CZ282274B6 - Způsob spalování odpadu a spalovací rošt provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob spalování odpadu spočívá v tom, že odpad se spaluje na roštových deskách (1) vykonávajících relativní vzájemné prohrabávací pohyby, které odpad překládají a transportují. Vnitřek jednotlivých roštových desek (1) je protékán tekutým médiem, čímž jsou roštové desky (1) temperovány. Ze spodu je do roštových desek (1) přiváděn primární vzduch, který je individuálně dávkován v závislosti na zjištěné teplotě tak, že teplotní spektrum ohniště se přiblíží danému teplotnímu spektru. Spalovací rošt sestává z roštových desek (1). Jedna roštová deska (1) leží na sousední roštové desce (1) a zároveň ji překrývá. Roštová deska (1) sestává z dutého tělesa tvořeného dvěmi plochými polomiskovitými díly (2, 3). Spodní plechový polomiskovitý díl (3) je opatřen jednak napojovacím hrdlem (6) a odváděcím hrdlem (7) pro přívod a odvod média a jednak spodními otvory (9). Horní plechový polomiskovitý díl (2) je opatřen horními otvory (8), které jsou se spodními otvory (9) propojeny trubkovitým prvkem (2ŕ

Description

Způsob spalování odpadu na spalovacím roštu a spalovací rošt k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu spalování odpadu na spalovacím roštu, jehož vnitřkem protéká temperovací tekutina a je prostoupen větším počtem otvorů, kterými je přiváděn do ohně primární vzduch, přičemž při spalování se odpadky stupňovitě posouvají a prohrabávají. Vynález se dále týká spalovacího roštu k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Spalovací rošty pro spalování odpadků jsou dávno známy. Jedním ze známých typů spalovacího roštuje přitom tzv. posuvný spalovací rošt, který obsahuje pohyblivé díly, které mohou provádět prohrabávací zdvihy, čímž se dopravuje palivo na rošt. Zásadně se přitom rozlišují rošty s posuvem vpřed od roštu se zpětným pohybem. Na prvním z nich se palivo dopravuje v dopředném směru k navážení paliva, na druhém ještě k tomu ve zpětném směru. Rošty s pohybem zpět, skloněné dopředu a rošty s posuvem vpřed jsou po desetiletí známé a v zařízeních pro spalování odpadu velmi rozšířeny. Přestože se tento vynález zcela obecně vztahuje na posuvné spalovací rošty a je zcela lhostejné, zda se palivo pro zavážku dopravuje vpřed nebo vzad, bude nejprve popsán rošt s pohybem vpřed.

Nejlépe je možné si takový konvenční rošt s dopředním pohybem představit, když má člověk před očima obyčejnou taškovou střechu domu. Jednotlivé tašky představují pak v tomto názorném srovnání jednotlivé tzv. roštnice dopředného roštu, přičemž horizontálně probíhající řada tašek odpovídá jedné horizontálně probíhající řadě roštnic, které dohromady tvoří po jednom roštovém stupni. Každý roštový stupeň tak překrývá nejbližší níže uspořádaný stupeň. Jednotlivé roštnice jsou z chromové ocelolitiny a jsou zavěšeny na příčné trubky, podobně jako střešní tašky na střešní latě. Typický sklon spalovacího roštu s dopředním pohybem odpovídá asi 20 úhlovým stupňům, může ale být také větší anebo menší. Při takovém dopředném roštu je každý druhý roštový stupeň uspořádán jako pevný a roštové stupně ležící mezi nimi jsou uloženy tak, aby byly mechanicky pohyblivé. Mechanické hnací zařízení se stará o to, aby každý druhý roštový stupeň mohl provádět prohrabávací zdvihy. Takový prohrabávací zdvih je lineárním pohybem roštnic jednotlivého roštového stupně sem a tam v rovině horní strany pohyblivých roštnic. Prohrabávací zdvihy překračují výšku několika centimetrů a směr jejich pohybu probíhá ve vztahu k naklonění roštnic do spádové přímky a proti ní na tomto skloněném povrchu roštnic. Těmito prohrabávacími zdvihy se docílí, že hořící odpad, ležící na pohyblivém dopředném roštu při vysoké době zdržení v délce 45-120 minut, je na roštu stále překládán a rovnoměrně rozdělován. Na horním začátku roštu je dopřední rošt zaplněn odpadem. V tomto tzv. zaplňovacím prostoru se přiváděný odpad nejprve působením tepla usuší. Pak na dopředném roštu následuje prostor, kde začíná zplyňování, při kterém se pevné části odpadu mění na plynné skupenství a uvolňují energii.

