CS268510B2

CS268510B2 - Boiler for waste fuels

Info

Publication number: CS268510B2
Application number: CS823462A
Authority: CS
Inventors: Jozsef Ing Banfi
Original assignee: Energiagazdalkodasi Intezet
Priority date: 1981-05-12
Filing date: 1982-05-12
Publication date: 1990-03-14
Also published as: HU188091B; PL236401A1; DD202936A5; RO83774B; RO83774A; CS346282A2; BG43868A3

Description

Vynález se vztahuje na kotel, který se vytápí odpadními palivy, a který je opatřen bubne· kotle, konvekční výhřevnou plochou a prostorem sálání ohraničeným trubkovými stěnami.The invention relates to a boiler which is heated by waste fuels and which is provided with a boiler drum, a convectional heating surface and a radiation space enclosed by a tube wall.

Ke spalování hořlavých odpadů Jsou dne® používány téměř výhradně tradiční kotle na spalování uhlí nebo na spalování uhlovodíku, na nichž jaou provedeny menší úpravy. Tyto, např. třístupňové kotle, jsou doplněny chlazeným, jednoproudým, nástavným předním díle·, který je uapořádán nad topeniště·, a jehož komory vyúatují do bubnu kotle, který je opatřený plamenci a trubkami kouřových plynů. Tento néatavný přední díl má zpravidla aalé rozměry, avšak je uspořádán ve všech případech před bubnem kotle s plamenci jako jejich nástavec.For the combustion of combustible wastes Almost exclusively conventional boilers for coal or hydrocarbon combustion are used on the day®, with minor modifications. These, for example three-stage boilers, are complemented by a cooled, single-flow, extending front piece · which is arranged above the furnace · and whose chambers are removed into a boiler drum provided with flame tubes and flue gas pipes. This non-sealing front part is generally of a small size, but in all cases it is arranged in front of the drum of the boiler with the flame tubes as their extension.

Kotle způsobilé pro spalování odpadů potřebují přídavné pomocné nebo náhradní topeniětě. Hořáky tohoto topeniště jaou ponejvíce napájeny olejem nebo plynem a mohou být umístěny jen naproti plamenci, aby bylo možné zamezit styku plamene s čelní stranou bubnu kotle· Jak je všeobecně známo, je plamenec velice zatížený, kritický konstrukční díl kotlů, □ak je z výše uvedeného zřejmé, má prostor sálání nutně malé rozměry. V důsledku toho nemohou být produkty spalování, tj· kouřové plyny, dostatečně ochlazovány, což má pak za následek nepřijatelné a rychlé usazování látek, které jsou obsažené v kouřovém plynu, na stěnách trubek, v plamenci a v trubkách kouřových plynů. Kotle, které jsou dosud všeobecně používány, se tedy poměrně rychle zanášejí a čištěním se nemůže tato usazenina nejčastěji odstranit vůbec, nebo se čištění může provádět jen se značnými těžkostmi, avšak v žádném případě jej nelze provádět s nutnou efektivitou. Čistící zařízení potřebují velké množství páry nebo stlačeného vzduchu a jejich pořizovací náklady jsou navíc velmi vysoké. Efektivita čištění je dále pro pevně přilnutý popel nevyhovující. Tradiční kotle mohou být proto čištěny jen pokud jaou mimo provoz, a to mechanickým nebo chemickým způsobem, což je jednak spojeno s vysokými náklady a Jednak ruší chod provozu kotle.Boilers capable of incineration need additional auxiliary or replacement heaters. The burners of this furnace are mostly oil or gas powered and can only be placed opposite the flame tube to avoid flame contact with the front of the boiler drum. Obviously, the radiation space necessarily has small dimensions. As a result, the combustion products, ie the flue gases, cannot be sufficiently cooled, which in turn results in an unacceptable and rapid deposition of the substances contained in the flue gas, on the walls of the tubes, in the flame tube and in the flue gas tubes. Thus, the boilers that are still in general use are clogged up relatively quickly, and this cleaning cannot be removed most often at all, or cleaning can be carried out only with considerable difficulty, but in no case can it be carried out with the necessary efficiency. Cleaning systems need a large amount of steam or compressed air and their acquisition costs are very high. Furthermore, cleaning efficiency is unsatisfactory for tightly adhered ash. Traditional boilers can therefore only be cleaned when they are out of operation, either mechanically or chemically, which is both costly and interferes with the operation of the boiler.

