Pierwszenstwo: 73640 KI. 24g, 4/03 Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 29.03.1975 MKP F23j 9/00 CZYTELNIA Urzedu Potantowogo nulu towmytrt^i mm Twórca wynalazku: Andrzej Sadowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Miejskie Przedsiebiorstwo Gospo¬ darki Cieplnej, Wroclaw (Polska) Sposób zapobiegania powstawania osadów smólki w niskotemperaturowych kotlach opalanych koksem i weglem Przedmiotem wynalazku jest sposób zapobiegania powstawania osadów smólki w niskotemperaturo¬ wych kotlach kotlowni wodnych pompowych opa¬ lanych koksem i weglem.Zjawisko osadzenia sie w kanalach spalinowych i na wewnetrznych scianach palenisk niskotempe¬ raturowych kotlów wystepuje zawsze w przypad¬ ku stosowania jako paliwa mieszanki koksowo-we- glowej lub samego wegla.Stwierdzono, ze juz 2 mm warstwa osadów smólki zwieksza zuzycie opalu o okolo 40%, a w rzeczywistosci po zakonczeniu sezonu ogrzewczego grubosc tej warstwy niejednokrotnie okazuje sie wieksza. Tak wiec z uplywem okresu eksploata¬ cji kotla spalajacego mieszanke koksowo-weglowa na skutek systematycznego narastania warstwy osadów i smólki stopniowo obniza sie sprawnosc kotla. Stwarza to potrzebe okresowego usuwania osadów smólki za pomoca 'czyszczarki zebatkowej oraz posilkowo recznie za pomoca skrobaków. Z tym,, w przypadku kotlów zeliwnych, zwiazana jest koniecznosc calkowitego demontazu kotla na po¬ szczególne elementy, ich transportu na zewnatrz kotlowni, czyszczenia oddzielnych czlonów lub pól- czlonów, ponownego transportu do kotlowni i montazu kotla. Sposób ten wymagal przerwania eksploatacji kotla, powodowal zuzywanie sie ele¬ mentów kotla na skutek demontazu i ponoiwnego • montazu oraz odznaczal sie duza pracochlonnoscia.Powaznym krokiem naprzód jest objety polskim 20 30 patentem nr 62 058 sposób usuwania osadów smól¬ ki nie wymagajacy demontazu kotla, a polegajacy na odspajaniu warstwy smólki od scianki wlasci¬ wej czlonu lub pólczlonu za pomoca plomienia palnika gazowego i usuwaniu pozostalych resztek osadów za pomoca szczotki wyciorowej natychmiast po przerwaniu podgrzewu, przy czym proces zlo¬ kalizowanego podgrzewu nalezalo prowadzic w warunkach dobrego ciagu kominowego i po pod¬ grzaniu wody w kotle do temperatury powyzej 50°C.Celem niniejszego wynalazku jest osiagniecie je¬ szcze dalszego postepu polegajacego na wyelimino¬ waniu koniecznosci okresowego usuwania osadów smólki z kanalów spalinowych i .wewnetrznych scian palenisk niskotemperaturowych kotlów po¬ przez niedopuszczenie w ogóle do powstawania tychze osadów smólki w trakcie eksploatacji kot¬ lów.Wymagajacy rozwiazania zagadnieniem technicz¬ nym jest opracowanie takiego sposobu prowadze¬ nia procesu spalania mieszanki koksowo-weglowej lub wegla w kotlach niskotemperaturowych wod¬ nych w ciagu calego okresu grzewczego, który za¬ pewnialby osiagniecie wytyczonego celu.Znany i dotychczas powszechnie stosowany spo¬ sób prowadzenia eksploatacji tego rodzaju kotlów polega na utrzymywaniu przez caly okres grzew¬ czy zaleznie od temperatury powietrza zewnetrz¬ nego zmiennych i w ciagu 80% tego okresu sto- 73 64073 3 sunkowo niskich temperatur wody grzejnej w kot¬ lach, odpowiadajacych temperaturom wody grzej¬ nej podawanej do instalacji centralnego ogrzewa¬ nia. Sposób ten powoduje intensywne zarastanie palenisk i kanalów spalinowych osadami smólki i w nastepstwie koniecznosc ich usuwania o czym. wyzej bardziej szczególowo byla juz mowa.Sposób wedlug wynalazku stosownie do posta¬ wionego do rozwiazania zagadnienia technicznego polega na utrzymywaniu przez caly okres grzew¬ czy w kotlach niskotemperaturowych opalanych koksem i weglem w przyblizeniu stalej tempera¬ tury wody grzejnej w granicach maksymalnie do¬ puszczalnych, ta jest okolo 90°C, bez wzgledu na wysokosc temperatury powietrza zewnetrznego, tak aby temperatura wewnetrznych scian i kanalów spalinowych kotlów omywanych przez spaliny zna¬ cznie .przekraczala temperature punktu rosy spa¬ lin.Wisaieznoici oj* temperatury powietrza zewnet¬ rznego* feguluje" sie natomiast temperatura wody w zladzie centralnego ogrzewania, a to stosujac uklad skladajacy sie z zamontowanego na glów¬ nym przewodzie zasilajacym lub powrotnym wody grzejnej dwudrogowego zaworu regulacyjnego i polaczonego z nim poza kotlami przewodu pod¬ mieszania, równiez polaczonym z przewodem zasi¬ lajacym lub powrotnym.Tak wiec poprzez prowadzenie zmiennego prze¬ plywu wody przez kotly z równoczesnym zacho¬ waniem stalego przeplywu wody przez zlad cen¬ tralnego ogrzewania uzyskuje sie stala wysoka temperature wody w kotlach i spelnienie innych wymaganych procesem ogrzewania parametrów.Przedstawiony sposób posiada szereg istotnych zalet. Przy skutecznym zapewnieniu calkowitego wyeliminowania powstawania osadów smólki na wewnetrznych scianach palenisk i kanalów spali¬ nowych kotlów niskotemperaturowych nie wyma¬ ga wprowadzania zmian konstrukcji samego kotla, a obsluga dodatkowo wprowadzonego wyposaze¬ nia instalacji jest stosunkowo prosta.W okresie dodatnich temperatur powietrza ze¬ wnetrznego sposób wedlug wynalazku pozwala na efektywne spalanie niewielkich ilosci paliw stalych przy duzych wielkosciach palenisk kotlów, a to na skutek mozliwosci ograniczenia ilosci wody prze¬ plywajacej przez kociol, a zarazem znacznego pod¬ niesienia jej temperatury. Uzyskuje sie wiec wy¬ soka sprawnosc kotla w ciagu calego sezonu grzew¬ czego. Wystepuje tu niespotykany w innych roz¬ wiazaniach efekt techniczny pozwalajacy na zmniejszenie wystepujacego dotychczas zuzycia pa¬ liw stalych na drodze poprawienia procesu spala¬ nia bez potrzeby stosowania pelnego obciazenia cieplnego kotla.Jeszcze inna zaleta jest mozliwosc dodatkowego podwyzszenia temperatury wody powracajacej do kotlów przez podlaczenie instalacji zasilajacej uklad cieplej wody uzytkowej bez koniecznosci za¬ stosowania wydzielonego kotla, a to przez podla¬ czenie przewodu zasilajacego uklad cieplej wody uzytkowej do glównego przewodu wody goracej wychodzacej z kotlów, lecz przed przewodem pod- mieszania i podlaczenia przewodu powrotnego tego ukladu przed pompa cyrkulacyjna zamontowana 640 4 w tym przypadku kazdorazowo na glównym prze¬ wodzie powrotnym instalacji centralnego ogrzewa¬ nia.Po zamontowaniu dwudrogowego zaworu regu- 5 lacyjnego ma glównym przewodzie zasilajacym lub powrotnym, tak, aby znajdowal sie pomiedzy kot¬ lami, lub kotlem, a pompa cyrkulacyjna oraz po podlaczeniu przewodu podmieszania laczacego króciec zaworu regulacyjnego z glównym przewo- 10 dem zasilajacym lub powrotnym, przeciwleglym do miejsca usytuowania zaworu regulacyjnego, na¬ lezy uruchomic kotlownie. Najipierw przeprowadza sie znane czynnosci wstepne zwiazane ze spraw¬ dzeniem urzadzen kotlowni wodnej pompowej. W 15 miare przyrostu temperatury wody w kotlach, lub w kotle recznie lub automatycznie ustawia sie za¬ wór regulacyjny w taki sposób, aby temperatura wody zasilajacej zlad centralnego ogrzewania uzy¬ skana w wyniku zmieszania wody powrotnej z 2fr woda goraca wychodzajea z-Hkotlew, odpowiadala parametrom wynikajacym z wysokosci tempera¬ tury powietrza zewnetrznego. Przykladowo 50% wody grzewczej moze przeplywac przez kociol, a pozstale 50% przez przewód podmieszania. Jedno- *5 czesnie temperatura wody grzejnej w kotlach po¬ winna byc utrzymywana w granicach maksymalnie dopuszczalnych to jest okolo 90°C. Po osiagnieciu wymienionych parametrów wody grzewczej w kot¬ lach i obiegowej w instalacji centralnego ogrzewania 30 obsluga kotlowni utrzymuje Je samym procesem palenia w kotlach bez potrzeby przestawiania za¬ woru regulacyjnego. Równiez przy kilkustopnio¬ wym obnizeniu sie temperatury powietrza zew¬ netrznego przestawienie zaworu regulacyjnego nie 35 zawsze jest konieczne, gdyz temperatura wody grzewczej w kotlach moze byc okresowo obnizo¬ na do 80°C bez ujemnych skutków w zakresie osa¬ dzania sie smólki w kotlach. Przy spadku tempe¬ ratury powietrza zewnetrznego ponizej —11°C za- 40 wór regulacyjny powinien znajdowac sie w takim polozeniu aby calosc wody cyrkulacyjnej w zla¬ dzie centralnego ogrzewania przeplywala przez kot¬ ly, poniewaz dla tego zakresu temperatur powie¬ trza zewnetrznego temperatura wody w kotlach 45 przekracza 80°C, co z kolei uniemozliwia wytra¬ canie sie smólki w kotlach.Zgodnie bowiem ze sposobem wedlug wynalaz¬ ku ilosc wody przeplywajacej przez kociol jest tym mniejsza, im wyzsza jest temperatura po- 50 wietrza zawnetrznego. Dlatego tez w kotle naste¬ puje bardzo szybki iproces wymieszania sie malej ilosci wody, o stosunkowo niskiej temperaturze, powracajacej z instalacji centralnego ogrzewania, z duza