V protikladu k dopřednému roštu je zpět posuvný rošt, opět v obrazném porovnání, vybudován podobně jako tašková střecha domu, ale s obráceným tj. s opačným sklonem. Ne vždy ve srovnání se sklonem horní tašky horní roštnice překrývá spodní, ale ve vztahu ke sklonu spodní překrývá horní. Takový dozadu posuvný rošt přináší výhody v tom, že rozžhavená masa při provádění prohrabávacích zdvihů je posunována zpět k začátku roštu. Od začátku roštu až kjeho konci se rozprostírá překrývající se primární spalování. Tento intenzivní, přímo od začátku roštu počínající oheň odpadu je výrazný znak zpět posuvného roštu. Oheň vzniká, zatímco již hořící části odpadu se mísí s ještě nezapálenými částmi paliva řízeným dopravním působením roštu vzhůru, zatímco zóna o velmi vysoké teplotě s velkou spalovací intenzitou je vytvořena již na

- 1 CZ 282274 B6 počátku roštu. Prohrabávací pohyb je vyvolán jednak z přirozeného pohybu paliva dolů v důsledku gravitace, jednak z posuvného pohybu roštu působícího v opačném směru. Současně se dá vyvolat tlumicí účinek kolísání výhřevné hodnoty paliva tím, že se spolehlivě zabrání přerušování zapalování nebo utržení plamene ve směru konce roštu. Takové zpět posuvné rošty zajišťují rovnoměrně vysokou hořící vrstvu bez děr, které by nechaly rošt nepokrytý a tím vedly k jeho tepelnému opotřebení.

Jednotlivé roštnice sestávají bez ohledu na typ roštu z chromové ocelolitiny, která má zajistit vysokou odolnost proti opotřebení a proti působení žáru. Na postranních plochách jsou roštnice strojně rovinně vybroušeny, aby se tím dosáhlo jejich těsné vzájemné polohy a tím pro primární vzduch, proudící ze spodu, vysokého odporu povrchové vrstvy roštu proti proudění při co nejmenším množství propadu roštu. Primární vzduch vstupuje štěrbinou, vybroušenou rovněž na prostranní ploše v oblasti hlavy roštnice, do spalovacího lože. Hlava je přetažena nejbližší spodní přesahující roštnicí, což má udržovat tyto vzduchové štěrbiny volné. Aby bylo kromě toho dosaženo dalšího čisticího účinku, je pohyb sousedních roštnic sem a tam poněkud fázově posunut, takže mezi nimi vzniká relativní pohyb, který přispívá k tomu, že se větrací štěrbiny neucpávají. Definovaný přívod vzduchu co možná v každém čase a na každém místě roštu je nejdůležitější předpoklad pro provoz spalování odpadu, které má vykazovat co nejmenší emise. K. tomu je primární lože přes 3-6 oddělených vzduchových zón. U novějších zařízení se přívod spalovacího vzduchu zvlášť měří a reguluje ke každé takové jednotlivé vzduchové zóně. To se provádí buď přes přívodní trubky aVenturiho měřicími místy, anebo měřením tlaku přes jednotlivé měřicí clony, které jsou přiřazeny každé zóně primárního vzduchu. Přesná kontrola vzduchových poměrů pod roštem je tím na každém místě ve značné míře zajištěna. Další vzduch se přivádí pro spalování jako tzv. sekundární vzduch z horní strany roštu. Tento podíl sekundárního vzduchu obnáší asi 25-35% celkového množství spalovacího vzduchu; tento vzduch se přivádí vzduchovými tryskami o průměru 50-90 mm shora na palivo. Průměrná provozní teplota roštnic v hlavní spalovací zóně roštu je asi o 50 °C nad nastavenou teplotou primárního vzduchu a tak asi 200 °C, přičemž ale povrch musí odolávat teplotám od 800 °C do 1100 °C. Užitečný život roštnic je prakticky závislý pouze na její mechanické, tepelné a chemické odolnosti proti opotřebení. (Oxidace v kyselém prostředí). Podle jednotlivých výrobků lze dosáhnout užitečného života v trvání od 5000 do 35000 hodin. Vzhledem k tomu, že roštnice jsou v důsledku stále velkých tepelných rozdílů mezi provozem a stavem mimo provoz vystaveny značné dilataci, která má vliv přímo na šířku jimi tvořeného roštu, je rošt se zpětným posuvem vybaven vyrovnávacími prvky. Tyto prvky sestávají většinou z pohyblivých destiček a pohyblivých postranních destiček roštu, které mohou tyto dilatace kompenzovat.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je vytvořit způsob, který umožní optimální spalování odpadu na spalovacím roštu, při němž přívod primárního vzduchu může být řízen tak, že se dosáhne optimálního spektra ohniště - teplota a tak se lépe využije výhřevnost spalovacího odpadu. Na druhé straně je úkolem vynálezu vytvořit spalovací rošt, sestávající z roštových desek, který tento způsob umožní a který kromě toho je z hlediska nákladů na výrobu výrazně příznivější a je také vystaven minimální dilataci, takže mohou odpadnout odpovídající vyrovnávací prvky a konečně také vy kazuje menší propad roštem než stávající rošty.