Vynález si klade za cíl odstranění výše zmíněných nedostatků známých kotlů a vytvoření takového kotle na odpadní paliva, v němž by mohly být spalovány hořlavé odpady 8 větším tepelným ziskem, přičemž by nevznikaly na stěnách a trubkách pokud možno žádné usazeniny. Základ vynálezu přitom spočívá ve zvětšení prostoru sálání kotle, protože těžkosti známých řešení vyplývají právě z příliš malých rozměrů tohoto prostoru sálání.It is an object of the present invention to overcome the aforementioned drawbacks of the known boilers and to provide such a waste fuel boiler in which combustible wastes 8 could be burned with greater heat gain while avoiding as much as possible deposits on the walls and pipes. The basis of the invention is to increase the radiation space of the boiler, since the difficulties of the known solutions result from the too small dimensions of this radiation space.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje a vytčený cíl řeší kotel na odpadní paliva sestávající z topeniště vytápěného odpadníni palivy, bubnu kotle s konvekční výhřevnou plochou a z prostoru sálání ohraničeného trubkovými stěnami, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že konvekční výhřevná plocha je uspořádána v bubnu kotle, který Je umístěn asymetricky vedle prostoru sálání, ke kterému je připojen, přičemž délka bubnu kotle je menší než délka prostoru sálání.The aforementioned drawbacks are overcome and the object is solved by a waste fuel boiler consisting of a furnace of a heated fuel debris, a drum of a boiler with a convective heating surface and a radiating area bounded by a tubular wall according to the invention. which is located asymmetrically next to the radiation space to which it is connected, wherein the length of the boiler drum is less than the length of the radiation space.

Podle vynálezu je výhodné, že konvekční výhřevná plocha bubnu kotle má vstup kouřových plynů na opačné straně, než je Jejich vstup do prostoru sálání, a výstup kouřových plynů na téže straně Jako jejich vstup do prostoru sálání.According to the invention, it is advantageous that the convection heating surface of the boiler drum has an inlet of flue gases on the opposite side to their inlet to the radiation chamber and an outlet of flue gases on the same side as their inlet to the radiation chamber.

Další výhodné provedení spočívá v tom, že konvekční výhřevná plocha bubnu kotle oá jak vstup tak i výstup kouřových plynů na opačné straně, než je Jejich vstup do prostoru sálání.Another advantageous embodiment consists in that the convective heating surface of the boiler drum has both the inlet and the outlet of the flue gases on the side opposite to their entrance to the radiation space.

Rovněž Je výhodné, že buben kotle Je podepřen spádovými trubkami trubkových stěn ohraničujících prostor sálání.It is also advantageous that the boiler drum is supported by downpipe tubes of the tube walls delimiting the radiation space.

Jedno výhodné provedení kotle podle vynálezu spočívá v tom, že v čelní trubkové stěně nebo v zadní trubkové stěně je umístěna pomocná hořáková jednotka na olej, plyn nebo uhelný prach.An advantageous embodiment of the boiler according to the invention is that an auxiliary burner unit for oil, gas or coal dust is arranged in the front pipe wall or in the rear pipe wall.

Kotel podle vynálezu může být s výhodou proveden tak, že zadní trubková stěna tvořící dno prostoru sálání je zčásti vytvořena Jako mříž, pod níž je prostor pro popel na zachycování a odstraňování pevných nečistot·The boiler according to the invention can advantageously be designed in such a way that the rear tubular wall forming the bottom of the radiation chamber is partly designed as a grille, under which there is space for ash to collect and remove solid impurities.

