PL210373B1 - Sposób wprowadzania powietrza dopalającego w komorach kotłów energetycznych i układ dysz powietrza dopalającego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wprowadzania powietrza dopalającego w komorach kotłów energetycznych i układ dysz powietrza dopalającego, przeznaczone zwłaszcza dla kotłów z narożnymi palnikami.

Znane są różne sposoby wprowadzania powietrza dopalającego w górnych częściach komory paleniskowej i układy dysz powietrza dopalającego (OFA) w kotłach energetycznych. W kotłach energetycznych z narożnymi palnikami dysze powietrza dopalającego zabudowane są w narożach kotła lub w ścianach komory paleniskowej. Najczęściej stosowany jest układ czterech dysz zabudowanych w narożach kotła lub w dwóch przeciwległych ścianach komory paleniskowej lub po dwie dysze w ścianach bocznych komory. Układ dysz powietrza dopalającego tworzy najczęściej zawirowania zgodne z zawirowaniem produktów spalania wywołanym przez narożne palniki pyłowe.

Zawirowania produktów spalania przeniesione do górnych rejonów komory paleniskowej prowadzi do zróżnicowania temperatur pary po lewej i po prawej stronie komory paleniskowej i jest powodem powstawania znacznych różnic temperatur pary między prawą i lewą stroną kotła.

Z polskiego opisu patentowego nr 181 530 znany jest sposób i urządzenie z przeznaczeniem dla kotłów różnych typów z wprowadzeniem do komory paleniskowej powietrza dodatkowego nad strugami mieszanki paliwowo-powietrznej ze ścian komory paleniskowej, gdzie gorące powietrze dodatkowe doprowadza się wspólnym kanałem do co najmniej dwóch dysz, a następnie wprowadza się powietrze dodatkowe ze ścian komory paleniskowej dyszami w poziomych kolektorach powietrza z tej samej lub różnej wysokości kotła.

Z opisu patentowego nr 176 578 znany jest sposób i palenisko, gdzie dodatkowe powietrze górne wprowadza się na poziomie ujęć kanałów spalin z dwóch przeciwległych ścian komory paleniskowej z dysz zabudowanych na przednich i tylnych ścianach kotła pojedynczymi parami strug skierowanymi pod kątem w górę i równocześnie do komory paleniska parami równoległymi do siebie.

Z polskiego opisu patentowego nr 170 716 znany jest układ do niskoemisyjnego spalania pyłu węglowego w kotłach energetycznych z palnikami strumieniowymi zawierający umieszczone w płaszczyźnie poziomej dysze pyłowe, dysze powietrza wtórnego ustawione kątowo w stosunku do dysz pyłowych oraz dysze powietrza górnego, gdzie na jednym górnym poziomie zabudowane są w narożach kotła obok siebie dwie dysze powietrza górnego, których osie geometryczne wylotu są styczne do teoretycznych kół wiru obrazujących zawirowania w komorze paleniskowej wywołane powietrzem górnym, przy czym kierunek tych wirów jest przeciwny do kierunku wiru pochodzącego od dysz pyłowych i dyszy głównej powietrza wtórnego.

Sposób wprowadzania powietrza dopalającego w komorach kotłów energetycznych, zwłaszcza z narożnymi palnikami, z dwóch różnych poziomów kotła według wynalazku charakteryzuje się tym, że powietrze dopalające (OFA) na niższym poziomie kotła wprowadza się czterema podwójnymi rozchylonymi między sobą 20°-30° strugami, po dwie strugi z przedniej i z tylnej ściany kotła tak, że w osi równoległej do ściany przedniej i ściany tylnej wprowadza się do kotła osiem niezależnych strug powietrza dopalającego, a powietrze dopalające (OFA) na wyższym poziomie kotła wprowadza się z naroży komory paleniskowej pojedynczymi strugami skierowanymi współbieżnie do wiru produktów spalania w komorze paleniskowej lub do osi komory paleniskowej, strugami jednakowo odchylonymi w górę lub w dół w zakresie ± 20°. Według odmiany sposobu według wynalazku, podwójne strugi powietrza dopalającego (OFA) wprowadza się poziomo do komory paleniska.

Powietrze dopalające (OFA) na wyższym poziomie kotła wprowadza się z naroży kotła strugami odchylanymi do 20° w górę i w dół. Według odmiany sposobu według wynalazku, powietrze dopalające (OFA) na wyższym poziomie kotła wprowadza się z naroży kotła poziomo do komory paleniska.

