PL169915B1 - Kociol z paleniskiem PL - Google Patents

Abstract

1. Kociol z paleniskiem na paliwo stale zaopatrzony w kom ore spalania, ruchom y ruszt w kom orze dla zloza paliwa, wejscie dla paliwa doprowadzanego na ruszt, strefe spala- nia nad rusztem, ujscie ze strefy spalania dla gazowych produktów spalania oraz wymien- nik ciepla polaczony z kom ora spalania do odbierania z niej ciepla, znamienny tym, ze ma przepuszczajaca gaz przegrode (40), która ma ksztalt plyty i jest usytuow ana ruchom o pod sufitem (42) kom ory spalania (4) w poprzek strefy spalania (10) oraz m a przegrode (46) umieszczona ruchom o w przepuscie gazu (14) wymiennika ciepla (18). P L 1 6 9 9 1 5 B 1 Fig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest usprawnienie konstrukcji kotła opalanego paliwami stałymi mające na celu poprawienie jego sprawności poprzez lepsze spalanie na przykład węgla o jednakowych lub różnych asortymentach oraz zmniejszenie emisji dymu.

Znane kotły opalane paliwem stałym mają obudową, w której mieści się ruchomy ruszt, usytuowana nad nim komora spalania oraz połączony z nią przepustem gazów wymiennik ciepła. Kotły są zaopatrzone zwykle w mechaniczny podajnik węgla na ruchomy ruszt oraz przenośnik ślimakowy odprowadzający spadające z rusztu popioły. W dolnej części kotła jest doprowadzenie powietrza do komory spalania, a w górnej części odprowadzenie spalin do urządzeń odpylających, a następnie do komina.

Kocioł według wynalazku jest zaopatrzony w komorę spalania, ruchomy ruszt w komorze dla złoża paliwa, wejście dla paliwa doprowadzanego na ruszt, strefe spalania nad rusztem, ujście ze strefy spalania dla gazowych produktów spalania oraz wymiennik ciepła połączony z komorą spalania do odbierania z niej ciepła i charakteryzuje się tym, że ma przepuszczającą gaz przegrodę, która ma kształt płyty i jest usytuowana ruchomo pod stropem komory spalania w poprzek strefy spalania oraz ma przegrodę umieszczoną ruchomo w przepuście gazu wymiennika ciepła. Przegrody są profilowane na co najmniej jednej krawędzi i mają profil utworzony przez ząbkowanie lub blankowe wypusty oraz są chłodzone wodą.

W alternatywnym wykonaniu wynalazku przegroda jest okrągła i ma co najmniej dwie rury rozmieszczone poziomo w poprzek strefy spalania. Rury krzyżują się w strefie spalania i są połączone z obwodami cieczy cyrkulacyjnej kotła.

W kotle według wynalazku następuje ograniczenie emisji do atmosfery szkodliwych gazów ze spalanego węgla oraz poprawia się wymiana ciepła dzięki przegrodom według wynalazku, które są tak rozmieszczone, aby powodowały maksymalną turbulencję gazu przed jego wyjściem z komory

169 915 spalania. Szybkość przepływającego pomiędzy przegrodami gazu może być dostosowywana przez odpowiednie ustawienie płyt. Alternatywnie płyty mogą być zaopatrzone w profilowaną krawędź lub w profilowane krawędzie, które na przykład mogą być blankowane lub ząbkowane w celu spowodowania turbulentnego przepływu gazu.

Turbulencja gazu wydłuża czas jego pozostawania w najwyższej strefie temperatury spalania, co umożliwia spalenie części lotnych i wytrącenie się cząstek stałych na ruszcie. Turbulencja wywołana przez przegrody dodatkowo zwiększa wymianę cipła w wymienniku.

