PL214593B1

PL214593B1 - Installation for supplying liquid fuel, especially heavy fuel oil for combustion in boilers

Info

Publication number: PL214593B1
Application number: PL388883A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Walczak
Original assignee: Andrzej Walczak
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2013-08-30
Also published as: PL388883A1

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 214593 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 388883 ^{(51) Int.Cl.} (12) PATENT DESCRIPTION (19) PL (11) 214593 (13) B1 (21) Application number: 388883 ^{(51) Int.Cl.}

F23K 5/04 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 26.08.2009F23K 5/04 (2006.01) (22) Filed on: August 26, 2009

Instalacja doprowadzenia ciekłego paliwa, zwłaszcza ciężkiego oleju opałowego do spalania w kotłach grzewczychInstallation of liquid fuel supply, especially heavy fuel oil for combustion in heating boilers

(73) Uprawniony z patentu: (73) The right holder of the patent: WALCZAK ANDRZEJ, Kalisz, PL WALCZAK ANDRZEJ, Kalisz, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: (43) Application was announced: 28.02.2011 BUP 05/11 28.02.2011 BUP 05/11 (72) Twórca(y) wynalazku: (72) Inventor (s): ANDRZEJ WALCZAK, Kalisz, PL ANDRZEJ WALCZAK, Kalisz, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: (45) The grant of the patent was announced: 30.08.2013 WUP 08/13 30.08.2013 WUP 08/13 (74) Pełnomocnik: (74) Representative: rzecz. pat. Leszek Więckowski item. stalemate. Leszek Więckowski

PL 214 593 B1PL 214 593 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest instalacja doprowadzenia ciekłego paliwa, zwłaszcza ciężkiego oleju opałowego do spalania w kotłach grzewczych w skład której wchodzą zbiornik oleju, przewody zasilające, pompa obiegowa, zespół zaworów, podgrzewacz z zespołem grzałek, palnik oraz aparatura kontrolno-sterująca.The subject of the invention is a system for supplying liquid fuel, especially heavy fuel oil for combustion in heating boilers, which includes an oil tank, supply lines, a circulation pump, a set of valves, a heater with a set of heaters, a burner and control and control apparatus.

Wśród paliw ciekłych stosowanych do spalania w kotłach, zwłaszcza przemysłowych, wśród olejów pochodzenia naftowego stosuje się między innymi ciężki olej opałowy - mazut, którego główną zaletą jest wysoka wartość opałowa. Istotnym problemem w spalaniu mazutu jest konieczność doprowadzenia jego temperatury do około 100°C na wejściu do palnika. Powszechnie w tym celu stosuje się przed palnikiem kotła podgrzewacz utworzony z szeregu grzałek elektrycznych.Among the liquid fuels used for combustion in boilers, especially industrial ones, among the oils of petroleum origin, heavy fuel oil is used - mazout, whose main advantage is its high calorific value. A significant problem in the combustion of mazout is the need to bring its temperature to about 100 ° C at the entrance to the burner. Commonly for this purpose, a heater is used upstream of the burner of the boiler, consisting of a series of electric heaters.

Natomiast z polskiego opisu patentowego Nr 153590 znany jest sposób spalania ciekłych paliw węglopochodnych i instalacja do wykonania tego sposobu, zgodnie z którą wyposażona jest w zbiornik magazynowy, rurociąg doprowadzający pompy, armaturę kontrolno- regulacyjną i palniki. Zbiornik jest izolowany cieplnie i wyposażony w układ cyrkulacji złożony z pompy, podgrzewacza bocznikowego oraz króćca do rozładunku cystern. Na rurociągu głównym łączącym zbiornik z piecem zainstalowany jest układ pomp, filtry oraz przyłącza do przedmuchiwania instalacji parą w przypadku chwilowej niedrożności. W rejonie pieców rurociąg główny połączony jest z podgrzewaczem, od którego wyprowadzana jest w jednym kierunku instalacja do następnych pieców oraz do rurociągu powrotnego, a w drugim kierunku do połączenia kolejno z układem pomiarowym przepływu paliwa, rozrządem paliwa, kolektura mieszania i palnikami, przy czym instalacja ta może współpracować z niezależną instalacją mazutu poprzez połączenie ich rurą z zaworem odcinającym.On the other hand, the Polish patent description No. 153590 describes a method of burning liquid carbon-derivative fuels and an installation for the implementation of this method, according to which it is equipped with a storage tank, pump supply pipeline, control and regulation fittings and burners. The tank is thermally insulated and equipped with a circulation system consisting of a pump, a bypass heater and a stub pipe for unloading tanks. On the main pipeline connecting the tank with the furnace, a pump system, filters and connections for blowing the system with steam in case of temporary blockage are installed. In the area of the furnaces, the main pipeline is connected to the heater, from which the installation leads in one direction to the next furnaces and to the return pipeline, and in the other direction to the connection successively to the fuel flow measurement system, fuel timing, mixing manifold and burners. it can cooperate with an independent mazout installation by connecting them with a pipe to a cut-off valve.

