ES2322363T3 - Caldera de calefaccion de gasificacion para combustibles solidos, especialmente para balas de paja, con valores optimizados de los gases de escape. - Google Patents
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Abstract
Caldera de calefacción de gasificación para combustibles sólidos, especialmente para balas de pala, con valores optimizados de los gases de escape y combustión inferior, que está constituida por una cámara de combustible y de gasificación (1), que se puede cerrar por medio de una puerta de relleno con conductos de alimentación de aire, con una parrilla (2) dispuesta en la parte inferior, con una cámara de combustión (3) dispuesta debajo y con separadores de ceniza (6), intercambiadores de calor y soplante dispuestos detrás de acuerdo con la técnica de la circulación, caracterizada porque - la cámara de combustible y de gasificación (1) cavidades (4) para la acumulación de ceniza lateralmente junto a la parrilla (2) dispuesta en el centro y junto a la cámara de combustión (3), - en la salida de la cámara de combustión (3) está conectada una cámara de combustión (5) de forma cilíndrica, configurada como unidad de construcción adicional, - y en la cámara de combustión (5) está conectado un separador de ceniza (6) de forma cilíndrica, configurado como unidad de construcción adicional, que está conectado con un intercambiador de calor conocido.
Description
Caldera de calefacción de gasificación para
combustibles sólidos, especialmente para balas de paja, con valores
optimizados de los gases de escape.
La invención se refiere a una caldera de
calefacción de gasificación para la combustión de combustibles
sólidos, especialmente balas de paja, para fines de calefacción y
para la generación de agua caliente. La invención se caracteriza
por una combustión óptima y por una separación óptima de la ceniza.
De esta manera se mantienen con seguridad los valores prescritos de
los gases de escape.
El principio de la gasificación de combustible
en una cámara de combustión y de la combustión posterior en una
cámara de combustión separada posee ventajas esenciales para
combustibles en piezas. Éstas son principalmente una combustión
amplia limpia, por lo tanto con carga reducida del medio ambiente y
un rendimiento alto de energía. Las formas de realización conocidas
están constituidas por una cámara de llenado de combustible cerrada
con puerta de relleno, con un a zona inferior de combustión y una
zona de gasificación, con una parrilla inferior y con una tobera de
combustión con una cámara de combustión colocada debajo o bien
detrás, con conductos de alimentación de aire, intercambiadores de
calor y separadores de ceniza. Una caldera de calefacción de este
tipo para la combustión de combustibles sólidos se describe, en
principio, en los documentos DE OS 34 08 602 y DE PS 37 18 022.
Para la mejora de la combustión han sido propuesta conductos
especiales de alimentación de aire y de gas de combustión. De
acuerdo con el documento DE OS 3411822, la caja de llenado tiene la
forma de un a esfera doble con orificios de salida de la corriente
de gas y con un canal anular de combustión en la ampliación, Por lo
tanto, debe realizarse una combustión uniforme y una estructura
sencilla.
En el documento DE PS 31617146 se representa un
conducto de alimentación de aire especial para el aire primario,
para conseguir una buena mezcla de aire y gas combustible. El
soplante está montado sobre la puerta de relleno y alimenta aire
exterior en tres planos de la caja de combustible. La solución en el
documento DE PS 3718022 contiene dos planos de alimentación de aire
en la caja de combustible y uno hacia la cámara de combustión. Con
el conducto de retorno del gas de escape debe conseguirse una
gasificación especialmente buena.
El combustible formado por balas de paja de
cereales plantea requerimientos especiales. Existe el problema de
una gasificación uniforme, que se dificulta a través de la
carbonización de las capas exteriores. Un alto contenido de
componentes pequeños no quemados y un punto bajo de fusión de la
ceniza repercuten de una manera desfavorable sobre los valores de
los gases de escape y contaminan las superficies de intercambio de
calor (DE OS 41 34 754).
El cometido de la invención es realizar la
combustión lo más completa posible también de partículas pequeñas y
separar la ceniza casi totalmente ya delante de los intercambiadores
de calor fuera del gas de combustión.
