PL193565B1 - Sposób stycznego opalania stałym paliwem pyłowym paleniska - Google Patents

Abstract

1. Sposób stycznego opalania stalym paliwem pylowym paleniska, zawierajacego szereg skrzyn dmuchowych, z któ- rych kazda ma szereg przedzialów do wprowadzania do pale- niska paliwa ipowietrza, polegajacy na tym, ze zasila sie palenisko paliwem stalym, doprowadza sie do paleniska po- wietrze pierwotne, przy czym powietrze pierwotne jest ta cze- scia powietrza doprowadzonego do paleniska, która porywa i przenosi paliwo przez koncówki dysz paliwowych rozmiesz- czone w przedzialach skrzyni dmuchowej paleniska, a takze doprowadza sie do paleniska powietrze paliwowe, przy czym powietrze paliwowe jest czescia powietrza doprowadzanego do paleniska przez te same przedzialy, w których sa rozmiesz- czone koncówki dysz paliwowych, lecz nie porywajaca zadne- go paliwa, przy czym powietrze pierwotne i powietrze paliwowe doprowadza sie do paleniska w kierunku stycznym do pierw- szego umownego kola usytuowanego na ogól w srodku pale- niska, tak ze dzialaja one wzajemnie z paliwem doprowadzo- nym do paleniska wytwarzajac ognista kule, i doprowadza sie do paleniska górnego powietrze opalowe, przy czym górne powietrze opalowe jest czescia powietrza doprowadzonego do paleniska z miejsca nad najwyzszym przedzialem paliwowym, i doprowadza sie do paleniska przesuniete powietrze, przy czym przesuniete powietrze jest ta czescia powietrza dopro- wadzonego do paleniska, która podtrzymuje drugie umowne kolo wspólsrodkowe z pierwszym kolem umownym i majace wieksza srednice niz pierwsze kolo umowne ...................... PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób stycznego opalania stałym paliwem pyłowym paleniska. Wynalazek dotyczy zwłaszcza opalania palenisk stałym paliwem pyłowym za pomocą układu przedziałów paliwowych i powietrznych, które są stosowane do szerokiego asortymentu paliw stałych i które zapewniają regulowane działanie z korzystną emisją.

Stałe paliwo pyłowe spala się z powodzeniem w zawiesinie w paleniskach sposobami opalania stycznego od dłuższego okresu czasu. Technika opalania stycznego polega na wprowadzaniu stałego paliwa pyłowego i powietrza do paleniska z czterech jego narożników tak, że stałe paliwo pyłowe i powietrze kieruje się stycznie do umownego okręgu koła w środku pieca. Ten rodzaj opalania ma wiele zalet, a spośród nich dobre mieszanie stałego paliwa pyłowego i powietrza, warunki stałego płomienia i długi czas przebywania gazów spalinowych w paleniskach.

Ostatnio jednak kładzie się coraz większy nacisk na możliwie znaczną minimalizację skażenia powietrza. W związku z tym, zwłaszcza w odniesieniu do problemu kontroli NOX, wiadomo, że tlenki azotu wytwarzają się w czasie spalania paliw kopalnych przede wszystkim drogą dwóch oddzielnych mechanizmów, które zidentyfikowano jako termiczne NOX i paliwowe NOX. Termiczne NOX wynikają z termicznego związania azotu cząsteczkowego i tlenu w powietrzu do spalania. Szybkość tworzenia się termicznych NOX jest nadzwyczaj wrażliwa na miejscową temperaturę płomienia i w mniejszym stopniu na miejscowe stężenie tlenu. Wirtualnie wszystkie termiczne NOX tworzą się w obszarze płomienia, który ma najwyższą temperaturę. Stężenie termicznych NOX „zamraża” się następnie na poziomie przeważającym w obszarze wysokotemperaturowym drogą termicznego gaszenia gazów spalinowych. Stężenia termicznych NOX w gazach odlotowych znajdują się zatem pomiędzy poziomem równowagowym charakterystycznym dla maksymalnej temperatury płomienia i poziomem równowagowym przy temperaturze gazów odlotowych.

Z drugiej strony paliwowe NOX pochodzą z utleniania organicznie związanego azotu w niektórych paliwach kopalnych, takich jak węgiel i olej ciężki. Na szybkość tworzenia się paliwowych NOX silny wpływ ma na ogół szybkość mieszania paliwa kopalnego i strumienia powietrza, a zwłaszcza miejscowe stężenie tlenu. Jednak stężenie NOX w gazach odlotowych na skutek azotu paliwowego jest tylko ułamkiem, na przykład 20do 60%, poziomu, który wynikałby z pełnego utlenienia całego azotu w paliwie kopalnym. Z powyższego powinno być łatwo widoczne, że ogólne tworzenie się NOX jest funkcją zarówno miejscowych poziomów tlenu, jak i maksymalnych temperatur płomienia.

Na przestrzeni lat wprowadzono liczne modyfikacje do standardowej techniki stycznego opalania palenisk. Wiele z tych modyfikacji, a zwłaszcza tych, które zasugerowano ostatnio, zaproponowano głównie w celu uzyskania dzięki ich zastosowaniu jeszcze większego zmniejszenia emisji. Wynikiem jednej z takich modyfikacji jest układ opałowy, który stanowi przedmiot amerykańskiego opisu patentowego nr US 5020454 pod tytułem „Clustered Concentric Tangential Firing System, wydanego wdniu 4 czerwca 1991 roku, który przypisuje się temu samemu cesjonariuszowi, co i niniejsze zgłoszenie patentowe. Zgodnie z wiedzą zawartą w amerykańskim opisie patentowym nr US 5020454 opracowano zgrupowany, koncentryczny układ opalania stycznego, który nadaje się zwłaszcza do stosowania w paleniskach opalanych paliwem kopalnym. Zgrupowany, koncentryczny układ opalania stycznego zawiera skrzynię dmuchową. Pierwszą grupę dysz paliwowych montuje się w skrzyni dmuchowej i pracują one wtryskując pogrupowane paliwo do paleniska tworząc przez to w nim pierwszą strefę bogatą w paliwo. Drugą grupę dysz paliwowych montuje się w skrzyni dmuchowej i pracują one wtryskując pogrupowane paliwo do pieca tworząc w nim przez to drugą strefę bogatą w paliwo. Dyszę przesuniętego powietrza montuje się w skrzyni dmuchowej i pracuje ona wtryskując przesunięte powietrze do paleniska, tak że jest ono kierowane zdala od pogrupowanego paliwa wtryśniętego do paleniska i w kierunku ścian pieca. Bliską, sprzężoną dyszę górnego powietrza opałowego montuje się w skrzyni dmuchowej i nadaje się ona do wstrzykiwania bliskiego, górnego sprzężonego powietrza opałowego do paleniska. Dyszę oddzielnego górnego powietrza opałowego montuje się w palnikowym obszarze paleniska tak, aby znajdowała się ona w pewnym odstępie od dyszy bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego oraz aby znajdowała się ona w jednej linii ze wzdłużną osią skrzyni dmuchowej. Dysza do oddzielnego górnego powietrza opałowego jest przeznaczona do wstrzykiwania oddzielnego górnego powietrza opałowego do paleniska.

Wynikiem innej takiej modyfikacji jest układ opalania, który stanowi przedmiot amerykańskiego opisu patentowego nr US 5146858 pod tytułem „Boiler Furnace Combustion System, wydanego dnia 15 września 1992 roku. Zgodnie z wiedzą zawartą w amerykańskim opisie patentowym nr US 5146858

PL 193 565 B1 opracowano układ do spalania w palenisku kotła typu układu, który zawiera typowo główne palniki rozmieszczone na bocznych ścianach albo w narożnikach paleniska kotła w kształcie kwadratowej baryłki, które ma oś pionową z osiami palników skierowanymi stycznie do umownej cylindrycznej powierzchni, współosiowej z paleniskiem. Co więcej, w tego rodzaju układzie do spalania w palenisku kotła dysze powietrzne są rozmieszczone w palenisku kotła na poziomie nad palnikami głównymi, tak że niespalone paliwo które przeszło do atmosfery redukującej albo atmosfery o niższym stężeniu tlenu obszaru spalania w palnikach głównych może być całkowicie spalone przez dodatkowe powietrze wdmuchiwane przez dysze powietrzne. Układ do spalania w palenisku kotła, znany z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5146858, charakteryzuje się zwłaszcza tym, że dwie grupy dysz powietrznych są rozmieszczone odpowiednio na wyższych i niższych poziomach. Dokładniej, dysze powietrzne na niższym poziomie są przewidziane w narożnikach paleniska kotła z osiami skierowanymi stycznie do drugiej umownej współosiowej powierzchni cylindrycznej, która ma większą średnicę niż pierwsza umowna współosiowa powierzchnia cylindryczna. Z drugiej strony dysze powietrzne na wyższym poziomie przewiduje się w środkach powierzchni ścian bocznych paleniska kotła, z osiami skierowanymi stycznie do trzeciej umownej współosiowej powierzchni cylindrycznej, która ma średnicę mniejszą niż druga umowna współosiowa powierzchnia cylindryczna.

