PL65709B3 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.XI.1972 65709 KI. 24b,8/01 MKP F23d 9/00 t Wspóltwórcy wynalazku: Kazimierz Mikula, Jerzy Liszka, Stefan Zielinski Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica Kraków (Polska) Sposób opalania pieców kociolkowych do rafinacji zwlaszcza olowiu, oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób spalania pa¬ liw cieklych i gazowych oraz urzadzenia do stoso¬ wania tego sposobu wedlug patentu nr 52493, w któ¬ rym zastosowano zwrotny wymuszony obieg spalin z równoczesnym odzyskiem czesci ciepla tych spa¬ lin w znanych piecach kociolkowych do rafinacji zwlaszcza olowiu.Sposób spalania paliw cieklych i gazowych we¬ dlug patentu nr 52493 polega na tym, ze wyplywa¬ jaca struge paliwa gazowego z dyszy miesza sie na stalej powierzchni z tlenem powietrza podobnie jak w strudze swobodnej. W przypadku paliwa plynnego odrywa sie za pomoca czynnika rozpyla¬ jacego blonke powierzchniowa paliwa plynnego do¬ plywajacego z pierscieniowej komory paliwowej, usytuowanej naprzeciw otworu dyszy czynnika rozpylajacego. Nastepnie wyplywajaca mieszanke paliwowa miesza sie dalej z tlenem powietrza na stalej powierzchni, po czym mieszanke paliwowa z paliwa gazowego lub plynnego wprowadza sie przez otwór przeslony do odpowiednio uksztalto¬ wanej komory spalania z predkoscia znacznie wiek¬ sza od predkosci spalania mieszanki paliwowej.Urzadzenie do spalania paliw cieklych i gazowych wedlug patentu glównego wyposazone jest w jedna lub kilka dysz paliwowych i przeslone. W zalezno¬ sci od wymaganych wydajnosci palnika lub znacz¬ nych zmian obciazenia cieplnego komory ogniowej, urzadzenie do spalania paliw ma jedna lub kilka dysz paliwowych i przeslone z otworem o ksztalcie, 10 15 25 30 odpowiadajacym przekrojowi strugi, tak dobranym, aby zapewnic prawidlowy stosunek zassania. Prze¬ slona jest umieszczona wzgledem dyszy w okreslo¬ nej odleglosci, zaleznej od gatunku paliwa, tempe¬ ratury i cisnienia doprowadzonego powietrza, tem¬ peratury w komorze spalania, cisnienia w komorze ogniowej, oporu wymienników ciepla oraz wspól¬ czynnika nadmiaru powietrza, od których to para¬ metrów jest zalezna równiez szybkosc i jakosc spa¬ lania.Niedogodnoscia urzadzenia do spalania paliw cieklych i gazowych wedlug patentu glównego jest koniecznosc przystosowania komory spalania pie¬ ców kociolkowych do zalozonej wielkosci zassania spalin goracych z recyrkulacji, które by stanowily stabilizacje plomienia rozwijajacego sie w turbu- lentnym obszarze spalania. Poza tym palniki wy¬ magaja wyzszego obciazenia cieplnego komory spa¬ lania, a ponadto we wszystkich przekrojach tej ko¬ mory jest konieczny wymuszony przeplyw mieszan¬ ki paliwowej. Palniki te umozliwiaja w zasadzie zmiane obciazenia wydajnosci komory spalania w granicach ±15*Vo, ale operacje technologiczne pro¬ wadzenia na przyklad procesu rafinacji olowiu wy¬ magaja o wiele wiekszych zmian obciazenia ciepl¬ nego komory spalania.Dotychczas przy opalaniu kotlów rafinacyjnych opalanych paliwem stalym, plynnym lub gazowym, nie jest wykorzystana cala powierzchnia kotla do wymiany ciepla, a naturalny przeplyw spalin nie 6570965709 zabezpiecza intensywnej wymiany ciepla miedzy kotlem a spalinami. Niedogodnoscia tego urzadze¬ nia jest to, ze nie cala powierzchnia czaszy kotla bierze udzial w wymianie ciepla pomiedzy obmu- rzem ceramicznym a kotlem.Celem wynalazku jest zwiekszenie nagrzewanej