W instalacjach doprowadzenia ciężkich olejów opałowych do palnika stosuje się podgrzewanie oleju w zbiorniku do temperatury około 50°C, natomiast przed wejściem do palnika olej powinien mieć temperaturę około 100°C. Stosowane powszechnie grzałki elektrycznej wymagają wysokiego poboru mocy w takim stopniu, iż niezbędne jest budowanie odrębnych stacji transformatorowych. Oprócz wielu zalet mazutu, istotnym problemem jego stosowania są podwyższone koszty eksploatacyjne wynikające z poboru energii elektrycznej grzałek.In installations for supplying heavy fuel oils to the burner, the oil in the tank is heated to a temperature of about 50 ° C, while before entering the burner, the oil should have a temperature of about 100 ° C. Commonly used electric heaters require high power consumption to such an extent that it is necessary to build separate transformer stations. In addition to the many advantages of mazout, a significant problem of its use are the increased operating costs resulting from the electric energy consumption of the heaters.

Celem wynalazku jest opracowanie rozwiązania instalacji, która koszty eksploatacji znacznie ograniczy.The aim of the invention is to provide an installation solution that will significantly reduce operating costs.

Istota wynalazku polega na tym, że instalacja doprowadzenia ciekłego paliwa, zwłaszcza ciężkiego oleju opałowego do spalania w kotłach grzewczych wyposażona w zbiornik oleju, przewody zasilające, pompę obiegową, zawory, podgrzewacz z zespołem grzałek elektrycznych, palnik oraz aparaturę kontrolno-sterującą, charakteryzuje się tym, że na przewodzie zasilającym między zbiornikiem oleju a podgrzewaczem z zespołem grzałek umieszczony jest zawór spiętrzający od którego przewód zasilający kierowany jest do komory nawrotnej kotła tworząc w niej wężownice z przewodu, a następnie do podgrzewacza z zespołem grzałek. Od zaworu spiętrzającego dodatkowy przewód powrotny prowadzony jest do zbiornika.The essence of the invention consists in the fact that the installation for supplying liquid fuel, especially heavy fuel oil for combustion in heating boilers, equipped with an oil tank, supply lines, a circulation pump, valves, a heater with a set of electric heaters, a burner and a control and control apparatus, is characterized by this that a damper valve is located on the supply line between the oil tank and the heater with a set of heaters, from which the supply line is directed to the boiler's return chamber, forming a pipe coil in it, and then to the heater with a set of heaters. From the damper valve, an additional return line is led to the tank.

Korzystnie długość przewodu wężownicy zależna jest od mocy kotła. Korzystnie średnica przewodu wężownicy zależna jest od mocy kotła. Korzystnie ułożenie przewodu wężownicy w komorze nawrotnej kotła zależne jest od jej kształtu.Preferably, the length of the coil pipe depends on the boiler power. Preferably, the diameter of the coil pipe depends on the boiler power. Preferably, the arrangement of the coil pipe in the boiler's return chamber depends on its shape.

Korzystnie przewód wężownicy wykonany jest ze stali nierdzewnej.Preferably the coil pipe is made of stainless steel.

