PL198525B1 - Sposób ochrony ekranów kotłów energetycznych przed korozją i urządzenie do ochrony ekranów kotłów energetycznych przed korozją - Google Patents

Abstract

1. Sposób ochrony ekranów kot lów energetycznych przed ko- rozj a na wybranych scianach kot la w miejscach spodziewanej korozji zw laszcza na wysoko sci pasa palnikowego, gdzie wokó l zewn etrznych scian obudowy kot la w wybranych miejscach kieruje si e poprzez kana ly przep lywowe gor ace powietrze, oraz wprowadza si e powietrze ochronne do komory kot la poprzez otwory w scianach kot la, znamienny tym, ze z g lównych kana lów powietrza (8) kieruje si e gor ace powietrze wtórne do kana lów przep lywowych mi edzy sciankami szczelnego zewn etrznego opancerzenia (10) i wewn etrz- nego opancerzenia (11) kot la w postaci kolektorów powietrza opasuj acych w poziomie wybrane sciany komory paleniskowej (13) na wybranych wysoko sciach kot la, sk ad wprowadza si e gor ace powietrze wtórne poprzez otwory (15) w wewn etrznym opancerze- niu (11) mi edzy podzia lki rur ekranowych (14), omywa rury ekrano- we (14) od strony wewn etrznego opancerzenia (11) i poprzez szczeliny mi edzy rurami ekranowymi (14) wprowadza si e do war- stwy przy sciennej (17) komory paleniskowej (13), …………………. 3. Urz adzenie do ochrony ekranów kot lów energetycznych przed korozj a zawieraj ace wokó l zewn etrznych scian obudowy kot la, w wybranych miejscach zewn etrzne kana ly do przep lywu gor acego powietrza, oraz w scianach kot la otwory do wprowadzania strumieni powietrza ochronnego do komory kot la, znamienne tym, ze na wysoko sci pasa palnikowego (3), na wybranych scianach kot la w miejscach spodziewanej korozji, w obr ebie g lównych kana- lów powietrza (8) posiada zabudowane mi edzy banda zami (9) szczelne od zewn atrz opancerzenia (10) nieco oddalone od we- wn etrznego opancerzenia (11) kot la, tworz ace mi edzy scianami szczelnego od zewn atrz opancerzenia (10) i wewn etrznego opance- rzenia (11) z otworami (15) kana ly przep lywowe (12) dla gor acego powietrza wtórnego w postaci kolektorów powietrza opasuj acych w poziomie sciany komory paleniskowej, ……………………………. PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób ochrony ekranów kotłów energetycznych przed korozją powietrzem ochronnym i urządzenie do ochrony ekranów kotłów energetycznych przed korozją, zwłaszcza przy spalaniu niskoemisyjnym.

Konieczność obniżania zawartości NO_x w spalinach i związane z tym spalanie z niedomiarem powietrza prowadzi w większości wypadków do intensywnej korozji rur ekranowych na wysokości pasa palnikowego w tak zwanych strefach redukcyjnych o obniżonej zawartości tlenu i zwiększonym udziale tlenku węgla w warstwie przyściennej. W obszarach tych zachodzące podczas spalania podstechiometrycznego reakcje chemiczne składników paliwa powodują powstawanie nowych lub zwiększenie udziału w produktach spalania wcześniej istniejących związków chemicznych o dużej agresywności korozyjnej.

Znane są sposoby ochrony rur ekranów kotłów energetycznych przed korozją strumieniem powietrza ochronnego z dysz powietrza skierowanych wzdłuż ekranów. Istnieje wówczas możliwość wystąpienia lokalnych ognisk korozji ekranów, jak i możliwość wystąpienia rejonów ekranów, do których nie docierają strumienie powierza ochronnego.

