangement has a self-cleaning effect because larger dust portions flow within the entire length of the tube bundle. The removal of the deposited dust from the mixing chamber 15 is effected by means of a waste line 61 provided with a shutter 62 controlled by an engine 63. The effective desulfurization of the gases from the shaft furnace before entering the combustion chamber 5 is effected by a reagent such as calcium hydroxide supplied as powder. of the mixing chamber 15 via line 6. The gases from the preheater / cooler 1 further pass through gas line 9 to the filter 2, which is equipped with a basket.

95 nepodléhajícími korozi a dopravním šnekem 17 opatřeným pouze neznázoměnými vnějšími ložisky. Dopravní šnek 17 je poháněný motorem 80. Ve spodní části filtru 2 je odpadní potrubí 18 se zabudovaným uzávěrem 19 ovládaným motorem 20.95 are not subject to corrosion and a conveying screw 17 provided only with external bearings (not shown). The conveyor screw 17 is driven by the motor 80. In the lower part of the filter 2 there is a drain line 18 with a built-in closure 19 controlled by the motor 20.

Plyny z předehřívače/chladiče 1 a dále z filtru 2 vstupují plynovým potrubím 9 do předehřívače 3 plynů, který je opatřen obchvatem 21 spalin uzavíratelným klapkou 22. Předehřívač 3 plynů je v provedení umožňující lehkou výměnu nebo čištění přednostně s vyjímatelnými registry 90 příkladně ve formě trubkových svazků. Těleso 23 předehřívače 3 plynů je vnitřně izolované, příkladně keramickými vlákny. Z předehřívače 3 plynů jsou plyny z šachtové pece vedeny plynovým potrubím 9 do spalovací komory 5. Nucené proudění plynů z šachtové pece se děje ventilátorem 24 uspořádaným v plynovém potrubí 9 mezi filtrem 2 a předehřívačem 3 plynů.The gases from the preheater / cooler 1 and further from the filter 2 enter via gas line 9 into the gas preheater 3, which is equipped with a bypass 21 of the flue gas closable flap 22. The gas preheater 3 is easy to replace or clean, preferably with removable registers 90 bundles. The gas preheater body 23 is internally insulated, for example by ceramic fibers. From the gas preheater 3, the gases from the shaft furnace are led through the gas pipe 9 to the combustion chamber 5. The forced flow of the gases from the shaft furnace is effected by a fan 24 arranged in the gas pipe 9 between the filter 2 and the gas preheater 3.

Z předehřívače 3 jsou plyny vedeny plynovým potrubím 9 do plynového hořáku 25 spalovací komory 5.From the preheater 3, the gases are led through the gas line 9 to the gas burner 25 of the combustion chamber 5.