Wynikiem jeszcze innej takiej modyfikacji jest układ opalania, który stanowi przedmiot amerykańskiego opisu patentowego nr US 5195450 pod tytułem „Advanced Overfire Air System for NOX Control, wydanego dnia 23 marca 1993 roku, który jest przypisany temu samemu cesjonariuszowi, co i niniejsze zgłoszenie patentowe. Zgodnie z wiedzą zawartą w amerykańskim opisie patentowym nr US 5195450 przewiduje się zaawansowany układ górnego powietrza opałowego do regulacji NOX, który jest przeznaczony do stosowania w układzie opałowym takiego rodzaju, że nadaje się on szczególnie do stosowania w paleniskach opalanych paliwem kopalnym. Zaawansowany układ górnego powietrza opałowego do regulacji NOX zawiera wiele wzniesień przedziałów górnego powietrza opałowego, składających się z wielu bliskich sprzężonych przedziałów górnego powietrza opałowego oraz z wielu przedziałów oddzielnego górnego powietrza opałowego. Bliskie sprzężone przedziały górnego powietrza opałowego są podtrzymywane na pierwszym wzniesieniu w palenisku, a przedziały oddzielnego górnego powietrza opałowego są podtrzymywane na drugim wzniesieniu w palenisku wtaki sposób, że znajdują się w pewnym odstępie, lecz są współliniowe z bliskimi sprzężonymi przedziałami górnego powietrza opałowego. Górne powietrze opałowe doprowadza się zarówno do bliskich sprzężonych przedziałów górnego powietrza opałowego, jak i do przedziałów oddzielnego górnego powietrza opałowego tak, że pomiędzy nimi istnieje określony najkorzystniejszy rozkład górnego powietrza opałowego, górne powietrze opałowe wychodzące z przedziałów oddzielnego górnego powietrza opałowego ustala poziomy „rozpyłowy albo „wachlarzowy rozdział górnego powietrza opałowego nad płaskim obszarem paleniska oraz że górne powietrze opałowe wychodzi z oddzielnych przedziałów górnego powietrza opałowego z szybkościami znacznie wyższymi niż szybkości stosowane dotychczas.

Płomienie wytworzone w każdej dyszy stałego paliwa pyłowego stabilizuje się poprzez ogólne procesy przenoszenia ciepła i masy. Pojedyncza wirująca powłoka płomieniowa („kula ognista), usytuowana centralnie w palenisku, zapewnia stopniowe, lecz staranne i jednorodne mieszanie stałego paliwa pyłowego i powietrza w całym palenisku.

Wysiłki w kierunku regulowanych emisji NOX, takich jak wymieniono przykładowo wyżej, idą w parze z wysiłkami skierowanymi na zmniejszenie strat albo korozji ścian bocznych paleniska pracującego w reżimach stechiometrycznych często związanych z pracą przy niskich NOX. Warunki redukujące wzdłuż ścian bocznych inicjują albo przyspieszają straty w tych obszarach paleniska.

Zatem chociaż wykazano, że układy opalania skonstruowane zgodnie z wiedzą zawartą w trzech wymienionych amerykańskich opisach patentowych, do których odniesiono się wyżej, nadają się do celów, do których zostały one zaprojektowane, to mimo wszystko ujawniono w poprzednim stanie techniki potrzebę polepszenia takich układów opalania. Mówiąc dokładniej, w poprzednim stanie techniki zasygnalizowano konieczność nowego, lepszego układu opalania stycznego, który umożliwiłby większą elastyczność regulacji niepożądanych emisji, takich jak tlenki azotu. Ponadto w poprzednim stanie techniki zasygnalizowano potrzebę nowego i lepszego układu opalania stycznego, który zwiększyłby odporność na korozję wzdłuż ekranów wodnych paleniska.

Podsumowując, w poprzednim stanie techniki zasygnalizowano konieczność nowego i lepszego sposobu opalania stycznego, który przy zastosowaniu z paleniskiem opalanym stałym paliwem pyłowym, może optymalnie zmniejszyć niepożądaną emisję.

PL 193 565 B1

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie nowego i lepszego sposobu stycznego opalania, który nadaje się zwłaszcza do stosowania z paleniskami opalanymi stałym paliwem pyłowym.

Jeszcze innym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie takiego sposobu stycznego opalania za pomocą układu przedziałów paliwowych i powietrznych do palenisk opalanych stałym paliwem pyłowym, który charakteryzuje się tym, że równie dobrze nadaje się do wykorzystania w nowych, jaki w zmodernizowanych zastosowaniach.

Jeszcze innym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie takiego nowego i lepszego sposobu opalania stycznego za pomocą układu z przedziałami paliwowymi i powietrznymi do palenisk opalanych paliwem pyłowym, który charakteryzuje się tym, że jest stosunkowo łatwy do zainstalowania, stosunkowo prosty w obsłudze, a ponadto stosunkowo niekosztowny w działaniu.

Jeszcze innym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie takiego nowego sposobu opalania stycznego za pomocą układu z przedziałami paliwowymi i powietrznymi do palenisk opalanych stałym paliwem pyłowym, który charakteryzuje się tym, że zwiększa odporność na korozję i straty wzdłuż ścian bocznych paleniska.

Według wynalazku, sposób opalania paleniska stałym paliwem pyłowym, zawierającego szereg skrzyń dmuchowych, z których każda ma szereg przedziałów do wprowadzania do paleniska paliwa i powietrza, polega na tym, że zasila się palenisko paliwem stałym, doprowadza się do paleniska powietrze pierwotne, przy czym powietrze pierwotne jest tą częścią powietrza doprowadzonego do paleniska, która porywa i przenosi paliwo przez końcówki dysz paliwowych rozmieszczone w przedziałach skrzyni dmuchowej paleniska. Równocześnie doprowadza się do paleniska powietrze paliwowe, przy czym powietrze paliwowe jest częścią powietrza doprowadzanego do paleniska przez te same przedziały, w których są rozmieszczone końcówki dysz paliwowych, lecz nie porywającą żadnego paliwa, przy czym powietrze pierwotne i powietrze paliwowe doprowadzą się do paleniska w kierunku stycznym do pierwszego umownego koła usytuowanego na ogół w środku paleniska tak, że działają one wzajemnie z paliwem doprowadzonym do paleniska wytwarzając ognistą kulę. Także doprowadza się do paleniska górne powietrze opałowe, przy czym górne powietrze opałowe jest częścią powietrza doprowadzonego do paleniska z miejsca nad najwyższym przedziałem paliwowym, i doprowadza się do paleniska przesunięte powietrze, przy czym przesunięte powietrze jest tą częścią powietrza doprowadzonego do paleniska, która podtrzymuje drugie umowne koło współśrodkowe z pierwszym kołem umownym i mające większą średnicę niż pierwsze koło umowne.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako całe powietrze doprowadza się do paleniska powietrze składające się z powietrza pierwotnego, powietrza paliwowego, górnego powietrza opałowego i powietrza przesuniętego, zgodnie z następującą zależnością:

powietrze całkowite (100%) = (powietrze przesunięte maksymalnie do 40%) + (górne powietrze opałowe maksymalnie do 50%) + (połączona zawartość powietrza pierwotnego i powietrza paliwowego co najmniej 20%), gdzie całkowite powietrze (100%) = V(powietrze przesunięte) + X(górne powietrze opałowe) + + Y(powietrze pierwotne) + Z(powietrze paliwowe), a V, X, YiZ są odpowiednimi udziałami procentowymi danego składnika powietrza w powietrzu całkowitym.

Korzystnie, doprowadza się przesunięte powietrze do paleniska z miejsca wybranego spośród najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, tuż powyżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej ituż poniżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, a całe powietrze składa się z następujących udziałów procentowych (%): powietrze pierwotne od 16 do 24%; powietrze paliwowe od 12 do 25%; górne powietrze opałowe od 4 do 45%; przesunięte powietrze od 4 do 45%

Korzystnie, doprowadza się przesunięte powietrze do paleniska obejmuje doprowadzanie przesuniętego powietrza z miejsca wybranego spośród najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, tuż powyżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej ituż poniżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, a całe powietrze składa się z następujących udziałów procentowych (%): powietrze pierwotne od 12 do 25%; powietrze paliwowe od 12 do 25%; górne powietrze opałowe od 10 do 45%; przesunięte powietrze od 5 do 40%.

Ponadto korzystnie, doprowadza się przesunięte powietrze do paleniska z miejsca wybranego spośród najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, tuż powyżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej ituż poniżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, acałe powietrze składa się z następujących udziałów procentowych (%): powietrze pierwotne od 14 do 22%; powietrze paliwowe od 9 do 22%; górne powietrze opałowe od 4 do 45%; przesunięte powietrze od 5 do 37%.

PL 193 565 B1

Korzystnie też doprowadza się przesunięte powietrze do paleniska z miejsca wybranego spośród najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, tuż powyżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej i tuż poniżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, a całe powietrze składa się z następujących udziałów procentowych (%): powietrze pierwotne od 17 do 26%; powietrze paliwowe od 10 do 24%; górne powietrze opałowe od 15 do 40%; przesunięte powietrze od 5 do 40%.

W innym wariancie wynalazku doprowadza się przesunięte powietrze do paleniska z miejsca wybranego spośród najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, tuż powyżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej i tuż poniżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, a całe powietrze składa się z następujących udziałów procentowych (%): powietrze pierwotne od 21 do 25%; powietrze paliwowe od 13 do 15%; górne powietrze opałowe od 30 do 50%; przesunięte powietrze od 7 do 20%.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig.1 przedstawia schematycznie pionowy przekrój poprzeczny paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym, które zawiera układ z przedziałami paliwowymi i powietrznymi układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, fig. 2 - schematycznie w pionowym przekroju poprzecznym, układ przedziałów paliwowych i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, który nadaje się zwłaszcza do wykorzystania w zastosowaniach do paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym, fig. 3 - w widoku z boku, dyszę do stałego paliwa pyłowego, zawierającą końcówkę nasadki płomieniowej, którą stosuje się w układzie przedziałów paliwowych i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, fig. 4 - w widoku końcowym, dyszę do stałego paliwa pyłowego, zawierającą końcówkę płomieniową, która jest przedstawiona na fig. 3 i którą stosuje się w układzie przedziałów paliwowych i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, fig. 5 - w widoku z góry, koło opalania przedstawiające zasadę działania opalania przesuniętego, które stosuje się w układzie przedziałów paliwowych, i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, fig. 6 - w widoku z góry, palenisko opalane stałym paliwem pyłowym, zawierające układ przedziałów paliwowych i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, z ukazaniem zasady działania nastawnego wychylania oddzielnego górnego powietrza opałowego, które stosuje się w układzie przedziałów paliwowych i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, fig. 7 - w widoku z boku palenisko opalane stałym paliwem pyłowym, zawierające układ przedziałów paliwowych i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, z ukazaniem zasady działania nastawnego przechylania oddzielnego górnego powietrza opałowego, które stosuje się w układzie przedziałów paliwowych i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, fig. 8 - schematycznie pionowy przekrój poprzeczny paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym, zawierającego układ przedziałów paliwowych i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, z zilustrowaniem kierunku przepływu stałego paliwa pyłowego i powietrza wstrzykniętego do paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym przez jego główną skrzynię dmuchową, gdy stosuje się liczbę wirów większą niż 0,6, fig. 9 - schematycznie w widoku z góry, palenisko opalane stałym paliwem pyłowym, zawierające układ przedziałów paliwowych i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, fig. 10 - schematycznie w przekroju pionowym inny układ przedziałów paliwowych i powietrznych układu opalania stycznego z niskim poziomem NOX, który nadaje się zwłaszcza do zastosowania do paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym, fig. 11 - w powiększonym widoku zgóry najwyższy przedział przesuniętego powietrza skrzyni dmuchowej paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym, pokazanego na fig. 1, fig. 12 - schematycznie w widoku perspektywicznym, w częściowym przekroju pionowym, jedną z wersji paleniska opalanego pyłem węglowym, przedstawionego na fig. 1, które ma wybrany układ skrzyni dmuchowej, fig. 13 - w powiększonym widoku perspektywicznym jedną z narożnych skrzyń dmuchowych paleniska przedstawionego na fig. 12 i pokazującą schematycznie wirującą kulę ognistą, a fig. 14 - w powiększonym widoku perspektywicznym jedną z narożnych skrzyń dmuchowych innej wersji paleniska opalanego pyłem węglowym, przedstawionego na fig. 1, które ma wybrany układ skrzyni dmuchowej i pokazuje schematycznie wirującą kulę ognistą.

