PL229927B1 - Sposób i instalacja wielostrefowej dystrybucji powietrza pierwotnego do spalania na ruszcie zwłaszcza w paleniskach kotłów i pieców przemysłowych - Google Patents

Abstract

Sposób wielostrefowej dystrybucji powietrza pierwotnego do spalania na ruszcie, zwłaszcza w paleniskach kotłów i pieców przemysłowych, polega na tym, że przez wentylator (11) tłoczy się powietrze pierwotne, które doprowadza się pod ruszt co najmniej dwoma kolektorami (6) powietrza, następnie do każdej podstrefy (4) spalania doprowadza się z wybranego kolektora (6) dedykowany strumień powietrza nastawiony za pomocą dystrybutora (5). Instalacja wielostrefowej dystrybucji powietrza do spalania na ruszcie, zwłaszcza w paleniskach kotłów i pieców przemysłowych, charakteryzuje się tym, że pod powierzchnią czynną rusztu (2) są co najmniej dwie strefy (3) podmuchu powietrza, przedzielone przegrodami tak, że każda strefa (3) podmuchu powietrza ma co najmniej dwie podstrefy (4) podmuchu powietrza, wyposażone w indywidualne dystrybutory (5) powietrza, połączone z co najmniej dwoma kolektorami (6) powietrza.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i instalacja wielostrefowej dystrybucji powietrza pierwotnego do spalania na ruszcie zwłaszcza w paleniskach kotłów i pieców przemysłowych.

W kotłach z rusztem mechanicznym stosuje się podmuch strefowy powietrza polegający na tym, że wzdłuż rusztu umieszczone są kolejno dystrybutory powietrza zasilające w sposób kontrolowany warstwę paliwa na ruszcie. Zmiana strumienia powietrza wzdłuż rusztu ma charakter jednowymiarowy - zależy tylko od odległości (x) miejsca doprowadzenia powietrza od początku rusztu i realizowana jest strefowo tzn. powietrze dopływa pod ruszt typowo 3...8 strefami podmuchu. Pozwala to dopasować strumień powietrza do lokalnego zapotrzebowania zmiennego wzdłuż długości rusztu. W efekcie maleją straty spalania oraz strata wylotowa kotła. Jednakże wieloletnie obserwacje procesu spalania na ruszcie prowadzą do wniosków, że spalanie w pasie środkowym i zewnętrznych pasach rusztu (względem kierunku posuwu) przebiega w innych warunkach m.in. w wyniku oddziaływania bocznych ekranów czy udziału grubszych frakcji węgla w pasach zewnętrznych rusztu, niż w pasie środkowym.

Stwierdzono nieoczekiwanie, że lepsze dostosowanie strumienia i temperatury podmuchu powietrza do lokalnego zapotrzebowania procesu spalania, można uzyskać stosując zróżnicowanie strumienia powietrza w płaszczyźnie rusztu tzn. w układzie dwuwymiarowym - w funkcji odległości (x) miejsca doprowadzenia powietrza od początku rusztu oraz odległości (y) tego miejsca od jednej ze ścian kotła.

Sposób wielostrefowej dystrybucji powietrza do spalania na ruszcie według wynalazku polega na tym, że przez wentylator tłoczy się powietrze pierwotne, które doprowadza się pod ruszt co najmniej dwoma kolektorami powietrza, następnie do każdej podstrefy spalania doprowadza się z wybranego kolektora dedykowany strumień powietrza nastawiony za pomocą dystrybutora.

Korzystnie wyznacza się średnie temperatury spalania paliwa w każdej podstrefie, a następnie na drodze regulacji nastawy w dystrybutorach dedykowanego strumienia powietrza i/lub temperatury powietrza, zmienia się warunki spalania w każdej podstrefie.

Korzystnie wyznacza się średnie temperatury spalania paliwa w każdej podstrefie spalania na ruszcie za pomocą chłodzonej kamery termowizyjnej.

Instalacja wielostrefowej dystrybucji powietrza do spalania na ruszcie według wynalazku charakteryzuje się tym, że pod powierzchnią czynną rusztu są co najmniej dwie strefy podmuchu powietrza, przedzielone przegrodami tak, że każda strefa podmuchu powietrza ma na co najmniej dwie podstrefy podmuchu powietrza wyposażone w indywidualne dystrybutory powietrza połączone z co najmniej dwoma kolektorami powietrza.

Na dopływie każdej podstrefy umieszczony jest dystrybutor powietrza, korzystnie przepustnica regulacyjna, lub korzystnie wentylator z napędem do zmiany obrotów zabudowane na rurociągu łączącym kolektor powietrza z podstrefą.

Na dopływie do kolektorów powietrza osadzone są przeponowe wymienniki ciepła, korzystnie rekuperatory, korzystnie podgrzewacze strumienicowe.

Rozwiązanie według wynalazku zapewniają warunki do prowadzenia całkowitego i zupełnego spalania na całej powierzchni rusztu w kotłach rusztowych, przy minimalnym nadmiarze powietrza.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest bliżej objaśniony w oparciu o rysunek, który przedstawia schemat instalacji wielostrefowej dystrybucji powietrza pierwotnego do spalania na ruszcie w dwóch rzutach.

