PL190409B1 - Sposób i palenisko rusztowe do spalania węgla o różnych sortymentach - Google Patents

Abstract

1 Sposób spalania wegla o róznych sortym en- tach, w palenisku rusztowym w ykorzystujacy strefo- we doprowadzenie powietrza podmuchowego pod ruszt o regulowanym cisnieniu, znam ienny tym, ze spaliny odlotowe pobrane z obszaru za kotlem, tloczy sie przewodami doprowadzajacymi (5) do usytuowa- nych bezposrednio pod strefami powietrza podm u- chowego (I, II, III N) skrzyni powietrza podm u- chowego (4), stref uszczelniajacych (SI, S II, SN) utworzonych przez przegrody (7) zam ocowane do scian bocznych kotla (6), o oddzielnie regulowanym w kazdej strefie uszczelniajacej 2 Palenisko rusztowe do spalania wegla o róz- nych sortymentach zawierajace zainstalowany m ie- dzy scianami komory spalania ruszt tasmowy poje- dynczy lub podwójny a miedzy górna i dolna w stega i usztu skrzynie powietrza podmuchowego ze strefami przyporzadkowanymi obszarom rusztu o oddzielnej regulacji cisnienia dla kazdej strefy, znam ienne tym, ze posiada przewody doprowadzenia spalin (5) odlo- towych polaczone przez kolektory (2) usytuowane miedzy scianami bocznymi paleniska (6 ) a brzegami rusztu (1) w przypadku rusztu pojedynczego oraz wzdluz osi paleniska oraz miedzy Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i palenisko rusztowe do spalania węgla o różnych sortymentach, znajdujące zastosowanie w warunkach ekologicznie wysokich wymagań odnośnie zanieczyszczeń atmosfery tlenkami azotu NOx

Znane są z literatury książkowej WNT 1997 r. pt „Kotły parowe, konstrukcja i obliczenia”, autorzy P. Orłowski, W. Dobrzański, E. Szwarc, paleniska z rusztami taśmowymi pojedynczymi lub podwójnymi, wyposażone w silnik sprzęzony za pośrednictwem skrzynki przekładniowej z przednim wałem rusztu, na którym osadzone są koła gwiazdowe nadające taśmie ruch posuwowy.

W opisanej konstrukcji paleniska rusztowego ilość powietrza podmuchowego dopływającego przez warstwę paliwa nie jest dostosowana do jego zapotrzebowania w poszczególnych obszarach rusztu paleniskowego co powoduje ze na początku rusztu występuje niedobór powietrza a na jego końcu dopływ powietrza jest nadmierny, dając efekt niekorzystnego, nierównomiernego dopływu powietrza podmuchowego, prowadzący z jednej strony do niecałkowitego spalenia paliwa na ruszcie, a z drugiej strony do występowania straty wylotowej, obniżających sprawność kotła.

190 409

Opisane niekorzystne zjawisko nierównomiernego dopływu powietrza podmuchowego do rusztu, zostało częściowo zmniejszone w najnowszych konstrukcjach palenisk ze strefą regulacyjną dopływu powietrza podmuchowego, polegającą na doprowadzeniu oddzielnym powietrza podmuchowego do poszczególnych odcinków ruszt.

Paleniska rusztowe ze strefową regulacją dopływu powietrza podmuchowego posiadają zainstalowaną między górną i dolną wstęgą rusztu, skrzynię do której wtłacza się powietrze, podzieloną na kilka stref od 3 - 10-ciu Za pomocą klap regulacyjnych umieszczonych na przewodach dolotowych łączących strefę skrzyni powietrza podmuchowego z odpowiednią strefą rusztu, reguluje się dopływ powietrza podmuchowego do poszczególnych obszarów spalania Powietrze doprowadzone przewodami dolotowymi z klapami regulacyjnymi do poszczególnych stref rusztu przepływa między łuskami rusztu i warstwą węgla wyrównując dysproporcje w jego doprowadzeniu Występującą w dalszym ciągu niedogodnością techniczną jest zjawisko niekontrolowanego wypływu powietrza podmuchowego przez szczeliny przy ścianach rusztu, których występowanie jest narzucone konstrukcyjną koniecznością zachowania luzów między ruchomym rusztem a ścianą kotła. W przypadku zastosowania rusztów podwójnych, z powodu konieczności zachowania ponadto luzów między rusztami występuje dodatkowo niekontrolowany wypływ powietrza wzdłuz osi kotła. Znany najnowszy tzw ruszt ekologiczny, taśmowy, płaski posiada zmniejszone, szlifowane szczeliny między rusztowmami o szerokości 1,0-1,5 mm a w celu lepszego rozdziału powietrza podmuchowego doprowadzanego pod ruszt posiada 7 stref zasilanych indywidualnie powietrzem podgrzanym do temperatury 90°C Konstrukcja ta w niewielkim stopniu zmniejsza niekontrolowany wypływ powietrza i podobnie jak poprzednio opisane charakteryzuje się występowaniem straty wylotowej oraz niecałkowitym spaleniem paliwa, obniżających sprawność kotła oraz zwiększenie emisji tlenków azotu do atmosfery.