Na rysunku, a zwłaszcza na fig. 1, przedstawiono opalane stałym paliwem pyłowym palenisko 10. Palenisko 10 zgodnie zniniejszym wynalazkiem może mieć roboczo związany ze sobą układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12 z niskim poziomem NOX, pokazany na fig. 2. Układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12 jest skuteczny przy ograniczaniu emisji tlenków azotu. Bardziej szczegółowy opis konstrukcji i sposobu działania części składowych paleniska 10, które nie są tu opisane, są znane ze stanu techniki, na przykład z opisu patentowego nr US 4719587.

PL 193 565 B1

Przedstawione na fig.1 opalane stałym paliwem pyłowym palenisko 10 zawiera obszar palnikowy 14. Jak będzie opisane dokładniej w dalszym tekście w związku z opisem rodzaju konstrukcji i sposobu działania układu przedziałów paliwowych i powietrznych 12 z niskim poziomem NOX, spalanie stałego paliwa pyłowego inicjuje się w sposób dobrze znany specjalistom w tej dziedzinie w obszarze palnikowym 14 paleniska 10. Gorące gazy, które wytwarzają się przy spalaniu stałego paliwa pyłowego i powietrza unoszą się w palenisku 10 do góry. W czasie swojego ruchu do góry w palenisku 10 gorące gazy oddają w sposób znany specjalistom wtej dziedzinie ciepło dla płynu przechodzącego przez rurki (nie pokazane dla zachowania jasności ilustracji na rysunkach), które w konwencjonalny sposób ekranują wszystkie cztery ściany paleniska 10. Następnie gorące gazy opuszczają opalane stałym paliwem pyłowym palenisko 10 przez poziomy kanał 16, paleniska 10, który z kolei prowadzi do tylnego kanału gazu 18 paleniska 10. Zarówno kanał poziomy 16, jak i kanał tylny gazu 18 zawierają zwykle drugą powierzchnię wymiany ciepła (nie pokazaną) do wytwarzania i przegrzewania pary w sposób znany specjalistom w tej dziedzinie. Następnie parę wpuszcza się do turbiny (nie pokazanej), która tworzy jedną część składową zespołu turbina/generator (nie pokazany) tak, że para dostarcza energię do napędzania turbiny (nie pokazanej), a przez to także generatora (nie pokazanego), który w znany sposób jest związany roboczo z turbiną, wytwarzając w ten sposób elektryczność z generatora (nie pokazanego).

W odniesieniu do fig.1i2 rysunku opisany zostanie układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12, który zgodnie z niniejszym wynalazkiem jest tak zaprojektowany, że jest powiązany roboczo z paleniskiem skonstruowanym wtak, jak opalane stałym paliwem pyłowym palenisko 10, które jest przedstawione na fig. 1. Dokładniej układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12 jest zaprojektowany tak, że można zastosować go w palenisku, takim jak opalane stałym paliwem pyłowym palenisko 10, przedstawione na fig. 1, przy czym układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12 w zastosowaniu z paleniskiem 10 jest skuteczny przy optymalnym zmniejszaniu niepożądanych emisji.

Jak widać lepiej w odniesieniu do fig.1i2, układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12 zawiera szereg obudów, z których każda ma korzystnie postać głównej skrzyni dmuchowej 20 pokazanej na fig.1 i2. Każda główna skrzynia dmuchowa 20 jest podparta w sposób znany specjalistom wtej dziedzinie przez konwencjonalne środki podporowe (nie pokazane) w jednym z czterech narożników palnikowego obszaru 14 paleniska 10, tak że oś wzdłużna głównej skrzyni dmuchowej 20 rozciąga się w zasadzie równolegle do wzdłużnej osi paleniska 10.

W układzie przedziałów paliwowych i powietrznych 12, zgodnie z jego rozwiązaniem przedstawionym na fig. 2, główna skrzynia dmuchowa 20 zawiera parę końcowych przedziałów powietrznych 22 i 24. Jak widać najlepiej na fig. 2, jeden z końcowych przedziałów powietrznych, na przykład przedział oznaczony odnośnikiem liczbowym 22, przewiduje się na dolnym końcu głównej skrzyni dmuchowej 20. Drugi końcowy przedział powietrzny, na przykład przedział oznaczony odnośnikiem liczbowym 24, przewiduje się w górnej części głównej skrzyni dmuchowej 20. Ponadto zgodnie zfig. 2 w głównej skrzyni dmuchowej 20 przewiduje się także szereg prostych przedziałów powietrznych oznaczonych ogólnie odnośnikami liczbowymi odpowiednio 26, 28i30 na fig. 2 oraz szereg przedziałów przesuniętego powietrza, oznaczonych ogólnie odnośnikami liczbowymi odpowiednio 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44i46na fig. 2. Prosta dysza powietrzna jest podparta montażowo przez zastosowanie jakiejkolwiek postaci środka montażowego nadającego się do zastosowania w takim celu w każdym z końcowych przedziałów powietrznych 22 i24 i w każdym z prostych przedziałów powietrznych 26, 28 i30. Jednak dysza przesuniętego powietrza do celu, który będzie opisany dokładniej w dalszym tekście, jest podparta montażowo przez zastosowanie jakiejkolwiek konwencjonalnej postaci środka montażowego nadającego się do zastosowania w tym celu wewnątrz każdego z przedziałów przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 i 46.

Zespół do zasilania powietrzem (opisany bardziej szczegółowo później) jest połączony roboczo z każdym z końcowych przedziałów powietrznych 22 i 24, z każdym z prostych przedziałów powietrznych 26, 28 i30 i z każdym z przedziałów powietrza przesuniętego 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 i46, dzięki czemu zespół zasilania w powietrze doprowadza do nich powietrze, a przez to do obszaru palnikowego 14 paleniska 10. Wtym celu zespół do zasilania w powietrze zawiera, jak jest znane, dmuchawę (nie pokazaną) i przewody powietrzne (nie pokazane), które są połączone przepływowo z dmuchawą po jednej stronie i z przedziałami końcowymi 22 i 24, z prostymi przedziałami powietrznymi 26, 28i30 oraz z przedziałami przesuniętego powietrza, odpowiednio 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 i46, po drugiej stronie, poprzez odpowiednie zawory i urządzenia regulacyjne (nie pokazane).

PL 193 565 B1

Odnosząc się dalej do głównej skrzyni dmuchowej 20 zgodnie z jej rozwiązaniem przedstawionym na fig. 2, główna skrzynia dmuchowa 20 jest wyposażona także w szereg przedziałów paliwowych, odpowiednio 48, 50, 52, 54 i56. W każdym z przedziałów paliwowych 48, 50, 52, 54 i56 jest podparta montażowo dysza paliwowa 58, która jest przedstawiona na fig. 3. Do montowania dyszy paliwowej 58 w każdym z przedziałów paliwowych 48, 50, 52, 54i56 można zastosować każdą konwencjonalną postać środka montażowego, nadającą się do zastosowania w takim celu. Dysza paliwowa 58 ma korzystnie postać końcówki dyszy do stałego paliwa pyłowego w postaci nasadki płomieniowej, przy czym ta ostatnia jest przedstawiona na fig. 4, na której jest umieszczona końcówka dyszy 60 do stałego paliwa pyłowego w postaci nasadki płomieniowej. Każdy z przedziałów paliwowych 48, 50, 52, 54i56 oznaczonych na fig. 2 działa jako przedział stałego paliwa pyłowego, taki jak na przykład przedział paliwa węglowego. Rozumie się jednak, że przedziały paliwowe 48, 50, 52, 54i56 nadają się także do stosowania z innymi postaciami stałego paliwa pyłowego, na przykład z każdą postacią stałego paliwa pyłowego, które nadaje się do spalenia w obszarze palnikowym 14 opalanego stałym paliwem pyłowym paleniska 10.

Zespół zasilania w stałe paliwo pyłowe, który jest przedstawiony schematycznie na fig. 1, gdzie zespół zasilania w stałe paliwo pyłowe jest oznaczony ogólnie odnośnikiem liczbowym 62, jest połączony roboczo z dyszami paliwowymi 58, które są zamontowane w przedziałach paliwowych 48, 50, 52, 54 i56, dzięki czemu zespół zasilania w stałe paliwo pyłowe 62 doprowadza stałe paliwo pyłowe do przedziałów paliwowych 48, 50, 52, 54 i56, a dokładniej do dysz paliwowych 58 zamontowanych do wtryskiwania znich paliwa do obszaru palnikowego 14 paleniska 10. W tym celu zespół zasilania w stałe paliwo pyłowe 62 zawiera młyn pyłowy 64 widoczny na fig.1 i przewody paliwowe 66 stałego paliwa pyłowego. Młyn pyłowy 64 jest przeznaczony do wytwarzania stałego paliwa pyłowego o określonym minimalnym rozdrobnieniu i może zatem stanowić klasyfikator obrotowy powszechnie znanego rodzaju, taki jak klasyfikator dynamiczny (nie pokazany).