Z polskiego opisu patentowego nr 192800 znany jest sposób i urządzenie zapobiegające korozji niskotemperaturowej w instalacjach z gazami, polegający na oddzieleniu obudowy warstwą powietrza od warstwy izolacyjnej, gdzie równolegle do ścian obudowy lub jej części tworzy zamkniętą przestrzeń, którą izoluje się termicznie od otoczenia i wypełnia się cyrkulującym nagrzanym powietrzem, doprowadzanym do górnej części zamkniętej przestrzeni i schładzanym powietrzem odprowadzanym z dolnej części zamkniętej przestrzeni. Sposób i urządzenie to przeznaczone jest w szczególności dla instalacji z gazami, z których mogą wykraplać się czynniki agresywne, a zwłaszcza do stosowania w elektrofiltrach odpylających spaliny z kotłów energetycznych.

Z polskiego opisu patentowego nr P-332693 znany jest sposób zmniejszania szybkości korozji ścian bocznych kotła użytkowego opalanego węglem, gdzie szczelinami w ścianach bocznych rozmieszczonymi w zasadzie nad dnem kotła, wprowadza się strumień powietrza do kotła na wysokości skutecznej do wypychania go do góry przez ciąg do góry wytworzony przez palniki, przez co wytwarza się kurtynę powietrzną chroniącą ściany boczne kotła przed korozją. Szczeliny w ścianach bocznych są rozmieszczone w jednym poziomym rzędzie na wysokości w zasadzie równej wysokości najniższych palników kotła lub w dwu rzędach, gdzie drugi rząd szczelin w ścianach bocznych znajduje się na wysokości ponad wysokością najniższych palników kotła lub są rozmieszczone wzdłuż łuku wypukłego do góry, gdzie najniższe szczeliny znajdują się na wysokości równej wysokości lub nad wysokością najniższych palników kotła, lub na wysokości poniżej wysokości najniższych palników kotła w zasadzie nad dnem kotła. Dodatkowo sposobem tym wprowadza się do komory kotła powietrze graniczne poprzez zastosowanie co najmniej jednego portu do jego wprowadzania, lub wprowadza się powietrze dopalania poprzez zastosowanie co najmniej jednego portu do jego wprowadzania, lub wprowadza się powietrze kurtynowe przez porty powietrza kurtynowego.

Ze zgłoszenia wynalazku nr P-335013 znany jest kocioł energetyczny wyposażony w środki zmniejszające stężenie CO przy ścianach bocznych kotła, zawierający pomiędzy skrajnym zewnętrznym palnikiem i ścianami bocznymi wylot gazu nie zawierający paliwa, w celu wytworzenia wyższego ciśnienia gazu w pobliżu ścian bocznych w komorze spalania niż ciśnienie gazu w środkowej części komory spalania i zabezpieczenie ścian bocznych przed stykaniem się ze spalinami.

Sposób ochrony ekranów kotłów energetycznych przed korozją na wybranych ścianach kotła w miejscach spodziewanej korozji zwłaszcza na wysokości pasa palnikowego gdzie wokół zewnętrznych ścian obudowy kotła w wybranych miejscach kieruje się poprzez kanały przepływowe gorące powietrze, oraz wprowadza się powietrze ochronne do komory kotła przez otwory w ścianach kotła według wynalazku charakteryzuje się tym, że z głównych kanałów powietrza kieruje się gorące powietrze wtórne do kanałów przepływowych między ściankami szczelnego zewnętrznego opancerzenia i wewnętrznego opancerzenia kotła w postaci kolektorów powietrza opasujących w poziomie wybrane ściany komory paleniskowej na wybranych wysokościach kotła, skąd wprowadza się gorące powietrze wtórne poprzez otwory w wewnętrznym opancerzeniu między podziałki rur ekranowych, omywa rury ekranowe od strony wewnętrznego opancerzenia i poprzez szczeliny między rurami ekranowymi wprowadza się do warstwy przyściennej komory paleniskowej, tworząc bogatą w tlen warstwę otaczającą rury ekranowe. Z głównych kanałów powietrza kieruje się do kanałów przepływowych w postaci kolektorów powietrza opasujących wybrane ściany komory paleniskowej 15-25% powietrza zorganizowanego.