powierzchni kotla, oraz zwiekszenie wspólczynnika wymiany ciepla pomiedzy spalinami a powierzchnia kotla.Cel ten osiaga sie przez rozwiazanie sposobu we¬ dlug patentu glównego, polegajace na tym, ze mie¬ szanke palna wprowadza sie palnikami do komory ogniowej stycznie do strumienia glównego strugi palnej z predkoscia wieksza od predkosci spalania.Proces wypalania skladników paliwa obejmuje cala komore ogniowa w strumieniu recyrkulacyjnym wokól kotla. Powstale spaliny odprowadza sie rów¬ nomiernie na calym obwodzie komory ogniowej ka¬ nalami spalinowymi. W zaleznosci od potrzeb te¬ chnologicznych stosuje sie skokowa regulacje palni¬ ków. W przypadku opalania gazem ziemnym przy cisnieniu okolo 0,5 atmosfery wylacza sie czesc dysz palników.Do opalania pieców kociolkowych sposobem we¬ dlug wynalazku sluzy urzadzenie, w którym wokól kotla, najkorzystniej powyzej dna kotla w jednym rzedzie jest umieszczonych kilka wysokopreznych palników. Palniki te sa usytuowane symetrycznie w obudowie ceramicznej komory ogniowej, zabu¬ dowane stycznie do strumienia glównego recyrkula¬ cyjnej mieszanki paliwowej. W górnej czesci komo¬ ry ogniowej w równych odleglosciach od siebie sa usytuowane promieniowo kanaly spalinowe. Kanaly te lacza komore ogniowa z obwodowym kanalem spalin, odprowadzajacym spaliny do czopucha.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia piec kociolkowy do rafinacji olowiu w przekroju pionowym, fig. 2 — piec kociolkowy w przekroju poziomym wzdluz linii B-B, a fig. 4 — piec kociolkowy w przekroju poziomym wzdluz linii C-C.Piec kociolkowy sklada sie z odlanego lub zespa- wanego kotla 1, którego dno jest wsparte na ce¬ ramicznej podstawie 2, wypelnionej piaskiem 3.Kolnierz 4 kotla 1 jest wsparty na pierscieniu opo¬ rowym 5, przylegajacym do górnej powierzchni ce¬ ramicznego obmurza 6. Ceramiczne obmurze 6 wan¬ ny kotla 1 jest usztywnione dwuteownikami 7, przy¬ legajacymi do blachy 8. Od góry dwuteowniki 7 sa polaczone nieuwidocznionymi na rysunku me¬ talowymi pretami. Ceramiczne obmurze 6 sklada sie z trzech warstw: zewnetrznej, wykonanej z ce¬ gly termalitowej, srodkowej, wykonanej z cegly czerwonej, oraz wewnetrznej, tworzacej sciane komory ogniowej 9 z cegly szamotowej.Na obwodzie komory spalania 9, w której jest usytuowany kociol 1, sa zabudowane dwa palniki 10 przesuniete o 180°. Palniki 10 sa usytuowane stycz¬ nie do strumienia glównego recyrkulacyjnej mie¬ szanki paliwowej. Pod katem 90° do osi palni¬ ków 10, sa zabudowane wzierniki 11. W górnej czesci komory ogniowej 9 w równych odleglosciach od siebie sa usytuowane promieniowo kanaly spa¬ linowe 12, laczace komore ogniowa 9 z obwodowym kanalem spalin 13, który laczy sie z kolei z kana¬ lem 14, odprowadzajacym spaliny do czopucha.Kanal spalin 13 ma przekrój najmniejszy naprze¬ ciw kanalu 14, odprowadzajacego spaliny, a w mia- 5 re zblizania sie do kanalu 14 jego przekrój po¬ przeczny zwieksza sie.Sposób opalania pieców kociolkowych wedlug wynalazku polega na tym, ze za pomoca palni¬ ków 10 wprowadza sie do komory ogniowej 9 mie- 10 szanke paliwowa zlozona z gazu ziemnego i po¬ wietrza pobranego z otoczenia. Mieszanke te wpro¬ wadza sie stycznie do strumienia glównego recyr¬ kulacyjnej mieszanki paliwowej, z predkoscia do 70 m/sek. Szybkosc wyplywajacej strugi mieszanki 15 jednorodnej jest dwa razy wieksza od predkosci spalania skladników paliwa. Spalanie mieszanki paliwowej polega na