Z młyna pyłowego 64 stałe paliwo pyłowe o podanym wyżej rozdrobnieniu transportuje się przewodami paliwowymi 66 do stałego paliwa pyłowego z młyna pyłowego 64, przy czym przewody paliwowe 66 do stałego paliwa pyłowego są przyłączone przepływowo do dysz paliwowych 58 podpartych montażowo wewnątrz przedziałów paliwowych 48, 50, 52, 54 i56 poprzez oddzielne zawory i urządzenia kontrolne (nie pokazane). Chociaż nie pokazano dla zachowania jasności ilustracji na rysunku, młyn pyłowy 64 jest połączony roboczo z dmuchawą (nie pokazaną) zespołu zasilania w powietrze tak, że powietrze jest doprowadzane także z dmuchawy (nie pokazanej) zespołu zasilania w powietrze do młyna pyłowego 64, przez co stałe paliwo pyłowe doprowadzone z młyna pyłowego 64 do dysz paliwowych 58 zamontowanych wewnątrz przedziałów paliwowych 48, 50, 52, 54 i56 transportuje się przewodami paliwowymi 66 do stałego paliwa pyłowego w strumieniu powietrza w sposób, który jest dobrze znany specjalistom w dziedzinie młynów pyłowych.

Odnosząc się dalej do końcówki dyszy 60 do stałego paliwa pyłowego w postaci nasadki płomieniowej, przedstawionej na fig. 4 rysunku, jej podstawowa funkcja polega na zapłonie stałego paliwa pyłowego wstrzykiwanego z niej do obszaru palnikowego 14 paleniska 10 w punkcie bliższym, na przykład w obrębie 52 cm, niż punkt, w którym było możliwe dotychczas przeprowadzenie zapłonu z postaciami końcówek dysz do stałego paliwa pyłowego. Taki szybki zapłon stałego paliwa pyłowego wytwarza stały płomień lotnych substancji i minimalizuje jednocześnie wytwarzanie NOX w strumieniu bogatym w stałe paliwo pyłowe.

Jak widać najlepiej w odniesieniu do fig. 3i 4, końcówka dyszy 60 do stałego paliwa pyłowego w postaci nasadki płomieniowej ma postać ogólnie prostokątnej skrzynki 70 pokazanej na fig. 3. Skrzynka 70 o kształcie prostokątnym ma na swoich przeciwnych stronach otwarte końce, widoczne jako 72 i74 na fig. 3, przez które strumień stałe paliwo pyłowe/powietrze pierwotne odpowiednio wchodzi i wychodzi z końcówki dyszy 60 do stałego paliwa pyłowego w postaci nasadki płomieniowej. Skrzynkę w kształcie prostokątnym 70 otacza w małej odległości od niej kanał, oznaczony odnośnikiem liczbowym 76 na fig. 3, do dodatkowego powietrza, to jest powietrza ułatwiającego spalanie.

Główna skrzynia dmuchowa 20, zgodnie z fig. 2, może być usytuowana wewnątrz pomocniczego przedziału paliwowego 88. Pomocniczy przedział paliwowy 88 jest przewidziany do dokonywania, za pomocą umieszczonej wnim odpowiedniej pomocniczej dyszy paliwowej, wtrysku do obszaru palnikowego 14 paleniska 10 pomocniczego paliwa, które ma postać niepyłowego paliwa, to jest oleju albo gazu, gdy takie jego wtryskiwanie uważa się za pożądane. Na przykład może okazać się pożądane przeprowadzenie wtrysku takiego paliwa pomocniczego, gdy palenisko opalane stałym paliwem pyłowym 10 poddaje się rozruchowi. Chociaż główna skrzynia dmuchowa 20 jest przedstawiona na

PL 193 565 B1 fig. 2 jako pojedynczy pomocniczy przedział paliwowy 88, jeżeli jest to pożądane, to rozumie się, że główną skrzynię dmuchową 22 można wyposażyć także w dodatkowe pomocnicze przedziały powietrzne bez odchodzenia od istoty wynalazku. W tym celu, gdyby przewidywano dodatkowe pomocnicze przedziały paliwowe 88, to mogą one zastępować jeden albo więcej prostych przedziałów powietrznych 26, 28 i 30.

Zasada działania opalania przesuniętego zostanie omówiona, zwłaszcza w odniesieniu do fig. 5. Jak widać najlepiej na fig. 5, strumień stałego paliwa pyłowego i powietrza pierwotnego, który wtryskuje się do obszaru palnikowego 14 opalanego stałym paliwem pyłowym paleniska 10 przez przedziały stałego paliwa pyłowego 48, 50, 52, 54i56, jest skierowany, jak przedstawiono schematycznie odnośnikiem liczbowym 90 na fig. 5, w kierunku umownego małego koła 92 zaznaczonego na fig. 5, które jest usytuowane centralnie wewnątrz palnikowego obszaru 14 paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym 10. W odróżnieniu od strumienia stałego paliwa pyłowego i powietrza pierwotnego, powietrze ułatwiające spalanie, to jest powietrze wtórne wstrzykiwane do palnikowego obszaru 14 paleniska 10 przez przedziały przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44i46, jest kierowane, jak przedstawiono schematycznie odnośnikiem liczbowym 94 na fig. 5, w kierunku umownego dużego koła 96 o większej średnicy, które na skutek koncentryczności z małym kołem 92 musi być, podobnie jak małe koło 92, także usytuowane centralnie wewnątrz palnikowego obszaru 14 paleniska 10.

Dalszy opis będzie dotyczyć teraz przedziałów przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44i46. Wobec tego, że przedziały przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44i46 są wszystkie identyczne, to opis będzie dalej dotyczyć tylko jednego z przedziałów przesuniętego powietrza, a mianowicie będzie opisany teraz szczegółowo najwyższy przedział przesuniętego powietrza 46, przy czym rozumie się, że inne przedziały przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42i44 są identyczne pod względem konfiguracji i działania. Jak widać na fig. 10 i 11, najwyższy przedział przesuniętego powietrza 46 jest odpowiednio zamontowany w skrzyni dmuchowej 20, a skrzynia dmuchowa 20 jest z kolei odpowiednio umieszczona w palnikowym obszarze 14 paleniska 10. Co więcej, należy mieć na uwadze, że inne skrzynie dmuchowe, identyczne pod względem konstrukcji i działania ze skrzynią dmuchową 20, są odpowiednio umieszczone w każdym z czterech narożników paleniska 10, tak że tworzą układ, w którym istnieją w zasadzie dwie pary skrzyń dmuchowych i w którym dwie odpowiednie pary skrzyń dmuchowych są umieszczone w taki sposób, że jedna ze skrzyń dmuchowych odpowiedniej pary jest przeciwległa po przekątnej względem drugiej skrzyni dmuchowej odpowiedniej pary, tak że umowna linia przekątnej przechodzi przez pionowy środek paleniska 10.

Jak widać w szczególności na fig. 11, najwyższy przedział przesuniętego powietrza 46 ma zamontowaną w sobie dyszę przesuniętego powietrza 406, która zawiera końcówkę dyszy 408. Końcówka dyszy 408 zawiera szereg przesuniętych skrzydełek regulacyjnych 410, element amortyzacyjny 412 do zmiany wielkości strumienia powietrza, który przechodzi przez dyszę przesuniętego powietrza 406, oraz przechyłowy zespół napędowy 414 do zmiany kąta nachylenia końcówki dyszy 408 względem poziomu, to jest względem płaszczyzny poziomej przechodzącej przez końcówkę dyszy 408 prostopadłej do osi pionowej wyznaczonej przez skrzynię dmuchową 20. Ponadto końcówka dyszy 408 zawiera element zapłonowy 416 do ustalenia trwałego płomienia w pobliżu dyszy przesuniętego powietrza 406 wewnątrz palnikowego obszaru 14 paleniska 10 oraz skaner płomienia 418 do wykrywania w pobliżu dyszy przesuniętego powietrza 406 braku płomienia wewnątrz palnikowego obszaru 14 paleniska 10.

Funkcja odchylających skrzydełek regulacyjnych 410 będzie teraz opisana w związku z doprowadzaniem przesuniętego powietrza przez najwyższy przedział przesuniętego powietrza 46, pokazanego na fig. 10, względem małego koła 92 i umownego dużego koła 86. Paliwo, które wstrzykuje się do palnikowego obszaru 14 paleniska 10 przez przedziały paliwowe 48, 50, 52, 54 i 56, kieruje się w kierunku małego koła 92, które jest współosiowe z pionowym środkiem paleniska 10. Mówiąc inaczej, małe koło 92 jest usytuowane centralnie wewnątrz palnikowego obszaru 14 paleniska 10. W przeciwieństwie do paliwa powietrze, które wstrzykuje się do palnikowego obszaru 14 paleniska 10 przez przedziały przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 i 46, jest kierowane na skutek działania odchylających skrzydełek regulacyjnych 410 do umownego dużego koła 96, które na skutek tego, że jest współśrodkowe z małym kołem 92, jest także usytuowane centralnie w palnikowym obszarze 14 paleniska 10. Zatem widać, że na skutek działania odchylających skrzydełek regulacyjnych 410, które są umieszczone w końcówce dyszy 408, powietrze, które wstrzykuje się do palnikowego obszaru 14 paleniska 10 przez przedziały przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44 i46, jest kierowane do umownego dużego koła 96, to jest z dala od paliwa, które wtryskuje się do

PL 193 565 B1 palnikowego obszaru 14 paleniska 10ido ścian paleniska 10. Ponadto widać, że powietrze, które wprowadza się do palnikowego obszaru 14 paleniska 10 przez przedziały przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44i46 działa na powietrze, które znajduje się pomiędzy wirującą kulą ognistą i ścianami paleniska 10, „zasłaniając ściany, a przez to chroni je przed atmosferą redukującą, która istnieje wewnątrz paleniska 10 w czasie jego działania.