Rozwiązanie według wynalazku w sposób niezwykle prosty wykorzystuje traconą bezpowrotnie energię cieplną spalin w komorze nawrotnej kotła, poprzez poprowadzenie przewodów w postaci wężownicy w tej części kotła, w której temperatura spalin wynosi do 200°C i wykorzystanie ich do podgrzania oleju do temperatury 120°C. Rozwiązanie to można stosować w jednostkach kotłowych już eksploatowanych bez większej ingerencji w konstrukcję kotła. Inną zaletą instalacji według wynalazku jest możliwość podgrzewania mazutu w zbiorniku w wyniku poprowadzenia przewodu powrotnego nadmiaru oleju przez zawór spiętrzający.The solution according to the invention makes an extremely simple use of the irretrievably lost thermal energy of the flue gas in the boiler's return chamber by routing pipes in the form of a coil in the part of the boiler where the flue gas temperature is up to 200 ° C and using them to heat the oil to a temperature of 120 ° C. This solution can be used in boiler units already in operation without any major interference in the boiler structure. Another advantage of the installation according to the invention is the possibility of heating the mazout in the tank by running the excess oil return line through the damper valve.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólny schemat technologiczny instalacji, fig. 2 przedstawia widok jednostki kotłowej w widoku z czoła z ukazaniem komory nawrotnej spalin i przewodów zasilających, fig. 3 przedstawia przekrój płaszczyzną A-B zaznaczoną na fig. 2 ukazujący komorę nawrotną jednostki kotłowej i przewody zasilające, fig. 4 przedstawia przekrój płaszczyzną B-A zaznaczoną na fig. 2 ukazujący komorę wrzutu jednostki kotłowej i przewody zasilające, fig. 5 przedstawia przekrój płaszczyzną C-D zaznaczoną na fig. 2 ukazujący komorę nawrotną jednostki kotłowej z ciągiem płomieniówek i przewody zasilające,The invention has been presented in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a general technological diagram of the installation, Fig. 2 shows a front view of the boiler unit showing the flue gas return chamber and supply pipes, Fig. 3 shows a cross-section on the AB line marked in Fig. 2 showing the return chamber of the boiler unit and supply lines, Fig. 4 is a cross-sectional view on the plane BA in Fig. 2 showing the return chamber of the boiler unit and supply lines, Fig. 5 is a cross-section on the CD shown in Fig. 2 showing the returning chamber of the boiler unit with a line of smoke tubes and power cables,

PL 214 593 B1 fig. 6 przedstawia przekrój płaszczyzną D-C zaznaczoną na fig. 2 ukazujący komorę nawrotną jednostki kotłowej z ciągiem płomieniówek i przewody zasilające.Fig. 6 is a section along the line D-C marked in Fig. 2 showing the return chamber of a boiler unit with a line of smoke tubes and supply lines.

Instalacja doprowadzenia ciekłego paliwa, zwłaszcza ciężkiego oleju opałowego do spalania w kotłach grzewczych posiada zbiornik 1 oleju od którego wyprowadzony jest przewód zasilający 2 wyposażony za zbiornikiem 1 w pompę obiegową 3. Przewód zasilający 2 kierowany jest do zaworu spiętrzającego 4 a następnie do komory nawrotnej 5 spalin kotła 6 tworząc wężownicę 7 z przewodu 8 ze stali nierdzewnej o średnicy 18mm. Z wężownicy 7 przewód zasilający 2 prowadzony jest do podgrzewacza 9 z zespołem grzałek elektrycznych a następnie do palnika 10 kotła 6. Nadto od zaworu spiętrzającego 4 prowadzony jest przewód powrotny 11 do zbiornika 1. Długość przewodu 8 wężownicy 7 zależna jest od mocy kotła 6. Średnica przewodu 8 wężownicy 7 zależna jest od mocy kotła 6. Natomiast ułożenie przewodu 8 wężownicy 7 w komorze nawrotnej 5 kotła 6 zależne jest od jej kształtu. Istotnym jest, iż umiejscowienie podgrzewacza 9 jest konieczne jedynie przy rozruchu kotła 6, gdy olej nie uzyskał wymaganej temperatury zapłonu od spalin w komorze nawrotnej 5. Po rozruchu kotła 6 podgrzewacz 9 zostaje wytłoczony przez aparaturę kontrolno-sterującą.The installation of supplying liquid fuel, especially heavy fuel oil for combustion in heating boilers, has an oil tank 1 from which a supply pipe 2 is led, behind the tank 1 with a circulation pump 3. The supply pipe 2 is directed to the damper valve 4 and then to the exhaust return chamber 5 boiler 6 to form a coil 7 from a stainless steel conduit 8 with a diameter of 18mm. From the coil 7, the supply conduit 2 is led to the heater 9 with a set of electric heaters and then to the burner 10 of the boiler 6. Moreover, the return conduit 11 to the tank 1 runs from the damper valve 4. The length of the conduit 8 to the coil 7 depends on the power of the boiler 6. Diameter pipe 8 of the coil 7 depends on the power of the boiler 6. However, the arrangement of the pipe 8 of the coil 7 in the return chamber 5 of the boiler 6 depends on its shape. It is important that the location of the heater 9 is necessary only when the boiler 6 is started, when the oil has not reached the required ignition temperature from the flue gases in the reversing chamber 5. After the boiler 6 is started, the heater 9 is forced out by the control and control apparatus.