Úkol je značnou měrou splněn způsobem spalování odpadků na spalovacím roštu, jehož vnitřkem protéká temperovací tekutina, a který je prostoupen větším počtem otvorů, kterými je přiváděn do ohně primární vzduch, přičemž při spalování se odpadky stupňovitě posouvají a prohrabávají, podle vynálezu, jehož podstata spočívá zejména v tom, že dodávání přiváděného primárního vzduchu se řídí individuálně ke každému jednotlivému otvoru v závislosti na teplotě zjištěné v oblasti příslušného otvoru tak, že tepelné spektrum ohniště se přibližuje předem stanovenému tepelnému spektru.

-2CZ 282274 B6

S ohledem na optimalizaci spalovacího procesu a teploty roštu se jeví výhodné, když se provádí výměna tepla mezi primárním vzduchem a temperovací kapalinou a temperovací kapalinou s odpadním spalovacím vzduchem.

K provádění způsobu podle vynálezu se jeví výhodný spalovací rošt sestávající z roštových desek, které jsou duté a opatřeny alespoň jedním napojovacím hrdlem a jedním odváděcím hrdlem pro přívod temperovací tekutiny a větším počtem otvorů pro primární vzduch, přičemž alespoň každá druhá roštová deska je uložena pohyblivě, jeho podstata spočívá v tom, že roštové desky jsou vytvořeny z plechu a alespoň v zóně hoření jsou v roštových deskách uspořádané otvory primárního vzduchu, které jsou tvořeny trubkovými prvky jejichž ústí je v úrovni horní strany roštové desky.

Je účelné s ohledem na úkol vynálezu a jednoduchost konstrukce spalovacího roštu, když roštové desky jsou uspořádány stupňovitě v alespoň jednom roštovém pásu, přičemž roštová deska v jednom stupni roštového pásu překrývá vždy v jednom směru nejbližší roštovou desku následujícího stupně a na ni dosedá nohou, kterou je opatřena.

S ohledem na jednoduchost pohonu a jednoduchost uložení roštových desek se jeví výhodné, když jsou uloženy na tyčích, přičemž tyče u pohyblivě uložených roštových desek jsou spojeny s mechanických pohonem.

Pro jednoduchost, snadnou montáž, provozní spolehlivost a jednoduchost zachycování roštového propadu je účelné, když u roštových desek jednotlivé trubkovité prvky vyčnívají ze spodní strany roštové desky ajsou spojeny přes pružná vedení vždy sjedním sifonem spojeným s přívodem primárního vzduchu, přičemž sifony jsou opatřeny klapkou pro vyprazdňování roštového propadu ovladatelně pomocí selenoidu.

Jeví se výhodné z hlediska vedení roštových desek, když na jejích bocích jsou uspořádány postranice.

S ohledem na výrobní náklady je výhodné, když že roštové desky sestávají ze dvou skořepinových dílů, které jsou nerozebiratelně spojeny, přičemž uvnitř mezi nimi jsou uloženy přepážky pro vytvoření alespoň jednoho labyrintu, přičemž trubkovité prvky přesahují spodní stranu roštových desek a jejich profil se směrem ke spodní straně rozšiřuje.

Je účelné s ohledem na chlazení, když roštové desky jsou rozděleny do více těsných komor pomocí dělicích příček, které jsou opatřeny po jednom napojovacím hrdle a po jednom odváděcím hrdle pro přívod a odvod jimi protékajícího média.

