Claims (2)
Zastrzeżenia patentowePatent claims
1. Sposób spalania niskokalorycznych gazów odpadowych, w wirowej komorze współpracującej z kotłem opalaryym pełnowartościwwym paiwwem stałym, z n a rn i e n n y t y m, że niekokaloryczny odpadowy gaz przed skierowaniem do komory dzieli się na dwa strumienie, przy czym pierwszym, sprężonym przez wentylator, sti-nm eniem Jako czynnikiem roboczym zasysa się spaliny o temperaturze 1100 K do 1200 K z komory paleniskowej kotła 1 w postaci mieszaniny o tempera turze wyższej od temperatury zapłonu wprowadza się stycznie do cylindrycznego pierścienia, przy czym spalana mieszanina nagrzewając wewnętrzny płaszcz komory, przemieszcza się w kierunku komory nawrotnej, do której wprowadza się drugi strumień niskokalorycznego gazu odpad owego, a powstała mieszanina palna przepływa spiralnie wewnntrzną komorą poprzez gardziel wylotową do komory kotła.1. The method of combustion of low-calorific waste gases, in a vortex chamber cooperating with a boiler fired with full-value solid fuel, characterized by the fact that the non-calorific waste gas is divided into two streams before it is sent to the chamber, the first one, compressed by a fan, with the with the working medium, the flue gases at a temperature of 1100 K to 1200 K are sucked in from the furnace chamber of the boiler 1, in the form of a mixture with a temperature higher than the ignition temperature, is introduced tangentially into a cylindrical ring, while the combusted mixture, while heating the inner jacket of the chamber, moves towards the reversing chamber into which a second stream of low calorific waste gas is introduced, and the resulting combustible mixture flows spirally through the inner chamber through the outlet mouth into the boiler chamber.
2. Układ do spalania niskokalorycznych gazów odpadowych, zawierający wirową komorę spalania oraz kocioł, znamienny tym, że dwupłaszczowa w.ro»a komora /1/ spalania jest połączona z komorą kotła /9/ po stronie wylotowej spalin oraz po stronie zasilającej komorę niGkokalorycznym gazem odpadowym, przy czym wirowa komora /1/ spalania po stronie wylotowej jest połączona z dolną przednią częścią komory kotła /9/ a po stronie wlotowej z dolną tylną częścią komory kotła /9/.2. A system for the combustion of low-calorific waste gases, comprising a swirl combustion chamber and a boiler, characterized in that the double-jacket high-temperature combustion chamber / 1 / is connected to the boiler chamber / 9 / on the flue gas outlet side and on the side feeding the chamber with low-calorific gas the waste swirl chamber / 1 / on the outlet side is connected to the lower front part of the boiler chamber / 9 / and on the inlet side to the lower rear part of the boiler chamber / 9 /.
Przedmiotem ęynalazku jest sposób i układ do spalania niskokalorycznych gazów odpadowych, poostających w niektórych gałęziach przemysłu jako produkt uboczny. Z polskich opisów patentowych nr nr 139980, 133939, 108802, 97476 znane są urządzenia do spalania niskokalorycznych gazów, w których stosuje się dodatkowe paliwo wysokokaloryczne, stabilizujące proces spalania.The subject of the invention is a method and a system for the combustion of low calorific waste gases which are left in some industries as a by-product. From Polish patent descriptions No. 139980, 133939, 108802, 97476, devices for combustion of low-calorific gases are known, in which additional high-calorific fuel is used, stabilizing the combustion process.
Znane sposoby Bpalanla niskokalorycznych gazów odpadowych polegają na tym, że wprowadza się je do komory cylindrycznej etycznie do wewnętrznych ścianek, a paliwo wysokokaloryczne wprowadza eię oeiowo. Powstałe spaliny ze spalania gazów niskokalorycznych i paliwa niskokalorycznego kieruje się spiralnie wzdłuż wewnntrznej powierzchni komory spalania do wylotu z komiry. Palenisko do spalania gazów niakokalorycznych tym sposobem zawiera cylindryczną komorę spalania oraz oddzielne palniki dla gazów niskokalorycznych i dla paliwa pełnowartościowego.Known methods for Bpalanl of low calorific waste gases are to introduce them into a cylindrical chamber ethically into the inner walls, and the high calorific fuel introduces oil in an oil manner. The resulting flue gas from the combustion of low calorific gases and low calorific fuel is directed in a spiral along the inner surface of the combustion chamber to the coma outlet. The furnace for combustion of low calorific gases thus comprises a cylindrical combustion chamber and separate burners for low calorific gases and for solid fuel.