PL 198 525 B1

Urządzenie do ochrony ekranów kotłów energetycznych przed korozją, zawierające wokół zewnętrznych ścian obudowy kotła, w wybranych miejscach zewnętrzne kanały do przepływu gorącego powietrza oraz w ścianach kotła otwory do wprowadzania strumieni powietrza ochronnego do komory kotła według wynalazku charakteryzuje się tym, że na wysokości pasa palnikowego, na wybranych ścianach kotła w miejscach spodziewanej korozji, w obrębie głównych kanałów powietrza posiada zabudowane między bandażami szczelne od zewnątrz opancerzenia nieco oddalone od wewnętrznego opancerzenia kotła z otworami, tworzące kanały przepływowe dla gorącego powietrza wtórnego, w postaci kolektorów powietrza opasujących ściany komory paleniskowej, oraz w wewnętrznym opancerzeniu kotła w przestrzeniach między podziałkami rur ekranowych rozmieszczone otwory dla równomiernego przepływu powietrza do chronionych rur ekranowych, przy czym w głównych kanałach zasilających gorącego powietrza wtórnego ma zabudowane klapy regulacyjne.

Sposób i urządzenie według wynalazku zapewniają równomierne podawanie powietrza do całej chronionej powierzchni ekranów różnych typów kotłów, bez konieczności dodatkowego spiętrzenia powietrza wtórnego oraz zabudowy odgięć ekranów dla wprowadzenia dysz powietrza.

Dla nasycenia powietrzem warstwy przyściennej w kolektorach opasujących wybrane ściany kotła energetycznego dowolnego typu wystarcza różnica ciśnień pomiędzy powietrzem w głównych kolektorach powietrza a podciśnieniem w komorze paleniskowej. Zabudowane w kanałach zasilających klapy regulacyjne umożliwiają w czasie optymalizacji pracy kotła wyregulowanie rozpływu powietrza do kolektorów powietrza tak, aby w warstwie przyściennej ekranów nie było tlenku węgla oraz wyregulowanie ilości podawanego powietrza w chronione miejsca ekranu. Otwory rozmieszczone w wewnętrznym opancerzeniu zapewniają równomierny przepływ powietrza do chronionych ekranów. Gorące powietrze wtórne najpierw omywa rury ekranowe od strony opancerzenia, a następnie poprzez szczeliny między rurami ekranowymi przepływa do komory paleniskowej, tworząc bogatą w tlen warstwę ochronną otaczającą rury ekranowe. Kanały przepływowe w postaci kolektorów powietrza opasujące ściany kotła mogą objąć dużą powierzchnię ekranów, co nie jest możliwe przy rozwiązaniach z dyszami powietrza.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy przez kocioł energetyczny z zabudowanym na wysokościach pasa palnikowego urządzeniem do ochrony ekranów przed korozją według wynalazku, fig. 2 - przekrój poprzeczny A - A na fig. 1 przez kocioł energetyczny z urządzeniem do ochrony ekranów przed korozją według wynalazku, zabudowanym na ścianach bocznych i tylnej kotła, fig. 3 - widok z tyłu B - B na fig. 1 na kocioł energetyczny z zabudowanymi głównymi kolektorami powietrza i urządzeniem do ochrony ekranów przed korozją, fig. 4 - przekrój pionowy przez urządzenie do ochrony ekranów przed korozją według wynalazku, fig. 5 - przekrój poprzeczny przez urządzenie do ochrony ekranów przed korozją według wynalazku.

Kocioł energetyczny 1, zgodnie z przykładem wykonania z frontowym układem palników 2 posiada jak to przedstawiono na fig. 1, fig. 2, fig. 3, fig. 4 i fig. 5, na wysokości pasa palnikowego 3 na trzech poziomach kotła energetycznego 1, na dwóch ścianach bocznych 4 i na ścianie tylnej 5 jako miejscach spodziewanej korozji, zabudowane urządzenie 6 według wynalazku do ochrony ekranów 7. W obrębie głównych kanałów powietrza 8, między bandażami 9 posiada zabudowane szczelne od zewnątrz opancerzenia 10 nieco oddalone od wewnętrznego opancerzenia 11 kotła, tworzące na trzech poziomach kanały przepływowe 12 w postaci kolektorów powietrza opasujących ściany boczne 4 i ścianę tylną 5 komory paleniskowej 13 oraz w wewnętrznym opancerzeniu 11 kotła w przestrzeniach między podziałkami rur ekranowych 14 zawiera rozmieszczone otwory 15 dla równomiernego wpływu i przepływu powietrza wtórnego ochronnego do chronionych rur ekranowych 14 ekranów 7 kotła. W głównych kanałach 8 gorącego powietrza wtórnego posiada zabudowane klapy regulacyjne 16.