Přehled obrázků na výkrese

Způsob podle vynálezu bude vysvětlen pomocí výkresů a jako příklad bude popsána jak jedna roštová deska, tak i spalovací rošt, sestavený z většího počtu takových roštových desek a jeho funkce, přičemž na výkresech schematicky znázorňuje obr. 1 jednotlivou roštovou desku spalovacího roštu, obr. 2 jednotlivou roštovou desku spalovacího roštu s labyrinty, v částečném řezu, obr. 3 schématický řez spalovacím roštem, sestaveným z většího množství roštových desek, přičemž a) ab) znázorňující rozdílné okamžiky při provozu spalovacího roštu, jehož pohyblivé roštové desky provádějí prohrabávací zdvihy, obr. 4 nakloněný spalovací rošt z roštových desek v provedení jako zpětně posuvný rošt, obr. 5 sifon přívodu primárního vzduchu vybudovaný pod spalovacím roštem s nádrží na roštový propad a zařízení pro její dálkově řízené vyprazdňování.

-3 CZ 282274 B6

Příklady provedení vy nálezu

Pro usnadnění porozumění způsobu podle vynálezu bude nejprve popsána roštová deska, nutná pro jeho uskutečnění, stejně jako spalovací rošt, zkonstruovaný z těchto roštových desek. Na obr. 1 je znázorněno příkladné provedení roštové desky 1, která sestává ze dvou skořepin 20, 3 z plechu, a to skořepiny 20 pro horní stranu roštové desky 1 a ze skořepiny 3 pro spodní stranu roštové desky L Obě skořepiny 20, 3 jsou vzájemně pevně spojeny např. svařeny. K tomuto účelu jsou jejich okraje utvářeny tak, že obě skořepiny 20, 3 mohou být svými okraji do sebe navzájem nasazeny. Obě čelní strany takto vzniklého dutého profilu se pevně svaří s krycími plechy 4. Na výkrese je znázorněn krycí plech 4 na zadní čelní straně, zatímco přední čelní strana 5 je ještě volná a poskytuje pohled dovnitř dutého profilu. Po uzavření obou čelních stran krycími plechy 4 vznikne uvnitř roštové desky 1 dutý, proti vnějšku utěsněný prostor. Na spodní straně skořepiny 3 roštové desky 1 jsou dvě přípojná hrdla 6, 7 pro napojení neznázoměného přívodního a odváděcího vedení temperovací tekutiny, která má proudit roštovou deskou J. Temperovací tekutina použitá k chlazení nebo také k zahřátí roštové desky 1 musí být zásadně tekutá, tedy plyn nebo kapalina, např. vzduch, voda, olej a pod., aby byla schopná protékat roštovou deskou 1. Na horní straně skořepiny 20 roštové desky 1 i na spodní straně skořepina 3 roštové desky 1 jsou otvory 8, 9, přičemž otvory 8 jsou na horní straně skořepiny 20 menší než otvory 9 na spodní straně dílu 3. Otvory 8, 9 ležící proti sobě na horní straně skořepiny 20 roštové desky 1 a spodní straně skořepiny 3 roštové desky 1 jsou těsně spojeny s trubkovitými prvky 21 např. s konickými trubkami s okrouhlým, eliptickým nebo štěrbinovitým průřezem, přičemž každý z těchto trubkovitých prvků 21 je těsně navařen na horní stranu skořepiny 20 a na spodní stranu skořepiny 3 roštové desky 1_. Takto vzniklé nálevkovité průchodky roštovou deskou 1 umožňují prouděním vzduchu ze spodní strany dílu 3 roštové desky 1 cílené provzdušňování paliva ležícího na roštu. Zde se napojí na jednotlivá ústí procházejících trubek na spodní straně dílů 3 roštové desky 1 přívod pro foukaný primární vzduch. Znázorněná roštová deska 1 má takový průřez, že na horní straně skořepiny 20 roštové desky 1 je vytvořena rozsáhlá rovinná plocha určená pro uložení paliva. Spodní strana skořepiny 3 je opatřena zaoblením, takže se vytvoří jakési nohy 10, ]_L Podél jedné nohy 10, která zde zahrnuje žlábek 12, probíhá uvnitř tohoto žlábku 12 tyč 13 okrouhlého průřezu, na níž leží roštová deska 1. Druhá noha 11 je dole rovná a je určená k tomu, aby ležela na sousední roštové desce 1 nebo 2.