Výhoda konstrukčního uspořádání kotle na odpadní paliva podle vynálezu spočívá zejména v tom, že velikost prostoru sálání se muže rozšiřovat prakticky libovolně, aniž by byl omezován bubnem kotle jako dosud· Proudění kouřových plynů může být přitom jednoduché, přičemž jeho směr je v bubnu kotle opačný než v prostoru sálání· Kouřové plyny mohou také proudit dvojitě, přičemž proud v konvekční výhřevné ploše je nejprve směrován proti proudění v prostoru sálání a pak je s ním rovnoběžný·The advantage of the construction of the waste fuel boiler according to the invention lies in the fact that the size of the radiation space can be expanded virtually as much as possible without being limited by the boiler drum as before. in the radiation space · The flue gases can also flow in double, with the current in the convectional heating surface being first directed upstream in the radiation space and then parallel to it ·

Z asymetrického uspořádání bubnu kotle vyplývá také ta přednost, že podepřením bubnu kotle spádovými trubkami stěn se uspoří obvyklá podpěrná konstrukce, což podstatně zjednodušuje vnitřní konstrukci kotle· *The asymmetrical arrangement of the boiler drum also results in the fact that supporting the boiler drum with the downpipe of the walls saves the usual support structure, which greatly simplifies the internal construction of the boiler.

Další podrobnosti a výhody kotle na odpadní paliva podle vynálezu budou popsány v následujícím textu na základě příkladů provedení a ve vztahu к připojeným výkresům, na kterých představuje:Further details and advantages of the waste fuel boiler according to the invention will be described below with reference to the exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings, in which:

obr· 1 - příkladné provedení kotle podle vynálezu v příčném řezu, obr· 2 - kotel dle obr· 1 v podélném řezu, obr· 3 - Jednoduchý průchod kouřových plynů kotlem a obr· 4 - dvojitý průchod kouřových plynů kotlem podle vynálezu· □ak Je z obrázků zřejmé, Je к topeništi 1. vytápěnému odpady připojen prostor 2 sálání kotle· Prostor 2 sálání kotle Je bočně ohraničen chlazenými trubkovými stěnami 3, 4 a 5, které Jsou spojené s topeništěm 1_ rámem komory vytvořeným ze spodních trubkových komor 6.fig. 1 - exemplary embodiment of the boiler according to the invention in cross section, fig. 2 - boiler according to fig. 1 in longitudinal section, fig. 3 - single flue gas passage through the boiler and fig. 4 - double flue gas passage through the boiler according to the invention It is apparent from the figures that the boiler radiating space 2 is connected to the furnace 1. The boiler radiating space 2 is laterally bounded by the cooled pipe walls 3, 4 and 5, which are connected to the furnace 1 of the chamber frame formed from the lower pipe chambers 6.

Vně trubkové stěny 3, tj· dle obr· 1 stěny pravé, to znamená vně prostoru 2 sálání, Je uspořádán buben 8 kotle, přičemž uspořádání je vzhledem к prostoru 2 sálání nesymetrické a rovnoběžné· Buben 8 je podepřen spádovou trubkou 10 trubkových stěn 3, 4 a 5, což Je umožněno právě uspořádáním bubnu 8 kotle vně prostoru £ sálání· Toto opatření způsobuje, že oddělená nosná konstrukce bubnu 8 kotle Je nadbytečná, čímž může být kotel z mechanického hlediska podstatně zjednodušen. Spádové trubky 10 jsou к sobě navzájem spojené komorou 11·A boiler drum 8 is arranged outside the tubular wall 3, i.e. outside the radiation chamber 2, according to FIG. 1, a boiler drum 8 is provided, the arrangement being asymmetrical and parallel to the radiation chamber 2. The drum 8 is supported by the downcomer 10 of the pipe walls 3. 4 and 5, which is made possible by the arrangement of the boiler drum 8 outside the radiation space. This measure causes the separate support structure of the boiler drum 8 to be superfluous, whereby the boiler can be substantially simplified mechanically. The downcomer 10 is connected to each other by the chamber 11.