Spalovací komora 5 sestává ze dvou částí 26, 27, z nichž první část 26 tvoří spalovací zónu, která je výhodně opatřena tvrdou vyzdívkou a je výhodně uspořádána horizontálně, a druhá část 27 tvoří reakční a chladící zónu. Druhá část 27 je výhodně opatřena izolací z keramických vláken, a je výhodně uspořádána vertikálně. Do první části 26 je vyústěn plynový hořák 25 napojený na plynové potrubí 9 a přídavný hořák 28 přídavného paliva přiváděného palivovým potrubím 29 opatřeným ventilem 30. Jak plynový hořák 25, tak i přídavný hořák 28 jsou napojeny na primární vzduch, přiváděný od vzduchového ventilátoru 31 potrubím 32 opatřeným klapkou 33 ovládanou servomotorem 46. Servomotor 46 kromě klapky 33 ovládá i ventil 30 palivového potrubí 29. Do první části 26 je vyústěn přívod 34 sekundárního vzduchu od vzduchového ventilátoru 31, a to jednoduše odbočkou 35 opatřenou klapkou 36 ovládanou servomotorem 37 sekundárního vzduchu. Do druhé části 27 spalovací komory 5 tvořící reakční a chladící zónu, je vyústěn přívod 38 chladícího vzduchu od vzduchového ventilátoru 39 potrubím 60 opatřeným klapkou 41, ovládanou servomotorem 42 napojeným na teplotní čidlo 57 umístěné v kouřovodu 40 za spalovací komorou 5. Kouřovodem 40 jsou spaliny z druhé části 27 spalovací komory 5 odváděny do předehřívače 4 pecního vzduchu, kteiý je do něj vháněn potrubím 410 od ventilátoru 420 pecního vzduchu. Spaliny z předehřívače 4 pecního vzduchu jsou dále vedeny buď kouřovodem 40 přes klapku 43 do předehřívače 3 plynu a odtud do komína respektive do atmosféry nebo přes klapku 22 obchvatu 21 spalin přímo do komína respektive atmosféry.The combustion chamber 5 consists of two parts 26, 27, of which the first part 26 forms a combustion zone, which is preferably provided with a hard lining and is preferably arranged horizontally, and the second part 27 forms a reaction and cooling zone. The second portion 27 is preferably provided with ceramic fiber insulation, and is preferably arranged vertically. A gas burner 25 is connected to the first part 26 connected to the gas pipe 9 and the auxiliary burner 28 of the auxiliary fuel supplied by the fuel line 29 provided with the valve 30. Both the gas burner 25 and the auxiliary burner 28 are connected to the primary air supplied from the air fan 31 In addition to the flap 33, the fuel line valve 30 is also actuated by the servomotor 46. In the first part 26, a secondary air inlet 34 is provided from the air fan 31 simply by a branch 35 provided with a flap 36 operated by the secondary air servomotor 37. Into the second part 27 of the combustion chamber 5 forming the reaction and cooling zone, there is a cooling air supply 38 from the air fan 39 through a conduit 60 provided with a flap 41 operated by a servomotor 42 connected to a temperature sensor 57 located in the flue gas duct 40 downstream of the combustion chamber 5. from the second part 27 of the combustion chamber 5 to the furnace air preheater 4, which is blown into it by a pipe 410 from the furnace air fan 420. Further, the flue gases from the furnace air preheater 4 are led either via the flue gas duct 40 through the flap 43 to the gas preheater 3 and from there to the chimney respectively into the atmosphere or via the flue gas bypass flap 22 directly into the chimney or atmosphere.

Předehřívač 4 pecního vzduchu je opatřen vyměnitelnými registry 90 ve formě trubkových svazků a vnitřní tepelnou izolací z keramických vláken. Obě klapky 22, 43 jsou ovládány společným servomotorem 45. Řízení servomotoru 46 klapky 33 primárního vzduchu a ventilu 30 palivového potrubí 29, servomotoru 37 klapky 36 sekundárního vzduchu a servomotoru 45 klapek 22, 43 kouřovodu 40 a obchvatu 21 je prováděno trojicí teplotních regulátorů 47, 48, 49 přistavených k první části 26 spalovací komoiy 5, v níž je umístěno výhodně jedno společné teplotní čidlo 50 teplotních regulátorů 47, 48, 49. Každý z teplotních regulátorů 47, 48, 49 však může být opatřen samostatným tepelným čidlem 50.The furnace air preheater 4 is provided with replaceable registers 90 in the form of tube bundles and an internal ceramic fiber insulation. Both flaps 22, 43 are controlled by a common servomotor 45. The servomotor 46 of the primary air damper 33 and the fuel line valve 30, the secondary air damper servomotor 37 and the flap valve 22, 43 of the flue gas duct 40 and bypass 21 are controlled by three temperature controllers 47, 48, 49 attached to the first part 26 of the combustion chamber 5, in which preferably one common temperature sensor 50 of the temperature controllers 47, 48, 49 is located. However, each of the temperature controllers 47, 48, 49 may be provided with a separate temperature sensor 50.