V jedné variantě může roštová deska 1 sestávat také z předem vyrobeného profilu, u kterého se ještě obě koncové strany přivaří na vhodný krycí plech 4. Nálevkovité průchodné trubkovité prvky 21 je možno navařit dodatečně, když se na horní straně vyfrézují nebo vyvrtají odpovídající otvory 8 a naproti na spodní straně roštové desky odpovídající o něco větší otvory

9. Ze strany větších otvorů 9 je pak možno prostrčit roštovou deskou 1 trubkovité prvky 21, které se pak těsně svaří s vnější stranou roštové desky 1. Tyto prvky 21 jsou proto konické anebo nálevkovité, že se tím vyloučí eventuální uváznutí roštového propadu, vzhledem k tomu, že stěny jsou pomocí kuželovitosti převislé. V návaznosti mohou být ústí s horní stranou roštové desky zbroušeny do rovinné plochy. Dole mohou být napojovací trubky nebo hadice 43 na tyto procházející prvky 21 našroubovány.

Pro zajištění žáruvzdornosti takové roštové desky 1, se hodí, např. plech legovaný manganem o takové tloušťce, aby bylo ještě možné plech ohýbat, tj. o síle řádové velikosti asi 10 mm. Plech by měl nadto mít dostatečnou dobrou tepelnou vodivost tak, aby nedocházelo uvnitř roštové desky 1 k žádným velkým tepelným rozdílům a aby se tak zabránilo pnutí v jeho materiálu. Je zcela lhostejné, zda taková roštová deska 1_ je zhotovena ze skořepin 20, 3 nebo z dutých profilů, v každém případě je ve srovnání se stávajícím roštem, který sestává z četných roštnic, vyrobitelná s výrazně nižšími náklady, vzhledem k tomu, že jedna jednotlivá roštová deska nahrazuje více stávajících roštnic. S velkou výhodou nahrazuje taková roštová deska veškeré roštnice jednoho stávajícího roštového stupně a tvoří tedy sama úplný roštový stupeň. Tím, že nevznikají žádné štěrbiny mezi jednotlivými pohyblivými prvky, jakými jsou stávající roštnice, se výrazně redukuje roštový propad. U stávajících konstrukcí s jednotlivými roštnicemi se totiž

-4CZ 282274 B6 může část odpadu v štěrbině mezi dvěma roštnicemi vzpříčit a způsobit tam širokou štěrbinu, zatím co štěrbiny mezi zbývajícími roštnicemi se stanou téměř těsnými, takže tudy nemůže roštem prakticky proniknout žádný primární vzduch zespodu. Primární vzduch pak proudí skoro výlučně rozšířenou štěrbinou vzhledem k předmětu, který je v ní vzpříčen a oheň vykazuje přes tuto štěrbinu vysoké vrcholy plamene, což je však nežádoucí. Na tomto místě bude rovněž značný roštový propad, poněvadž štěrbina je příliš široká. Tyto problémy se odstraní průchozí roštovou deskou, která právě tvoří celý roštový stupeň.

Je však možné i provedení spalovacího roštu u něho jednotlivé roštové desky 1 jsou uspořádány do roštových pásů. V tomto případě sestává každý roštový stupeň z většího počtu roštových desek 1 sousedních roštových pásů, které jsou seřazeny vedle sebe a dohromady vytvářejí celou roštovou šířku spalovacího roštu, přičemž v každém jednotlivém roštovém pásu roštové desky 1 daného roštového pásu překrývají roštovou desku 1 následného roštového stupně a leží na něm nohou 11.

