PL200498B1

PL200498B1 - Sposób i urządzenie do spalania paliw stałych

Info

Publication number: PL200498B1
Application number: PL356601A
Authority: PL
Inventors: Sigvart Kasin
Original assignee: Inc Engineering As
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2009-01-30
Also published as: CZ304760B6; US6848375B2; CN100476293C; PL356601A1; MXPA02009341A; AU2001244880B2; CA2404299A1; WO2001071253A2; EP1269077A2; HK1056387A1; NO20001571L; CN1430714A; JP2003528284A; CZ20023557A3; NO20001571D0; JP4889176B2; HU229011B1; DE60128337T2; ATE362079T1; WO2001071253A3

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urz adzenie do przemiany energii na drodze spalania paliwa sta lego, zw laszcza spopielania paliw bioorganicznych i odpadów komunalnych w celu wytworzenia energii cieplnej, przy bardzo niskiej emisji NO x , CO i popio lu lotnego. W sposobie i urz adzeniu wed lug wynalazku przep lyw tlenu w pierwszej i drugiej komorze spalania jest dok ladnie kontrolowany poprzez regulacj e przep lywu swie zego powietrza oddzielnie do ka zdej z tych komór w przynajmniej jednej oddzielnej strefie spalania i przez uszczelnienie wewn etrznych komór spalania w celu wyeliminowania penetracji zb ednego po- wietrza do komór; temperatury w pierwszej i drugiej komo- rze spalania s a dok ladnie kontrolowane, dodatkowo oprócz regulacji przep lywu tlenu, przez domieszanie dodatkowej ilo sci mieszaniny zawracanego gazu spalinowego ze swie- zym powietrzem, która jest wprowadzana do ka zdej z ko- mór w ka zdej z przynajmniej jednej wydzielonej strefy i oba- zawracany gaz spalinowy i swie ze gazy spalinowe s a filtro- wane w niespalonym sta lym odpadzie w pierwszej komorze spalania poprzez przesy lanie niespalonego sta lego odpadu i gazów w przeciwpr adzie przed wej sciem gazów do drugiej komory spalania. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu i urządzenia do spalania paliw stałych, szczególnie paliw bioorganicznych i stałych odpadów komunalnych, w celu wytworzenia energii cieplnej z bardzo niskim poziomem emisji NOx, CO i pyłów lotnych.

Zindustrializowany styl życia wytwarza ogromne ilości stałych odpadów komunalnych oraz innych postaci stałych odpadów, na przykład takich jak opony gumowe, materiały budowlane itd.

Znaczne ilości tych stałych odpadów na terenach gęsto zaludnionych urastają do problemu głównego skażenia środowiska z uwagi na zajmowaną przez nie objętość oraz teren składowania.

Dodatkowo występują często restrykcje dotyczące miejsc składowania, gdyż większa część tych odpadów ulega jedynie w niewielkim stopniu biodegradacji i często zawiera trujące substancje.

Jednym ze sposobów zmniejszenia objętości i wagi stałych odpadów komunalnych, który jednocześnie może usunąć wiele substancji toksycznych jest spalanie ich w spalarniach. Operacja ta może zredukować o 90% objętość nieubitego odpadu, dając jako pozostałość obojętne popioły, szkło, metal i inne stałe substancje zwane popiołem dennym, który może być używany do wypełniania nierówności gruntu. Jeżeli proces spalania jest ostrożnie regulowany, części palne zawarte w odpadach będą przetworzone w większości na CO2, H2O i ciepło.

Z mię dzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 96/24804 znany jest sposób spalania różnych odpadów, zarówno niebezpiecznych jak i bezpiecznych, palnych i toksycznych cieczy, szlamów olejowych, gleb skażonych dioksynami, polichlorobenzenów, krezolu i innych materiałów o zmiennym stopniu skażenia i toksyczności. W tym znanym sposobie strumień gazów spalinowych z różnych etapów spalania jest wzbogacany tlenem i dodawany do strumienia w strefie spalania. Część gazów spalinowych ze strefy spalania jest wzbogacana tlenem i zawracana do urządzenia do spalania, natomiast pozostałą część strumienia gazów spalinowych poddaje się obróbce w skruberze w celu wyeliminowania kwaśnych składników oraz przepuszcza się przez strefę oczyszczania, w której usuwane są pozostałe skażenia.

Z kolei z brytyjskiego zgłoszenia patentowego GB 1535330 znany jest sposób oraz konstrukcja pieca do spalania paliw węglowych. W sposobie tym w celu uniknięcia powstawania tlenków azotu spalanie prowadzi się w dwóch etapach, a mianowicie pierwszy etap obejmuje cieplne spalanie paliw węglowych z mniejszą od stechiometrycznej ilością powietrza, a gazy spalinowe z pierwszego etapu miesza się z dodatkową ilością powietrza do utworzenia mieszaniny, której adiabatyczna temperatura płomienia jest poniżej adiabatycznej temperatury punktu samozapłonu. Mieszaninę tę poddaje się następnie spalaniu w obecności katalizatora w temperaturze powyżej temperatury samozapłonu lecz poniżej temperatury która prowadzi to tworzenia tlenków azotu. Znany piec do realizacji znanego sposobu posiada pierwsze urządzenie do spalania, połączony z nim wymiennik ciepła, urządzenie do tworzenia mieszaniny gazów spalinowych z powietrzem i drugie urządzenie do spalania zawierające katalizator spalania oraz drugi wymiennik ciepła połączony z drugim urządzeniem do spalania.

Odpady komunalne stanowią mieszaninę wielu różnych materiałów o różnej palności. Tak więc w praktyce wystą pi zawsze problem niecał kowitego spalania w spalarniach stał ych odpadów, które wytwarzają gazowe produkty uboczne, jak na przykład CO i drobno rozdrobniony materiał, noszący nazwę pyłu lotnego. Pył lotny zawiera wypałki, pył i sadzę. Dodatkowo występują trudności w regulacji temperatury w piecu do spopielania, tak, że występuje odpowiednio wysoka temperatura do uzyskania zadowalającego stopnia spalenia odpadu, lecz zbyt niska, aby uniknąć tworzenia NOx.

W celu uniknięcia emisji tych substancji do atmosfery nowoczesne spalarnie muszą być wyposażone w poważne urządzenia do kontroli emisji, zawierające tkaninowe filtry workowe, kwasowe płuczki gazu, filtry elektrostatyczne itd. Te urządzenia do kontroli emisji wprowadzają dodatkowe koszty do procesu, co w wyniku sprawia, że znane spalarnie odpadów z kontrolą emisji mają zwykle wydajność 30-300 MW energii cieplnej w postaci gorącej wody lub pary.

Takie ogromne spalarnie wymagają dużych ilości odpadów komunalnych (lub paliw) i często posiadają rozległe rurociągi w celu dostarczenia energii cieplnej do licznych odbiorców rozrzuconych na znacznym obszarze. Dlatego też znane rozwiązania są odpowiednie jedynie dla dużych miast oraz innych gęsto zaludnionych obszarów.

Dla mniejszych instalacji obecnie nie jest możliwe otrzymanie takiego samego stopnia regulacji emisji porównywalnego z kosztami inwestycji i eksploatacji urządzeń do regulacji emisji. Obecnie w efekcie wię ksza emisja pozwala na mniejsze instalacje do spalania odpadów, które wytwarzaj ą

PL 200 498 B1 mniej niż 30 MW energii cieplnej i mogą być tym sposobem wykorzystane w mniejszych miastach i obszarach o mniejszym zaludnieniu.

Nie jest to oczywiście rozwiązanie zadowalające z punktu widzenia ochrony środowiska. Ciągle wzrastająca populacja i wzrost zużycia energii w nowoczesnych społeczeństwach wpływa na wzrost skażenia środowiska. Jednym z najpoważniejszych problemów środowiska w gęsto zaludnionych obszarach jest jakość powietrza. Ze względu na wzrost motoryzacji, ogrzewanie drewnem i paliwami kopalnymi, przemysł itd. obszary gęsto zaludnione są często skażone małymi cząstkami częściowo lub całkowicie niespalonymi rakotwórczymi pozostałościami paliwa, takimi jak sadza, PAH; kwaśne gazy takie jak NOx, SO2; toksycznymi związkami takimi jak CO, dioksyny, ozon itp. W ostatnim okresie dostrzega się, że ten charakter skażenia powietrza ma znacznie większy wpływ na ludzkie zdrowie niż to przypuszczano poprzednio, i że prowadzi do wielu powszechnych chorób, włącznie z rakiem, chorobami autoimunologicznymi i chorobami układu oddechowego. Najnowsze oceny dla miasta o populacji ok. 500 000 mieszkańców mówią, że rocznie 400 osób zapada na choroby, które mogą być wynikiem złej jakości powietrza, a częstotliwość występowania astmy jest znacznie wyższa w gęsto zaludnionych niż w słabo zaludnionych obszarach. W wyniku uzyskania tej wiedzy podniesiono wymagania dotyczące zmniejszenia dopuszczanej emisji związków wymienionych powyżej.

Tak więc występuje zapotrzebowanie na spalarnie odpadów, które mogą działać w mniejszych wspólnotach i w mniej zaludnionych obszarach, przy tym samym poziomie kontroli emisji, jak w dużych spalarniach (>30 MW), z pełną zdolnością oczyszczania, bez wzrostu ceny energii cieplnej. Typowe moce mniejszych instalacji mieszczą się w zakresie od 250 kW do 5 MW.

