PL218332B1 - Niskoemisyjny ruszt podsuwny kotła do spalania paliw stałych, w tym paliw odpadowych z udziałem trudno lotnych ciekłych substancji organicznych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest niskoemisyjny ruszt podsuwny kotła do spalania paliw stałych, w tym paliw odpadowych z udziałem trudno lotnych ciekłych substancji organicznych na przykład tłuszczowców.

Znane rozwiązania kotłów z rusztem podsuwnym i innych kotłów z palnikami retortowymi zawierają nieckę retortową, przez którą doprowadzane jest powietrze potrzebne do spalania paliw. W znanych rozwiązaniach kotłów z paleniskiem wyposażonym w ruszty podsuwne, stosowane są metody rebumingu, w których zawrócone spaliny wdmuchuje się bezpośrednio nad ruszt, do konwekcyjnej części paleniska. Taki sposób powoduje zmniejszenie emisji tlenków azotu (NOx). Działanie to nie daje zadawalających efektów w przypadku jeśli ma się do czynienia z paliwami zaolejonymi, zachowując optymalne wymiary paleniska kotła, a w szczególności powierzchnię rusztu.

Z polskiego opisu zgłoszenia patentowego nr P-367811 (opublikowanego w Biuletynie Urzędu Patentowego nr 22 z dnia 2 listopada 2004 r.) znany jest ruszt podsuwny kotła do spalania paliw stałych, w którym wokół górnej części niecki retortowej jest komora powietrzna połączona poprzez kanał z wentylatorem nadmuchu powietrza.

Niskoemisyjny ruszt podsuwny kotła do spalania paliw stałych w tym paliw odpadowych z udziałem trudno lotnych ciekłych substancji organicznych, zawierający nieckę retortową, wokół górnej części której umieszczona jest komora powietrzna połączona poprzez kanał z wentylatorem nadmuchu powietrza, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wokół dolnej części niecki retortowej ma umieszczoną komorę spalinową, przy czym komora spalinowa poprzez kanał połączona jest z króćcem dopływu spalin, natomiast ścianka boczna niecki lub dolna część niecki zaopatrzona jest w dysze łączące wnętrze komory spalinowej oraz komory powietrznej z wnętrzem niecki.

Korzystnym jest jeśli niskoemisyjny ruszt podsuwny kotła do spalania paliw stałych w tym paliw odpadowych z udziałem trudno lotnych ciekłych substancji organicznych według wynalazku charakteryzuje się tym, że dolna część niecki zaopatrzona jest w cztery żebra z umieszczonymi w nich dyszami, przy czym żebra korzystnie rozmieszczone są symetrycznie co 90° na obwodzie dna niecki i dolna część żeber, od strony wlotu paliwa, posiada profil o kształcie nożowym, co ułatwia przepływ paliwa z kanału zasilającego do niecki.

Zaletą niskoemisyjnego rusztu podsuwnego kotła do spalania paliw stałych w tym paliw odpadowych z udziałem trudno lotnych ciekłych substancji organicznych według wynalazku jest umożliwienie właściwego sposobu rozprowadzenia gorących spalin w niecce retortowej kotła z rusztem podsuwnym. Gorące spaliny doprowadza się w celu zainicjowania procesu termicznego rozkładu, najpierw endotermicznego odgazowania (bez dostępu powietrza), a później egzotermicznego zgazowania (z udziałem powietrza), mieszaniny stałego paliwa konwencjonalnego na przykład rozdrobnionego węgla kamiennego lub biomasy, z dodatkiem substancji tworzących strefy redukcyjne korzystnie z dodatkiem preparatu o nazwie Bio-CONOx, będącego przedmiotem zgłoszenia patentowego nr P-388787 z dnia 12.08.2009 r., którego nazwę Bio-CONOx zgłoszono do ochrony jako znak towarowy (zgłoszenie nr Z-359779 z dnia 24.08.2009 r.).

Stosując ruszt według wynalazku nie ma potrzeby zwiększenia powierzchni rusztu, ponieważ część procesu termicznego - odparowanie substancji oleistej - następuje w niecce pod rusztem. Na ruszt trafia paliwo pozbawione lotnych składników ciężkich frakcji oleistych, co ułatwia jego zapłon. Rozwiązanie według wynalazku zwiększa efektywność energetyczną procesu spalania i redukcję emisji tlenków azotu (NOx). Proponowane rozwiązanie umożliwia spalanie substancji stałych z dużą zawartością organicznych związków azotu np. białkowych. Rozkład związków azotowych w niecce, sprzyja powstawaniu amoniaku (NH3), co znacznie redukuje emisję tlenków azotu (NOx), a jednocześnie taki sposób spalania powoduje bezpośrednio w palenisku kotłowym dezodoryzację gazów spalinowych, poprzez destrukcję lotnych produktów (o nieprzyjemnych zapachach) termicznego rozkładu białek lub innych substancji palnych.