-3CZ 9228 U1-3GB 9228 U1

Trojicí teplotních regulátorů 47. 48. 49 je řízena teplota ve spalovací komoře 5. První regulátor 47 je propojen na servomotor 46 ovládající klapku 33 primárního vzduchu a ventil 30 palivového potrubí 29, a je nastaven na minimální teplotu 800 °C. Druhý regulátor 48 je připojen na servomotor 45 ovládající současně klapku 43 kouřovodu 40 a klapku 22 obchvatu 21 kouřovoduThree temperature regulators 47, 48, 49 control the temperature in the combustion chamber 5. The first regulator 47 is connected to a servomotor 46 controlling the primary air flap 33 and a fuel line valve 30, and is set to a minimum temperature of 800 ° C. The second regulator 48 is connected to a servomotor 45 simultaneously operating the flue gas duct flap 43 and the flue gas bypass flap 21 at the same time.

40 a je nastaven na rozmezí teplot 820 až 900 °C. Třetí regulátor 49 je nastaven na teplotní rozmezí 840 až 950 °C a je připojen na servomotor 37 ovládající klapku 36 v odbočce 35 sekundárního vzduchu. Tímto uspořádáním trojice regulátorů 47, 48, 49 je dosažena rychlá reakce na změny koncentrace kysličníku uhelnatého CO a tedy optimální režim spalování za všech provozních podmínek. Teplotním čidlem 57 umístěným v kouřovodu 40 za spalovací io komorou 5 a napojeným na servomotor 42 klapky 41 v potrubí 60 je ovládáno množství chladícího vzduchu.40 and is set to a temperature range of 820 to 900 ° C. The third regulator 49 is set to a temperature range of 840 to 950 ° C and is connected to a servomotor 37 controlling the flap 36 in the secondary air tap 35. This arrangement of the three regulators 47, 48, 49 achieves a rapid response to changes in the concentration of CO and thus an optimum combustion mode under all operating conditions. The amount of cooling air is controlled by a temperature sensor 57 located in the flue gas duct 40 downstream of the combustion chamber 5 and connected to the damper servomotor 42 in line 60.

Za filtrem 2 je umístěno v plynovém potrubí 9 prachové čidlo 58 například optoelektrické nebo jiné vhodné konstrukce, kterým je sledováno množství prachu vystupujícího z filtru 2.Downstream of the filter 2 is located in the gas line 9 a dust sensor 58 of, for example, an optoelectric or other suitable structure, by which the amount of dust exiting the filter 2 is monitored.

Zabezpečení k minimalizaci škod při případném výbuchu, způsobovaném převážně výskytem vodíku v plynu z šachtové pece při netěsnosti jejího chladícího systému v tavícím pásmu a proti zpětnému prošlehnutí plamene ze spalovací komory 5, je provedeno statickým zabezpečením a dynamickým zabezpečením. K statickému zabezpečení jsou použity explozní membrány 51 nebo výbušné klapky uspořádané na předehřívači/chladiči 1 a filtru 2. K dynamickému zabezpečení je použita Venturiho trubice 52 uspořádaná v plynovém potrubí 9 mezi filtrem 2 a předehřívačem 3 plynu za uzavírací klapkou 53 s pneumatickým pohonem 54 ovládaným pomocí Venturiho trubice 52. Pro kontrolu průtoku pecního vzduchuje použita druhá Venturiho trubice 59 uspořádaná mezi předehřívačem 4 pecního vzduchu a neznázoměnou šachtovou pecí v potrubí 410 pecního vzduchu. Druhá Venturiho trubice 59 je propojena na tlakové čidlo 64 umístěné ke snímání podtlaku v šachtové peci a frekvenční měnič 55 ventilátoru 420. Na tlakové čidlo 64 je propojen i frekvenční měnič 56 ventilátoru 24 v plynovém potrubí 9. Zapojení je provedeno známým způsobem a stejně tak i ostatní zapojení například teplotních regulátorů 47, 48, 49 čidel 71, 57 a podobně je provedeno známým způsobem a není proto blíže popisováno. Pro potřeby řízení je vhodné, aby veškeré snímané hodnoty byly zobrazeny pomocí některého známého vizualizačního systému.The safeguard to minimize damage in the event of an explosion, caused mainly by the presence of hydrogen in the gas from the shaft furnace due to a leakage of its cooling system in the melting zone and against flame returning from the combustion chamber 5, is provided by static security and dynamic security. Explosive diaphragms 51 or explosive flaps arranged on the preheater / cooler 1 and filter 2 are used for static protection. Venturi tube 52 arranged in the gas line 9 between the filter 2 and the gas preheater 3 behind the shut-off flap 53 with pneumatic actuator 54 operated To control the furnace air flow, a second venturi 59 is provided between the furnace air preheater 4 and the shaft furnace (not shown) in the furnace air conduit 410. A second venturi tube 59 is connected to a pressure sensor 64 located to sense the vacuum in the shaft furnace and a frequency converter 55 of the fan 420. The frequency converter 56 of the fan 24 in the gas line 9 is also connected to the pressure sensor 64. the other connections of, for example, temperature controllers 47, 48, 49 of sensors 71, 57 and the like are made in a known manner and are therefore not described in detail. For control purposes, it is advisable that all readings be displayed using a known visualization system.