Większość spalarń wykorzystuje dwie komory spalania, pierwsza komora spalania - w której odpędza się wilgoć i odpad zapala się i ulega przemianie w produkty lotne, i druga komora spalania w której pozostał e niespalone gazy i czą stki ulegają utlenieniu, eliminuj ą c zapach i zmniejszają c ilość popiołów lotnych na wylocie. W celu zapewnienia dostatecznej ilości tlenu dla pierwszej i drugiej komory spalania powietrze jest dostarczane i mieszane z palącymi się odpadami przez otwory poniżej rusztu i/lub dodawane jest do przestrzeni od góry. Istnieją znane rozwiązania, w których strumień powietrza jest utrzymywany poprzez naturalny ciąg kominowy oraz przez napędzane mechanicznie wentylatory.

Wiadomo, że warunki temperaturowe w strefie spalania są pierwszorzędnym czynnikiem wpływającym na proces spalania. Bardzo istotne jest uzyskanie temperatury stabilnej i na odpowiednim poziomie w całej strefie spalania. Jeżeli temperatura jest zbyt niska wtedy spalanie odpadów ulega spowolnieniu i podwyższa się stopień niecałkowitego spalenia, co podwyższa poziomy niespalonych pozostałości (CO, PAH, VOC, sadza, dioksyny, itp.) w gazach wylotowych, podczas, gdy zbyt wysoka temperatura podwyższa zawartość NOx. Tak więc, w strefie spalania powinna być utrzymywana równa i stabilna temperatura nieco poniż ej 1200°C.

Pomimo licznych intensywnych badań mających na celu osiągnięcie dobrej kontroli przepływu powietrza, znane ze stanu techniki spalarnie wciąż wytwarzają odpowiednio wysokie ilości pyłów lotnych oraz innych wymienionych uprzednio skażeń tak, że wyloty muszą być poddawane rozległemu czyszczeniu przy pomocy różnego rodzaju urządzeń kontroli emisji w celu osiągnięcia poziomów emisji akceptowalnych pod względem ochrony środowiska. Dodatkowo większość spalarń musi także wykorzystywać kosztowną obróbkę wstępną odpadów w celu polepszenia paliwa i zmniejszenia przez to tworzenia na przykład lotnych popiołów.

Podstawowym celem wynalazku jest dostarczenie sposobu i urządzenia do spalania paliw stałych, który działa dobrze poniżej parametrów emisji dla spalarń większych od 30 MW przy użyciu jedynie urządzeń kontroli emisji na wylocie.

Celem wynalazku jest także dostarczenie sposobu i urządzenia do spalania paliw stałych, zwłaszcza odpadów komunalnych, które działa w sposób ciągły w małej skali, w zakresie 250 kW do 5 MW i które mogą wytwarzać energię cieplną w postaci gorącej wody i/lub pary na takim samym poziomie cenowym, jak duże spalarnie o mocach powyżej 30 MW.

Dalszym celem wynalazku jest dostarczenie sposobu i urządzenia do spalania paliw stałych, które mogą działać w małej skali w zakresie 250 kW do 5 MW i wykorzystywać wszelkie rodzaje stałych odpadów komunalnych, odpadów gumy, papieru itp. z zawartością wody około 60%, i które mogą działać z wykorzystaniem prostego i taniego sposobu obróbki paliwa.

Cel wynalazku może zostać osiągnięty przez urządzenie do spalania paliw stałych, które działa według następujących zasad:

PL 200 498 B1

1) zapewnienie dobrej kontroli przepływu tlenu w komorze spalania przez regulację przepływu świeżego powietrza, które jest wprowadzane do komory w przynajmniej jednej oddzielnej strefie oraz przez odcięcie komory spalania w celu wyeliminowania penetracji dodatkowego powietrza do komory,

2) zapewnienie dobrej kontroli temperatury w komorze spalania przez domieszanie regulowanej ilości zawracanego gazu spalinowego z pierwszym powietrzem, które jest wprowadzane do komory w każ dej z przynajmniej jednej oddzielnej strefy.

Sposób spalania paliw stałych według wynalazku, który prowadzi się w piecu do spopielania, posiadającym pierwszą i przynajmniej jedną dodatkową komorę, w którym w pierwszej komorze spalania spopiela się stały odpad, podczas gdy w jednej dodatkowej komorze spalania zakańcza się proces spalania przez spalenie gazów spalinowych wychodzących z pierwszej komory spalania, charakteryzuje się tym:

- ż e przepł yw tlenu w pierwszej i przynajmniej jednej dodatkowej komorze spalania dokł adnie kontroluje się przez oddzielne regulowanie przepływu świeżego powietrza do każdej z komór spalania w przynajmniej jednej, oddzielnie regulowanej strefie i przez zapewnienie, ż e wszystkie komory spalania są gazoszczelne względem otaczającej atmosfery, oraz

- że temperatury w pierwszej i w przynajmniej jednej dodatkowej komorze spalania dokładnie kontroluje się, oprócz regulowania przepływu tlenu, przez dodawanie regulowanej ilości przefiltrowanego, zawracanego gazu spalinowego ze świeżym powietrzem, które wprowadza się do każdej z komór w każdej z przynajmniej jednej oddzielnie regulowanych stref, oraz

- ż e gazy, które opuszczają strefę spalania w pierwszej komorze spalania, korzystnie po przefiltrowaniu, wprowadza się przynajmniej częściowo do odpadów stałych zawartych w pierwszej komorze spalania zanim gazy te opuszczą pierwszą komorę spalania.

W sposobie wedł ug wynalazku stosuje się pierwszą i drugą komorę spalania, i ż e regulację ilości tlenu i stopnia domieszania zawracanych gazów spalinowych prowadzi się przynajmniej dwoma niezależnymi wlotami, lub przynajmniej dwoma niezależnymi grupami wlotów odpowiednio pierwszej komory spalania i drugiej komory spalania. Korzystnie, gdy regulację ilości tlenu i stopień domieszania zawracanego gazu spalinowego prowadzi się przy pomocy czterech niezależnych grup wlotów odpowiednio pierwszej komory spalania i drugiej komory spalania. Korzystnie również, gdy pierwszą komorę spalania opala się komunalnymi odpadami stałymi, które ubija się i owija folią z tworzywa sztucznego w postaci bezzapachowych bel, oraz gdy pierwszą komorę spalania opala się nieobrabianymi odpadami komunalnymi.

Szczególnie korzystną realizację przebiegu sposobu spalania według wynalazku uzyskuje się, gdy strefę stabilnego spalania w pierwszej komorze spalania osiąga się gdy spala się odpady o niskich wartościach cieplnych, a dodatek i ilość świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego którą wprowadza się do pierwszej komory spalania reguluje się w celu uzyskania średniego stężenia 10% obj. tlenu na wlocie domieszki gazów i uzyskania temperatury gazów spalinowych opuszczających pierwszą komorę spalania w zakresie 700 do 800°C, oraz dodatek i ilość świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego który wprowadza się do drugiej komory spalania reguluje w celu uzyskania średniego nadmiaru tlenu 6% obj., i temperatury 1050°C, i całkowitego przepływu gazu około 2600 Nm³/MWh gazów spalinowych, które opuszczają drugą komorę spalania.

W celu zwiększenia sprawności procesu spalania według wynalazku oraz zmniejszenia tworzenia tlenków azotu kontroluje się stężenie NOx w gazie spalinowym opuszczającym drugą komorę spalania, a dodatek i ilość świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego, który doprowadza się do drugiej komory spalania dodatkowo reguluje się przez dopuszczenie zmian średniego nadmiaru tlenu w gazach spalinowych, które opuszczają drugą komorę spalania, w zakresie od 4 do 8% obj. Korzystnie, gdy gazy spalinowe z wtryskiwaną mieszanką zawracanego gazu spalinowego i świeżego powietrza poddaje się burzliwemu mieszaniu w przynajmniej jednym cyklonie gazowym drugiej komory spalania.

W celu zwiększenia bezpieczeństwa oraz usprawnienia spalania sta łe odpady w formie bel podaje się w gazoszczelny sposób do pierwszej komory spalania przez śluzę i że popiół denny jest spuszczany z pierwszej komory spalania poprze śluzę, osłoniętą i uszczelnioną płaszczem. Ponadto korzystne wyniki procesu spalania według wynalazku uzyskuje się poprzez doprowadzanie par i gazów z komory pirolitycznej do pierwszej komory spalania.

Przedmiotem wynalazku jest także urządzenie do spalania paliw stałych, obejmujące pierwszą komorę spalania połączoną z przynajmniej jedną dodatkową komorą spalania, przynajmniej jeden cyklon, urządzenie do przekazywania energii cieplnej gazów spalinowych innemu nośnikowi ciepła, filtr gazu, system transportu i zasilania i dodawania świeżego powietrza i zawracanego gazu do komoPL 200 498 B1 ry spalania, którego konstrukcja charakteryzuje się tym, że pierwsza komora spalania stanowi pionowy szyb o prostokątnym przekroju poprzecznym, który zwęża się w dolnej części poprzez nachylenie ścian bocznych do siebie do uzyskania przez dolną część kształtu stożka ściętego, a w górnej części szybu znajduje się gazoszczelna śluza, przy czym ścięty stożek z nachylonych ścian bocznych połączony jest ze śluzą popiołową, która jest uszczelniona od otaczającej atmosfery płaszczem gazoszczelnym połączonym z pionowym szybem, że każda z nachylonych ścian bocznych wyposażona jest w przynajmniej jeden wlot lub szereg połączonych ze sobą grup wlotów mieszaniny zawracanego gazu spalinowego z domieszką świeżego powietrza, natomiast jedna boczna ściana pionowego szybu wyposażona jest w przynajmniej jeden wylot lub gazów spalinowych, który tworzy drugą komorę spalania,

- ż e przynajmniej jeden wlot lub grupa połączonych ze sobą wlotów wyposaż ona jest w urzą dzenie do odrębnej regulacji całkowitego przepływu gazu i stopnia domieszki świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego przez każ dy z wlotów lub grupę połączonych ze sobą wlotów,

- ż e przynajmniej jeden wylot jest połączony do dodatkowej komory spalania,

- ż e przynajmniej jedna dodatkowa komora spalania wyposaż ona jest w przynajmniej jeden wlot mieszaniny zawracanego gazu spalinowego i domieszanego świeżego powietrza, i

- ż e każ dy z przynajmniej jednego wlotu jest zaopatrzony w urzą dzenie do oddzielnej regulacji całkowitego przepływu gazu i wielkości domieszki świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego.