Zasadniczą niedogodnością znanych rozwiązań Jest to, że dla prowadzenia stabilnego procesu spalania jest konieczne doprowadzenie w znacznej ilości paliwa pełnowartościowego.The main disadvantage of the known solutions is that in order to carry out a stable combustion process, it is necessary to supply a large amount of full value fuel.
Z polskiego opisu patentowego nr 139980 znany Jeet sposób i palenisko do spalania niskokalorycznych gazów odpadowych. W rozwiązaniu tym sposób spalania polega tym, ze wytworzone spaliny ze spalania meazaniny gazu pełnowartościowego z gazem niskokaloiyycznym podgrzewają tę meszaninę do temperatury zapłonu.From the Polish patent specification No. 139980, Jeet knows a method and a furnace for burning low calorific waste gases. In this solution, the method of combustion is based on the fact that the flue gases produced from the combustion of meazanine of full-value gas with low calorific gas heat this mixture to the ignition temperature.
158 755158 755
Z polskiego opisu patentowego nr 133939 znany jeat sposób i palenisko cyklonowe do spalania niskokalorycznych gazów. W rozwiązaniu tym, gaz pełnowartościowy wprowadza się osiowo do cylindrycznej komory, a gaz niskokaloryczny stycznie do wewnętrznej powierzchni cylindrycznej, przy czym palnik gazu niskokalorycznego jest zabudowany w pobliżu wylotu z tomory pod kątem oi zawartym poMędzy powi.erz chnią prostopadłą do osi wzdłużnej komory spalania a osią palnika.The Polish patent specification No. 133939 describes a method and a cyclone furnace for combustion of low-calorific gases. In this embodiment, the solid gas is introduced axially into the cylindrical chamber and the low calorific gas is introduced tangentially to the inner cylindrical surface, the burner of the low calorific gasjestwithabbuiltyw near the outlet of the tomorapaboutd angle o and included poMębetweenpowi.erz they are perpendicular to the longitudinal axis of the combustion chamber and the axis of the burner.
Z polskiego opisu patentowego nr 108802 znany jest palnik do spalania gazów niskokalorycznych, w którym dysza palnika otoczona jest pierścinnoowym wylotem gazu, który otacza i przenika przez płomień powBtały przy spalaniu gazu pełnowartościowego.Polish patent specification No. 108802 describes a burner for combustion of low calorific gases, in which the burner nozzle is surrounded by a ring-shaped gas outlet which surrounds and penetrates through the flame generated during combustion of full-value gas.
Ponadto znany Jest opis patentowy nr 97476 palnika do spalania gazów niskokalorycznych, który ma komorę opalania wstępnego i komorę mieszania. W skład palnika wchodzi również komora opalania właściwego z kratownicą.Furthermore, patent specification No. 97476 is known for a burner for combustion of low calorific gases, which has a pre-firing chamber and a mixing chamber. The burner also includes a proper firing chamber with a grate.
Z opisu patentowego ZSRR nr 353110 znana jest komora epalaima, do której wprowadza się stycznie gaz niskokaloryczny, a osiowo gaz pełnowartościowy.From the USSR patent description No. 353,110 an epalaim chamber is known, into which low calorific gas is introduced tangentially and full value gas is introduced axially.
Znane są również sposoby spalania odpadowych gazów niskokalorycznych bezpośrednio w komorach kotłów energetycznych lub przemysłowych, w których paiwwem podstawowym Jest węgiel lub gaz pełnowartościowy, a gaz niskokaloryczny Jeat paiwwem dodatkowym.There are also methods of burning waste low calorific gases directly in the chambers of power or industrial boilers, in which the basic fuel is coal or full value gas, and the low calorific gas Jeat - additional fuel.
Zasadniczą niedogodnością znanych sposobów spalania niskokalorycznych zapylonych gazów bezpośrednio w komorach kotła Jest to, że występujące w gazach pyły smoliste nie ulegają całkowitemu spaleniu, czy związaniu z żużlem, lecz unoszone ze spalinami do powwerzchni konwekcyjnych kotła tworzą osad na rurach, co pogarsza wymianę ciepła, powodując zarastanie kanałów kotła. WprowodzeIęle odpadowych gazów niskokalorycznych bezpośrednio do komory spalania powoduje pogorszenie się procesu spalania paliwa podstawowego.The main disadvantage of the known methods of combustion of low-calorific dusty gases directly in the boiler chambers is that the tar dust present in the gases is not completely burned or bound with slag, but carried with the flue gas to the convection surfaces of the boiler, they form sediment on the pipes, which deteriorates heat exchange, causing fouling of boiler channels. The introduction of waste low calorific gases directly into the combustion chamber causes the deterioration of the combustion of the basic fuel.