wypalaniu skladników paliwa w obszarze turbulentnym, przy czym obszar ten przy intensywnym procesie mieszania jest rozwinie- 20 ty na cala komore ogniowa 9. Pozwala to na osia¬ gniecie temperatury powierzchni czaszy kotla 1 do 530°C lub powyzej.Spaliny sa odprowadzane równomiernie na calym obwodzie komory ogniowej 9 za pomoca kanalów 25 spalin 12 w wyniku uksztaltowania sie róznicy ci¬ snien, wytworzonej ze skladowej stycznej predkosci wirujacego strumienia spalin i ciagu kominowego, usytuowanego na stronie przeciwnej. W ten sposób mniejsza predkosc obwodowa naprzeciw kanalu 14, 30 odprowadzajacego spaliny, wytwarza mniejszy gra¬ dient cisnienia od skladowej predkosci stycznej. Na stronie przeciwnej, gdzie jest mniejszy ciag komi¬ nowy, gradient ten jest wytwarzany ze skladowej predkosci obwodowej i w ten sposób uzyskuje sie 35 równomierny przeplyw na calym obwodzie komory ogniowej 9.W celu ograniczenia wydmuchiwania plomienia z komory ogniowej korzystniejszym jest utrzymanie w niej podcisnienia, wynoszacego 2 mm slupa wo- 40 dy. W zaleznosci od potrzeb technologicznych przy rafinacji olowiu w piecu kociolkowym prowadzi sie skokowa regulacje palników, przez wylaczanie cze¬ sci dysz lub przez stosowanie palników o róznych wydajnosciach. Sposób i urzadzenie wedlug wyna- 45 lazku znajduje równiez zastosowanie do opalania innych urzadzen grzewczych. 50 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób opalania pieców kociolkowych do rafi¬ nacji zwlaszcza olowiu, polegajacego na tym, ze mieszanke paliwowa wprowadza sie z duza pred¬ koscia do komory ogniowej i przez wykorzystanie 55 energii kinetycznej strumienia mieszanki paliwo¬ wej, tworzy sie zwrotny wymuszony przeplyw spa¬ lin, stabilizujacy proces wypalania skladników pal¬ nych paliwa w turbulentnym obszarze spalania we¬ dlug patentu 52493, znamienny tym, ze mieszanke 60 palna wprowadza sie palnikami do komory ognio¬ wej stycznie do strumienia glównego strugi palnej z predkoscia wieksza od predkosci spalania, przy czym proces wypalania skladników paliwa obejmuje cala komore ogniowa w strumieniu recyrkulacyj- 65 nym wokól kotla, a powstale spaliny odprowadza65709 sie równomiernie na calym obwodzie komory ognio¬ wej kanalami spalinowymi.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w zaleznosci od potrzeb technologicznych prowadzi sie skokowa regulacje palników, przy czym w przy¬ padku opalania gazem ziemnym przy cisnieniu oko¬ lo 0,5 atmosfery wylacza sie czesc dysz, lub stosuje sie palniki o róznych wydajnosciach.

3. Urzadzenie do opalania pieców kociolkowych wedlug zastrz. 1 i 2, zawierajace: kociol, kanaly spalin, komore ogniowa oraz palniki z dyszami, usy¬ tuowanymi naprzeciw przeslony z otworem, zna- 6 mienne tym, ze wokól kotla (1), najkorzystniej po¬ wyzej dna kotla (1), w jednym rzedzie jest umie¬ szczonych kilka wysokopreznych palników (10), usytuowanych symetrycznie w obudowie ceramicz- 5 nej (6) komory ogniowej (9), zabudowanych stycz¬ nie do strumienia glównego, recyrkulacyjnej mie¬ szanki paliwowej, przy czym w górnej czesci ko¬ mory ogniowej (9) w równych odleglosciach od sie¬ bie, sa usytuowane promieniowo kanaly spalino- 10 we (12), które lacza komore ogniowa (9) z obwo¬ dowym kanalem spalin (12) odprowadzajacym spa¬ liny do czopucha.KI. 24b,8/01 65709 MKP F23d 9/00 Fig. 1 Fig. 2KI. 24b, 8/01 65709 MKP F23d 9/00KI. 24b, 8/01 65709 MKP F23d 9/00 KZG 1, z. 264/72 — 190 Cena zl 10.— PL PL