W przypadku spalania paliw w postaci odpadów stał ych o niskich wartoś ciach cieplnych urzą dzenie według wynalazku posiada dodatkową komorę spalania, połączoną bezpośrednio z jednym wylotem pierwszej komory spalania, posiadającą cylindryczną osłonę i perforowany cylindryczny korpus, który jest umieszczony w obudowie, i który jest wyposażony w przynajmniej jedną kryzę wystającą na zewnątrz tak, że cylindryczny korpus i osłona tworzą pierścieniowe kanały, które są przyłączone do wylotów.

Natomiast w przypadku spalania stałych odpadów o wysokich wartościach cieplnych urządzenie według wynalazku posiada dodatkową komorę spalania, która jest połączona z wylotem poprzez rurę, a wylot jest uszczelniony zasuwą , która jest wyposażona w przepust ję zyka pł omienia w formie mał ego otworu, przy czym dodatkowa komora spalania posiada cylindryczną obudowę, która jest wyposażona w przynajmniej jeden wlot utworzony przez poprzecznie biegnący cylinder perforowany.

Korzystnie, gdy urządzenie według wynalazku posiada więcej niż jedną dodatkową komorę spalania, z których każda połączona jest z wylotem przez rurę, oraz że wszystkie rury są połączone z wylotem. Funkcjonalność urządzenia według wynalazku polepsza się, gdy śluza popiołowa jest ukształtowana jako poziomy, wzdłużny cylinder, umieszczony pomiędzy wzdłużnymi trójkątnymi członami w dolnym końcu każdej z nachylonych ścian, i jest wyposażona w przynajmniej jeden rowek, co powoduje wygarnianie popiołu z dna w czasie obrotu cylindra.

W celu uzyskania wysokiej stabilności przebiegu procesu spalania w urządzeniu według wynalazku każdy czynny wylot pierwszej komory spalania zaopatrzony jest w urządzenie do pomiaru temperatury gazów spalinowych wychodzących z pierwszej komory spalania, a wylot każdej z dodatkowych komór spalania wyposażony jest w urządzenie do pomiaru przepływu gazu, temperatury, zawartości tlenu i zawartości NOx w gazach spalinowych wychodzących z przynajmniej jednej dodatkowej komory spalania. Ponadto korzystnie, gdy urządzenie do mierzenia temperatury gazu spalinowego wychodzącego z pierwszej komory spalania połączone jest z urządzeniem do regulacji przepływu ilości domieszki mieszaniny gazu spalinowego i świeżego powietrza, która wprowadzana jest przez przynajmniej jeden wlot, oraz gdy urządzenie do mierzenia temperatury, przepływu gazu, zawartości tlenu i zawartości NOx w gazach wylotowych opuszczających drugą komorę spalania połączone jest z urzą dzeniem do regulacji domieszki i przepływu mieszaniny ś wieżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego, który jest wprowadzany przez przynajmniej jeden wlot.

Komora pirolityczna umieszczona w rurze pomiędzy dodatkową komorą spalania a kotłem umożliwia prowadzenia rozkładu specjalnych odpadów, takich jak odpady szpitalne, ciała padłych zwierząt.

Urządzenie według wynalazku zostało przedstawione w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, którego:

Figura 1 pokazuje korzystny przykład wykonania urządzenia do spalania według wynalazku w widoku perspektywicznym z góry.

Figura 2 przedstawia schemat urządzenia do spalania ukazanego na fig. 1.

PL 200 498 B1

Figura 3 ukazuje w powiększeniu pierwszą komorę spalania urządzenia przedstawionego na fig. 1.

Figura 4 przedstawia w powiększeniu dolną część pierwszej komory spalania w widoku z boku z kierunku A z fig. 1.

Figura 5 ukazuje w powiększeniu dolną część pierwszej komory spalania w widoku z boku z kierunku B na fig. 3.

Figura 6 pokazuje w powiększeniu przekrój nachylonej ściany oznaczonej jako C na fig. 4. Przekrój widziany jest z kierunku A i ukazuje powiększony widok wlotów powietrza i gazu spalinowego.

Figura 7 stanowi widok z boku drugiej komory spalania według korzystnego przykładu wykonania wynalazku dla paliw o niskich wartościach cieplnych.

Figura 8 ukazuje widok wewnętrznych części drugiej komory spalania pokazanej na fig. 7.

Figura 9 przedstawia korzystny przykład wykonania drugiej komory spalania przeznaczonej dla paliw o wysokich wartościach cieplnych.

Stopień spalenia i warunki temperaturowe w komorze spalania są w szerokim zakresie kontrolowane przez przepływ tlenu wewnątrz komory. Dlatego też dla uzyskania dobrej kontroli bardzo istotne jest regulowanie ilości wstrzykniętej, lub szybkości przepływu świeżego powietrza, które jest wprowadzane do komory spalania we wszystkich punktach iniekcyjnych. Korzystne jest także posiadanie możliwości niezależnej regulacji każdego z punktów iniekcyjnych w celu wyeliminowania miejscowych zaburzeń procesu spalania. Równie ważne jest uniknięcie penetracji niepożądanego powietrza do komory ponieważ niepożądane powietrze wywiera niepożądany wpływ na proces spalania, i zwykle prowadzi do niepełnego spalania i wzrostu zanieczyszczeń w gazach spalinowych. Penetracja niepożądanego powietrza jest popularnym i seryjnym problemem w stanie techniki. W tym wynalazku kontrola ilości niepożądanego powietrza jest rozwiązana przez odcięcie wnętrza komory spalania od otaczającej atmosfery i odcięcie stałego odpadu śluzą w górnej części komory spalania i popiołu dennego w dolnej części komory spalania.

W tradycyjnych spalarniach często stwierdza się, że gdy zawartość CO w gazie spalinowym jest niska, zwartość NOx jest wysoka - i odwrotnie, gdy zawartość NO2 jest niska zawartość CO jest wysoka. To ma wpływ na trudności związane z regulacją temperatur w strefach spalania w konwencjonalnych spalarniach. Jak już wspomniano, zbyt niska temperatura spalania prowadzi do mniejszego stopnia całkowitego spalania i większej zawartości CO w gazach spalinowych, podczas, gdy zbyt wysokie temperatury spalania prowadzą do wytwarzania NOx. W ten sposób, gdy temperatura jest kontrolowana przez dokładną regulację ilości tlenu (powietrza) wchodzącego do strefy spalania, stwierdzono trudności z uzyskaniem dokładnej i natychmiastowej regulacji temperatury w obu obszarach przyległych do wlotów tlenu i strefy spalania w masie. Znaczy to, że jest trudno uzyskać odpowiednio niską temperaturę w obszarze przyległym do wlotów w celu uniknięcia tworzenia NOx i odpowiedniej temperatury (to znaczy stopnia spalania) w obszarach masy w celu uniknięcia tworzenia CO. W stanie techniki, temperatura w obszarze wlotów będzie w praktyce za wysoka, jeżeli temperatura obszaru masy jest na pożądanym poziomie, a gdy z kolei temperatura wlotów jest na odpowiednim poziomie, wtedy temperatura obszaru masy jest zbyt niska. Problem ten został rozwiązany w wynalazku przez domieszanie zawracanego obojętnego gazu spalinowego, który działa częściowo jako czynnik chłodzący, a częściowo jako rozcieńczalnik, który zmniejsza stężenie tlenu w komorze spalania. W ten sposób możliwe jest utrzymywanie ilości dostarczanego tlenu na odpowiednio wysokim poziomie. Daje to również inną korzyść, gdyż domieszka zawracanego gazu spalinowego i świeżego powietrza do stref spalania daje możliwość utrzymywania gwałtownego spalania, to jest dużej całkowitej zdolności spopielania bez zagrożenia przegrzania strefy spalania.

Powszechnym problemem spalarń jest to, że przepływ powietrza wewnątrz komory spalania jest często odpowiednio szybki do porwania i niesienia dużej ilości materii rozdrobnionej, takiej jak popioły lotne i pyły. Jak wspomniano, prowadzi to do niedopuszczalnie wysokiej zawartości lotnych popiołów i pył u w gazie wylotowym w instalacji spalania i sprawia konieczność zainstalowania wysokosprawnego sprzętu do oczyszczania na wylocie. Problem popiołów lotnych może być znacznie zredukowany/wyeliminowany przez nitrowanie spalonego i niespalonego gazu spalinowego w pierwszej strefie spalania i przez przesłanie go w przeciwprądzie przez przynajmniej część niespalonego stałego odpadu wewnątrz pierwszej komory spalania. Powoduje to usunięcie znacznej ilości lotnych popiołów i innych czą stek stał ych, które wtargnęły do gazu opuszczają c pierwszą komorę spalania, a tym sposobem również ze wszystkich kolejnych komór spalania instalacji spalania, i przez to zmniejPL 200 498 B1 sza/eliminuje potrzebę oczyszczania gazów wylotowych. Daje to bardzo efektywne i tanie rozwiązanie problemu popiołów lotnych i innych stałych cząstek w gazach wylotowych spalarni.