Zasadniczą niedogodnością znanych sposobów epalania gazów niskokalorycznych w komorach dobudowanych do istniejących kotłów czy innych urządzeń Jeat to, że do utrzymania stabiniego spalania niezbędne są duże ilości paliwa pełnowartościowego gazowego czy ciekłego.The main disadvantage of the known methods of combustion of low calorific gases in chambers attached to existing boilers or other Jeat devices is that large amounts of full-value gas or liquid fuel are necessary to maintain stable combustion.
Istota wynalazku w zakresie sposob polega na tym,że nioklkaloryczny gaz odpadowy przed skierowaniem do komory dzieli się na dwa stroMenie, przy czym pieonβzym sprężonym przez wannylator strumieniem jako czynnikiem roboczym zasysa się spaliny o temperaturze 1100 K do 1200 K z komory paleniskowej kotła 1 w postaci Meszaniny o temperaturze wyższej od temperatury zapłonu uprowadza się stycznie do cyinndyycznego pierścienia. Spalana mieszanina nagrzewając oewnętrzny płaszcz przemieszcza się w kierunku komory nawrotnej, do której wprowadza się drugi strumień niekokaloiy cznego gazu odpadowego z powwetrzem. Powesela mieezanina palna przepływa spiralnie oθwoętΓzęą komorą przez gardziel wylotową do kom^iry kotła·The essence of the invention in the field of the method consists in the fact that the niocaloric waste gas is divided into two parts before it is sent to the chamber, whereby a stream compressed by a vaninylator is used as a working medium to suck in the flue gases at a temperature of 1100 K to 1200 K from the furnace chamber of the boiler 1 in the form of The meshes with a temperature above the flash point are abducted tangentially to the cyindic ring. The combusted mixture, while heating the outer jacket, moves towards the reversing chamber, into which the second stream of non-coal waste gas with air is fed. The cheered up mix flows in a spiral-shaped chamber through the outlet throat into the boiler chamber
Ietota wynalazku w zakresie układu do spalania niskokalorycznych gazów odpadowych polega na tym, że dwupłaszczowa wirowa komora spalania jest połączona z komorą kotła po stronie wylotowej spalin oraz po stronie zasilającej komorę odpadowym gazem niekokalorycznym. Wirowa komora spalania po stronie wylotowej jest połączona z dolną przednią częścią komory kotła, a po stronie wlotowej z dolną tylną częścią komory kotła.The essence of the invention in the field of a system for the combustion of low-calorific waste gases is that the double-jacket swirl combustion chamber is connected to the boiler chamber on the flue gas outlet side and on the side feeding the chamber with non-calorific waste gas. The swirl combustion chamber is connected on the outlet side to the lower front part of the boiler chamber, and on the inlet side to the lower rear part of the boiler chamber.
Zasadniczą korzyścią techniczną wynikającą ze stosowania sposobu i układu według wynalazku jest wyeliminowanie peięloartościootio pell^we gazowego lub ciekłego, używanego obecnie jako paliwa otsbilZzujątegl proces spalania w komorze.The main technical advantage resulting from the use of the method and system according to the invention is the elimination of the full-value root pellet of gaseous or liquid, currently used as fuel, which accounts for the combustion process in the chamber.
Dalszą korzyścią Jest to, że przy spalaniu odpadowych gazów zapylonych następuje separacja omollotych pyłów w wirowej komorze i wpływające czyste spaliny do kotła nie powodują zanieczyszczenia powwerzchni konwekcyjnych kotła, jak ma to miejsceA further advantage is that when dusty waste gases are burned, the mossy dust is separated in the swirl chamber and the clean flue gas flowing into the boiler does not contaminate the convection surfaces of the boiler, as is the case with
158 755 przy bezpośrednim wprowadzeniu gazu jako paliwa dodatkowego do komory paleniskowej kotła.158 755 with direct injection of gas as additional fuel into the boiler's combustion chamber.