Este cometido se soluciona a través de las
característica de la reivindicación 1.
De acuerdo con la característica una, la cámara
de combustión y la cámara de gasificación poseen lateralmente
cavidades junto a la parrilla dispuesta en el centro y junto a la
cámara de combustión. En estas cavidades se acumulan partículas
grandes, mientras que solamente son arrastradas todavía las
partículas finas con el gas combustible a la cámara de combustión.
Las partículas gruesas se pueden gasificar en las cavidades y no
cargan la corriente de gas de combustión. Al término de la
combustión se puede extraer allí la ceniza remanente.
De acuerdo con la característica dos, en la
salida de la cámara de combustión está conectada una cámara de
combustión de forma cilíndrica, configurada como unidad de
construcción adicional. A través de esta cámara de combustión
posterior se prolonga en una medida considerable el tiempo de la
combustión, con lo que se queman totalmente las partes pequeñas
contenidas y los gases parcialmente oxidados. La introducción
tangencial del gas de la combustión actúa como un ciclón, de manera
que en el fondo de acumula otra ceniza. Ésta puede ser extraída a
través de una tapa.
De acuerdo con la característica tres, en la
cámara de combustión está conectado un separador de ceniza de forma
cilíndrica, configurado como unidad de construcción adicional. En
este separador se retiran los componentes de ceniza remanentes
fuera del gas de escape. El intercambiador de calor dispuesto a
continuación no está cargado ya, por lo tanto, con ceniza.
La colaboración de las tres características de
construcción provoca, por lo tanto, una combustión más completa,
una separación mejorada de ceniza y, por lo tanto, una carga
reducida de gases de escape. Pero adicionalmente se mejora también
el mantenimiento y la duración de vida del intercambiador de
calor.
Las configuraciones especiales de la invención
se representan en las reivindicaciones dependientes.
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A continuación se explica la invención en un
ejemplo.
La figura 1 muestra una caldera de calefacción
de gasificación en la vista delantera en la sección.
La figura 2 muestra la vista lateral de toda la
instalación de calefacción en la sección, y
La figura 3 muestra una vista en planta superior
de toda la instalación de calefacción.
En una carcasa está dispuesta una cámara de
combustión y gasificación 1 y debajo una cámara de combustión 3 de
forma cilíndrica extendida. Una puerta de relleno para las balas de
paja y dos puertas para la extracción de ceniza están fijadas en el
lado delantero. En el vértice inferior de la cámara de combustible y
de gasificación 1 está presente una ranura longitudinal en el
fondo, que se extiende sobre toda la profundidad. En esta ranura
está insertada una parrilla 2. Debajo de la parrilla 2 se encuentran
toberas de gas, que desembocan en una cámara de combustión 6. Esta
cámara de combustión está constituida por secciones de tubos de
hormigón refractario, que están guiados en un tubo de acero.
La cámara de combustión y de gasificación 1
posee cavidades 4 paralelas a la parrilla 2 y a la cámara de
combustión 3. Estas cavidades están configuradas en forma de
semicáscara. La pared posee en la zona extrema en cada caso una
puerta para la extracción de la ceniza.
La caldera de calefacción con cámara de
combustible y de gasificación 1 y cámara de combustión 3 está
realizada como una unidad de construcción.
La cámara de combustión 5 dispuesta a
continuación, el separador de ceniza 6 y el intercambiador de calor
son agrupados a través de un bastidor 10 para formar otra unidad de
construcción.
La cámara de combustión 5 y el separador de
ceniza 6 poseen una carcasa de forma cilíndrica dispuesta
verticalmente. Las paredes de la carcasa están aisladas, y están
cerradas en la parte superior por medio de una tapa en forma de
cáscara.
En el separador de ceniza está montado, en el
centro, en la zona superior un tubo y debajo está colocada una
chapa de guía (8) en forma de anillo circular, de tal manera que
para ha pared exterior permanece un orificio en forma de anillo
para la precipitación de ceniza.
Los intercambiadores de calor conectados a
continuación están dispuestos en una salida vertical de gases de
escape.