Inną korzyścią jest to, że ponieważ większość lotnych popiołów jest zatrzymana w pierwszej komorze spalania, instalacja może działać przy mniej surowych wymaganiach dotyczących obróbki wstępnej stałego odpadu. Znane ze stanu techniki spalarnie często rozwiązywały problem lotnych popiołów poprzez wysiłki skierowane na wytworzenie mniejszej ilości popiołów lotnych poprzez ogrzewanie wstępne i/lub ulepszanie odpadów poprzez na przykład sortowanie, obróbkę chemiczną, dodawanie paliw węglowodorowych, granulowanie itp. W spalarniach według wynalazku wszystkie te środki nie są już dłużej potrzebne. Tak więc manipulowanie stałym odpadem może być bardzo proste i tanie. Korzystny sposób stanowi pakowanie lub ubijanie odpadu w wielkie brył y, które pakuje się w folie z tworzyw sztucznych, na przykład folię polietylenową (PE). Pozwala to uzyskać ł atwe w manipulowaniu i bezzapachowe bele, które łatwo można przekazać do komory spalania.

Jak można zauważyć na fig. 1 i 2, korzystny przykład realizacji spalarni według wynalazku obejmuje pierwszą komorę spalania 1, drugą komorę spalania 30 z cyklonem /nie pokazanym/, kocioł 40, filtr, system przewodów do zawracania i transportu gazów spalinowych, system przewodów do dostarczania świeżego powietrza oraz urządzenia do transportu i umieszczania bel ubitego stałego odpadu 80.

Pierwsza komora spalania

Główny korpus pierwszej komory 1 spalania ukształtowany jest w formie pionowego szybu o prostoką tnym przekroju. Szyb nieco rozszerza się ku doł owi w celu zapobież enia zakleszczania się paliwa. Górna część szybu posiada gazoszczelną i ognioodporną śluzę 2 do wkładania paliwa w postaci bel 80 stałego odpadu komunalnego i jest uformowana przez wydzielenie odcinka 5 w górnej części szybu poprzez włożenie zdejmowalnej pokrywy 7. Odcinek 5 tworzy tym sposobem górną komorę śluzy ograniczoną ścianami bocznymi, klapą górną 6 i klapą dolną 7. Komora 5 śluzy zaopatrzona jest we wlot 3 i wylot 4 zawracanego gazu spalinowego. Dodatkowo klapa boczna 8 działa jako wylot bezpieczeństwa w przypadku niezamierzonego gwałtownego wydzielania gazu lub eksplozji w komorze spalania. Zwracany gaz spalinowy wchodzący przez wlot 3 zabierany jest z rury wylotowej 50 i transportowany rurą 51 (patrz fig. 2). Rura 51 wyposaż ona jest w zawór 52. Wylot 4 połączony jest do rury bocznikowej 54, która kieruje gaz do złącza 66, gdzie jest on mieszany z zawracanym gazem spalinowym i świeżym powietrzem w celu wstrzyknięcia do pierwszej komory spalania. Działanie śluzy 5 paliwowej może być opisane w następujący sposób.

Najpierw klapa dolna 7 i zawory 52 i 53 są zamknięte. Następnie klapa górna 6 zostaje otwarta i bele 80 stałego odpadu owinię te w folie PE są spuszczone przez otwór górnej pokrywy. Bela ma średnicę nieco mniejszą od średnicy szybu (w obu: komorze śluzy 5 i komorze spalania). Potem bela 80 umieszczona zostaje w komorze śluzy 5, górna klapa 6 jest zamknięta i zawory 52 i 53 są otwarte (klapa dolna pozostaje wciąż zamknięta). Zawracany gaz zostaje wpuszczony do pustej przestrzeni komory śluzy i wydmuchuje resztki powietrza, które weszło do komory podczas wkładania beli paliwa 80. Ostatecznie klapa dolna 7 zostaje otwarta w celu umożliwienia ześliźnięcia beli paliwa w dół, do komory spalania 1 i zawór wylotowy zostaje zamknięty tak, że zawracany gaz spalinowy wchodzący wlotem 52 jest kierowany w dół, do komory spalania. Klapa dolna 7 będzie ciągle starała się zamknąć otwór, lecz wyposażona jest ona w czujniki ciśnienia (nie pokazane), które natychmiast wyczują obecność beli odpadu w otworze i ustawią klapę dolną 7 w pozycji otwartej. W ten sposób gdy bela paliwa zsunie się do poziomu poniżej dolnej klapy, klapa dolna zamknie się i proces w śluzie może zostać powtórzony. W ten sposób paliwo jest sprawnie i delikatnie wpuszczane do komory spalania z bardzo niewielkim zaburzeniem procesu spalania, ponieważ komora spalania 1 jest w dowolnym czasie wypełniana ciągłym stosem paliwa przy praktycznie 100% kontroli wpuszczanego powietrza. Zmniejsza to możliwość niekontrolowanej eksplozji gazów do minimum. Jednakże w celu przerwania ewentualnego zapchania się stałego paliwa w pierwszej komorze spalania, proces w śluzie może być opóźniony do momentu, aż określona ilość paliwa w pierwszej komorze spalania 1 zostanie spalona i powstanie wystarczająca przestrzeń. Wtedy kolejna bela stałego odpadu opadnie na zablokowany materiał i spowoduje jego odblokowanie. Jest to rozwiązanie bardzo praktyczne, które może być prowadzone podczas pełnego działania instalacji przy tolerowanym wpływie na proces spalania.

Dolna część komory spalania 1 zwęża się przez wzajemną zbieżność ścian bocznych 9, tworząc dolną część komory spalania w kształcie V (patrz fig. 3 i fig. 4). Wzdłużna pozioma, cylindryczna, obrotowa śluza popiołu 10 umieszczona jest na dnie komory spalania 1 na wysokości przecięcia się płaszczyzn nachylonych ścian 9. Na każdym końcu śluzy popiołu do nachylonej ściany bocznej 9 przymocowany jest wzdłużny trójkątny element 12. Elementy trójkątne 12 oraz cylindryczne stanowią

PL 200 498 B1 śluzę popiołu 10 i tworzą w ten sposób dno komory spalania 1 i zapobiegają wypadnięciu lub wysunięciu się popiołu lub innego stałego materiału z komory. Stałe niepalne pozostałości (popiół denny) będą gromadziły się w przestrzeni powyżej elementów trójkątnych 12 i śluzy popiołu 10. Cylindryczna śluza 10 wyposażona jest w pewną ilość rowków 11 (patrz fig. 5) które rozciągają się wzdłuż obwodu. Gdy cylindryczna śluza popiołu 10 wprawiona zostanie w ruch obrotowy obrót, rowki 11 napełniają się popiołem dennym i po opuszczeniu komory spalania opróżniają się, wysypując popiół w dół. Tym sposobem popiół jest przesuwany i wyrzucany na zewnątrz na wibrującą podłużną tacę 13 umieszczoną równolegle poniżej cylindra śluzy popiołu 10. W celu zapobieżenia migracji powietrza z zewnątrz śluza popiołu 10 i taca wibrująca 13 są otoczone płaszczem 14, który jest w gazoszczelny sposób przymocowany do dolnej części ścian bocznych pierwszej komory spalania 1.

Śluza popiołu 10 wyposażona jest w logiczny zespół sterujący (nie pokazany), który automatycznie reguluje obroty. Termopara 15 połączona jest z naprzeciwległą ścianą ponad śluzą popiołu 10 (patrz fig. 4). Termopara 15 w sposób ciągły mierzy temperaturę popiołu dennego, który zbiera się na dnie komory spalania 1 i przekazuje dane temperaturowe do logicznego zespołu sterującego śluzy popiołu 10. Cylinder śluzy popiołu 10 napędzany jest silnikiem elektrycznym (nie pokazanym), który zaopatrzony jest w czujniki do kontroli obrotów cylindra. Gdy temperatura popiołu opadnie do 200°C logiczny zespół sterujący uruchamia silnik i wprawia śluzę popiołu 10 w jeden z możliwych ruchów obrotowych. Ponieważ ochłodzony stary popiół jest usuwany i zastępowany świeższym popiołem, temperatura popiołu dennego wzrasta w miarę obrotów śluzy popiołu. Logiczny zespół sterujący wyłącza śluzę gdy temperatura osiąga 300°C. W przypadku, gdy cylinder śluzy popiołu jest zablokowany przez grudy stałych pozostałości w popiele dennym, które utknęły pomiędzy cylindrem śluzy popiołu 10 a trójkątnym członem 12, logiczny zespół sterujący zmienia kierunek obrotu śluzy popiołu. Wtedy gruda będzie postępować za obrotami cylindra aż do momentu spotkania innego trójkątnego członu 12 po przeciwnej stronie cylindra 10. Jeżeli gruda utknie również z tej strony, logiczny zespół sterujący zmieni kierunek obrotu jeszcze raz. Te zmiany obrotów śluzy 10 będą trwać tak długo, jak to będzie konieczne. Większość grud w popiele dennym, które są zbyt duże aby były wyprowadzone na zewnątrz, stanowi pozostałość po dużych przedmiotach metalowych w odpadach, które stały się łamliwe i kruche z uwagi na wysoką temperaturę w strefie spalania. Ruch zwrotny śluzy popiołu 10 w większości rozbija grudy na mniejsze kawałki, które następnie są przesuwane na zewnątrz komory spalania. Jest to na przykład efektywna metoda obróbki kordów stalowych pozostałych po spaleniu opon samochodowych. W niektórych przypadkach pozostałości kordów opon są tak masywne, że są odporne na działanie cylindra śluzy popiołu 10. Takie obiekty muszą być wyjmowane z komory w regularnych odstępach czasowych w celu zapobieżenia wypełnieniu komory spalania materiałem niepalnym. Dlatego też cylinder śluzy popiołu 10 jest zamocowany sprężynująco w taki sposób, że może on być obniżony albo ręcznie albo automatycznie przy pomocy impulsu logicznego zespołu sterującego w celu usunięcia stałych przedmiotów w prosty i efektywny sposób, bez zaburzania normalnego działania komory spalania. Urządzenia do obniżania (nie pokazane) cylindra śluzy popiołu 10 są zwykłego rodzaju, który jest znany przeciętnemu znawcy i nie wymaga dodatkowego opisu. Należy zauważyć, że gdy cylinder śluzy popiołu 10 zostanie obniżony, regulacja dostępu niepożądanego powietrza zostaje nadal utrzymana, ponieważ pomocnicze urządzenia do obniżania i wprawiania cylindra w ruch obrotowy są umieszczone w płaszczu uszczelniającym 14. Tak więc nie nastąpi niepożądana penetracja dodatkowego powietrza tak długo, jak długo płaszcz 14 pozostaje zamknięty. W ten sposób problem niepożądanego powietrza zostaje praktycznie wyeliminowany z całej instalacji według wynalazku, gdyż oba - wlot paliwa i wylot popiołu są odcięte od otaczającej atmosfery.