Poziome odchylanie niektórych strumieni powietrza wtórnego przez główną skrzynię dmuchową 20 powoduje, że mniejsza ilość powietrza jest dostępna dla strumienia stałego paliwa pyłowego i powietrza pierwotnego we wczesnych etapach spalania. Wytwarza to ponadto środowisko utleniające w pobliżu ekranów wodnych paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym 10 w strefie palenia inad strefą palenia stałego paliwa pyłowego i pierwotnego powietrza. Efektem tego jest zmniejszenie ilości i przyczepności odłożonego popiołu, co daje w wyniku mniejsze zużycie dmuchaw ściennych i zwiększone pochłanianie ciepła w dolnej części paleniska 10. Zwiększone poziomy O2 wzdłuż ekranów wodnych paleniska 10 zmniejszają także siłę korozji, zwłaszcza wtedy, gdy spala się stałe paliwa pyłowe o wysokich zawartościach siarki, żelaza albo metali alkalicznych (K, Na). Korozja na skutek działania siarki albo innych mechanizmów może być w praktyce szeroko regulowana siłą bezpośredniego uderzania strumienia stałego paliwa pyłowego i powietrza pierwotnego o ekrany wodne paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym 10. Ten potencjał jest kierowany poprzez zachowawcze parametry wydzielania ciepła i geometrie paleniska 10, jak również lepszą regulację rozdrobnienia stałego paliwa pyłowego spalanego wewnątrz paleniska 10.

Przedstawiony na fig. 2 układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12, w celu zasilenia górnym powietrzem opałowym, które ma pewne określone cechy charakterystyczne, takie jak na przykład określoną objętość ipęd, może zawierać jeden albo więcej przedziałów górnego powietrza opałowego typu przedziału nazywanego powszechnie „ściśle sprzężonym przedziałem górnego powietrza opałowego. Jak widać na fig. 2, w przykładowej ilustracji jednego takiego układu, układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12 może zawierać parę ściśle sprzężonych przedziałów górnego powietrza opałowego, które są oznaczone ogólnie odnośnikami liczbowymi odpowiednio 98 i100isą przewidziane w górnej części głównej skrzyni dmuchowej 20, tak że są one usytuowane w zasadzie obok końcowego przedziału powietrznego 24. Blisko sprzężona dysza górnego powietrza opałowego jest podtrzymywana montażowo przez zastosowanie jakiejkolwiek konwencjonalnej postaci środka montażowego (nie pokazanego) nadającego się do zastosowania wtym celu wewnątrz każdego z bliskich sprzężonych przedziałów 98i100 górnego powietrza opałowego. Każdy z blisko sprzężonych przedziałów 98 i 100 górnego powietrza opałowego jest połączony roboczo ztym samym środkiem do zasilania powietrzem (nie pokazanym), do którego, jak opisano już poprzednio, jest przyłączony roboczo każdy z końcowych przedziałów powietrznych 22 i 24, jak również każdy z prostych przedziałów powietrznych 26, 28i30oraz każdy z przedziałów przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44i46 tak, że ten środek do zasilania w powietrze (nie pokazany) dostarcza pewnej ilości ułatwiającego spalanie powietrza do każdego z blisko sprzężonych przedziałów 98 i 100 górnego powietrza opałowego w celu wstrzykiwania przez nie powietrza do palnikowego obszaru 14 paleniska 10.

Odnosząc się dalej do rodzaju konstrukcji układu przedziałów paliwowych i powietrznych 12 można przewidzieć jeden albo więcej przedziałów górnego powietrza opałowego typu przedziału nazywanego powszechnie przedziałem „oddzielnego górnego powietrza opałowego wcelu zasilenia w górne powietrze opałowe, które ma określone cechy charakterystyczne takie, jak na przykład określoną objętość i pęd. Jak widać na fig. 2, w przykładowej ilustracji takiego układu, układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12 może zawierać oddzielny poziom górnego powietrza opałowego w każdym narożniku paleniska 10, tak aby znajdował się on pomiędzy wierzchem głównej skrzyni dmuchowej 20 i płaszczyzną wylotową, przedstawioną linią kreskową 102 na fig. 1, paleniska 10. Zgodnie z jego rozwiązaniem przedstawionym na fig. 1i 2, układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12 zawiera poziom oddzielnego górnego powietrza opałowego 104. Poziom oddzielnego górnego powietrza opałowego 104 jest odpowiednio podtrzymywany przez zastosowanie jakiejkolwiek konwencjonalnej postaci środka podporowego (nie pokazanego) nadającego się do stosowania do takim celu wewnątrz palnikowego obszaru 14 paleniska 10 tak, że znajduje się w odpowiedniej odległości od wierzchu skrzyni dmuchowej 20, a dokładniej od wierzchu jego ściśle sprzężonego przedziału górnego powietrza opałowego 100, i jest w zasadzie współliniowy ze wzdłużną osią głównej skrzyni dmuchowej 20. Poziom oddzielnego górnego powietrza opałowego 104 jest usytuowany odpowiednio pomiędzy wierzchem głównej skrzyni dmuchowej 20 i płaszczyzną wylotową paleniska 102, tak że

PL 193 565 B1 czas, jaki gazy wytworzone ze spalania stałego paliwa pyłowego potrzebują na przejście od wierzchu głównej skrzyni dmuchowej 20 do wierzchu paleniska, to jest czas przebywania, przekracza 0,3 sekundy.

Przedstawiony na fig. 1i2 poziom oddzielnego górnego powietrza opałowego 104 ma trzy oddzielne przedziały górnego powietrza opałowego, oznaczone na fig. 2 odnośnikami liczbowymi 108, 110 i 112. Dysza oddzielnego górnego powietrza opałowego jest podtrzymywana montażowo przez zastosowanie jakiejkolwiek konwencjonalnej postaci środka montażowego (nie pokazanego), nadającego się do stosowania w takim celu w każdym z przedziałów oddzielnego górnego powietrza opałowego 108, 110 i 112 poziomu 104 oddzielnego górnego powietrza opałowego tak, że każda z takich dysz oddzielnego górnego powietrza opałowego może wykonywać zarówno ruch odchylający, jak iruch przechylający. Jak widać najlepiej w odniesieniu do fig. 6, ruch odchylający odnosi się do ruchu w płaszczyźnie poziomej, to jest do ruchu zgodnie ze strzałką oznaczoną odnośnikiem liczbowym 120 na fig. 6. Z drugiej strony ruch przechylający, jak widać najlepiej w odniesieniu do fig. 7, odnosi się do ruchu w płaszczyźnie pionowej, to jest do ruchu zgodnie ze strzałką 122 na fig. 7.

W uzupełnieniu opisu poziomu oddzielnego górnego powietrza opałowego 104, każdy z oddzielnych przedziałów górnego powietrza opałowego 108, 110 i 112 jest połączony roboczo, przepływowo, z tym samym zespołem zasilania w powietrze (nie pokazanym), jak już zostało to opisane poprzednio, a każdy z końcowych przedziałów powietrznych 22 i 24, każdy z prostych przedziałów powietrznych 26, 28 i 30, każdy z przedziałów przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42i46 oraz każdy z bliskich sprzężonych przedziałów powietrznych 98 i 100 jest połączony roboczo w taki sposób, że zespół zasilania w powietrze (nie pokazany) dostarcza pewną ilość ułatwiającego spalanie powietrza do każdego z przedziałów oddzielnego górnego powietrza opałowego 108, 110 i 112 do wstrzykiwania poprzez nie powietrza do palnikowego obszaru 14 paleniska 10.

Wykorzystując możliwość wychylającego i przechylającego sytuowania przedziałów oddzielnego górnego powietrza opałowego 108, 110 i 112 poziomu 104 oddzielnego górnego powietrza opałowego możliwe jest także regulowanie procesu mieszania powietrza do spalania i gazów paleniskowych.

Z kolei będzie teraz przedstawiony krótki opis sposobu działania układu przedziałów paliwowych i powietrznych 12 według niniejszego wynalazku, który jest przeznaczony do stosowania w palenisku opalanym stałym paliwem pyłowym, takim jak palenisko 10, przedstawione na fig. 1. Zgodnie ze sposobem działania układu przedziałów paliwowych i powietrznych 12 z młyna pyłowego 64 dostarcza się stałe paliwo pyłowe, które ma odpowiedni stopień rozdrobnienia. Stałe paliwo pyłowe transportuje się w strumieniu powietrza przewodami paliwowymi 66 z młyna pyłowego 64 do przedziałów stałego paliwa pyłowego 48, 50, 52, 54 i 56. Stałe paliwo pyłowe, porywane przez strumień powietrza, wstrzykuje się następnie do palnikowej strefy 14 paleniska 10 przez końcówkę dyszy 60 stałego paliwa pyłowego w postaci nasadki płomieniowej, która jest odpowiednio umieszczona w każdym z przedziałów stałego paliwa pyłowego 48, 50, 52, 54i56.

Następnie wstępnie ustaloną ilość ułatwiającego spalanie powietrza w postaci powietrza wtórnego wstrzykuje się do palnikowego obszaru 14 paleniska 10 przez każdy z końcowych przedziałów powietrznych 22 i 24, każdy z prostych przedziałów powietrznych 26, 28 i 30 i każdy z przedziałów przesuniętego powietrza 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44i46 tak, aby uzyskać określoną stechiometrię, a mianowicie reżim substechiometryczny, w palenisku 10 w strefie tak zwanego pierwotnego spalania w palnikowym obszarze 14. Przez stosowane tu określenie stechiometria rozumie się teoretyczną ilość powietrza wymaganego do zakończenia spalania stałego paliwa pyłowego.

Oprócz ułatwiającego spalanie powietrza, które, jak opisano poprzednio, wstrzykuje się do strefy spalania pierwotnego, określoną ilość ułatwiającego spalanie powietrza w postaci bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego wstrzykuje się do palnikowego obszaru 14 paleniska 10 przez każdy z przedziałów bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego 98i100 tak, aby występował określony reżim substechiometryczny w palnikowym obszarze 14 paleniska 10 w innej strefie spalania nad strefą spalania pierwotnego.