masa goracej wody stanowiaca pojemnosc 55 wewnetrzna kotla. Uniemozliwia to powstawanie osadów smólki równiez w dolnych partiach kotla. PLPriority: 73640 KI. 24g, 4/03 Application announced: 30/05/1973 Patent description was published: 29/03/1975 MKP F23j 9/00 READING ROOM Urzedu Potantowogo nulu towmytrt ^ i mm Inventor: Andrzej Sadowski Authorized by a provisional patent: Miejskie Przedsiebiorstwo Gospodarki Cieplnej, Wroclaw ( Poland) Method of preventing tar deposits from forming in low-temperature coke and coal-fired boilers The subject of the invention is a method for preventing tar deposits from forming in low-temperature boilers for water pump boilers fired with coke and coal. The phenomenon of deposition in flue gas ducts and on internal walls of furnaces In boilers there is always a coke-coal mixture or coal alone as fuel. It has been found that already a 2 mm layer of tar sediment increases fuel consumption by about 40%, and in fact, after the end of the heating season, the thickness of this layer often turns out to be bigger. Thus, with the expiration of the period of operation of the boiler burning the coke-coal mixture, the boiler efficiency gradually decreases due to the systematic build-up of sediment and tar layer. This creates the need to periodically remove tar deposits with a rack cleaner and manually with scrapers. Therefore, in the case of cast iron boilers, it is necessary to completely disassemble the boiler into individual elements, transport them outside the boiler room, clean separate parts or semi-parts, transport them back to the boiler room and install the boiler. This method required interrupting the operation of the boiler, caused wear of the boiler components due to disassembly and repetitive assembly, and was very labor-intensive. A significant step forward is the method of removing tar deposits, covered by the Polish patent No. 62 058, which does not require disassembly of the boiler, a consisting in detaching the tar layer from the property wall of a component or a semi-member with the use of a gas burner flame and removing the remaining sediment residues with a ram brush immediately after stopping heating, while the process of complex heating should be carried out in conditions of good chimney draft and under Heating the water in the boiler to a temperature above 50 ° C. The aim of the present invention is to achieve even further progress, consisting in eliminating the necessity of periodic removal of tar deposits from the flue gas ducts and internal walls of the furnaces of low-temperature boilers by preventing the formation of these tar deposits The technical problem that requires a solution is to develop such a method of carrying out the combustion process of the coke-coal mixture or coal in low-temperature water boilers throughout the heating period, which would ensure the achievement of the set goal. The hitherto commonly used method of operating this type of boilers consists in maintaining, depending on the temperature of the outside air, variable throughout the entire heating period and during 80% of this period relatively low temperatures of heating water in the boilers, corresponding to temperatures of the heating water fed to the central heating system. This method causes intensive overgrowing of furnaces and flue gas channels with tar sediments and, consequently, the necessity to remove them. The method according to the invention, according to the technical problem, consists in keeping the heating in low-temperature boilers fired with coke and coal at a constant temperature of the heating water within the maximum permissible limits for the entire heating period, this is about 90 ° C, regardless of the temperature of the outside air, so that the temperature of the internal walls and flue gas passes of the boilers washed by the flue gas significantly exceeds the temperature of the flue gas dew point. The temperature value of the outside air * regulates " on the other hand, the temperature of the water in the central heating system, and this using a system consisting of a two-way control valve mounted on the main supply or return pipe of the heating water and a mixing pipe connected to it outside the boilers, also connected to the supply or return pipe So by running