V bubnu 8 kotle je vestavěna konvekční výhřevná plocha 9, která Je vytvořena z trubek kouřového plynu· Mezi bubnem 8 kotle a zadní trubkovou stěnou 5 je navržena vratná komora 7 pro kouřové plyny. Tato zadní trubková stěna 5 má nejen svislé, nýbrž i Jednu skloněnou plochu, přičemž tato posledně Jmenovaná skloněná plocha je vytvořena Jako část dna prostoru 2 sálání a Je provedena např. Jako mřížoví. Pod touto částí zadní trubkové stěny 5 Je upraven prostor 12 pro popel.A convection heating surface 9 is built into the boiler drum 8, which is made up of flue gas pipes. A return flue gas chamber 7 is provided between the boiler drum 8 and the rear pipe wall 5. This rear pipe wall 5 has not only a vertical but also a single inclined surface, the latter inclined surface being formed as part of the bottom of the radiation space 2 and, for example, as a lattice. Below this part of the rear pipe wall 5, an ash space 12 is provided.

Hořlavá odpadní paliva Jsou spalována v topeništi a produkty spalování proudí do prostoru 2. sálání· Zde odevzdávají tyto produkty spalování své teplo sáláním, přičemž teplota klesá pod teplotu měknutí popílku. Produkty spalování mezitím proudí ve směru vratné komory 7. Obsah pevných látek může na konci prostoru 2 sálání propadnout skloněnou mřížovou částí zadní trubkové stěny 5 do prostoru 12 pro popel, kde se obsah těchto pevných látek shromažďuje a odkud se pak může tento popel odstraňovat.Combustible Waste Fuels They are burned in the furnace and the combustion products flow into the 2nd radiation area. Here, these combustion products transfer their heat by radiation, while the temperature drops below the softening temperature of the fly ash. The combustion products meanwhile flow in the direction of the return chamber 7. The solids content at the end of the radiation chamber 2 can fall through an inclined lattice portion of the rear tube wall 5 into the ash space 12 where the solids content collects and from which ash can be removed.

produkty spalování dále přicházejí vratnou komorou 7 do kouřových trubek konvekční výhřevné plochy 9. Produkty spalování zde ale mají nižší teplotu, než je teplota měknutí popílku, popílek Je tedy Již v pevném stavu, a proto se tento popílek nemůže usazovat na stěny trubek konvekční výhřevné plochy 9. Produkty spalování opouštějí konečně buben 8 kotle hrdlem kouřových plynů, které není na obrázcích znázorněno.the combustion products further pass through the return chamber 7 into the flue pipes of the convective heating surface 9. However, the combustion products here have a lower temperature than the softening temperature of the fly ash, the fly ash is therefore already solid, and therefore the fly ash cannot settle 9. Finally, the combustion products leave the boiler drum 8 through the flue gas neck, which is not shown in the figures.

Na obrázku 3 a 4 jsou zobrazeny prostor 2 sálání a buben 8 kotle ve 8chematickém pohledu pro dvě varianty provedení. Na levé straně Je uskutečněn Jeden Jednoduchý a na pravé straně obrázku Jeden dvojitý tah kouřového plynu v bubnu 8 kotle. V prvnímFigures 3 and 4 show the radiation space 2 and the boiler drum 8 in an 8-schematic view for two variants of the embodiment. On the left there is One Single and on the right side of the picture One double stroke of the flue gas in the drum 8 of the boiler. In the first

CS 268510 82 případě je směr proudění v bubnu 8 kotle opačný než je směr proudění v prostoru 2 sálání. Produkty spalování jdou jednoduše bubnem 8 kotle a opouštějí zařízení. V druhém případě jsou produkty spalování vedeny bubnem 8 kotle dvojnásobně, přičemž směry proudění jsou orientovány nejprve opačně a pak stejnosměrně jako v prostoru 2 sálání.In this case, the flow direction in the boiler drum 8 is opposite to the flow direction in the radiation space 2. The combustion products simply pass through the boiler drum 8 and leave the plant. In the latter case, the combustion products are guided twice in the boiler drum 8, the flow directions being initially directed in the opposite direction and then in the same direction as in the radiation space 2.