Istota sposobu spalenia węgla o różnym sortymencie w palenisku rusztowym, polega według wynalazku na wtłoczeniu spalin odlotowych pobranych z obszaru za kotłem, przewodami doprowadzającymi do usytuowanych bezpośrednio pod strefami powietrza podmuchowego, stref uszczelniających utworzonych przez przegrody zamocowane do ścian bocznych kotła o oddzielnie regulowanym ciśnieniu spalin w każdej strefie uszczelniającej, przy czym w strefach uszczelniających usytuowanych w przedniej części rusztu, ciśnienie doprowadzonych na początku procesu spalania, spalin reguluje się na poziomie 1,0 - 1,5 ciśnienia powietrza podmuchowego w tym obszarze rusztu, ponadto w strefach uszczelniających usytuowanych w środkowej części rusztu ciśnienie spalin doprowadzonych po odgazowaniu i częściowym spaleniu węgla, reguluje się na poziomie 1,1 - 1,6 ciśnienia powietrza podmuchowego w tym obszarze rusztu a w strefach uszczelniających usytuowanych w końcowej części rusztu ciśnienie doprowadzonych po zakończeniu spalania, spalin reguluje się na poziomie 1,5 -2,0 ciśnienia powietrza podmuchowego w tym obszarze rusztu

Istota paleniska rusztowego na węgiel o różnym sortymencie, polega na tym ze pod skrzynią powietrza podmuchowego ze strefami powietrza przypisanymi odpowiednim odcinkom rusztu, z oddzielną dla każdej strefy regulacją ciśnienia powietrza podmuchowego, znajdują się strefy uszczelniające wydzielone przegrodami zamocowanymi do ścian bocznych kotła usytuowane między ścianami bocznymi i brzegiem rusztu w przypadku rusztu pojedynczego lub między ścianami bocznymi i brzegiem rusztu oraz wzdłuz osi paleniska w przypadku rusztu podwójnego. Do każdej strefy uszczelniającej doprowadzony jest wylot przewodu doprowadzającego spaliny odlotowe, przy czym przewody doprowadzające spaliny połączone są przez kolektory, z kanałem spalm usytuowanym poza kotłem, wyposażonym na wlocie w wentylator tłoczący Ponadto przewody doprowadzające do stref uszczelniających posiadają zainstalowane na odcinkach wlotowych do stref uszczelniających klapy regulacji ciśnienia spalm.

Zastosowanie sposobu uszczelniania paleniska i instalacji uszczelniającej polegającej na doprowadzeniu spalin zza kotła według wynalazku pozwala na zmniejszenie nadmiaru powietrza w kotle a przez to wzrost sprawności kotła i zmniejszenie emisji tlenków azotu ponadto powoduje obniżenie temperatur i spowolnienie procesów spalania na brzegach rusztu wydłużając żywotność paleniska.

190 409

Wynalazek został bliżej objaśniony w oparciu o rysunek, na którym fig 1 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny rusztu taśmowego, podwójnego, fig. 2 - przekrój wzdłuż osi kotła, fig 3 - widok z góry na ruszt, a fig. 4 - uproszczony przepływ spalin i powietrza podmuchowego.