Z głównych kanałów powietrza 8 zgodnie z przykładem wykonania kieruje się gorące powietrze wtórne do trzech kanałów przepływowych 12 na trzech różnych poziomach kotła, opasujących ściany boczne 4 i ścianę tylną 5 komory paleniskowej 13, zabudowanych w miejscach spodziewanej korozji na wysokości pasa palnikowego 3. Z kanałów przepływowych 12 między szczelnym zewnętrznym opancerzeniem 10 i wewnętrznym opancerzeniem 11 kotła w postaci kolektorów powietrza opasujących ściany kotła, gorące powietrze wtórne ochronne wprowadza się poprzez otwory 15. w wewnętrznym opancerzeniu kotła 11 między podziałki rur ekranowych 14 ekranów 7 kotła, omywa rury ekranowe 14 ekranów 7 kotła od strony opancerzenia i poprzez szczeliny między rurami ekranowymi 14 wprowadza się do warstwy przyściennej 17 powietrza wtórnego w komorze paleniskowej 13, tworząc bogatą w tlen warstwę otaczającą rury ekranowe 14.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób ochrony ekranów kotłów energetycznych przed korozją na wybranych ścianach kotła w miejscach spodziewanej korozji zwłaszcza na wysokości pasa palnikowego, gdzie wokół zewnętrznych ścian obudowy kotła w wybranych miejscach kieruje się poprzez kanały przepływowe gorące powietrze, oraz wprowadza się powietrze ochronne do komory kotła poprzez otwory w ścianach kotła, znamienny tym, że z głównych kanałów powietrza (8) kieruje się gorące powietrze wtórne do kanałów przepływowych między ściankami szczelnego zewnętrznego opancerzenia (10) i wewnętrznego opancerzenia (11) kotła w postaci kolektorów powietrza opasujących w poziomie wybrane ściany komory paleniskowej (13) na wybranych wysokościach kotła, skąd wprowadza się gorące powietrze wtórne poprzez otwory (15) w wewnętrznym opancerzeniu (11) między podziałki rur ekranowych (14), omywa rury ekranowe (14) od strony wewnętrznego opancerzenia (11) i poprzez szczeliny między rurami ekranowymi (14) wprowadza się do warstwy przyściennej (17) komory paleniskowej (13), tworząc bogatą w tlen warstwę otaczającą rury ekranowe (14).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że z głównych kanałów powietrza (8) kieruje się do kanałów przepływowych (12) w postaci kolektorów powietrza opasujących wybrane ściany komory paleniskowej (11) 15 - 25% powietrza zorganizowanego.
3. 3. Urządzenie do ochrony ekranów kotłów energetycznych przed korozją zawierające wokół zewnętrznych ścian obudowy kotła, w wybranych miejscach zewnętrzne kanały do przepływu gorącego powietrza, oraz w ścianach kotła otwory do wprowadzania strumieni powietrza ochronnego do komory kotła, znamienne tym, że na wysokości pasa palnikowego (3), na wybranych ścianach kotła w miejscach spodziewanej korozji, w obrębie głównych kanałów powietrza (8) posiada zabudowane między bandażami (9) szczelne od zewnątrz opancerzenia (10) nieco oddalone od wewnętrznego opancerzenia (11) kotła, tworzące między ścianami szczelnego od zewnątrz opancerzenia (10) i wewnętrznego opancerzenia (11) z otworami (15) kanały przepływowe (12) dla gorącego powietrza wtórnego w postaci kolektorów powietrza opasujących w poziomie ściany komory paleniskowej, oraz w wewnętrznym opancerzeniu (11) kotła w przestrzeni między podziałkami rur ekranowych (14) rozmieszczone otwory (15) dla równomiernego przepływu powietrza do chronionych rur ekranowych (14), przy czym w głównych kanałach (8) gorącego powietrza wtórnego ma zabudowane klapy regulacyjne (16).