Układ dysz powietrza dopalającego w komorach kotłów energetycznych, zwłaszcza z narożnymi palnikami, zabudowany na dwóch różnych górnych poziomach kotła według wynalazku charakteryzuje się tym, że na niższym poziomie kotła składa się z czterech rozchylonych między sobą 20°-30° dwustrumieniowych dysz powietrza dopalającego (OFA) z regulowanymi przekrojami wylotowymi, zabudowanych po dwie w przeciwległych ścianach, w ścianie przedniej i w ścianie tylnej komory paleniskowej w różnych odległościach od osi komory paleniskowej prostopadłej do ścian komory, oraz z zabudowanych na wyższym poziome kotła w narożach komory paleniskowej jednostrumieniowych dysz powietrza dopalającego (OFA), z regulowanymi przekrojami wylotowymi, których osie wylotu są skierowane współbieżnie do wiru produktów spalania w komorze paleniskowej lub do osi komory paleniskowej.

PL 210 373 B1

Na niższym poziomie kotła dwustrumieniowe dysze powietrza dopalającego (OFA) zabudowane są pod kątem do 20° w górę lub w dół w przedniej i w tylnej ścianie komory paleniskowej lub poziomo. Jednostrumieniowe dysze powietrza dopalającego (OFA) zabudowane na wyższym poziomie w narożach kotła są uchylne w pionie do 20° w górę i w dół.

Wprowadzenie podwójnych rozchylonych między sobą strug powietrza dopalającego (OFA) z zabudowanych po dwie w ścianie przedniej i tylnej dwustrumieniowych dysz powietrza dopalającego (OFA) powoduje powstawanie czterech silnych skoncentrowanych strumieni powietrza na szerokości ściany przedniej i czterech silnych skoncentrowanych strumieni powietrza na szerokości ściany tylnej, wbijających się głęboko w wir produktów spalania, wywołując intensywne mieszanie produktów spalania między sobą i z strumieniami wdmuchiwanego powietrza dopalającego. Intensywne mieszanie powoduje dopalanie produktów spalania w niskim nadmiarze powietrza bez powstawania dodatkowych tlenków azotu.

Dodanie porcji powietrza dopalającego na wyższym poziomie kotła poprzez wprowadzenie pojedynczych strug powietrza dopalającego (OFA) sposobem według wynalazku z dodatkowych dysz zabudowanych w narożach komory paleniskowej nad dyszami zabudowanymi w ścianie przedniej i tylnej w górnej części komory kotła, skierowanych współbieżnie do wiru produktów spalania lub do osi komory paleniskowej powoduje dalsze dopalenie produktów spalania z niską emisją tlenków azotu. Skoncentrowane strumienie wprowadzanego powietrza dopalającego na dwóch poziomach kotła sposobem według wynalazku daje w efekcie zmniejszenie różnic temperatur pary między lewą i prawą stroną kotła.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony na przykładzie wykonania, gdzie fig. 1 przedstawia przekrój pionowy przez komorę paleniskową kotła energetycznego, z uwidocznieniem górnej części zabudowy układu dysz powietrza dopalającego na niższym poziomie i na wyższym poziomie kotła, fig. 2 - przedstawia przekrój poprzeczny przez komorę paleniskową kotła na fig. 1, przedstawiający wypływ strug powietrza dopalającego na niższym I i wyższym II poziomie kotła.

Jak przedstawiono na fig. 1, układ dysz powietrza dopalającego jest zabudowany na dwóch różnych górnych poziomach kotła, na niższym poziomie I i wyższym poziomie II kotła. Na niższym poziomie I komory paleniskowej 1 kotła energetycznego zabudowane są na ścianie przedniej 2 i na ścianie tylnej 3 komory w różnych odległościach od osi komory paleniskowej 1 prostopadłej do ścian komory, po dwie rozchylone między sobą zgodnie z przykładem wykonania o 25° dwustrumieniowe dysze 4 powietrza dopalającego OFA, z regulowanymi przekrojami wylotowymi. Dwustrumieniowe dysze 4 powietrza dopalającego OFA zgodnie z przykładem wykonania są zabudowane pod kątem 15° w górę komory paleniskowej 1.

Na wyższym poziomie II komory paleniskowej 1 kotła energetycznego zabudowane są w narożach 5 komory jednostrumieniowe dysze 6 dodatkowego powietrza dopalającego (OFA) z regulowanymi przekrojami wlotowymi, których osie wylotu są skierowane współbieżnie do wiru produktów spalania w komorze paleniska 1. Jednostrumieniowe dysze 6 powietrza dopalającego zabudowane w narożach 5 kotła są uchylne w pionie 20° w górę i w dół komory.