Za pomocą układu przedziałów paliwowych i powietrznych 12 według niniejszego wynalazku określoną ilość ułatwiającego spalanie powietrza w postaci oddzielnego górnego powietrza opałowego wstrzykuje się do palnikowego obszaru 14 paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym 10. Dokładniej, pierwszą ustaloną ilość takiego ułatwiającego spalanie powietrza w postaci oddzielnego górnego powietrza opałowego wstrzykuje się do palnikowego obszaru 14 przez każdy z przedziałów oddzielnego górnego powietrza opałowego 108, 110 i 112 poziomu 104 oddzielnego nadmiarowego powietrza opałowego tak, aby uzyskać określoną wartość stechiometrii wewnątrz dalszej strefy spalania,

PL 193 565 B1 zarówno nad strefą spalania pierwotnego, jaki w innej strefie spalania wewnątrz palnikowego obszaru 14 paleniska 10.

Układ opalania stycznego według niniejszego wynalazku jest skonfigurowany wtaki sposób, że powietrze doprowadza się według układu korzystnego rozdziału powietrza, wykorzystując albo optymalizując jeden albo więcej parametrów roboczych, takich jak na przykład zmniejszenie emisji tlenków azotu. Przykładowy wariant korzystnego układu rozdziału powietrza układu opalania stycznego według niniejszego wynalazku przedstawiono w odniesieniu do paleniska przedstawionego na fig. 12-13, w którym układ skrzyni dmuchowej różni się od układu skrzyni dmuchowej paleniska przedstawionego na fig. 1-9, chociaż palenisko pracuje wytwarzając kulę ognistą przez styczne opalanie w sposób w zasadzie podobny do paleniska przedstawionego na fig. 1-9. Na fig. 12i13 jest przedstawione palenisko opalane paliwem kopalnym, które pracuje zgodnie z niniejszym wynalazkiem rozdzielając powietrze w korzystny sposób według niniejszego wynalazku. Palenisko opalane paliwem kopalnym zawiera koncentryczny układ opalania stycznego oraz szereg ścian obejmujących wewnątrz obszar palnikowy. Pokazany na fig. 12, koncentryczny układ opalania stycznego 200, pracuje w komorze spalania tworzącej obszar palnikowy 202 paleniska opalanego paliwem kopalnym 204, które może być paleniskiem opalanym stałym paliwem pyłowym. Palnikowy obszar 202 wyznacza oś wzdłużną CL rozciągającą się pionowo przez środek obszaru palnikowego, zaznaczoną na fig. 13i14.

Komora spalania tworząca palnikowy obszar 202 ma cztery narożniki, z których każdy jest w zasadzie równoodległy względem sąsiednich narożników tak, że komora spalania ma w zasadzie przekrój kwadratowy. Każda z czterech skrzyń dmuchowych 206 jest usytuowana w odpowiednim jednym z czterech narożników komory spalania. Każda ze skrzyń dmuchowych 206 zawiera szereg przedziałów, które będą teraz opisane bardziej szczegółowo zwłaszcza w odniesieniu do fig. 13, która ilustruje część jednej ze skrzyń dmuchowych 206, oznaczonej dalej jako pierwsza skrzynia dmuchowa 206A, i która jest wyznaczona dla celów tego opisu jako reprezentatywna skrzynia dmuchowa, przy czym rozumie się, że inne skrzynie dmuchowe są identyczne pod względem konfiguracji i działania ztą reprezentatywną skrzynią dmuchową.

Pierwsza skrzynia dmuchowa 206A zawiera szereg przedziałów 208, każdy do wprowadzania przez niego paliwa, powietrza albo zarówno paliwa, jak i powietrza tak, że połączenie paliwa i powietrza wprowadza się do komory spalania poprzez ten szereg przedziałów. Szereg przedziałów 208 rozciąga się do dolnej połowy paleniska 204 w pionowym układzie z szeregiem przedziałów 208 usytuowanych kolejno jeden pod drugim od najwyższego z przedziałów, oznaczonego jako najwyższy przedział 208TM, do najniższego z przedziałów.

Pierwsza skrzynia dmuchowa 206A, w najwyższym przedziale 208TM, zawiera dyszę 210 bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego do wstrzykiwania powietrza do komory spalania. Pierwsza skrzynia dmuchowa 206A zawiera ponadto, jak widać na fig. 13, szereg dysz paliwowych 212, z których każda jest odpowiednio zamontowana w odpowiednim jednym z przedziałów 208 do stycznego spalania paliwa w komorze spalania. Trzy dysze paliwowe 212A, 212B i 212C są przedstawione reprezentatywnie w swoim zamontowanym układzie w przedziałach 208. Dysze paliwowe 212A, 212B i212C spalają paliwo w kierunku spalania stycznym do kuli ognistej RB, która obraca się albo wiruje na ogół dookoła wzdłużnej osi CL palnikowego obszaru 202, płynąc w nim do góry. Styczny kierunek spalania paliwa, określony dalej jako kierunek spalania paliwa FO, znajduje się pod pewnym kątem względem przekątnej DD. Przekątna DD leży w płaszczyźnie 214, która przechodzi przez odpowiednią sąsiadującą parę przeciwnych narożników komory spalania.

Koniec dyszy powietrznej 218 znajduje się w odpowiednim przedziale 208 bezpośrednio pod najwyższym przedziałem 208TM. Pierwsza skrzynia dmuchowa 206A zawiera ponadto dyszę 220 bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego do wprowadzania powietrza z najwyższego przedziału powietrznego 208TM do komory spalania stycznej do obracającej się ognistej kuli RB. Dysza 220 bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego wprowadza powietrze wzdłuż przesuniętego kierunku powietrza AO, które jest przesunięte względem przekątnej DD do tej samej jego strony, co i kierunek spalania paliwa FO (mówiąc inaczej kierunek od przekątnej DD do kierunku spalania paliwa FOido przesuniętego kierunku powietrza AO jest taki sam, to jest przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, jak widać na fig. 13). Ponadto przesunięty kierunek powietrza AO jest typowo nastawiony na ten sam kąt przesunięcia, co i kierunek spalania paliwa FO. Przesunięte spalane paliwo i powietrze wytwarzają i podtrzymują wirującą albo obracającą się kulę ognistą RB w komorze spalania. Ponadto ilość powietrza wprowadzonego zbiorowo przez dyszę bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego 206, jak również powietrza wprowadzonego poprzez każdy inny przedział 208,

PL 193 565 B1 jest mniejsza niż ilość wymagana do pełnego spalenia paliwa wprowadzonego do palnikowego obszaru 202, tak że część palnikowego obszaru 202 związana z przedziałami 208 charakteryzuje się substechiometrycznymi warunkami spalania.

Dalej zostaną opisane dalsze szczegóły działania paleniska przedstawionego na fig. 12 i 13 zgodnie z jednym z wariantów korzystnego układu rozdziału powietrza według niniejszego wynalazku. Tylko wcelu ułatwienia tego opisu będzie przedstawione kilka określeń wcelu scharakteryzowania składu powietrza przewidzianego w czasie procesu spalania. Można przyjąć, że to powietrze składa się z czterech składników: powietrza pierwotnego, powietrza paliwowego, górnego powietrza opałowegoi powietrza przesuniętego. Powietrze pierwotne jest tą częścią powietrza, która porywa i przenosi paliwo przez końcówkę dyszy paliwowej. Na przykład powietrze pierwotne jest powietrzem, które przenosi stałe paliwo pyłowe przez otwarty koniec 74 końcówki dyszy 60 paliwa stałego przedstawionej na fig. 3 i 4. Powietrze paliwowe jest tą częścią powietrza, które doprowadza się przez te same przedziały, co i przedziały, w których są rozmieszczone końcówki dysz paliwowych, i typowo stanowi ono dodatkowe, ułatwiające spalanie powietrza, które doprowadza się przy tej samej orientacji kątowej, co i powietrze pierwotne. Na przykład powietrze dostarczone przez kanał 76 końcówki dyszy 60 paliwa stałego, pokazanej na fig. 3, jest powietrzem paliwowym. Górne powietrze opałowe jest tą częścią powietrza, którą dostarcza się z miejsca nad najwyższym przedziałem paliwowym, na przykład nad najwyższym przedziałem paliwowym 212A. Powietrze przesunięte jest tą częścią powietrza, które dostarcza się w takiej orientacji kątowej, aby podtrzymywało ono umowne koło o większej średnicy, koncentryczne z mniejszym kołem utrzymywanym przez wprowadzone paliwo, powietrze pierwotne i powietrze paliwowe. Na przykład powietrze wtórne doprowadzone wcelu utworzenia i podtrzymywania umownego koła o większej średnicy 96, pokazanego na fig. 5, jest powietrzem przesuniętym.

Zgodnie z kilkoma korzystnymi przykładami układów rozdziału powietrza według niniejszego wynalazku każdy z czterech składników całkowitego powietrza doprowadzonego do paleniska stanowi korzystny udział procentowy w powietrzu całkowitym. Przeznaczenie każdego z czterech składników powietrza całkowitego jest odpowiednio przystosowane albo dopasowane do szczególnego układu skrzyni dmuchowej paleniska. Jeden z wariantów korzystnego układu rozdziału powietrza według niniejszego wynalazku nadaje się do układu skrzyni dmuchowej, takiego jak układ przedstawiony na fig. 12i 13, i charakteryzuje się następującymi głównymi cechami: (1) powietrze przesunięte doprowadza się stosunkowo przyległe nad, pod albo przez najwyższy przedział, takie jak przesunięte powietrze doprowadzone przez dyszę 220 przesuniętego powietrza w najwyższym przedziale 208TM, i (2) górne powietrze opałowe (to jest powietrze nad najwyższym przedziałem paliwowym) jest także doprowadzone na przykład jako bliskie sprzężone górne powietrze opałowe. W tym jednym z wariantów, wśród czterech składników powietrznych, korzystne są następujące udziały procentowe: powietrze pierwotne od 16 do 24%; powietrze paliwowe od 12 do 25%; górne powietrze opałowe od 4 do 45%; powietrze przesunięte od 4 do 35%; gdzie całkowite powietrze doprowadzone do paleniska = 100%.