Przedmiot wynalazku Jest przedstawiony w przykładzie realizacji na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu do spalania, a fig. 2-komorę spalania w przekroju osiowym. Wirowa kom^ira 1 spalania jest wykonana z dwóch współosiowych ceramicznych płaszczy zewnętrznego płaszcza 2 i wewnętrznego płaszcza 3. W części wylotowej komora 1 posiada palnik 4 połączony ze etrumienicą 5. Strumienica 5 Jest połączona po stronie gazu odpadowego poprzez wentylator 6 z kolektorem 7, a po stronie ssącej króćcem 8 z tylną dolną częścią kom^iry kotła 9. Kolektor gazu nlskokalorycznego jest również połączony poprzez zasuwę 10 z palnikeem 11. Gardziel wylotowa 12 łączy wirową komorę 1 spalania z przednią dolną częścią komory kotła 9. Migowa kom^ira spalania 1 w czołowej części ma właz 13 do komory nawrotnej 14, a w części cylindrycznej zewnętrznej w pobliżu ściany czołowej króciec 15 odprowadzający odseparowane pyły.Object of the invention It is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a diagram of a combustion system, and Fig. 2 shows a combustion chamber in an axial section. The swirl combustion chamber 1 is made of two coaxial ceramic mantles of the outer mantle 2 and the inner mantle 3. In the outlet part, the chamber 1 has a burner 4 connected to an exhaust gas jet 5. The exhaust gas generator 5 is connected on the waste gas side by a fan 6 to a collector 7, and on the suction side with a stub pipe 8 with the rear lower part of the boiler chamber 9. The low calorific gas collector is also connected via a damper 10 with the burner 11. The outlet throat 12 connects the swirl combustion chamber 1 with the front lower part of the boiler chamber 9. Snap-action combustion chamber 1 in the head part it has a hatch 13 to the reversing chamber 14, and in the outer cylindrical part near the end wall, a stub pipe 15 for discharging separated dust.
NiekokaloΓyczny zapylony gaz o wartości opałowej 1700-2000 kJ/m, będący odpadowym paliwem w hutach miedzi Jest podawany wentylatorom 6 do strumienicy 5, gdzie jako czynnik roboczy zasysa spaliny z tylnej dolnej części komory kotła rusztowego 9 poprzez kanał 8. Zassane spaliny mieszając się z gazem podgrzewają go 1 w postaci mieszaniny wpływają stycznie palnikeem 4 w pobliżu wylotu z komory do pierścienia cylindrycznego utworzonego przez dwa współosiowe walce. Mieszanina doprowadzona do temperatury zapłonu dzięki entalpii fizycznej spalin i promieniowaniu wewnnęrznego pierścienia 3 kom^:ry spalania zapala się i spiralnie przepływa do ściany czołowej, miesza się z drugim strumieniem gazu odpadowego wprowadzonym stycznie poprzez palnik 11. Cała mieszanina ulegając spalaniu spiralnie przepływa wewnętrznym cylindrom a następnie poprzez gardziel wylotową 12 do dolnej przedniej części komory paleniskowej kotła 9, gdzie ulega dalszemu dopaleniu. Tlen potrzebny do spalania składników palnych gazu odpadowego pochodzi z nadmiaru powwetrza, przy Jakim prowaddl się proces spalania w kotle oraz z gazu. Wytrącone cząstki stałe o wirowej komorze spalania odprowadza się króćcem 15.NiekokaloΓyczn s for p ylony g with a calorific value 1700- 2000 kJ / m, B, E D and Cy waste fuel in copper smelters is administered fans the ejector 6 to 5, wherein the working medium is sucked gases from the rear lower portion of the boiler 9 through the grate channel 8. The sucked flue gas, mixing with the gas, heats it 1 in the form of a mixture flows tangentially through the burner 4 near the outlet from the chamber into a cylindrical ring formed by two coaxial rolls. The mixture brought to the ignition temperature due to the physical enthalpy of the exhaust gases and the radiation of the inner ring of the 3 combustion chamber ignites and flows in a spiral towards the end wall, mixes with the second stream of waste gas introduced tangentially through the burner 11. The whole mixture, undergoing combustion, flows spirally through the inner cylinders and then through the outlet throat 12 to the lower front part of the furnace chamber 9, where it is further burned. The oxygen needed to burn the combustible components of the waste gas comes from the excess air in which the combustion process is carried out in the boiler and from the gas. The precipitated solids in the swirl combustion chamber are discharged through the stub pipe 15.