Według wynalazku palenisko rusztowe pokazane na fig 1 z rusztem taśmowym, podwójnym, posiada kolektory spalin 2, połączone z kanałami 8 spalin odlotowych za kotłem, wyposażonym w wentylator tłoczący 9. Od kolektorów 2 odchodzą przewody doprowadzające 5 spalmy odlotowe wyposażone w klapy regulacyjne 3_vz wylotami usytuowanymi w oddzielonych od siebie przegrodami 7 zamocowanymi do ścian bocznych 6 kotła w strefach uszczelniających Si, Sii, Sm, Siv, Sv, Svi usytuowanych wzdłuż szerokości rusztu 1 Ilość stref uszczelniających Si, Si, Sii, Siv, Sv, Svi wydzielonych przegrodami 7 odpowiada ilości stref skrzyni 4 powietrza podmuchowego I, II, iii, IV, V, VI. Strefy uszczelniające Si, Si, Siii, Siv, Sv, Svi są usytuowane bezpośrednio obok stref doprowadzenia powietrza podmuchowego I, II, III, IV, V, VI, w obszarze między ścianami bocznymi 6 kotła i brzegiem rusztu 1 oraz między pojedynczymi rusztami taśmowymi, rusztu 1. Klapy regulacyjne 3 umieszczone na odcinkach wlotowych przewodów doprowadzających 5 spaliny odlotowe służą do niezależnej regulacji ciśnienia spalm dostarczanych oddzielnie do każdej ze stref uszczelniających, umożliwiając dobranie ciśnienia spalin do ciśnienia powietrza panującego w każdej strefie, w zależności od usytuowania strefy uszczelniającej w stosunku do końca lub początku rusztu 1 Według wynalazku, w pierwszych strefach uszczelniających Si, Sii usytuowanych na początku rusztu, gdzie zjawisko niekontrolowanego wypływu powietrza przez szczeliny jest zmniejszone z uwagi na grubą warstwę węgla zwiększającą opory przepływu, ciśnienie spalin doprowadzonych przewodami 5 reguluje się przy pomocy klap regulacyjnych tak aby było nieznacznie większe od ciśnienia powietrza doprowadzonego do stref I, II skrzyni 4 powietrza podmuchowego przykładowo ustala się je na poziomie 1,2 wartości ciśnienia powietrza podmuchowego co powoduje, ze powietrze jest wypychane przez spaliny jak pokazano na fig. 4. Po odgazowaniu i częściowym wypaleniu węgla na ruszcie 1 kiedy na skutek mniejszych oporów przepływu powietrza przez warstwę węgla, niekontrolowany wypływ powietrza podmuchowego przez szczeliny ulega zwiększeniu, przy pomocy klap regulacyjnych 3 ciśnienie spalin w strefach uszczelniających Sii, Siv usytuowanych w środkowej części rusztu 1 reguluje się na poziomie nieznacznie przewyższającym ciśnienie powietrza podmuchowego, przykładowo na poziomie 1,1 wartości ciśnienia powietrza podmuchowego. Spalmy wypychają wówczas powietrze podmuchowe ze strefy przy brzegu rusztu 1 i uniemożliwiają niekontrolowany wypływ powietrza podmuchowego przez szczeliny przez które wypływają tylko nieznaczne ilości spalin me wpływające na przebieg procesu spalania w strefach odsuniętych od ścian kotła. W ostatnich strefach uszczelniających Sv, Svi usytuowanych na końcu rusztu 1 ciśnienie spalin doprowadzonych po zakończeniu procesu spalania reguluje się przy pomocy klap regulacyjnych 3 na poziomie znacznie przewyższającym ciśnienie powietrza podmuchowego, przykładowo 2-krotnie wyższym co powoduje ze większa część spalin przedostaje się do skrzyni powietrza podmuchowego 4 wypychając powietrze a część mniejsza przedostaje się przez szczeliny do kotła zwiększając całkowitą ilość spalin w kotle, która intensyfikuje wymianę ciepła przy małych wydajnościach kotła

190 409

Fig 3

190 409

Fig.2

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz Cena 2,00 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób spalania węgla o różnych sortymentach, w palenisku rusztowym wykorzystujący strefowe doprowadzenie powietrza podmuchowego pod ruszt o regulowanym ciśnieniu, znamienny tym, ze spaliny odlotowe pobrane z obszaru za kotłem, tłoczy się przewodami doprowadzającymi (5) do usytuowanych bezpośrednio pod strefami powietrza podmuchowego (I, II, III.. N) skrzyni powietrza podmuchowego (4), stref uszczelniających (Si, Sii, ..Sn) utworzonych przez przegrody (7) zamocowane do ścian bocznych kotła (6), o oddzielnie regulowanym w każdej strefie uszczelniającej ciśnieniu spalin doprowadzonych z obszaru zza kotła, przy czym w strefach uszczelniających (S_b Sii) usytuowanych w przedniej części rusztu (1), ciśnienie spalin reguluje się na poziomie 1,0 - 1,5 ciśnienia powietrza podmuchowego w tym obszarze rusztu, ponadto w strefach uszczelniających (Siii, Siv) usytuowanych w środkowej części rusztu (1) ciśnienie spalin doprowadzonych po odgazowaniu i częściowym spaleniu węgla, reguluje się na poziomie 1,1 - 1,6 ciśnienia powietrza podmuchowego w tym obszarze rusztu (1) a w strefach uszczelniających (Sv, Svi, Sn) usytuowanych w końcowej części rusztu (1) ciśnienie spalin doprowadzonych po zakończeniu procesu spalania, reguluje się na poziomie 1,5 - 2,0 ciśnienia powietrza podmuchowego w tym obszarze rusztu.

2. Palenisko rusztowe do spalania węgla o różnych sortymentach zawierające zainstalowany między ścianami komory spalania ruszt taśmowy pojedynczy lub podwójny a między górną i dolną wstęgą rusztu skrzynię powietrza podmuchowego ze strefami przyporządkowanymi obszarom rusztu o oddzielnej regulacji ciśnienia dla każdej strefy, znamienne tym, ze posiada przewody doprowadzenia spalin (5) odlotowych połączone przez kolektory (2) usytuowane między ścianami bocznymi paleniska (6) a brzegami rusztu (1) w przypadku rusztu pojedynczego oraz wzdłuz osi palemska oraz między ścianami bocznymi (6) a brzegami rusztu w przypadku rusztu podwójnego, z kanałem spalin (8) wyposażonym w wentylator tłoczący (9), z wlotem usytuowanym poza kotłem, przy czym przewody doprowadzające (5) posiadają wyloty w strefach uszczelniających (Si, Sn, Sm... Sn) wydzielonych przegrodami (7) zamocowanymi do ścian bocznych kotła (6), usytuowanych pod strefami (I, II, III ...N) skrzyni powietrza podmuchowego (4) a przewody doprowadzające (5) spaliny odlotowe są wyposażone w klapy regulacyjne (3) zainstalowane na ich odcinkach wlotowych do stref uszczelniających (Si, Su, Sm. ..Sn).