Niskoemisyjny ruszt podsuwny kotła do spalania paliw stałych w tym paliw odpadowych z udziałem trudno lotnych ciekłych substancji organicznych według wynalazku ma konstrukcję niecki retortowej i podzespołów z nią połączonych umożliwiającą doprowadzenie w jej dolnej części gorących spalin, a w górnej części powietrza.

PL 218 332 B1

Taki sposób rozprowadzenia spalin umożliwia:

1. efektywną redukcję tlenków azotu NOx w procesach współspalania stałych paliw (np.

węgla kamiennego, biomasy, paliwa z odpadów) z dodatkiem substancji w wysokich temperaturach tworzących strefy redukcyjne (np. biopreparatu Bio-CONOx),

2. efektywne współspalanie lub spalanie paliw zanieczyszczonych substancjami organicznymi np.: olejami, lakierami, ropopochodnymi itp.,

3. efektywne współspalanie lub spalanie paliw zawierających białka, aminokwasy lub inne organiczne połączenia azotu.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest na rysunku w dwu przykładach wykonania, przy czym Fig. 1 przedstawia ruszt według wynalazku z dyszami doprowadzającymi spaliny umieszczonymi w ściance bocznej niecki, zaś Fig. 2 przedstawia ruszt według wynalazku z dyszami umieszczonymi w czterech żebrach rozmieszczonych symetrycznie co 90° na obwodzie dna niecki.

Ruszt według wynalazku przedstawiony na Fig. 1 zawiera w dolnej części 12 w obudowie niecki retortowej 3 komorę spalinową 4 doprowadzającą gorące spaliny do dolnej części niecki retortowej z kanału 6 połączonego z króćcem wlotowym 7 spalin, osadzonym w obudowie paleniska kotła 18. Poprzez dysze w ścianie niecki 17 spaliny doprowadzane są do części dolnej niecki retortowej, inicjując w ten sposób proces odgazowania. Powietrze doprowadzane jest do górnej części niecki retort owej kanałem powietrznym 5 i poprzez komorę powietrzną 2 oraz dysze 16 dostarczane jest w sposób równomierny do części reakcyjnej niecki, w której następuje zgazowanie doprowadzanego od dołu paliwa. Paliwo podaje się z zasobnika paliwa 11 w sposób ciągły do niecki retortowej paleniska, umieszczonym w kanale paliwowym 10, podajnikiem ślimakowym 8 napędzanym silnikiem 14 poprzez przekładnię redukcyjną 15.

Ruszt według wynalazku przedstawiony we fragmencie na Fig. 2 różni się od kotła z Fig. 1 tylko konstrukcją zespołu doprowadzenia spalin. Spaliny podawane są do komory spalinowej 4 kanałem 6. Z komory spalinowej 4 do wnętrza dolnej części niecki retortowej spaliny wdmuchiwane są poprzez dysze znajdujące się w czterech żebrach 16 rozmieszczonych symetrycznie co 90° na obwodzie dna niecki. Dolna część żeber, od strony wlotu paliwa, posiada profil o kształcie nożowym, co ułatwia jego przepływ z kanału zasilającego do niecki. Dostarczanie i dystrybucja powietrza odbywa się poprzez dysze analogicznie jak w przykładzie przedstawionym na Fig. 1.

Claims (2)

1. Niskoemisyjny ruszt podsuwny kotła do spalania paliw stałych w tym paliw odpadowych z udziałem trudno lotnych ciekłych substancji organicznych, zawierający nieckę retortową, wokół górnej części której umieszczona jest komora powietrzna połączona poprzez kanał z wentylatorem nadmuchu powietrza, znamienny tym, że wokół dolnej części niecki retortowej ma umieszczoną komorę spalinową (4), przy czym komora spalinowa (4) poprzez kanał (6) połączona jest z króćcem dopływu spalin (7), natomiast ścianka boczna (17) niecki lub dolna część niecki zaopatrzona jest w dysze łączące wnętrze komory spalinowej (4) oraz komory powietrznej (2) z wnętrzem niecki.

2. Niskoemisyjny ruszt podsuwny według zastrz. 1, znamienny tym, że dolna część niecki zaopatrzona jest w cztery żebra (16) z umieszczonymi w nich dyszami, przy czym żebra korzystnie są rozmieszczone symetrycznie co 90° na obwodzie dna niecki i dolna część żeber, od strony wlotu paliwa, posiada profil o kształcie nożowym, co ułatwia przepływ paliwa z kanału zasilającego do niecki.