Świeże powietrze i zawracany gaz spalinowy, które wchodzą do strefy spalania są wpuszczane przez jeden lub więcej wlotów 16 umieszczonych na nachylonych, podłużnych ścianach 9 (patrz fig. 4-6). W korzystnym przykł adzie wykonania wynalazku wykorzystuje się 8 rzę dów z 12 wlotami na każ dej z bocznych ś cian 9, patrz fig. 5. Gaz spalinowy jest pobierany z rury wylotowej 50 i transportowany rurą 55, która rozgałęzia się na jedną gałąź 56 do zasilania drugiej komory spalania i jedną gałąź do zasilania pierwszej komory spalania 1 (patrz fig. 2). Świeże powietrze jest wstępnie ogrzane w wymienniku ciepła 71, który wymienia ciepło pomiędzy gazem spalinowym opuszczającym kocioł 40, i transportowane poprzez rurę 60, która rozgałęzia się na jedną gałąź 61 do zasilania drugiej komory spalania 30 i drugą gałąź do zasilania pierwszej komory spalania 1. Gałęzie 56 i 61 są połączone w węźle 65, a gałęzie 57 i 62 są połączone w węźle 66. Dalej, gałąź 56 zaopatrzona jest w zawór 58, gałąź 57 w zawór 59, gałąź 61 w zawór 63, a gałąź 62 w zawór 64. Ten układ pozwala niezależnie regulować ilość i stosunek świeżego powietrza i gazu spalinowego, która zasila obie komory spalania 1

PL 200 498 B1 i 30 osobno zaworami 58, 59, 63 i 64. Gdy wstępnie ogrzane śwież e powietrze i gaz spalinowy są mieszane w węzłach 65 i 66, przesyłane są odpowiednio rurą 69 do wlotów 31 drugiej komory spalania i rurą 70 do wlotów pierwszej komory spalania 1. Rury 69 i 70 są wyposażone w wentylatory 67 i 68 do sprężenia mieszaniny gazów przed wprowadzeniem jej do komór spalania. Oba wentylatory 67 i 68 wyposażone są w urządzenia do regulacji ciśnienia mieszaniny gazów, i mogą być regulowane niezależnie od siebie. W ten sposób ilość świeżego powietrza/gazu spalinowego może być z łatwością regulowana w zakresie stosunku 1 do 100% świeżego powietrza, a ilość mieszaniny gazów podawanej do obu komór spalania 1 i 30 może być z łatwością regulowana w zakresie od 0 do kilku tysięcy Nm³/godz.

Wracamy teraz do pierwszej komory spalania 1. Jak wspomniano, z fig. 5 można zauważyć, że w korzystnym przykładzie wykonania wynalazku nachylone wzdłuż ściany boczne 9 wyposażone są w osiem rowków, z których każdy zawiera dwanaście wlotów 16. Nawiązując do fig. 4-6, każdy wlot 16 obejmuje pierścieniowy kanał 17 o średnicy 32 mm i współosiową lancę 18 o średnicy zewnętrznej 3 mm. Daje to pole przekroju poprzecznego pierścieniowego kanału 17, które jest około 100 razy większe od lancy 18. Tak więc ciśnienie również spada ze współczynnikiem 100. Względnie duże pole przekroju pierścieniowego kanału 17 daje niskie ciśnienie strumienia wlotowego o małej szybkości, podczas gdy wąska lanca daje wysokie ciśnienie strumienia sprężonego gazu o dużej szybkości. Co więcej, pierścieniowe kanały 17 z każdego rzędu są połączone i wchodzą (przez nachyloną ścianę 9) do podłużnego pustego odcinka 20, który biegnie poziomo na zewnątrz pochylonej podłużnej ściany bocznej 9. Każdy pierścieniowy kanał utworzony jest przez okrągły otwór w wykładzinie ognioodpornej 21 i lancę 18, przebiegającą przez środek otworu. W ten sposób jakikolwiek gaz, który podawany bę dzie do jednego pustego odcinka 20 będzie przebiegał przez pierścieniowe kanały 17 w jednym rzędzie. W dodatku dwa rzędy (puste odcinki 20) na każdej ścianie 9 połączone są razem tak, że każ dy podwójny rząd tworzy jeden odcinek regulacyjny. Ponadto, każda strefa regulacyjna jest wyposażona w urzą dzenia regulacyjne (nie pokazane) do regulacji/kontroli przepł ywu gazu i ciś nienia w obu pustych odcinkach 20 każdej strefy. Lance 18 każdego rzędu są połączone i przebiegają do pustego odcinka 19 i są umieszczone na zewnątrz pustego odcinka 20 w ten sam sposób, jak kanały pierścieniowe 17 (lanca przebiega przez pusty odcinek 20). Lance 18 występują także w czterech strefach regulacji, składających się z dwóch sąsiadujących ze sobą rzędów na każdej ścianie bocznej 9. Każda strefa regulacji dla lanc jest wyposażona także w urządzenie (nie pokazane) do regulacji i kontroli strumienia gazu i ciśnienia wewnątrz dwóch pustych odcinków 19 każdej strefy. Ilość gazu wchodzącego do komory spalania 1 przez pierścieniowy kanał 17 i lancę 18 może być regulowana w każdym stosunku w zakresie od 0 do 100% przez lancę 18 niezależnie dla każdej strefy regulacji. Taki układ daje możliwość swobodnej regulacji przepływu gazu do pierwszej komory spalania i czterech niezależnych stref (regulacja strumienia gazu jest symetryczna ponad pionową płaszczyzną środkową w kierunku A podanym na fig. 3) dla jakiejkolwiek wartoś ci przepływu przy proporcjach mieszaniny gazów od 100% świeżego powietrza do 100% gazu spalinowego. Na przykład przy rozruchu spalarni powinno się uzyskać jak najszybciej stabilną strefę spalania. Można to uzyskać przez zastosowanie mieszaniny gazów, która składa się z prawie czystego powietrza i która jest wprowadzona przez lance 18 w celu uzyskania względnie gwałtownego strumienia gazu w celu uzyskania maksymalnego efektu kuźni. Przy inicjacji procesu spalania konieczna energia cieplna jest dostarczana przez zwykły palnik olejowy umieszczony w pewnej odległości od termopary 15 na poprzecznej ścianie bocznej 23 (patrz fig. 4). Palnik 22 stosowany jest tylko do inicjowania i jest wyłączany w czasie normalnej pracy instalacji. W późniejszym etapie, gdy strefa spalania zostanie już prawie ustalona a temperatury osiągną względnie wysokie poziomy, efekt kuźni powinien zostać zmniejszony w celu zapobieżenia miejscowym przegrzaniom. Można to uzyskać przez wprowadzenie gazu przez pierścieniowe kanały i domieszanie gazu spalinowego w celu zmniejszenia szybkości przepływu gazu i rozcieńczenie zawartości tlenu w gazie. Te możliwości w połączeniu z możliwością odcinania od komory spalania paliwa i popiołu przy pomocy śluz dają w efekcie doskonałą kontrolę przepływu tlenu we wnętrzu strefy spalania i praktycznie eliminują problem niepożądanego powietrza. Dodatkowo, domieszanie gazu spalinowego do świeżego powietrza daje możliwość pracy spalarni z wysoką zdolnością spalania i względnie wysokimi temperaturami strefy masy z uniknięciem przegrzania jakiejkolwiek części w strefie spalania. Tak więc w przeciwieństwie do znanych spalarni, możliwe jest działanie spalarni o dużej wydajności przy niskiej emisji zarówno CO jak i NOx. Inną korzyścią z wynalazku jest że wydajność instalacji do spalania może być szybko i w prosty sposób zmieniana w zależności od zmian zapotrzebowania na energię przez regulację całkowitej ilości dostarczanego gazu spalinowego i świeżego powietrza, oraz przez regulowanie względnej gazu, która dostarczana jest do komory spalania poprzez każdą strefę

PL 200 498 B1 regulacji. W ten sposób staje się możliwe utrzymanie optymalnych warunków temperaturowych w strefie spalania przez ustawienie produkcji energii poprzez regulację wielkości strefy spalania.

