PL231202B1 - Sposób wprowadzania powietrza dopalającego do komory paleniskowej kotłów różnych typów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wprowadzania powietrza dopalającego do komory paleniskowej kotłów różnych typów.

W kotłach energetycznych z narożnymi palnikami pyłowymi powietrze dopalające wprowadza się najczęściej z naroży kotła nad palnikami pyłowymi względnie ze ścian komory paleniskowej w miejscach ich osi z dyszy jednostrumieniowych. Osie strumieni z tych dysz tworzą najczęściej współwir z produktami spalania. W kotłach energetycznych z palnikami zabudowanymi na ścianie przedniej, powietrze dopalające najczęściej wprowadza się pojedynczymi strumieniami skierowanymi do komory kotła z przedniej lub tylnej ściany komory kotła lub z przedniej i tylnej ściany komory paleniskowej.

Zawirowania produktów spalania przeniesione do górnych rejonów komory paleniskowej prowadzą do zróżnicowania temperatur pary po lewej i po prawej stronie komory paleniskowej i są powodem powstawania znacznych różnic temperatur pary między prawą i lewą stroną kotła.

Z polskiego opisu patentowego nr 181530 znany jest sposób wprowadzania gorącego powietrza dodatkowego do komory paleniskowej kotłów różnych typów, nad strugami mieszanki paliwowo-powietrznej ze ścian komory paleniskowej powietrza dodatkowego. Gorące powietrze dodatkowe doprowadza się wspólnym kanałem do co najmniej dwóch jednostrumieniowych dysz i wprowadza się ze ścian komory paleniskowej dyszami w poziomych kolektorach powietrza, z tej samej lub różnej wysokości kotła, co najmniej dwoma w niewielkiej od siebie odległości strugami o zmiennym natężeniu, rozchylanymi w poziomie i odchylanymi w pionie, ukierunkowanymi względem siebie jednakowo lub różnie w pionie, w ilości 20-40% doprowadzanego powietrza do kotła energetycznego. Strugi gorącego powietrza dodatkowego w kotłach energetycznych z frontowym układem palników wprowadza się z poziomych kolektorów powietrza z czterech ścian komory paleniskowej i tworzy się co najmniej dwa współśrodkowe koła wiru produktów spalania.

Z polskiego opisu patentowego nr 178536 znany jest sposób wprowadzania powietrza dopalającego pojedynczymi strumieniami do komory spalania kotła z narożnymi palnikami z dysz powietrza dopalającego zabudowanych symetrycznie po dwóch stronach przeciwnych ścian komory paleniskowej, o zmiennym i różnym kierunku wypływu z obu dysz jednej ściany kotła.

Z polskiego opisu patentowego nr 210373 znany jest sposób wprowadzania z dwóch różnych górnych poziomów powietrza dopalającego w komorach kotłów energetycznych z narożnymi palnikami. Powietrze dopalające OFA na niższym poziomie kotła wprowadza się czterema podwójnymi z jednostrumieniowych dysz rozchylonymi między sobą 20°-30° strugami, po dwie podwójne strugi z przedniej ściany i z tylnej ściany kotła tak, że w osi równoległej do ściany przedniej i ściany tylnej wprowadza się do kotła osiem niezależnych strug powietrza dopalającego, a powietrze dopalające OFA na wyższym poziomie kotła wprowadza się z naroży komory paleniskowej pojedynczymi strugami skierowanymi współbieżnie do wiru produktów spalania w komorze paleniskowej lub do osi komory paleniskowej. Podwójne strugi powietrza dopalającego OFA na niższym poziomie kotła wprowadza się strugami jednakowo odchylonymi w górę lub w dół w zakresie ± 20° lub poziomo do komory paleniska. Powietrze dopalające OFA na wyższym poziomie kotła wprowadza się z naroży kotła pojedynczymi strugami poziomo do komory paleniska.

Z opisu patentowego US5662464 znane jest rozwiązanie, które dotyczy wielokierunkowego portu dopływu powietrza do sterowania przepływem powietrza do pieca w stopniowanym układzie spalania, który ma wiele zestawów żaluzji lub amortyzatorów zorientowanych prostopadle względem siebie w celu uzyskania lepszej kontroli nad kierunkiem przepływu powietrza dopalającego. Rozwiązanie to dotyczy dyszy jednostrumieniowej, co uniemożliwia odchylania strumienia jednocześnie w górę lub w dół. W rozwiązaniu US5662464 mamy tylko jeden strumień powietrza pochylony w górę albo w dół, co ogranicza możliwość regulacji wprowadzania strumieni do komory spalania kotła. Konieczne jest przez to stosowanie dysz powietrza umieszczonych na dwóch poziomach, z których kieruje się strumienie powietrza niżej lub wyżej.