Zamocowanie przegród może być stałe lub ruchome umożliwiające ustawienie ich optymalnego położenia w komorze spalania. Przegrody mogą być chłodzone wodą, którą zwykle pobiera się z kotła pompą i przepompowuje ją przez przegrody w obiegu zamkniętym. Alternatywnie można stosować niezależny zamknięty obwód wody chłodzącej. Przegrody w kształcie rury mogą być korzystnie podłączone do przepływowego obiegu wody w kotle. Rury mogą być pochylone w celu wywołania cyrkulacji i uniknięcia montażu dodatkowych urządzeń na ich zewnętrznej powierzchni. Przegroda umieszczona w przepuście gazu do wymiennika ciepła dodatkowo zwiększa turbulencje gazu co powoduje zwiększenie wymiany ciepła pomiędzy przepływającymi gazami a cieczą roboczą w wymienniku, na przykład wodą.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku na którym: fig. 1 przedstawia widok kotła z paleniskiem; fig. 2 przedstawia widok pierwszego członu kotła; fig. 3 przedstawia w powiększeniu widok z boku przegrody pokazanej na fig. 2; fig. 4 przedstawia w przekroju komorę spalania drugiej odmiany wynalazku; fig. 5 przedstawia podłużny przekrój komory spalania pokazanej na fig. 4.

Na fig. 1 przedstawiono kocioł 1 opalany stałym paliwem, mający obudowę 2, w której znajduje się komora spalania 4 zaopatrzona w posuwistozwrotny segment rusztów 6 napędzanych przez urządzenia 8. Otwór wlotowy paliwa 5 jest doprowadzony do komory 4 i połączony z elewatorem 7 podającym paliwo do kotła. Wejście powietrza 9 jest doprowadzone z przodu kotła 1 skąd rozchodzi się w komorze spalania 4.

Strefa spalania 10 znajduje się powyżej poziomu rusztu 6 i łączy się z tyłu kotła 1 z komorą rewersyjną 12 i przejściem dla gazów 14 połączonym z rurami 16 wymiennika ciepła 18. Wymiennik ciepła zwykle zawiera zbiornik wodny 20 w celu bezpośredniej wymiany ciepła z komory spalania 4 zbiornik wodny 22 przez które przechodzą rury 16.

Gazy odlotowe ze spalania opuszczające rury 16 przechodzą do cyklonu 24, który wychwytuje drobne zanieczyszczenia i usuwa je na przenośnik do usuwania popiołów 26, który jest umieszczony pomiędzy rusztem 6 i zbiornikiem odpadów 28. Napędzany silnikiem 31 przenośnik ślimakowy 30 jest umieszczony w rurze i służy do transportu pozostałości popiołu spadającego z rusztu 6 w przestrzeni odbierania popiołu 32.

Na fig. 2 i 3 pokazano rozmieszczoną w poprzek komory spalania 4 przepuszczającą gaz przegrodę 40, która jest zawieszona w sufitu 42 komory w punkcie 44 w taki sposób, że jej pozycja może być zmieniana wzdłuż komory 4. Pokazana jest również następna przepuszczająca gaz przegroda 46 umieszczona w przepuście 14 wymiennika ciepła 18. Przegroda 46 jest podobnie zawieszona w punkcie 47 w sposób ruchomy wzdłuż przepustu.

Przegrody 40 i 46 mają profilowane dolne obrzeża. W tym szczególnym przykładzie profile 50 są zbliżone do blankowego zwieńczenia. Przegrody mają również perforacje 51.

W czasie pracy, paliwo stałe na przykład węgiel jest doprowadzane do komory spalania 4 przez wejście 5 na ruszt 6 w celu spalenia w powietrzu doprowadzanym przez wlot 9. Zapalenie paliwa następuje elektrycznie poprzez otwór zapalający 52. Złoże ognia 60 jest utworzone na ruszcie 6, a produkty gazowe spalania unoszą się z niego do strefy spalania 10 i przepływają w kierunku tylnej ściany kotła. Ruszt 6 porusza się ruchem posuwisto zwrotnym za pomocą urządzeń uruchamiających 8, dzięki czemu złoże ogniowe jest ciągle mieszane w celu poprawienia spalania i przesuwania popiołu wzdłuż rusztu. Po napotkaniu nie pokazanej na fig. 1 przegrody 40 gazy tłoczone są w zmienionym kierunku i w ten sposób przepływają turbulentnie poprzez blankowe zwieńczenie 50 i perforacje 51. Turbulencja ta wydłuża czas pozostawania gazów w strefie spalania 10 co stwarza możliwość dodatkowego spalenia lotnych substancji, i dzięki temu następuje ograniczenie emisji dymu. Poprawia się jednocześnie wymiana ciepła z wodą w zbiorniku 20 i odpowiednio podnosi się ogólna wydajność kotła.