Funkce popsaného zařízení probíhá následovně. Plyn z šachtové pece je ventilátorem 24 nasáván do chladiče/předehřívače I, kde se podle teploty zjištěné teplotním čidlem 71 buď ochlazuje chladícím vzduchem nebo přihřívá spalinami nasávanými ventilátorem 7. Množství chladícího vzduchu nebo spalin se ovládá klapkami 10, H. jejichž natáčením pomocí servomotorů 12, 13 se uzavírá buď vzduchové potrubí 6 nebo pomocný kouřovod 8, aby se teplota plynu měřená teplotním čidlem 71 pohybovala v rozmezí 150 až 230 °C. Tato teplota zaručuje, že ve směšovací komoře 15 předehřívače/chladiče i může být plyn účinně odsiřován přiváděným reakčním činidlem, například zmíněným hydroxidem vápenatým Ca(OH)₂. Takto upravený plyn ze šachtové pece je plynovým potrubím 9 veden do filtru 2, kde je zbavován prachových částic odváděných z filtru 2 dopravním šnekem 17 poháněným motorem 80. Množství částic za filtrem kontroluje prachové čidlo 50 a v případě zvýšeného množství prachu signalizuje závadu na filtruThe operation of the described device proceeds as follows. The gas from the shaft furnace is sucked by the fan 24 into the cooler / preheater 1, where, depending on the temperature detected by the temperature sensor 71, it is either cooled by the cooling air or reheated by the flue gas sucked in by the fan. 13, either the air duct 6 or the auxiliary flue gas duct 8 is closed so that the gas temperature measured by the temperature sensor 71 is in the range of 150 to 230 ° C. This temperature ensures that in the mixing chamber 15 of the preheater / cooler 1, the gas can be effectively desulfurized by the supplied reagent, for example the calcium hydroxide Ca (OH) ₂ . The treated gas from the shaft furnace is led through the gas line 9 to the filter 2, where it is free of dust particles discharged from the filter 2 by a conveyor screw 17 driven by a motor 80. The amount of particles after the filter is checked by the dust sensor 50.

2. Z filtru 2 je plyn plynovým potrubím 9 dmýchán ventilátorem 24 do předehřívače 3 plynu, kde se ohřívá spalinami přiváděnými kouřovodem 40. Průtok plynu do předehřívače 3 plynuje měřen Venturiho trubicí 52 a pokud rychlost proudění poklesne zhruba pod dvojnásobek rychlosti hoření, je klapkou 53 ovládanou pneumatickým pohonem 54 uzavřeno plynové potrubí 9.2. From the filter 2, gas is blown through the gas pipe 9 through the fan 24 into the gas preheater 3, where it is heated by the flue gas supplied by the flue gas duct 40. The gas flow to the preheater 3 is measured by the Venturi tube 52. operated by pneumatic drive 54 closed the gas pipe 9.