Los gases de la combustión poseen un movimiento
de rotación a través de un soplante de circulación de aire en la
cámara de combustible y de gasificación 1. Las partículas pesadas
sueltas del combustible se acumulan en las cavidades laterales
exteriores 4 y se queman allí totalmente. Las partículas en
suspensión ligeras son arrastradas con la corriente de gas de
combustión y se queman totalmente lo más tarde en la cámara de
combustión 5. En el separador de ceniza 6 se realiza una combustión
múltiple de la ceniza. En la corriente de entrada de gases, las
partículas de ceniza son presionadas en la pared interior y caen
durante la desviación a través de la chapa de guía 8 hacia abajo.
La extracción de la ceniza se realiza a través de las tapas
superiores 7, 9 y a través de una puerta en la zona del fondo del
separador de ceniza 6. La corriente de gas purificada de esta
manera es conducida a través de los intercambiadores de calor.
- 1
- Cámara de combustible y de gasificación
- 2
- Parrilla
- 3
- Cámara de combustión
- 4
- Cavidad lateral
- 5
- Cámara de combustión
- 6
- Separador de ceniza
- 7
- Tapa de la cámara de combustión
- 8
- Chapa de guía
- 9
- Tapa del separador de ceniza
- 10
- Bastidor
Claims (6)
1. Caldera de calefacción de gasificación para
combustibles sólidos, especialmente para balas de pala, con valores
optimizados de los gases de escape y combustión inferior, que está
constituida por una cámara de combustible y de gasificación (1),
que se puede cerrar por medio de una puerta de relleno con conductos
de alimentación de aire, con una parrilla (2) dispuesta en la parte
inferior, con una cámara de combustión (3) dispuesta debajo y con
separadores de ceniza (6), intercambiadores de calor y soplante
dispuestos detrás de acuerdo con la técnica de la circulación,
caracterizada porque
- \bullet
- la cámara de combustible y de gasificación (1) cavidades (4) para la acumulación de ceniza lateralmente junto a la parrilla (2) dispuesta en el centro y junto a la cámara de combustión (3),
- \bullet
- en la salida de la cámara de combustión (3) está conectada una cámara de combustión (5) de forma cilíndrica, configurada como unidad de construcción adicional,
- \bullet
- y en la cámara de combustión (5) está conectado un separador de ceniza (6) de forma cilíndrica, configurado como unidad de construcción adicional, que está conectado con un intercambiador de calor conocido.
2. Caldera de calefacción de gasificación de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las
cavidades laterales inferiores (4) de la cámara de combustible y de
gasificación (1) están configuradas en forma de semicáscara y se
extienden en paralelo a la cámara de combustión 3, y a esta cámara
está asociada en cada caso una puerta pequeña para la extracción de
ceniza.
3. Caldera de calefacción de gasificación de
acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque
la cámara de combustión (5) de forma cilíndrica está conectada en la
parte inferior, tangencialmente con la salida de la cámara de
combustión (3), de manera que el gas combustible se eleva en forma
de torbellino en esta cámara y de tal forma que la cámara de
combustión (5) se puede cerrar por la parte superior por medio de
una tapa (7).
4. Caldera de calefacción de gasificación de
acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque
el separador de ceniza (6) de forma cilíndrica está conectado en la
parte superior tangencialmente con la salida de la cámara de
combustión (5) y en el centro está dispuesto un tubo de extracción
con el orificio aproximadamente a media altura.
5. Caldera de calefacción de gasificación de
acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque debajo
del orificio del tubo de extracción está colocada una chapa de guía
(8) en forma de anillo circular, de tal manera que hacia la pared
exterior permanece un orificio de forma anular para la precipitación
de ceniza y de tal modo que el separador de ceniza (6) se puede
cerrar en la parte superior por medio de una tapa (9).
6. Caldera de calefacción de gasificación de
acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque
la cámara de combustión (5) de forma cilíndrica, el separador de
ceniza (6) de forma cilíndrica y el intercambiador de calor están
conectados en un bastidor (10) para formar una unidad de
construcción.
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