169 915

Gazy odlotowe po przejściu przez przegrodę 40 przechodzą przez komorę rewersyjną 12 do przepustu 14 gdzie napotykają przegrodę 46 powodującą ponowne wystąpienie turbulencji co powoduje opisane powyżej zjawiska w gazach przed ich wypływem przez rury 16. Gazy wychodzą z wymiennika ciepła 18 i przepływają do urządzenia cyklonowego, gdzie są oczyszczane przed wypuszczeniem do atmosfery. Wytrącone zanieczyszczenia spadają do przewodu, z którego rozładowywane są przez przenośnik ślimakowy 30 do zbiornika 28. Popiół z rusztu 6 spada do strefy 32 skąd jest usywany przez ślimak 30 w ten sam sposób jak zanieczyszczenia z gazu.

W pokazanej na fig. 4 i 5 drugiej odmianie wykonania kotła przegroda 70 obejmuje co najmniej dwie rury 72,74 zawieszone w strefie spalania 10 i podłączone do obwodu wodnego kotła. W tym przypadku rury 72 i 74 są podłączone do zbiornika wodnego 20 w stropie strefy spalania 101 do płaszcza wodnego 76 składającego się z dwu poprzecznych ścian strefy spalania 10. Każda rura 72 krzyżuje się z rurą 74 tak, aby razem tworzyły most nad strefą spalania. Rury 72, 74 tworzą przegrodę i powodują zderzenie się cząstek zawieszonych w gazie w celu wytrącenia ich ze strumienia gazu poprzez zwolnienie szybkości przepływu. Równocześnie przegroda jest chłodzona poprzez przepływ wody w rurach podłączonych do obwodu wodnego kotła, dzięki czemu wzrasta wymiana ciepła.

Niniejszy wynalazek umożliwia spalanie trudno spalających się części lotnych w przestrzeni spalania komory spalania, w której jest turbulentny przepływ gazów i dzięki temu obniża się wydzielanie dymu z kotła. Dodatkową zaletą rozwiązania według wynalazku jest zwiększenie wymiany ciepła będące wynikiem turbulencji spowodowanej przez przegrody znajdujące się w komorze spalania i w pierwszym przepuście gazu. Należy rozumieć, że liczba przegród w komorze spalania i w przepuście gazu może być większa.

Fig. 3

Fig 4

16 ²²

Fig 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kocioł z paleniskiem na paliwo stałe zaopatrzony w komorę spalania, ruchomy ruszt w komorze dla złoża paliwa, wejście dla paliwa doprowadzanego na ruszt, strefę spalania nad rusztem, ujście ze strefy spalania dla gazowych produktów spalania oraz wymiennik ciepła połączony z komorą spalania do odbierania z niej ciepła, znamienny tym, że ma przepuszczającą gaz przegrodę (40), która ma kształt płyty i jest usytuowana ruchomo pod sufitem (42) komory spalania (4) w poprzek strefy spalania (10) oraz ma przegrodę (46) umieszczoną ruchomo w przepuście gazu (14) wymiennika ciepła (18).
2. 2. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że przegroda (40) jest profilowana na co najmniej jednej krawędzi i ma utworzony profil (50) przez ząbkowanie.
3. 3. Kocioł według zastrz. 2, znamienny tym, że profil (50) jest utworzony przez blankowe wypusty.
4. 4. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że przegrody (40), (46) są chłodzone wodą.
5. 5. Kocioł z paleniskiem na paliwo stałe zaopatrzony w komorę spalania, ruchomy ruszt w komorze dla paliwa, wejście dla paliwa doprowadzonego na ruszt, strefę spalania nad rusztem, ujście ze strefy spalania dla gazowych produktów spalania oraz wymiennik ciepła od odbierania z niej ciepła, znamienny tym, że ma przepuszczającą gaz okrągłą przegrodę (70), która jest umieszczona w poprzek strefy spalania (10), i ma co najmniej dwie rury (72), (74).
6. 6. Kocioł według zastrz. 5, znamienny tym, że obydwie rury (72), (74) są rozmieszczone poziomo w poprzek strefy spalania (10).
7. 7. Kocioł według zastrz. 5, znamienny tym, że rury (72), (74) krzyżują się w strefie spalania (10).
8. 8. Kocioł według zastrz. 5, albo 6, albo 7, znamienny tym, że rury (72), (74) są połączone z obwodami (20), (76) cieczy cyrkulacyjnej kotła.