Intenzita předehřívání plynu je řízena podle nastavené teploty teplotního regulátoru 48, na který je připojen servomotor 45 ovládající klapky 22 a 43 obchvatu 21 a kouřovodu 40, a to tak, že při překročení teploty uzavře klapkou 43 kouřovod a otevře klapkou 22 obchvat. Při poklesu teploty pod stanovenou mez postupuje obráceně. Předehřátý plyn je plynovým potrubím 9 z předehřívače 3 plynu přiveden do plynového hořáku 25, kde se směšuje s primárním vzduchem přiváděným potrubím 32. Množství přiváděného přídavného paliva a primárního vzduchu je řízeno prvním teplotním regulátorem 47. který při překročení nastavené teploty pomocí servomotoru 46 uzavírá klapkou 33 ve vzduchovém potrubí 32 primárního vzduchu a současněThe intensity of the gas preheating is controlled according to the set temperature of the temperature controller 48 to which the servomotor 45 controlling the bypass valves 22 and 43 and the flue gas duct 40 is connected by closing the flue gas duct 43 and opening the bypass flap 22. If the temperature drops below the set limit, it proceeds upside down. The preheated gas is fed via gas line 9 from gas preheater 3 to gas burner 25 where it mixes with primary air supplied via line 32. The amount of fuel and primary air supplied is controlled by a first temperature controller 47 which closes the flap when the set temperature is exceeded. 33 in the primary air air duct 32 and simultaneously

-4CZ 9228 U1 i ventil 30 na palivovém potrubí 29. Třetím teplotním regulátorem 49 je podle nastavení teploty ovládán přívod 34 sekundárního vzduchu pomocí servomotoru 37, který při překročení nastavení teploty otevírá klapku 36. Při spalování plynu ve spalovací komoře 5 jsou chladícím vzduchem ve druhé části 27 spalovací komory 5 spaliny ochlazovány na optimální teplotu v rozmezí 600 až9228 U1 and valve 30 on the fuel line 29. The third temperature regulator 49 controls the supply of secondary air 34 via a servomotor 37, which opens the flap 36 when the temperature is exceeded. When the gas in the combustion chamber 5 is combusted, the cooling air in the second The combustion chamber 5 of the combustion chamber 5 is cooled to an optimum temperature in the range of 600 to 600 ° C

800 °C sledovanou tepelným čidlem 57.800 ° C monitored by thermal sensor 57.

Spaliny vzniklé hořením plynu z šachtové pece jsou kouřovodem 40 vedeny do předehřívače 4 pecního vzduchu vháněného do něj potrubím 410 od ventilátoru 420. V předehřívači 4 je pecní vzduch ohříván na teplotu cca 600 °C.The combustion gases from the shaft furnace are fed through the flue gas duct 40 to the furnace air preheater 4 injected therein via a pipe 410 from the fan 420. In the preheater 4, the furnace air is heated to a temperature of about 600 ° C.

Spaliny z předehřívače 4 pecního vzduchu jsou odváděny kouřovodem 40 k předehřívači 3 ío plynu. Množství pecního vzduchu dopravovaného ventilátorem 420 a množství plynu dopravovaného ventilátorem 24 je ovládáno frekvenčními měniči 55, 56 pro řízení výkonu ventilátorů 24,420 v závislosti na údaji tlakového čidla 64.The flue gas from the furnace air preheater 4 is discharged via the flue gas duct 40 to the gas preheater 30. The amount of furnace air conveyed by the fan 420 and the amount of gas conveyed by the fan 24 are controlled by frequency inverters 55, 56 to control the power of the fans 24,420 depending on the pressure sensor 64 data.