Rozumie się, że ten korzystny układ rozdziału powietrza nadaje się do układów skrzyni dmuchowej, które wykazują inne cechy charakterystyczne oprócz dwóch wymienionych wyżej cech podstawowych powietrza przesuniętego i górnego powietrza opałowego, przylegających do wierzchu przedziałów. Na przykład ten korzystny układ rozdziału powietrza nadaje się do układu skrzyni dmuchowej, takiego jak przedstawiono i opisano w odniesieniu do fig. 2, w której powietrze przesunięte jest dostarczane dodatkowo w sąsiedztwie wszystkich dysz paliwowych (węglowych).

Inny wariant korzystnego układa rozdziału powietrza według niniejszego wynalazku nadaje się do układu skrzyni dmuchowej, który charakteryzuje się następującymi podstawowymi cechami: (1) powietrze przesunięte doprowadza się stosunkowo przyległe nad, pod albo przez najwyższy przedział, tak że powietrze przesunięte doprowadza się przez dyszę 220 przesuniętego powietrza w najwyższym przedziale 208TM i (2) doprowadza się bliskie sprzężone górne powietrze opałowe (na przykład górne powietrze opałowe stosunkowo blisko nad najwyższym przedziałem paliwowym). W tym wariancie dla czterech składników powietrza korzystne są następujące udziały procentowe: powietrze pierwotne od16 do 24%; powietrze paliwowe od 12 do 25%; górne powietrze opałowe od 4 do 45%; powietrze przesunięte od 4 do 35%; gdzie całkowite powietrze dostarczone do paleniska = 100%.

Zatem, jak przedstawiono za pomocą jednego i drugiego wariantu ten ostatnio opisany korzystny układ rozdziału powietrza, wcelu najlepszego wykorzystania albo zoptymalizowania działania paleniska, które ma wybraną konfigurację skrzyni dmuchowej, całkowite powietrze dostarczone do paleniska przez układ opalania stycznego według niniejszego wynalazku dzieli się na cztery składniki

PL 193 565 B1 powietrzne. Na ogół korzystne jest, aby całkowite powietrze było dostarczane zgodnie z następującą zależnością:

całkowite doprowadzone powietrze (100%) = [powietrze przesunięte maksymalnie do 40%] + + [górne powietrze maksymalnie do 50%] + [połączony udział powietrza pierwotnego i powietrza paliwowego co najmniej 20%], gdzie całkowite powietrze (100%) = V(powietrze przesunięte) + X(górne powietrze opałowe) + + Y(powietrze pierwotne) + Z (powietrze paliwowe), a V, X, YiZ odpowiadają odpowiednim udziałom procentowym (%) danego składnika powietrza w powietrzu całkowitym.

Na fig. 14 przedstawiono wariant wersji układu opalania stycznego opisanego w odniesieniu do fig. 12 i 13, w którym wprowadzono dodatkowo jeden poziom oddzielnego górnego powietrza opałowego. W wariancie przedstawionym na fig. 14 układ opałowy pracuje w komorze spalania tworzącej palnikowy obszar, który ma cztery narożniki, z których każdy jest równoodległy względem sąsiadujących narożników tak, że komora spalania ma w zasadzie przekrój kwadratowy. Każda z czterech skrzyń dmuchowych jest usytuowana w odpowiednim jednym z czterech narożników komory spalania. Każda ze skrzyń dmuchowych 306 zawiera szereg przedziałów, które będą teraz opisane bardziej szczegółowo ze szczególnym odniesieniem do fig. 14, gdzie przedstawiono część jednej ze skrzyń dmuchowych 306, określonej tu jako pierwsza skrzynia dmuchowa, i która jest określona dla celów niniejszego opisu jako reprezentatywna skrzynia dmuchowa, przy czym rozumie się, że inne skrzynie dmuchowe są identyczne pod względem konfiguracji i działania ztą reprezentatywną skrzynią dmuchową.

Pierwsza skrzynia dmuchowa zawiera szereg przedziałów 308, z których każdy jest przeznaczony do wprowadzania przez niego paliwa, powietrza albo zarówno paliwa, jak i powietrza tak, że poprzez ten szereg przedziałów wprowadza się do komory spalania połączenie powietrza i paliwa. Szereg przedziałów 308 rozciąga się do dolnej połowy paleniska w pionowym układzie z szeregiem przedziałów 308 umieszczonych kolejno jeden pod drugim od najwyższego przedziału, oznaczonego jako najwyższy przedział 308TM, do najniższego przedziału.

Pierwsza skrzynia dmuchowa 306A zawiera w najwyższym przedziale 308TM dyszę 310 bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego do wstrzykiwania powietrza do komory spalania. Jak widać na fig. 14, pierwsza skrzynia dmuchowa zawiera ponadto szereg dysz paliwowych, zktórych każda jest odpowiednio zamontowana w odpowiednim przedziale 308 do wprowadzania paliwa do stycznego opalania do komory spalania. Trzy dysze paliwowe 312A, 312B i 312C, są przedstawione reprezentatywnie w swoim zamontowanym układzie w przedziałach 308. Dysze paliwowe 312A, 312B i 312C spalają paliwo w kierunku stycznym do kuli ognistej RB, która obraca się albo wiruje na ogół dookoła wzdłużnej osi CL palnikowego obszaru, z płynięciem wnim do góry. Styczny kierunek spalania paliwa, oznaczony dalej jako przesunięty kierunek spalania paliwa FO, znajduje się pod pewnym kątem względem przekątnej DD. Przekątna DD leży w płaszczyźnie 214, która przechodzi przez odpowiednią parę przeciwnych narożników komory spalania.

Końcowa dysza powietrzna 318 jest umieszczona w odpowiednim przedziale 308 bezpośrednio pod najwyższym przedziałem 308TM. Pierwsza skrzynia dmuchowa zawiera dyszę 320 bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego do wprowadzania powietrza z najwyższego przedziału powietrznego 308TM do komory spalania stycznie do obracającej się kuli ognistej RB. Dysza 320 bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego wprowadza powietrze wzdłuż przesuniętego kierunku powietrza AO, który jest przesunięty od przekątnej DD wtę samą stronę, co i przesunięty kierunek spalania paliwa FO (mówiąc inaczej, kierunek od przekątnej DD do przesuniętego kierunku spalania FO ido przesuniętego kierunku powietrza AO jest taki sam, to jest przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, jak widać na fig. 14). Pierwsza skrzynia dmuchowa 306 zawiera pojedynczy poziom oddzielnego górnego powietrza opałowego doprowadzanego przez dyszę powietrzną umieszczoną w oddzielnym przedziale górnego powietrza opałowego 322.

Przesunięte spalane paliwo i powietrze wytwarzają i podtrzymują w komorze spalania wirującą albo obracającą się kulę ognistą RB. Ponadto ilość powietrza wprowadzonego zbiorczo przez dyszę 306 bliskiego sprzężonego górnego powietrza opałowego oraz ilość powietrza wprowadzonego przez każdy inny przedział 308 jest mniejsza niż ilość powietrza wymagana do całkowitego spalenia paliwa wprowadzonego do palnikowego obszaru 302, tak że część palnikowego obszaru 302 związana z przedziałami 302 charakteryzuje się substechiometrycznymi warunkami spalania.

Teraz należy zwrócić uwagę na dalszy wariant korzystnego układu rozdziału powietrza według niniejszego wynalazku, który nadaje się do układu skrzyni dmuchowej, która ma oddzielne górne

PL 193 565 B1 powietrze opałowe, jak przedstawiono na fig. 14, i który charakteryzuje się następującymi cechami podstawowymi: (1) przesunięte powietrze wprowadza się stosunkowo przylegle nad, pod albo przez najwyższy przedział, takie jak przesunięte powietrze doprowadzone przez dyszę 320 przesuniętego powietrza w najwyższym przedziale 308TM, (2) doprowadza się górne powietrze opałowe (to jest powietrze nad najwyższym przedziałem paliwowym) oraz (3) doprowadza się także oddzielne górne powietrze opałowe. W tym wariancie dla czterech składników powietrza korzystne są następujące udziały procentowe: powietrze pierwotne od 14 do 22%; powietrze paliwowe od 9 do 22%; górne powietrze opałowe od 30 do 46%; powietrze przesunięte od 5 do 37%; gdzie całkowita ilość powietrza doprowadzonego do paleniska = 100%.

Inny wariant korzystnego układu rozdziału powietrza zawiera oddzielne górne powietrze opałowe, takie jak w wariancie układu skrzyni dmuchowej przedstawionym na fig. 14, i charakteryzuje się dwoma takimi samymi podstawowymi cechami, a mianowicie (1) doprowadza się górne powietrze opałowe (to jest powietrze nad najwyższym przedziałem paliwowym) i (2) dostarcza się także oddzielne górne powietrze opałowe, a ponadto ma inną cechę podstawową polegającą na tym, że (3) przesunięte powietrze doprowadza się stosunkowo przyległe poniżej najwyższego przedziału górnego powietrza opałowego (zamiast przez dyszę 320 przesuniętego powietrza w najwyższym przedziale 308TM, jak w układzie skrzyni dmuchowej przedstawionym na fig. 14). W tym wariancie dla czterech składników powietrza korzystne są następujące udziały procentowe: powietrze pierwotne od 17 do 26%; powietrze paliwowe od 10 do 24%; górne powietrze opałowe od 15 do 40%; powietrze przesunięte od 5 do 40%; gdzie ilość całkowitego powietrza doprowadzonego do paleniska = 100%.