Pierwsza komora spalania jest wyposażona w przynajmniej jeden, lecz zwykle - w przynajmniej dwa wyloty gazu. Pierwszy wylot 24 umieszczony jest w pewnej odległości ponad palnikiem gazowym 22 na środkowej, pionowej osi ściany bocznej 23, a drugi wylot 25 jest umieszczony na tej samej ścianie bocznej 23 we względnie większej odległości ponad pierwszym wylotem 24 (patrz. fig. 3 lub 4). Pierwszy wylot 4 posiada względnie dużą średnicę w celu wyprowadzenia na zewnątrz gazów spalinowych z pierwszej komory spalania 1 z małą szybkością przepływu. Małe szybkości przepływu mają wpływ na zmniejszenie porwanego popiołu lotnego w gazach spalinowych. Dodatkowo popioły lotne będą także odfiltrowane z gazów spalinowych podczas przejścia gazów przez stały odpad, który leży pomiędzy strefą spalania a wylotem 24. Te efekty wpływają na zmniejszenie zawartości popiołów lotnych w gazach spalinowych, które opuszczają pierwszą komorę spalania, do akceptowalnych wartości, gdy instalacja do spalania zasilana jest stałym odpadem o niskiej wartości cieplnej, chociaż wylot 24 umieszczony jest względnie nisko w komorze spalania, co oznacza, że gazy spalinowe są filtrowane przez względnie małe ilości stałych odpadów. Górny wylot gazu 25 jest zamknięty, gdy dolny wylot 24 jest wykorzystywany podczas spalania odpadów o wysokich wartościach cieplnych. Wylot 24 jest połączony do rury 26, która prowadzi gazy spalinowe do wlotu 31 drugiej komory spalania 30. W tym przypadku temperatura gazów spalinowych, które opuszczają pierwszą komorę spalania, powinna być utrzymywana na poziomie 700-800°C. Taka temperatura jest mierzona na wylocie 24 i przekazywana do logicznego zespołu regulacji (nie pokazanego), który dokonuje regulacji przepływu gazu w pierwszej komorze spalania 1.

W przypadku spalania odpadów o wysokich wartoś ciach cieplnych w pierwszej komorze spalania miało będzie miejsce wytwarzanie dużo większej ilości gazu, co daje większe szybkości przepływu gazów spalinowych. Zwiększa to potrzebę wzrostu sprawności filtracji porwanych popiołów lotnych w gazach spalinowych. W takim przypadku wylot 24 jest zamknięty poprzez założenie zasuwy (nie pokazano) i górny wylot jest otwarty w celu zmuszenia gazów spalinowych do ruchu w górę przez większą część pierwszej komory spalania 1 i przez to filtrowania gazów spalinowych w większej części stałego odpadu w komorze. Wylot 25 jest połączony z rurą 27, która kieruje gazy spalinowe do rury 26. Jednakże, z powodu wydłużonej filtracji w większej części stałego odpadu, gazy spalinowe poddawane będą w większym stopniu oziębianiu przez stały odpad. Dlatego może zajść konieczność zapalenia gazów spalinowych płynących w rurze 27 zanim wejdą do drugiej komory spalania 30. Można tego łatwo dokonać przez wyposażenie zasuwy, która odcina wylot 24, w mały otwór. Wtedy język płomienia dotrze z pierwszej komory spalania do rury 26 i zapali gazy spalinowe, gdy będą przepływały na swojej drodze do wlotu 31 drugiej komory spalania 30. Jak wspomniano, gorące gazy spalinowe ze strefy spalania w pierwszej komorze spalania 1 będą przechodziły przez niespalony stały odpad na swojej drodze z pierwszej komory spalania. Następnie gazy spalinowe będą oddawały ciepło stałemu odpadowi, który ulegnie wstępnemu ogrzaniu. Stopień ogrzania wahał się będzie od bardzo wysokiego w odpadzie przyległym do strefy spalania do znacznie niższego dla odpadów położonych wyżej w komorze spalania. Tak wi ę c procesy w pierwszej komorze spalania stanowią mieszaninę spalania, pirolizy i gazyfikacji. Wewnętrzne ściany komory spalania 1, z wyjątkiem cylindra śluzy popiołu 10, wyłożone są warstwą materiału ognioodpornego oraz odpornego na wstrząsy o grubości około 10 cm. Korzystnie, gdy stosuje się materiał sprzedawany pod nazwą BorgCast 85, o składzie 82-84% Al2O3, 10-12% SiO2, 1-2% Fe2O3.

Chociaż wynalazek został opisany w korzystnym przykładzie wykonania, który posiada dolny wylot umieszczony na tej samej wysokości co górne wyloty 16, wynalazek może oczywiście być zrealizowany przez spalarnie posiadające wyloty o innych średnicach, innych wysokościach, oraz z więcej niż jednym wylotem, stosowanymi jednocześnie. Przewiduje się, że w przypadku paliw o wysokich wartościach cieplnych, takich jak na przykład opony samochodowe, przepływ gazu wewnątrz instalacji staje się zbyt duży i druga komora spalania 30 nie posiada wystarczająco dużej wydajności, aby dopalić gazy spalinowe opuszczające pierwszą komorę spalania. W takim przypadku instalacja może pracować z dwoma drugimi komorami spalania ustawionymi poziomo jedna koło drugiej, a pierwsza komora spalania ma dwa wyloty 24, które umieszczone są również jeden obok drugiego, wyloty 24 te są zamknięte klapami, z których każda posiada mały otwór, oraz gaz spalinowy wychodzi przez wylot 25, który jest rozgałęziony do linii zasilania 26 dla każdej drugiej komory spalania 30.

W przypadku spalania paliw o niskich wartościach cieplnych, korzystnie jest zastosować drugą komorę spalania 30 jak to pokazano na fig. 7 i 8. W tym przykładzie wykonania wynalazku druga koPL 200 498 B1 mora 30 jest zbudowana w jednym kawałku z rurą 26, która prowadzi gazy spalinowe z wylotu 24 pierwszej komory spalania 1. Wnętrze rury 26 jest wyłożone materiałem ognioodpornym 28. Wykładzina ma grubość około 10 cm i skład 35-39% Al2O3, 35-39% SiO2 i 6-8% Fe2O3. Wlot gazów spalinowych do drugiej komory spalania jest oznaczony kryzą 33 na fig. 7, podczas , gdy druga strona rury 26 jest wyposażona w kryzę 29 o tej samej średnicy, jak kryza 29A na wylocie 24 pierwszej komory spalania (patrz fig. 3). Tak więc rura 26 i druga komora spalania połączone są z pierwszą komorą spalania 1 za pośrednictwem kryzy 29 przymocowanej śrubami do kryzy 29A.

Druga komora spalania jest także wyposażona we wloty 31 sprężonej mieszaniny świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego. Korzystny przykład wykonania wynalazku dla paliw o niskich wartościach cieplnych posiada cztery wloty 31 (patrz fig. 7). Każdy z nich wyposażony jest w urządzenie (nie pokazane) do regulacji przepływu gazu, ciśnienia i stosunku świeżego powietrza do zawracanego gazu w ten sposób, tak jak każda strefa regulacji wlotów gazu 16 pierwszej komory spalania 1. Druga komora spalania 30 składa się z cylindrycznego szybu spalania 32, który zwęża się w kierunku wlotu 33 gazów spalinowych. W ten sposób komora spalania jest powię kszona w celu spowolnienia spalania gazów i wydłużenia przez to czasu mieszania i spalania w komorze. Wewnątrz szybu spalania 32 umieszczony jest drugi perforowany korpus cylindryczny 34 (patrz fig. 8), który jest dopasowany do szybu spalania 32, lecz o nieco mniejszej średnicy niż średnica zewnętrzna szybu spalania 32. Cylindryczny korpus wyposażony jest w zewnętrzne kryzy 35, które także są dopasowane do szybu spalania 32 z dokładnie taką samą średnicą zewnętrzną, jak średnica szybu 32. W ten sposób kryzy 35 tworzą ścianę działową, która dzieli pierścieniową przestrzeń ograniczoną szybem spalania 32 i perforowanym cylindrycznym korpusem 34 w pierścieniowych kanałach. W tym przypadku istnieją trzy kryzy działowe 35, które dzielą przestrzeń pierścieniową na cztery komory, każda dla innego wlotu 31. Dzięki temu sprężona mieszanina świeżego powietrza i gazu spalinowego przesyłana przez wlot 31 wchodzi do pierścieniowej komory ograniczonej przez kryzy działowe 35, szyb spalania 32 i perforowanym cylindrycznym korpusem 34, a stamtąd przepływa przez otwory 36 do rur 37, które prowadzą gaz przez okładzinę 28, która pokrywa wnętrze cylindrycznego korpusu 34 (okładzina jest niepokazana), wnętrze cylindrycznego korpusu 34, gdzie mieszają się one z gorącymi gazami spalinowymi. W ten sposób uzyskuje się sprawnie i dokładnie podzieloną mieszaninę gazów spalinowych oraz zawierającej tlen mieszanki na cztery oddzielne strefy regulacji. Daje to doskonałą kontrolę warunków temperaturowych i spalania wewnątrz drugiej komory spalania. Temperatura wewnątrz komory powinna być utrzymywana na poziomie około 1050°C. Unikanie wyższych temperatur jest ważne ze względu zapobieżenia tworzeniu NOx.

Cyklon gazowy przyłączony jest do kryzy 38 na wylocie drugiej komory spalania w celu zapewnienia turbulentnego mieszania gazów spalinowych i gazów zawierających tlen dla ułatwienia i dokończenia procesu spalania. Cyklon jest zwykłego typu, który znany jest przeciętnemu znawcy i nie wymaga oddzielnego opisu.