Z popisu příkladného provedení je zřejmé, že směšovací komora 15 může být oddělena od předehřívače/chladiče 1. Může být použito několika filtrů 2 stejně tak předehřívačů 4 pecního vzduchu a předehřívačů 3 plynu, aniž by byla změněna podstata technického řešení.It will be apparent from the description of the exemplary embodiment that the mixing chamber 15 can be separated from the preheater / cooler 1. Several filters 2 as well as furnace air preheaters 4 and gas preheaters 3 can be used without changing the nature of the invention.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení je použitelné zejména všude tam, kde jsou v provozu šachtové pece, zejména pro výrobu minerálních izolací.The device is particularly suitable for applications where shaft furnaces are in operation, especially for the production of mineral insulation.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

20 1. An apparatus for cleaning and burning gas from a shaft furnace comprising a heat exchanger assembly, a filter and a combustion chamber, characterized in that it comprises a preheater / cooler (1) of the shaft furnace which is connected to the piping via an air damper (10). (6) cooling air and flap (11) for auxiliary flue gas duct (8), which is simultaneously connected by a gas line (9) via a filter (2) and a gas preheater (3) with a combustion gas

25 with a chamber (5) to which the connected flue gas duct (40) is connected via a furnace air preheater (4) and a gas preheater (3) with the atmosphere, the combustion chamber consisting of two parts (26, 27), the first part (26) forming a combustion zone into which a gas burner (25), an auxiliary fuel burner (28) and a secondary air supply (34) are provided, and a second portion (27) thereof constitutes a reaction and cooling zone into which a cooling air supply (38) wherein the combustion zone is

30 is provided with at least one temperature sensor (50) for three temperature regulators (47, 48, 49).

Device according to claim 1, characterized in that the gas preheater (3) is provided with a flue gas bypass (21).

Device according to claims 1 and 2, characterized in that, out of the three temperature controllers, the first controller (47) is connected to a servomotor (46) of the fuel line valve (30)

35 (29) and a primary air duct (32) flap (33), a second regulator (48) for the servo motor (45) of the flue gas duct (40) and flap (22) bypass (21) flue gas preheater (3); a third regulator (49) for the secondary air inlet (34) flap (36) actuator (37).

Device according to claim 1, characterized in that the preheater / cooler (1) comprises its own exchanger (14) in the form of a vertically oriented tube bundle.

40

Apparatus according to claim 1 or 3, characterized in that the preheater / cooler (1) is provided with a mixing chamber (15) provided with a conduit (16) for the reagent.

-5 GB 9228 U1

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the furnace air preheater (4) and the gas preheater (3) are provided with replaceable registers (90) formed by bundles of tubes.

Device according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the first combustion chamber part (26) 5 which is connected to the secondary air supply is arranged horizontally and the second combustion chamber part (27), forming the reaction and cooling zone is arranged vertically.

Device according to claim 1, or 3, or 4, or 5, characterized in that, after the preheater / cooler (1), a temperature sensor (71) is connected in the gas line (9) to the damper servomotors (12, 13). (10, 11) in the cooling air duct (6) and the auxiliary flue gas duct (8).

Device according to claim 1, or 2, or 3, or 4, or 5, or 6, or 7, characterized in that a venturi tube (52) is arranged in front of the filter (2) in front of the filter (2), in front of the filter. wherein a flap (53) is connected to the pneumatic actuator (54) on the gas pipe (9)

15 with a venturi tube (52).

Apparatus according to claims 1 to 7, characterized in that a fan (24) and a fan (420) for conveying the furnace air are provided in the gas duct (9) with frequency converters (55, 56).

Apparatus according to claim 1 or 2 or 3 or 6, characterized in that a second furnace air preheater (4) has a second furnace air conduit (410) in the furnace air conduit (410).

The venturi (59) communicates with a pressure sensor (64) arranged in the shaft furnace and with frequency converters (55, 56) also connected to the venturi (52) in the gas line (9).