Kotel na odpadní paliva podle vynálezu může být také vytápěn smíšeným palivem, pro tento účel může být v boční trubkové stěně 4 nebo v zadní trubkové stěně 5 vestavěná pomocná nebo náhradní hořáková jednotka, která může být vyhřívána známým způsobem olejem, plynem nebo uhelným prachem. Vytvořením prostoru £ sálání podle vynálezu se zajistí к tomuto účelu potřebná vhodná délka prostoru 2 sálání. To je umožněno uspořádáním bubnu 8 kotle vně prostoru 2 sálání.The waste fuel boiler according to the invention can also be heated with mixed fuel, for this purpose, an auxiliary or replacement burner unit can be installed in the side tube wall 4 or in the rear tube wall 5, which can be heated in known manner by oil, gas or coal dust. By providing the radiation space 6 according to the invention, a suitable length of the radiation space 2 is required for this purpose. This is made possible by arranging the boiler drum 8 outside the radiation space 2.

Provedení bubnu 8 kotle podle vynálezu má ještě další přednosti. Зак bylo již dříve zmíněno, obsahuje toto provedení konvekční výhřevnou plochu 9 ve formě trubek kouřových plynů, čímž se výroba zřetelně zjednoduší a náklady na ní se zredukují. Další výhoda spočívá v tom, že lze provést úplné zplynění. Trubkové stěny 3, 4 a 5 prostoru 2 sálání a trubky konvekční výhřevné plochy 9 jsou dobře přístupné, následkem toho dobře čistitelné, kontrolovatelné a v případě nutnosti i vyměnitelné.The embodiment of the boiler drum 8 according to the invention has further advantages. As previously mentioned, this embodiment comprises a convectional heating surface 9 in the form of flue gas tubes, whereby production is clearly simplified and costs are reduced. Another advantage is that complete gasification can be carried out. The tubular walls 3, 4 and 5 of the radiation space 2 and the convection heating surface 9 tubes are easily accessible, consequently easily cleaned, inspected and, if necessary, replaceable.

□edna z velkých předností kotle na odpadní paliva podle vynálezu spočívá dále v tom, že vytvořením prostoru 2 sálání o libovolné délce může být kotel přizpůsoben běžnému stávajícímu topeništi £ i stávajícímu odpadnímu palivu. Jinými slovy to znamená, Že tím se lze přiblížit optimu spalování všech odpadů, aniž by se musely vzít v úvahu nedostatky a těžkosti známých řešení.One of the great advantages of the waste fuel boiler according to the invention is further that by providing a radiator space 2 of any length, the boiler can be adapted to a conventional existing furnace 6 or to an existing waste fuel. In other words, this means that it is possible to approximate the optimum incineration of all waste without taking into account the shortcomings and difficulties of the known solutions.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A waste fuel boiler comprising a waste fuel-fired furnace, a boiler drum with a convectional heating surface and a radiation space enclosed by a tube wall, characterized in that the convectional heating surface (9) is arranged in a boiler drum (8) which is placed asymmetrically adjacent to the radiation chamber (2) to which it is attached, the length of the drum (8) being smaller than the length of the radiation chamber (2).

Waste fuel boiler according to claim 1, characterized in that the convective heating surface (9) of the boiler drum (8) has a flue gas inlet on the side opposite to their inlet to the radiation chamber (2) and a flue gas outlet the same side as their entrance to the radiation space (2).

Waste fuel boiler according to claim 1, characterized in that the convective heating surface (9) of the boiler drum (8) has both an inlet and an outlet of the flue gases on the opposite side to their entrance to the radiation space (2).

Waste fuel boiler according to any one of the preceding claims, characterized in that the boiler drum (8) is supported by downpipes (10) of the tube walls (3, 4, 5) delimiting the radiation space (2).

Waste fuel boiler according to Claims 1 to 4, characterized in that an auxiliary burner unit for oil, gas or coal dust is arranged in the front pipe wall (4) or in the rear pipe wall (5).

Waste fuel boiler according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the rear tube wall (5) forming the bottom of the radiation space (2) is partly designed as a grille, below which is an ash space (12) for collecting and removing solids. impurities.

2 drawings