W przypadku spalania paliw o wysokich wartoś ciach cieplnych, korzystnie jest zastosować drugi przykład wykonania drugiej komory spalania, jak przedstawiono na fig. 9. W tym przypadku gaz spalinowy pobierany jest z pierwszej komory spalania przez wylot 25 i transportowany rurą 27 w dół, do rury 26 na zewnątrz zamkniętego wylotu 24. Wylot 24 jest zamknięty klapą 39, która wyposażona jest w dolnej części w mał y otwór z którego ję zyk pł omienia 39A wchodzi do rury 26. Druga komora spalania 30 jest połączona z rurą 26 i składa się w tym przypadku z cylindrycznego szybu spalania 32, który jest zwężony w kierunku rury 26. W tym wariancie nie ma wewnętrznego korpusu cylindrycznego, a w jego miejsce wyloty składają się z perforowanych cylindrów 31, które biegną w poprzek wnętrza szybu spalania 32. Z fig. 8 widać, że w korzystnym przykładzie wykonania jest pięć wlotów 31, pierwszy umieszczony jest koło rury 26 i dostarcza gazy spalinowe które wpadają z rury 27, a mieszanina gazów zawierająca tlen, dostarczana z rury 69 zanim mieszanina gazów ulegnie zapłonowi od płomienia 39A. Następnie gazy przechodzą przez cztery cylindry wlotowe 31, które są ułożone w linii jeden nad drugim i odbierają dodatkową ilość mieszaniny gazów, zawierającej tlen. Tak jak w pierwszym przykładzie wykonania, ten przykład wykonania także zawiera urządzenie (nie pokazane) do oddzielnej regulacji składu mieszaniny gazów i ciśnienia na każdym wlocie 31. Także w tym przykładzie na wylocie komory spalania zamontowany jest cyklon, lecz w tym przypadku szybkości strumienia gazów są odpowiednio wysokie do uzyskania burzliwego mieszania gazów spalinowych i dostarczanej mieszaniny gazów także w drugiej komorze spalania. Także w tym przykładzie wykonania temperatury w strefie spalania powinny być utrzymywane na poziomie 1050°C.

PL 200 498 B1

Regulacja drugiej strefy spalania jest wykonywana przez logiczny zespół regulacji (nie pokazany), który reguluje wszystkie strefy wlotów 31. Logiczny zespół regulacji zasilany jest ciągle danymi dotyczącymi temperatury, zawartości tlenu w całkowitej masie gazu, który opuszcza cyklon i wykorzystuje informacje dla regulacji temperatury gazu spalinowego do wartości 1050°C i zawartości tlenu do 6%.

Sprzęt pomocniczy

Gazy spalinowe będą zawracane w celu spalenia w gorących gazach spalinowych podczas przebywania gazu w cyklonie. Z cyklonu gazy spalinowe będą przesyłane do kotła 40 w celu przekazania ich energii cieplnej innemu nośnikowi (patrz fig. 2). Następnie gazy spalinowe transportowane są do filtra gazowego dla dodatkowej redukcji zawartości popiołów lotnych i zanieczyszczeń znajdujących się w gazie spalinowym zanim zostaną skierowane do wylotu gazu. Zarówno kocioł 40 jak i filtr gazowy wyposażone są w rury bocznikowe do gazu spalinowego w celu umożliwienia odcięcia kotła i/lub filtra w czasie pracy komór spalania. Przepływ gazu przez instalacje jest wytwarzany przez wentylatory sprężające na wlotach obu komór spalania oraz przez wentylator 47 umieszczony na rurze wylotowej 50. Pierwszy wentylator 47 zapewnia dobry ciąg przez instalacje poprzez wprowadzenie niewielkiego ssania przez obniżenie ciśnienia gazu. Wszystkie składniki tego osprzętu pomocniczego są zwyczajne i znane przeciętnemu znawcy i nie wymagają dalszego opisu.

P r z y k ł a d 1

Korzystny przykład realizacji wynalazku będzie teraz zilustrowany na przykładzie spalania zwykłych odpadów komunalnych, które w Norwegii zaklasyfikowane są do klasy C. Odpady te są kwalifikowane jako paliwo o niskich wartościach cieplnych. Jest to więc pierwszy przykład wykonania drugiej komory spalania, która została zastosowana i która jest połączona z wylotem 24 pierwszej komory spalania. Górny wylot gazu 25 jest zamknięty.

Odpady komunalne ubija się w duże bele o objętości około 1 m³ i owija się w folię PE, które spuszcza się od góry do pierwszej komory spalania przez służę 5 z taką prędkością, że pierwsza komora spalania jest w każdym momencie wypełniona stałym paliwem. Jest to tani i bardzo efektywny oraz prosty sposób wstępnej obróbki odpadu w porównaniu z obróbką wstępną, której wymagają inne spalarnie. Gdy proces spalania ustali się w strefie spalania, mieszanina gazów, która wpuszczana jest do pierwszej komory spalania, przechodzi przez pierścieniowe kanały 17 wlotów 16, a zawartość tlenu w mieszaninie gazów utrzymuje się na poziomie 10%. Stężenie to daje w efekcie deficyt tlenu w strefie spalania. Temperatura gazów spalinowych, które opuszczają pierwszą komorę spalania utrzymywana jest w zakresie 700-800°C, a ciśnienie gazu wewnątrz pierwszej komory spalania utrzymuje się na poziomie 80 Pa poniżej otaczającego ciśnienia atmosferycznego. Zawartość tlenu w mieszaninie gazów, która wprowadzana jest do drugiej komory spalania 30 przez wloty 31 jest regulowana tak, że całkowity przepływ gazu wynosi około 2600 Nm³/MWh, jego temperatura wynosi około 1050°C i zawartość tlenu wynosi około 6%. Ciśnienie w obrębie drugiej komory spalania utrzymywane jest na poziomie około 30 Pa poniżej ciśnienia w pierwszej komorze spalania. W celu zapewnienia, że stężenie emisji dioksyn i furanu utrzymywane są na możliwie najniższym poziomie, istnieje możliwość dodania adsorbentu do gazów spalinowych natychmiast, gdy opuszczą one kocioł 40 i wchodzą do filtra 43. Te cechy oraz liczby nie były omówione poprzednio, ponieważ metoda i urządzenie do wykonywania tych operacji są zwykłe i znane przeciętnemu znawcy. Korzystnym adsorbentem jest mieszanina 80% wapna i 20% węgla aktywnego i jest dozowana w ilości 3,5 kg na tonę paliwa.

Instalacja do spalania o powyższych parametrach była badana przez norweską firmę, zajmującą się klasyfikacją i weryfikacją - Det Norske Veritas. Produkcja energii wyniosła około 2,2 MW. Zawartość popiołów lotnych i innych substancji skażających w gazie spalinowym była mierzona i została podana w tabeli 1 wraz z oficjalnymi granicznymi limitami skażeń dla każdego składnika. Oficjalne limity emisji podane są dla obecnie będących w mocy limitach dla istniejących instalacji do spalania, a takż e przyszł o ś ciowymi limitami, które proponuje się w opracowaniu Unii Europejskiej: „Propozycje do Dyrektywy Rady Europy dla spalania odpadów z dnia 01 czerwca 1999.

Z tabeli 1 widać, że korzystny przykład wykonania wynalazku pozwala uzyskać wartości emisji, które znajdują się daleko poniżej oficjalnych limitów dla obecnie czynnych spalarń, przy współczynniku przynajmniej 10 poniżej limitów. Podobnie wszystkie inne parametry są znacznie poniżej przyszłych ograniczeń.

PL 200 498 B1

Tabela 1

Emisje mierzone podczas spalania odpadów komunalnych norweskiej klasy C. Emisje porównane zostały z obecnymi i przyszłymi limitami emisji we Wspólnocie Europejskiej. Wszystkie jednostki w mg/Nm³ v/11% O2 z wyją tkiem dioksyn i uranów, które są w jednostkach ng/Nm³ v/11% O2.

Związek	Wynik	Oficjalne limity emisji
Aktualne	Przyszłościowe EU
Pył	3	30	10
Hg	0,001	0,1	0,05
Cd, Tl	0,004		0,05
Sb, As, Pb, Cr, Co, Cu, Mn, Ni, V	0,03		0,05
Cd	0,001	0,1	0,5
Pb, Cr, Cu, Mn	0,003	5
Ni, As	0,002	1
HCl	5	50	10
HF	poniżej 0,1	2	1
SO2	1	300	50
NH3	2	-	-
NOx w postaci NO2	170	-	200
CO	1		50
TOC	1	20	10
Dioksyny i furany	0,001	2	0,1

Instalacja została w ostatnim okresie zmodyfikowana tak, że również stężenie NOx w gazie opuszczającym cyklon jest mierzone wraz ze stężeniem tlenu, temperaturą i szybkością przepływu, a dane są przekazywane do logicznego zespoł u regulacji, który reguluje wloty 31 drugiej komory spalania 30. Logiczny zespół regulacji posiada swobodę zmian regulacji stężenia tlenu w zakresie 4-8%. Wszystkie inne parametry pozostawiono niezmienione.

₃

Z tą modyfikacją próba pokazała, ż e emisja NOx jest zwykle około 100 mg/Nm³ v/11% O2. Inne substancje skażające przedstawione w tabeli 1 nie uległy zmianie poprzez te modyfikacje. Należy także zauważyć, że jeżeli gazy spalinowe są emitowane bez obróbki na adsorbencie, poziom emisji dioksyn i furanów utrzymuje się w zakresie 0,15-0,16 ng/Nm³ v/11% O2, który jest daleko poniżej obecnych limitów emisji. Tak więc wynalazek może być obecnie stosowany bez stosowania adsorpcji.

P r z y k ł a d 2

W celu wykonania korzystnego przykł adu wykonania wynalazku do obróbki odpadów toksycznych i jakiejkolwiek innej postaci odpadów, w której popiół powinien zostać poddany oddzielnej obróbce, innej niż zwykle stosowana w przypadku popiołu z odpadów komunalnych, przewidziano komorę pirolityczną umieszczoną na przepływie strumienia gazu wychodzącego z drugiej komory spalania 30. W tym miejscu gaz spalinowy ma temperaturę 1000-1200°C, co jest odpowiednio wysoką temperatur ą dla rozłożenia większości związków organicznych i nieorganicznych.