Ciężki olej opałowy - mazut jest w zbiorniku 1 wstępnie podgrzewany do temperatury 50-70°C a następnie pompą obiegową 3 i przewodem zasilającym 2 kierowany do zaworu spiętrzającego 4. Od zaworu spiętrzającego 4 przewód zasilający 2 prowadzony jest do komory nawrotnej 5 spalin kotła 6. Temperatura spalin w komorze nawrotnej 5 osiąga temperaturę 200°C i ich energia cieplna przekazywana jest przepływającemu olejowi, który po wejściu z wężownicy 7 przewodem zasilającym 2 kierowany jest do podgrzewacza 9 z zespołem grzałek w temperaturze 100-120°C a następnie do palnika 10. Równocześnie od zaworu spiętrzającego 4 przewodem powrotnym 11 nadmiar oleju prowadzony jest do zbiornika 1 w temperaturze około 120°C dzięki czemu olej w zbiorniku 1 zostaje podgrzany do wymaganej temperatury 50-70°C.Heavy fuel oil - mazout is preheated in the tank 1 to the temperature of 50-70 ° C and then with the circulation pump 3 and the supply pipe 2 directed to the damper valve 4. From the damper valve 4 the supply duct 2 is led to the return chamber 5 of the boiler flue gas 6. The temperature of the exhaust gases in the reversing chamber 5 reaches the temperature of 200 ° C and their heat energy is transferred to the flowing oil, which, after entering the coil 7 through the supply pipe 2, is directed to the heater 9 with a set of heaters at a temperature of 100-120 ° C, and then to the burner 10. Simultaneously, from the weir valve 4 through the return line 11, the excess oil is led to the tank 1 at a temperature of about 120 ° C, thanks to which the oil in the tank 1 is heated to the required temperature of 50-70 ° C.

Claims

Patent claims

1. Installation of supplying liquid fuel, especially heavy fuel oil for combustion in heating boilers, equipped with an oil tank, supply lines, circulation pump, valves, heater with a set of electric heaters, a burner and control and control equipment, characterized by the fact that on the supply line ( 2) between the oil tank (1) and the heater (9) with a set of heaters there is an accumulation valve (4) from which the supply conduit (2) is directed to the return chamber (5) of the boiler (6) forming coils (7) with conduit (8), and then to the heater (9) with a set of heaters, with an additional return conduit (11) leading from the damper valve (4) to the tank (1).

2. Installation according to p. The pipe according to claim 1, characterized in that the length of the pipe (8) of the coil (7) depends on the power of the boiler (6).

3. Installation according to p. A pipe according to claim 1, characterized in that the diameter of the pipe (8) of the coil (7) depends on the power of the boiler (6).

4. Installation according to p. The method of claim 1, characterized in that the arrangement of the pipe (8) of the coil (7) in the return chamber (5) of the boiler (6) depends on its shape.

5. Installation according to p. The coil as claimed in claim 1, characterized in that the conduit (8) of the coil (7) is made of stainless steel.