Powietrze dopalające (OFA) na niższym poziomie I wprowadza się zgodnie z fig. 1, fig. 2 - czterema podwójnymi rozchylonymi między sobą o 25° strugami 7 z przedniej ściany 2 i z tylnej ściany 3 kotła tak, że w osi równoległej do przedniej ściany 2 i tylnej ściany 3 wprowadza się do kotła osiem niezależnych strug 7 powietrza dopalającego. Kąty wypływu tych strug powietrza wynoszą 75°-80° w stosunku do płaszczyzn ścian komory paleniskowej 1. Cztery podwójne strugi 7 powietrza dopalającego na niższym poziomie I kotła wprowadza się zgodnie z przykładem wykonania pod kątem 15° do góry komory paleniskowej 1.

Powietrze dopalające (OFA) na wyższym poziomie II kotła wprowadza się z naroży 5 komory paleniskowej 1 pojedynczymi strugami 8 skierowanymi współbieżnie do wiru produktów spalania w komorze, odchylonymi o 20° w górę i w dół komory paleniskowej 1.

Claims (8)

1. Sposób wprowadzania powietrza dopalającego w komorach kotłów energetycznych, zwłaszcza z narożnymi palnikami, z dwóch różnych górnych poziomów kotła, znamienny tym, że powietrze dopalające (OFA) na niższym poziomie (I) kotła wprowadza się czterema podwójnymi rozchylonymi między sobą 20°-30° strugami (7), po dwie podwójne strugi (7) z przedniej ściany (2) i z tylnej ściany (3)

PL 210 373 B1 kotła tak, że w osi równoległej do ściany przedniej (2) i ściany tylnej (3) wprowadza się do kotła osiem niezależnych strug (7) powietrza dopalającego, a powietrze dopalające (OFA) na wyższym poziomie (II) kotła wprowadza się z naroży (5) komory paleniskowej (1) pojedynczymi strugami (8) skierowanymi współbieżnie do wiru produktów spalania w komorze paleniskowej (1) lub do osi komory paleniskowej.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podwójne strugi (7) powietrza dopalającego (OFA) na niższym poziomie (I) kotła wprowadza się strugami jednakowo odchylonymi w górę lub w dół w zakresie ± 20°.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podwójne strugi (7) powietrza dopalającego (OFA) na niższym poziomie (I) wprowadza się poziomo do komory paleniska (1).

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powietrze dopalające (OFA) na wyższym poziomie (II) kotła wprowadza się z naroży (5) kotła pojedynczymi strugami (8) odchylanymi do 20° w górę i w dół.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powietrze dopalające (OFA) na wyższym poziomie (II) kotła wprowadza się z naroży (5) kotła pojedynczymi strugami (8) poziomo do komory paleniska (1).

6. Układ dysz powietrza dopalającego w komorach kotłów energetycznych, zwłaszcza z narożnymi palnikami, zabudowany na dwóch różnych górnych poziomach kotła, znamienny tym, że na niższym poziomie (I) kotła składa się z czterech podwójnych rozchylonych między sobą 20°-30° dysz (4) powietrza dopalającego (OFA) z regulowanymi przekrojami wylotowymi, po dwie w przeciwległych ścianach w ścianie przedniej (2) i w ścianie tylnej (3) komory paleniskowej (1) w różnych odległościach od osi komory paleniskowej prostopadłej do ścian komory, oraz z zabudowanych na wyższym poziomie (II) kotła w narożach (5) komory paleniskowej (1) jednostrumieniowych dysz (6) powietrza dopalającego (OFA) z regulowanymi przekrojami wylotowymi, których osie wylotu są skierowane współbieżnie do wiru produktów spalania w komorze paleniskowej (1) lub do osi komory paleniskowej (1).

7. Układ dysz według zastrz. 6, znamienny tym, że na niższym poziomie (I) kotła dwustrumieniowe dysze (4) powietrza dopalającego (OFA) zabudowane są pod kątem do 20° w górę lub w dół w przedniej ścianie (2) i w tylnej ścianie (3) komory paleniskowej (1) kotła.

8. Układ dysz według zastrz. 6, znamienny tym, że jednostrumieniowe dysze (6) powietrza dopalającego (OFA) zabudowane na wyższym poziomie (II) w narożach (5) kotła są uchylne w pionie do 20° w górę i w dół.