Konstrukcja komory pirolitycznej i rury 41 gazu spalinowego, zawierającej komorę pirolityczną, jest zwyczajna i znana przeciętnemu znawcy, w związku z tym nie ma potrzeby jej opisywać.

Dodatkowa komora pirolityczna umożliwia sortowanie specjalnych odpadów ze strumienia masy odpadów i daje możliwość rozkładania ich w komorze pirolitycznej tak, że popiół ze specjalnego odpadu może być oddzielony od popiołu ze zwykłego odpadu, co pozwala uniknąć obróbki całkowitej ilości popiołu sposobem przewidzianym dla obróbki popiołu ze specjalnego odpadu.

Jest to korzystne w przypadkach, gdy specjalny odpad jest toksyczny, przy kremacji zwierząt oraz innych zastosowaniach, gdzie popiół musi być śladowy itd.

PL 200 498 B1

Pary i gazy z komory pirolitycznej mogą z kolei być wprowadzone do pierwszej komory spalania i tak wejść do głównego przepływu gazów spalinowych.

Claims

1. Sposób spalania paliw stał ych, w którym piec do spopielania obejmuje pierwszą i przynajmniej jedną dodatkową komorę, w którym w pierwszej komorze spalania spopiela się stały odpad, podczas gdy w jednej dodatkowej komorze spalania zakańcza się proces spalania przez spalenie gazów spalinowych wychodzących z pierwszej komory spalania, znamienny tym,

- ż e temperatury w pierwszej i w przynajmniej jednej dodatkowej komorze spalania dokładnie kontroluje się, oprócz regulowania przepływu tlenu, przez dodawanie regulowanej ilości przefiltrowanego, zawracanego gazu spalinowego ze świeżym powietrzem, które wprowadza się do każdej z komór w każdej z przynajmniej jednej oddzielnie regulowanych stref, oraz

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się pierwszą (1) i drugą (30) komorę spalania, i że regulację ilości tlenu i stopnia domieszania zawracanych gazów spalinowych prowadzi się przynajmniej dwoma niezależnymi wlotami (16) lub (31), lub przynajmniej dwoma niezależnymi grupami wlotów (16) lub (31) odpowiednio pierwszej komory spalania (1) i drugiej komory spalania (30).

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, ż e regulację ilości tlenu i stopie ń domieszania zawracanego gazu spalinowego prowadzi się przy pomocy czterech niezależnych grup wlotów (16) lub (31) odpowiednio pierwszej komory spalania (1) i drugiej komory spalania (30).

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że pierwszą komorę spalania opala się komunalnymi odpadami stałymi, które ubija się i owija folią z tworzywa sztucznego w postaci bezzapachowych bel.

5. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że pierwszą komorę spalania opala się nieobrabianymi odpadami komunalnymi.

6. Sposób według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że strefę stabilnego spalania w pierwszej komorze spalania (1) osiąga się gdy spala się odpady o niskich wartościach cieplnych, a

- dodatek i ilość świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego którą wprowadza się do pierwszej komory spalania (1) reguluje się w celu uzyskania średniego stężenia 10% obj. tlenu na wlocie domieszki gazów i uzyskania temperatury gazów spalinowych opuszczających pierwszą komorę spalania w zakresie 700 do 800°C, oraz

- dodatek i ilo ść śwież ego powietrza i zawracanego gazu spalinowego który wprowadza się do drugiej komory spalania (30) reguluje w celu uzyskania średniego nadmiaru tlenu 6% obj., i temperatury 1050°C, i całkowitego przepływu gazu około 2600 Nm³/MWh gazów spalinowych, które opuszczają drugą komorę spalania.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kontroluje się stężenie NOx w gazie spalinowym opuszczającym drugą komorę spalania (30), i że dodatek i ilość świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego, który doprowadza się do drugiej komory spalania (30) dodatkowo reguluje się przez dopuszczenie zmian średniego nadmiaru tlenu w gazach spalinowych, które opuszczają drugą komorę spalania, w zakresie od 4 do 8% obj.

8. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że gazy spalinowe z wtryskiwaną mieszanką zawracanego gazu spalinowego i świeżego powietrza poddaje się burzliwemu mieszaniu w przynajmniej jednym cyklonie gazowym drugiej komory spalania (30).

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stałe odpady w formie bel (80) podaje się w gazoszczelny sposób do pierwszej komory spalania (1) przez śluzę (5) i że popiół denny jest spuszczany z pierwszej komory spalania poprzez śluzę (10), osłoniętą i uszczelnioną płaszczem (14).

10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pary i gazy z komory pirolitycznej doprowadza się do pierwszej komory spalania (1).

PL 200 498 B1

11. Urządzenie do spalania paliw stałych, obejmujące pierwszą komorę spalania połączoną z przynajmniej jedną dodatkową komorą spalania, przynajmniej jeden cyklon, urzą dzenie do przekazywania energii cieplnej gazów spalinowych innemu nośnikowi ciepła, filtr gazu, system transportu i zasilania i dodawania ś wież ego powietrza i zawracanego gazu do komory spalania, znamienne tym, że pierwsza komora spalania (1) stanowi pionowy szyb o prostokątnym przekroju poprzecznym, który zwęża się w dolnej części poprzez nachylenie ścian bocznych (9) do siebie do uzyskania przez dolną część kształtu stożka ściętego, a w górnej części szybu znajduje się gazoszczelna śluza (5), przy czym ścięty stożek z nachylonych ścian bocznych (9) połączony jest ze śluzą popiołową (10), która jest uszczelniona od otaczającej atmosfery płaszczem gazoszczelnym (14) połączonym z pionowym szybem, że każda z nachylonych ścian bocznych (9) wyposażona jest w przynajmniej jeden wlot lub szereg połączonych ze sobą grup wlotów (16) mieszaniny zawracanego gazu spalinowego z domieszką świeżego powietrza, natomiast jedna boczna ściana (23) pionowego szybu wyposażona jest w przynajmniej jeden wylot (24) lub (25) gazów spalinowych, który tworzy drugą komorę spalania,

- ż e przynajmniej jeden wlot lub grupa połączonych ze sobą wlotów (16) wyposaż ona jest w urządzenie do odrębnej regulacji całkowitego przepływu gazu i stopnia domieszki świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego przez każdy z wlotów lub grupę połączonych ze sobą wlotów,

- ż e przynajmniej jeden wylot (24) jest połączony do dodatkowej komory spalania (30),

- ż e przynajmniej jedna dodatkowa komora spalania (30) wyposaż ona jest w przynajmniej jeden wlot (31) mieszaniny zawracanego gazu spalinowego i domieszanego świeżego powietrza, i

- ż e każ dy z przynajmniej jednego wlotu (31) jest zaopatrzony w urzą dzenie do oddzielnej regulacji całkowitego przepływu gazu i wielkości domieszki świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego.

12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że posiada dodatkową komorę spalania (30), połączoną bezpośrednio z jednym wylotem (24) pierwszej komory spalania (1), posiadającą cylindryczną osłonę (32) i perforowany cylindryczny korpus (34), który jest umieszczony w obudowie (32), i który jest wyposaż ony w przynajmniej jedną kryzę (35) wystając ą na zewną trz tak, ż e cylindryczny korpus (34) i osłona (32) tworzą pierścieniowe kanały, które są przyłączone do wylotów (31).

13. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że posiada dodatkową komorę spalania (30), która jest połączona z wylotem (24) poprzez rurę (26) oraz z kotłem (40) poprzez rurę (41), a wylot (24) jest uszczelniony zasuwą (39), która jest wyposażona w przepust języka płomienia w formie małego otworu, przy czym dodatkowa komora spalania (30) posiada cylindryczną obudowę (32), która jest wyposażona w przynajmniej jeden wlot (31) utworzony przez poprzecznie biegnący cylinder perforowany.

14. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że posiada więcej niż jedną dodatkową komorę spalania (30), z których każda połączona jest z wylotem (24) przez rurę (26), oraz że wszystkie rury (26) są połączone z wylotem (25).

15. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że śluza popiołowa (10) jest ukształtowana jako poziomy, wzdłużny cylinder, umieszczony pomiędzy wzdłużnymi trójkątnymi członami (12) w dolnym końcu każ dej z nachylonych ścian (9), i jest wyposa ż ona w przynajmniej jeden rowek (11).

16. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12 albo 13, znamienne tym, że każdy czynny wylot pierwszej komory spalania (1) zaopatrzony jest w urządzenie do pomiaru temperatury gazów spalinowych wychodzących z pierwszej komory spalania (1), i że wylot każdej z dodatkowych komór spalania (30) wyposażony jest w urządzenie do pomiaru przepływu gazu, temperatury, zawartości tlenu i zawartości NOx w gazach spalinowych wychodzących z przynajmniej jednej dodatkowej komory spalania.

17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że urządzenie do mierzenia temperatury gazu spalinowego wychodzącego z pierwszej komory spalania (1) połączone jest z urządzeniem do regulacji przepływu ilości domieszki mieszaniny gazu spalinowego i świeżego powietrza, która wprowadzana jest przez przynajmniej jeden wlot (16), oraz

- ż e urzą dzenie do mierzenia temperatury, przep ł ywu gazu, zawartoś ci tlenu i zawartoś ci NOx w gazach wylotowych opuszczających drugą komorę spalania (30) połączone jest z urządzeniem do regulacji domieszki i przepływu mieszaniny świeżego powietrza i zawracanego gazu spalinowego, który jest wprowadzany przez przynajmniej jeden wlot (31).

18. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że w rurze (41) umieszczona jest komora pirolityczna do prowadzenia rozkładu paliw w postaci specjalnych odpadów.