Celem twórców niniejszego wynalazku było opracowanie sposobu wprowadzania powietrza dopalającego do komory paleniskowej zwłaszcza kotłów energetycznych z narożnymi palnikami jak też z frontowym układem palników, powodującego intensyfikację procesu mieszania i dopalania części palnych w produktach spalania, z możliwością wprowadzania powietrza dopalającego zarówno w przeciwwirze jak i współwirze z produktami spalania, z możliwością wyrównywania temperatur pary między stroną prawą i lewą kotła, jak i podnoszenia lub obniżania temperatur pary przegrzanej w kotle, oraz obniżania emisji NOx.

PL 231 202 B1

Sposób wprowadzania powietrza dopalającego do komory paleniskowej kotłów różnych typów z górnego poziomu kotła według wynalazku charakteryzuje się tym, że powietrze dopalające OFA wprowadza się rozchylonymi między sobą o kąt od 10° do 30° regulowanymi strumieniami z dwustrumieniowych dysz OFA, o zmiennym natężeniu w zakresie do 100%, odchylanymi w pionie w zakresie ±30° z naroży komory paleniskowej kotła i/lub co najmniej jednej ściany komory paleniskowej kotła.

Korzystnie, powietrze dopalające w kotłach energetycznych z narożnymi palnikami pyłowymi wprowadza się z czterech naroży komory paleniskowej kotła rozchylonymi strumieniami z dwustrumieniowych dysz OFA o osiach symetrii skierowanych do osi komory paleniskowej kotła.

Korzystnie, powietrze dopalające z naroży i/lub ze ścian komory paleniskowej kotła wprowadza się w kotłach energetycznych z narożnymi palnikami pyłowymi pojedynczymi strumieniami z wybranych jednakowych stron wypływu z dwustrumieniowych dysz OFA, tworząc przeciwwir lub współwir w stosunku do wiru produktów spalania.

Korzystnie, powietrze dopalające w kotłach energetycznych z frontowym układem palników wprowadza się ze ścian komory paleniskowej kotła i/lub z naroży komory paleniskowej kotła z dwustrumieniowych dysz OFA strumieniami nie przecinającymi się.

Korzystnie, powietrze dopalające wprowadza się z poszczególnych dwustrumieniowych dysz OFA w kotłach energetycznych z narożnymi palnikami pyłowymi lub z frontowym układem palników pyłowych równocześnie na dwa poziomy komory paleniskowej kotła tworząc równocześnie na jednym poziomie współwir, a na drugim poziomie przeciwwir w stosunku do wiru produktów spalania.

Sposobem według wynalazku poprzez regulację natężenia wypływu powietrza dopalającego wprowadzanego rozchylanymi strumieniami z dwustrumieniowych dysz OFA w zakresie od 10° do 30° uzyskuje się szerokokątne strumienie powietrza dopalającego intensyfikującego proces mieszania i dopalania części palnych w produktach spalania. Poprzez regulację sposobem według wynalazku wprowadzania powietrza dopalającego z określonych wybranych jednakowych stron dwustrumieniowych dysz OFA z naroży jak i ze ścian komory paleniska uzyskuje się możliwość tworzenia współwiru lub przeciwwiru w stosunku do wiru produktów spalania i wyrównywania temperatur pary między prawą i lewą stroną kotła. Poprzez odchylanie w pionie rozchylonych strumieni powietrza dodatkowego w szerokim zakresie ±30° uzyskuje się możliwość intensyfikacji procesu spalania w kotłach oraz regulacji w szerokim zakresie temperatur pary przegrzanej. Poprzez wprowadzanie powietrza dopalającego z poszczególnych dwustrumieniowych dysz OFA zarówno w kotłach z narożnymi palnikami jak i w kotłach z frontowym układem palników równocześnie na dwa poziomy kotła tworząc równocześnie współwir i przeciwwir w stosunku do wiru produktów spalania, uzyskuje się intensyfikację mieszania w kotle produktów spalania oraz dodatkowe obniżenie emisji NOx.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy przez komorę paleniskową kotła energetycznego z narożnymi palnikami, gdzie strumienie powietrza dopalającego są kierowane do komory paleniskowej kotła z naroży komory paleniskowej, fig. 2 - przekrój pionowy przez komorę paleniskową kotła energetycznego z frontowym układem palników, gdzie strumienie powietrza dopalającego są kierowane ze ściany przedniej i ściany tylnej komory paleniskowej kotła, fig. 3 - przekrój poziomy komory paleniskowej kotła według fig. 1, fig. 4 - przekrój poziomy przez komorę paleniskową kotła według fig. 1, gdy wprowadzane są strumienie powietrza dopalającego z wybranych stron wypływu z dwustrumieniowej dyszy OFA, fig. 5 - przekrój poziomy komory paleniskowej kotła według fig. 2.