Instalacja według wynalazku dla kotła rusztowego 1 ma powierzchnię czynną rusztu 2 podzieloną na co najmniej dwie strefy 3 podmuchu powietrza przedzielone przegrodami 12 tak, że każda strefa 3 podmuchu powietrza ma na co najmniej dwie podstrefy 4 podmuchu powietrza wyposażone w indywidualne dystrybutory 5 powietrza połączone z co najmniej dwoma kolektorami 6 powietrza. Podstrefy 4 spalania pokrywające całą powierzchnię rusztu 2 znajdują się w siatce dwuwymiarowej. Pod powierzchnią czynną rusztu 2 umieszczone są dystrybutory 5 powietrza, które z kolektorów 6 powietrza pierwotnego tłoczonego przez wentylator 11 zasilają podstrefy 4 spalania. Na dopływie do każdej podstrefy 4 umieszczona jest przepustnica regulacyjna 7, zamiennie wentylator 11 z napędem do zmiany obrotów, zabudowana w rurociągu połączonym z kolektorem 6 powietrza. Przepustnice regulacyjne 7, zamiennie wentylatory 11 z napędami do zmiany obrotów, zapewniają nastawę dedykowanego strumienia powietrza oddzielnie do każdej podstrefy 4 spalania.

Na dopływie do kolektora 6 powietrza dystrybuowanego do podstref 4 spalania na ruszcie 2 usytuowane są przeponowe wymienniki ciepła 8 ogrzewane wodnym czynnikiem grzewczym, zamienPL 229 927 B1 nie stosowane są rekuperatory spalinowo - powietrzne ogrzewane spalinami lub bezprzeponowe podgrzewacze strumienicowe podgrzewające powietrze przez zmieszanie z wysokotemperaturowymi spalinami kotłowymi w systemie recyrkulacji.

Chłodzona kamera termowizyjna 10 jest umieszczona w odgięciu rur ekranowych ścian kotła 1 na wysokości wymaganej do objęcia polem widzenia powierzchni rusztu 2 przez układ optyczny kamery i połączona jest trasą sygnałową z wielostrefowym układem regulacji 9 w sterowni kotłowni, który sprzężony jest zwrotnymi trasami sygnałowymi z przepustnicami regulacyjnymi 7, zamiennie wentylatorami 11 z napędami do zmiany obrotów, zlokalizowanymi przed każdą podstrefą 4 spalania.

Sposób wielostrefowej dystrybucji powietrza pierwotnego do spalania na ruszcie zwłaszcza w paleniskach kotłów i pieców przemysłowych polega na tym, że z kolektora 6 powietrza tłoczonego poprzez wentylator 11, poprzez dystrybutor 5 doprowadza się dedykowany strumień powietrza do każdej podstrefy 4 spalania. Na drodze pomiaru kamerą termowizyjną 10 wyznacza się średnie temperatury spalania paliwa w każdej podstrefie 4 spalania na ruszcie 2, a następnie na drodze regulacji wielostrefowego spalania nastawy poprzez nastawę dedykowanych strumieni powietrza w dystrybutorach 5 i/lub ich temperatury zmienia się temperaturę w każdej podstrefie 4 spalania. Układ regulacji 9 wielostrefowego spalania w podstrefach 4, w połączeniu z nadrzędnym układem regulacji stosunku nadmiaru powietrza w kotle rusztowym 1, zmienia - doregulowuje lokalny strumień powietrza do podstref 4 pod kątem całkowitego i zupełnego spalania oraz minimalizacji stężenia tlenu w spalinach.

Claims (6)

1. Sposób wielostrefowej dystrybucji powietrza pierwotnego do spalania na ruszcie zwłaszcza w paleniskach kotłów i pieców przemysłowych, znamienny tym, że przez wentylator 11 tłoczy się powietrze pierwotne, które doprowadza się pod ruszt co najmniej dwoma kolektorami 6 powietrza, następnie do każdej podstrefy 4 spalania doprowadza się z wybranego kolektora 6 dedykowany strumień powietrza nastawiony za pomocą dystrybutora 5.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wyznacza się średnie temperatury spalania paliwa w każdej podstrefie 4, a następnie na drodze regulacji nastawy w dystrybutorach 5 dedykowanego strumienia powietrza i/lub temperatury powietrza, zmienia się warunki spalania w każdej podstrefie 4.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wyznacza się średnie temperatury spalania paliwa w każdej podstrefie 4 spalania na ruszcie 2 za pomocą chłodzonej kamery termowizyjnej 10.

4. Instalacja wielostrefowej dystrybucji powietrza pierwotnego do spalania na ruszcie zwłaszcza w paleniskach kotłów i pieców przemysłowych, znamienna tym, że pod powierzchnią czynną rusztu 2 są co najmniej dwie strefy 3 podmuchu powietrza, przedzielone przegrodami 12 tak, że każda strefa 3 podmuchu powietrza ma na co najmniej dwie podstrefy 4 podmuchu powietrza wyposażone w indywidualne dystrybutory 5 powietrza połączone z co najmniej dwoma kolektorami 6 powietrza.

5. Instalacja według zastrz. 2, znamienna tym, że na dopływie każdej podstrefy 4 umieszczony jest dystrybutor 5 powietrza, korzystnie przepustnica regulacyjna 7, lub korzystnie wentylator 11 z napędem do zmiany obrotów zabudowane na rurociągu łączącym kolektor 6 powietrza z podstrefą.

6. Instalacja według zastrz. 2, znamienna tym, że na dopływie do kolektorów 6 powietrza osadzone są przeponowe wymienniki ciepła 8, korzystnie rekuperatory, korzystnie podgrzewacze strumienicowe.