a variable pr water flow through the boilers with simultaneous maintenance of a constant flow of water through the central heating system, a constant high temperature of water in the boilers and meeting other parameters required by the heating process are achieved. The presented method has a number of significant advantages. While effectively ensuring the complete elimination of the formation of tar deposits on the inner walls of furnaces and flue gas ducts of low-temperature boilers, it does not require any changes in the structure of the boiler itself, and the operation of the additionally introduced system equipment is relatively simple. According to the invention, it allows for efficient combustion of small amounts of solid fuels with large-sized furnaces of boilers, due to the possibility of limiting the amount of water flowing through the boiler, and at the same time significantly increasing its temperature. Thus, a high boiler efficiency is achieved throughout the heating season. There is a technical effect, unprecedented in other solutions, that allows to reduce the existing consumption of solid fuels by improving the combustion process without the need to apply the full thermal load of the boiler. Another advantage is the possibility of an additional increase in the temperature of the water returning to the boilers by connecting the installation supplying the domestic hot water system without the need to use a separate boiler, that is by connecting the supply pipe to the hot water system to the main hot water pipe coming out of the boilers, but before the mixing pipe and connecting the return pipe of this system before the circulating pump is installed 640 4 in this case, in each case on the main return pipe of the central heating system. After installing the two-way control valve, it has the main supply or return pipe, so that it is located between the boilers or boiler, and the circulation pump and after connecting the mixing pipe connecting the control valve stub with the main supply or return pipe, opposite to the location of the control valve, the boiler rooms should be started. First, the known preliminary work for the inspection of the water pump boiler equipment is carried out. With the increase of water temperature in the boilers, or in the boiler, the control valve is set manually or automatically in such a way that the temperature of the water feeding the central heating plant obtained by mixing the return water with the 2-fraction of hot water leaves the boiler, corresponding to parameters resulting from the height of the outside air temperature. For example, 50% of the heating water can flow through the boiler and the remaining 50% through the mixing line. At the same time, the temperature of the heating water in the boilers should be kept within the maximum permissible limits, ie around 90 ° C. After the above-mentioned parameters of the heating water in the boilers and the circulating water in the central heating installation are achieved, the operation of the boiler room maintains them by the burning process in the boilers without the need to adjust the control valve. Also, when the outside air temperature drops several times, it is not always necessary to adjust the control valve as the temperature of the heating water in the boilers may be temporarily lowered to 80 ° C without any negative effects on tar deposit in the boilers. When the temperature of the outside air drops below -11 ° C, the control valve should be in such a position that all the circulating water in the central heating basin flows through the boilers, because for this temperature range of the outside air the water temperature in the boilers 45, it exceeds 80 ° C, which in turn prevents the precipitation of the tar in the boilers, because according to the method according to the invention, the amount of water flowing through the boiler is less, the higher the temperature of the outside air. Therefore, in the boiler there is a very fast and process of mixing a small amount of water, at a relatively low temperature, returning from the central heating system, with a large mass of hot water constituting the internal volume of the boiler. This prevents the formation of tar deposits also in the lower parts of the boiler. PL