Inny dalszy wariant korzystnego układu rozdziału powietrza według niniejszego wynalazku do układu skrzyni dmuchowej, charakteryzuje się następującymi podstawowymi cechami: doprowadza się (1) górne powietrze opałowe (to jest powietrze nad najwyższym przedziałem paliwowym) i (2) oddzielne górne powietrze opałowe, podobnie do układu skrzyni dmuchowej przedstawionego na fig. 14, lecz z dodatkowymi cechami podstawowymi polegającymi na tym, że (3) przesunięte powietrze doprowadza się stosunkowo przyległe pod najwyższym przedziałem górnego powietrza opałowego (zamiast przez dyszę 320 przesuniętego powietrza w najwyższym przedziale 308TM, jak w układzie skrzyni dmuchowej przedstawionym na fig. 14) i (4) oddzielne powietrze doprowadza się przez co najmniej dwa poziomy obejmujące poziom wysoki i poziom niski. Przykładowa ilustracja jednego takiego układu jest przedstawiona na fig. 10, na której układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12 wykazuje wszystkie cechy charakterystyczne układu skrzyni dmuchowej przedstawionego w odniesieniu do skrzyni dmuchowej 20 przedstawionej na fig. 1-9, z tym wyjątkiem, że zamiast pojedynczego poziomu oddzielnego górnego powietrza opałowego wprowadzonego do skrzyni dmuchowej 26 przedstawionej na fig. 1-9 skrzynia dmuchowa 20A paleniska 10 przedstawiona na fig. 10 zawiera dwa nieciągłe poziomy oddzielnego górnego powietrza opałowego wprowadzone do każdego narożnika paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym 10. W celu ułatwienia wyjaśnienia te części składowe skrzyni dmuchowej 20A, przedstawione na fig. 10, które są identyczne z częściami składowymi przedstawionymi na fig. 2 w odniesieniu do skrzyni dmuchowej 20, są oznaczone tymi samymi odnośnikami liczbowymi.

Układ przedziałów paliwowych i powietrznych 12 skrzyni dmuchowej 20A przedstawionej na fig. 10 zawiera dwa nieciągłe poziomy oddzielnego górnego powietrza opałowego, to jest dolny poziom oddzielnego górnego powietrza opałowego, oznaczony ogólnie odnośnikiem liczbowym 104, i wysoki poziom oddzielnego górnego powietrza opałowego, oznaczony ogólnie odnośnikiem liczbowym 106. Dolny poziom 104 oddzielnego górnego powietrza opałowego i wysoki poziom 106 oddzielnego górnego powietrza opałowego znajdują się odpowiednio pomiędzy wierzchem głównej skrzyni dmuchowej 20 i wylotową płaszczyzną paleniska 102, tak że czas, jaki jest konieczny do wędrówki gazów wytworzonych w wyniku spalania stałego paliwa pyłowego od wierzchu głównej skrzyni dmuchowej 20 do wierzchu wysokiego poziomu 106 oddzielnego górnego powietrza opałowego, to jest czas przebywania, przekracza określoną wartość, taką jak na przykład 0,3 sekundy.

Wysoki poziom 106 oddzielnego górnego powietrza opałowego zawiera trzy oddzielne przedziały górnego powietrza opałowego, oznaczone odnośnikami liczbowymi 114, 116 i 118. Dysza oddzielnego górnego powietrza opałowego jest utrzymywana montażowo przez zastosowanie każdej konwencjonalnej postaci środka montażowego (nie pokazanego), odpowiedniego do stosowania do takiego celu w każdym z przedziałów oddzielnego górnego powietrza opałowego 114, 116 i 118 wysokiego poziomu 106 oddzielnego górnego powietrza opałowego tak, że każda z takich dysz oddzielnego górnego powietrza opałowego może wykonywać zarówno ruch wychylający, jak iruch

PL 193 565 B1 przechylający. Każdy z przedziałów oddzielnego górnego powietrza opałowego 114, 116 i 118 wysokiego poziomu 106 oddzielnego górnego powietrza opałowego jest połączony roboczo, w relacji przepływu płynów, ztym samym środkiem do zasilania w powietrze tak, że ten środek dostarcza pewną ilość powietrza ułatwiającego spalanie do każdego z przedziałów oddzielnego górnego powietrza opałowego 114, 116 i 118 do wstrzykiwania przez niego powietrza do palnikowego obszaru 14 paleniska opalanego stałym paliwem pyłowym 10. W tym wariancie dla czterech składników powietrza korzystne są następujące udziały procentowe: powietrze pierwotne od 21 do 25%; powietrze paliwowe od 13 do 15%; górne powietrze opałowe od 30 do 50%; powietrze przesunięte od 7 do 20%; gdzie całkowita ilość powietrza doprowadzonego do paleniska = 100%.

Zatem zgodnie z niniejszym wynalazkiem opracowano nowy i lepszy układ opalania stycznego, który nadaje się zwłaszcza do stosowania z paleniskami opalanymi stałym paliwem pyłowym. Poza tym opracowano zgodnie z niniejszym wynalazkiem taki nowy i ulepszony układ opalania stycznego do palenisk opalanych stałym paliwem pyłowym, który charakteryzuje się tym, że dzięki zastosowaniu korzystnego układu rozdziału powietrza działanie paleniska może być bardziej korzystne albo optymalne. Wreszcie zgodnie z niniejszym wynalazkiem opracowano taki nowy i ulepszony układ opalania stycznego z układem przedziałów paliwowych i powietrznych do palenisk opalanych stałym paliwem pyłowym, który charakteryzuje się tym, że jest stosunkowo łatwy do zainstalowania, stosunkowo prosty w działaniu i stosunkowo niekosztowny w opracowaniu.

Gdy przedstawiono już szereg rozwiązań naszego wynalazku, to można ocenić, że specjaliści wtej dziedzinie mogą wciąż łatwo wprowadzać do niego modyfikacje, z których kilka wymieniono wyżej. Stąd naszym zamiarem jest objęcie załączonymi zastrzeżeniami wspomnianych tu modyfikacji i wszystkich innych modyfikacji, które są objęte prawdziwą ideą i zakresem naszego wynalazku.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób stycznego opalania stałym paliwem pyłowym paleniska, zawierającego szereg skrzyń dmuchowych, z których każda ma szereg przedziałów do wprowadzania do paleniska paliwa i powietrza, polegający na tym, że zasila się palenisko paliwem stałym, doprowadza się do paleniska powietrze pierwotne, przy czym powietrze pierwotne jest tą częścią powietrza doprowadzonego do paleniska, która porywa i przenosi paliwo przez końcówki dysz paliwowych rozmieszczone w przedziałach skrzyni dmuchowej paleniska, a także doprowadza się do paleniska powietrze paliwowe, przy czym powietrze paliwowe jest częścią powietrza doprowadzanego do paleniska przez te same przedziały, w których są rozmieszczone końcówki dysz paliwowych, lecz nie porywającą żadnego paliwa, przy czym powietrze pierwotne i powietrze paliwowe doprowadza się do paleniska w kierunku stycznym do pierwszego umownego koła usytuowanego na ogół w środku paleniska, tak że działają one wzajemnie z paliwem doprowadzonym do paleniska wytwarzając ognistą kulę, i doprowadza się do paleniska górnego powietrze opałowe, przy czym górne powietrze opałowe jest częścią powietrza doprowadzonego do paleniska z miejsca nad najwyższym przedziałem paliwowym, i doprowadza się do paleniska przesunięte powietrze, przy czym przesunięte powietrze jest tą częścią powietrza doprowadzonego do paleniska, która podtrzymuje drugie umowne koło współśrodkowe z pierwszym kołem umownym i mające większą średnicę niż pierwsze koło umowne, znamienny tym, że jako całe powietrze doprowadza się do paleniska powietrze składające się z powietrza pierwotnego, powietrza paliwowego, górnego powietrza opałowego i powietrza przesuniętego, zgodnie z następującą zależnością:

powietrze całkowite (100%) = (powietrze przesunięte maksymalnie do 40%) + (górne powietrze opałowe maksymalnie do 50%) + (połączona zawartość powietrza pierwotnego i powietrza paliwowego co najmniej 20%), gdzie całkowite powietrze (100%) = V(powietrze przesunięte) + X(górne powietrze opałowe) + + Y(powietrze pierwotne) + Z(powietrze paliwowe), aV, X, YiZ są odpowiednim udziałem procentowym danego składnika powietrza w powietrzu całkowitym.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że doprowadza się przesunięte powietrze do paleniska z miejsca wybranego spośród najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, tuż powyżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej ituż poniżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, acałe powietrze składa się z następujących udziałów procentowych (%): powietrze pierwotne od 16

PL 193 565 B1 do 24%; powietrze paliwowe od 12 do 25%; górne powietrze opałowe od 4 do 45%; przesunięte powietrze od 4 do 45%

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że doprowadza się przesunięte powietrz do paleniska obejmuje doprowadzanie przesuniętego powietrza z miejsca wybranego spośród najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, tuż powyżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej ituż poniżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, acałe powietrze składa się z następujących udziałów procentowych (%): powietrze pierwotne od 12 do 25%; powietrze paliwowe od 12 do 25%; górne powietrze opałowe od 10 do 45%; przesunięte powietrze od 5 do 40%.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że doprowadza się przesunięte powietrze do paleniska z miejsca wybranego spośród najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, tuż powyżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej ituż poniżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, acałe powietrze składa się z następujących udziałów procentowych (%): powietrze pierwotne od 14 do 22%; powietrze paliwowe od 9 do 22%; górne powietrze opałowe od 30 do 46%; przesunięte powietrze od 5 do 37%.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że doprowadza się przesunięte powietrze do paleniska z miejsca wybranego spośród najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, tuż powyżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej ituż poniżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, acałe powietrze składa się z następujących udziałów procentowych (%): powietrze pierwotne od 17 do 26%; powietrze paliwowe od 10 do 24%; górne powietrze opałowe od 15 do 40%; przesunięte powietrze od 5 do 40%.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że doprowadza się przesunięte powietrze do paleniska z miejsca wybranego spośród najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, tuż powyżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej ituż poniżej najwyższego przedziału skrzyni dmuchowej, acałe powietrze składa się z następujących udziałów procentowych (%): powietrze pierwotne od 21 do 25%; powietrze paliwowe od 13 do 15%; górne powietrze opałowe od 30 do 50%; przesunięte powietrze od 7 do 20%.