Zgodnie z przykładem wykonania przedstawionym na fig. 1 i fig. 3 powietrze dopalające w kotłach energetycznych z narożnymi palnikami pyłowymi 1 jest wprowadzane do komory paleniskowej 2 z naroży 3 kotła strumieniami 4 rozchylonymi między sobą o kąt 30° wprowadzanymi w poziomie do komory paleniskowej 2 kotła, z dwustrumieniowych dysz 5 OFA o osiach symetrii 6 skierowanych do osi 7 komory paleniskowej 2. Gdy wprowadzane jest powietrze dopalające sposobem według wynalazku przedstawionym na fig. 4 z wybranych stron wypływu strumieni 4 powietrza dopalającego z dwustrumieniowych dysz 5 OFA, wówczas w zależności od wybranej strony wypływu strumieni 4 z wszystkich narożnych dwustrumieniowych dysz 5 OFA tworzy się współwir lub przeciwwir powietrza dopalającego w stosunku do wiru produktów spalania. Pochylenie strumieni powietrza dopalającego od poziomu do dołu prowadzi do obniżenia temperatur pary w kotle, a pochylenie strumieni powietrza dopalającego od poziomu do góry prowadzi do podniesienia temperatur pary.

W kotłach energetycznych z frontowym układem palników pyłowych 1 zgodnie z przykładem wykonania przedstawionym na fig. 2 i fig. 5 powietrze dopalające wprowadzane jest do komory paleniskowej kotła strumieniami rozchylonymi o kąt 30° z dwustrumieniowych dysz 5 OFA z przedniej ściany 8

PL 231 202 B1 i tylnej ściany 9 w sposób taki, że strumienie te w komorze paleniskowej 2 nie przecinają się. Pochylenie strumieni 4 powietrza dopalającego od poziomu do dołu prowadzi do obniżenia temperatury pary w kotle. Pochylenie strumieni 4 powietrza dopalającego od poziomu do góry prowadzi do podniesienia temperatury pary w kotle. Równoczesne wprowadzanie powietrza dopalającego z każdej dwustrumieniowej dyszy 5 OFA na dwa różne poziomy kotła i tworzenie na tych poziomach równocześnie przeciwwiru i współwiru prowadzi do intensyfikacji mieszania produktów spalania oraz do obniżania emisji NOx.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wprowadzania powietrza dopalającego do komory paleniskowej kotłów różnych typów z górnego poziomu kotła, znamienny tym, że powietrze dopalające wprowadza się rozchylonymi między sobą o kąt od 10° do 30° regulowanymi strumieniami (4) z dwustrumieniowych dysz (5) OFA, o zmiennym natężeniu w zakresie do 100%, odchylanymi w pionie w zakresie ±30°, z naroży (3) komory paleniskowej (2) kotła i/lub co najmniej jednej ściany komory paleniskowej (2) kotła.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powietrze dopalające w kotłach energetycznych z narożnymi palnikami pyłowymi (1) wprowadza się z czterech naroży (3) komory paleniskowej (2) kotła rozchylonymi strumieniami (4) z dwustrumieniowych dysz (5) OFA o osiach symetrii (6) skierowanych do osi (7) komory paleniskowej (2) kotła.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powietrze dopalające z naroży (3) i/lub ze ścian komory paleniskowej (2) kotła wprowadza się w kotłach energetycznych z narożnymi palnikami pyłowymi (1) pojedynczymi strumieniami (4) z wybranych jednakowych stron wypływu z dwustrumieniowych dysz (5) OFA, tworząc przeciwwir lub współwir w stosunku do wiru produktów spalania.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powietrze dopalające w kotłach energetycznych z frontowym układem palników pyłowych (1) wprowadza się ze ścian komory paleniskowej (2) kotła i/lub z naroży (3) komory paleniskowej kotła z dwustrumieniowych dysz (5) OFA strumieniami (4) nie przecinającymi się.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powietrze dopalające wprowadza się z poszczególnych dwustrumieniowych dysz (5) OFA w kotłach energetycznych z narożnymi palnikami pyłowymi (1) lub z frontowym układem palników pyłowych (1) równocześnie na dwa poziomy komory paleniskowej (2) kotła tworząc równocześnie na jednym poziomie współwir, a na drugim poziomie przeciwwir w stosunku do wiru produktów spalania.