PL209980B1 - Sposób spalania paliw biomasowych w kotle centralnego ogrzewania - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób spalania paliw biomasowych w kotle centralnego ogrzewania, a zwłaszcza brykietów z trocin.

Znany jest sposób spalania trocin przedstawiony w polskim opisie patentowym nr 168599, według którego w otwartym od góry szybie paliwowym pieca i niżej usytuowanej komorze tworzy się systematycznie uzupełnianą warstwę paliwa stałego, spoczywającą na wierzchniej stronie rusztu oraz dolną część tej warstwy zapala się i zasila pierwotnym powietrzem, poddając ją procesom suchej destylacji, spalania i chemicznej redukcji, zaś powstałe gazy palne zasysa się pod spód rusztu do utworzonej tam komory ogniowej i spala w niej przy dopływie powietrza wtórnego, a następnie dopala się je w tylnej części komory ogniowej pod wymiennikiem ciepła, do której kieruje się trzeci dopływ powietrza.

Celem wynalazku jest poprawienie sprawności cieplnej kotła centralnego ogrzewania.

Sposób według wynalazku polega na tym, że proces zgazowania paliwa i zapłon części lotnych odbywa się w komorze spalania usytuowanej pionowo w środkowej części cylindrycznego wymiennika, zaś proces spalania gazów odbywa się wewnątrz żeliwnej dyszy pochylonej do powierzchni wewnętrznej płaszcza wodnego wewnętrznego pod kątem ostrym w kierunku rusztu n paleniska. Do żeliwnej dyszy zasysane są gazy palne, przy czym powietrze wtórne do spalania gazów wprowadzane jest od strony wlotu dyszy oraz od strony wylotu dyszy. Powstałe spaliny są kierowane w przestrzeń między płaszczami wodnymi, a kierunek przepływu spalin do wylotu kotła nadaje przegroda usytuowana w pobliżu wylotu dyszy.

Sposób według wynalazku umożliwia osiągnięcie dużej sprawności cieplnej kotła przy jednoczesnej jego ekonomicznej eksploatacji, a minimalne ilości popiołu powstałe podczas spalania paliwa są sprzyjające środowisku naturalnemu.

Rozwiązanie według wynalazku zostało wyjaśnione w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym schematycznie kocioł centralnego ogrzewania w przekroju poprzecznym.

Komorę spalania kotła zasypano od góry brykietem z trocin, przy czym jego ilość uzależniona jest od osiąganej temperatury wody, a następnie rozpalono dolną warstwę paliwa przy jednoczesnym dostarczaniu powietrza pierwotnego pod spód rusztu w sposób regulowany. Bezpośrednio na ruszcie spoczywa rozżarzone, zwęglone paliwo, w którym przebiegają procesy redukcji chemicznej. Powyżej rozżarzonego złoża tworzy się strefa spalania, a nad nią strefa suchej destylacji paliwa. Podczas reakcji egzotermicznej zawarty w paliwie węgiel spala się na dwutlenek węgla w temperaturze 1100 - 1500°C, który przechodząc przez rozżarzone złoże paliwa redukuje się do postaci tlenku węgla. Ponieważ jest to reakcja endotermiczna, temperatura złoża wynosi 900 - 1100°C. Z kolei para wodna, wydzielona z paliwa pod wpływem ciepła, również reaguje ze złożem zwęglonego paliwa, wskutek czego powstają tlenek węgla, dwutlenek węgla i wodór.

Ponadto część tlenku węgla w strefie redukcji reaguje z parą wodną i tworzy się metan. W wyniku powyższych procesów powstaje palna mieszanina tlenku węgla, wodoru i metanu. Gazy palne wraz z niepalnym azotem, dwutlenkiem węgla i nadmiarem pary wodnej są zasysane do dyszy 1, w której ulegają spalaniu, przy czym powietrze wtórne do spalania gazów wprowadzane jest od strony wlotu dyszy 1 oraz kanałem 2 od strony wylotu dyszy 1, gdzie ulegają dopaleniu. Gorące spaliny są kierowane w przestrzeń między płaszczami wodnymi 3 i 4, a kierunek przepływu spalin do wylotu 5 kotła nadaje przegroda 6 usytuowana w pobliżu wylotu dyszy 1.

Claims (1)

1. Sposób spalania paliw biomasowych w kotle centralnego ogrzewania, według którego w otwartym od góry szybie paliwowym pieca i niżej usytuowanej komorze tworzy się systematycznie uzupełnianą warstwę paliwa stałego spoczywającą na wierzchniej stronie rusztu, następnie dolną cześć tej warstwy zapala się i zasila powietrzem pierwotnym, poddając ją procesowi suchej destylacji, spalania i chemicznej redukcji, zaś powstał e gazy palne zasysa się w stronę kanał u spalinowego, które spala się przy dopływie powietrza wtórnego, po czym gorące spaliny przeprowadza się przez wymiennik ciepła, znamienny tym, że proces zgazowania paliwa i zapłon części lotnych odbywa się w komorze spalania usytuowanej pionowo w środkowej części cylindrycznego wymiennika, zaś proces spalania gazów odbywa się wewnątrz żeliwnej dyszy pochylonej do powierzchni wewnętrznej płaszcza wodnego wewnętrznego pod kątem ostrym w kierunku komory paleniskowej, do której zasysa się powstałe

   PL 209 980 B1 gazy palne, przy czym powietrze wtórne do spalania gazów wprowadzane jest od strony wlotu dyszy oraz od strony wylotu dyszy, natomiast spaliny są kierowane w przestrzeń między płaszczami wodnymi wymiennika, a kierunek przepływu spalin do wylotu z kotła nadaje przegroda usytuowana w pobliżu wylotu dyszy.