Na obr. 2 je znázorněna roštová deska 2 v částečném řezu. Tato roštová deska 2, vytvořená jako v předcházejícím provedení z plechu, je uvnitř pomocí dělící přepážky 50 rozdělena do dvou komor 51, 52. U této roštové desky 2 se jedná o desku, která je vestavěna do první části spalovacího roštu, ve které se nepracuje s přívodem primárního vzduchu, proto zde znázorněná deska, na rozdíl od roštové desky 1 zobrazené na obr. 1, neobsahuje žádné trubkovité prvky 21 a tak nemá ani žádné otvory. Spalovací rošty sestávají totiž zpravidla ze tří až ze šesti rozdílných zón, které sestávají z většího počtu roštových desek 1, 2 přičemž teprve od druhé zóny je přiváděn primární vzduch. Uvnitř obou komor 51, 52 jsou vestavěny labyrintové přepážky 53, které jsou vespod těsně svařeny s roštovou deskou 2, na horní straně naproti tomu nechávají volnou vzduchovou mezeru několik desítek milimetrů vůči vnitřní stěně horní strany roštové desky 2. aby se pomocí těchto vzduchových mezer mohla uskutečnit výměna plynu uvnitř labyrintu, vytvořeného labyrintovými přepážkami 53. Napojovacím hrdlem 6 je přiváděno chladicí médium do komory 52 roštové desky, které pak, jak je naznačeno šipkami, proudí labyrintem, vytvořeným labyrintovými přepážkami 53 a konečně hrdlem 7 vytéká opět z komory. Poněvadž chladicí médium takto během průtoku obtéká větší plochu pro příjem tepla, dosahuje se lepší výměny tepla. Jako chladicí médium může být použita např. voda. Uvnitř komory 51 je úplně stejná úprava. Samozřejmě je možné takovou roštovou desku 2 s vnitřním labyrintem vybavit i trubkovými prvky 21, takže otvory pro vhánění primárního vzduchu jsou k dispozici. Na obou postranních okrajích roštové desky 2 a analogicky i u roštové desky 1 podle obr. 1 jsou uspořádány postranice 54. podle kterých se posunují sem a tam pohyblivé roštové desky 1, 2. V zobrazeném příkladu sestává každá postranice 54 ze dvou, přes sebe ležících čtyřhranných trubek 55, 56, přičemž takto utvořená mezistěna 57 je na jednom konci zkrácena, takže se tam vytvoří spojení mezi vnitřkem obou čtyřhranných trubek 55, 56. Od napojení 58 je chladicí médium dopravováno postranicí 54 a proudí pak oběma čtyřhrannými trubkami 55. 56, jak je naznačeno šipkami a koncpečné vytéká hrdlem 59 opět ven z postranice 54. Mezi postranicí 54 a roštovou deskou může být kromě toho uspořádán neznázoměný stínící kryt, který je zasazen do postranice 54 na straně spalovací desky a jako prvek proti opotřebení mezi roštovou deskou 1, 2 a postranicí 54 s ohledem na tření, ke kterému zde dochází.

Na obr. 3a, b je schématický řez spalovacím roštem, který sestává z většího množství roštových desek 1, 2, jak byly právě popsány. Obr. 3a) a obr. 3b) znázorňují přitom dva okamžiky v provozu tohoto spalovacího roštu, jehož pohyblivé roštové 1, 2 desky provádějí prohrabávací zdvihy. Ty roštové desky f, 2, které jsou kresleny plnými čarami, představují stacionální roštové desky h 2, zatímco ty roštové desky 1, 2, které jsou kresleny v průřezu šrafovaně, představují pohyblivé roštové desky 1, 2. Tyto pohyblivé roštové desky 1, 2 mohou provádět prohrabávací zdvihy tím, že se pohybují sem a tam, jak uvádějí šipky. Pohon je přitom přenášen přes tyče 13, které jsou připevněny na profilech 18. Tyče 13 samy o sobě jsou pohyblivé v důsledku mechanického pohonu.

-5CZ 282274 B6

Na obr. 3a) jsou všechny roštové desky v identické poloze. Pohyblivé roštové desky 1, 2 se pohybují z této pozice jak je udáno šipkami, přičemž při pohybu napravo nahoru a posunují svým čelem 19 palivo před sebe. Materiál, který je při tomto sunutí např. roštové desky 1 její čelní stranou 19 posouván přes spodní roštovou desku 1 vpřed, je přitom dopravován vpravo. Podle toho, zda se zde jedná o spalovací rošt se zdvihem zpět nebo o rošt se zdvihem vpřed, je materiál posunován proti všeobecnému dopravnímu směru nebo právě ve všeobecném dopravním směru. Druhá nej bližší roštová deska 1 vpravo je rovněž pohyblivá a pohybuje se v tomto okamžiku doleva, když předtím přejela svou přední nohou 11 horní otvory 8 přívodu primárního vzduchu na roštové desce 1 ležící pod ní. Toto přejetí otvorů 8 vyvolává čisticí efekt.

Na obr. 3b) je znázorněn moment o něco později. Roštová deska 1 dosáhla své nejvyšší pozice. Druhá nejbližší pohyblivá roštová deska 1 napravo dosáhla mezi tím své nejnižší polohy a její noha U tak leží na spodní oblasti horní strany pod ní ležící nehybné roštové desky 1. Při příštím prohrabávacím zdvihu se tato roštová deska 1 posune ve směru udaného šipkou a posune před sebou svou čelní stranou 19 palivo.

Spalovací rošt jak je znázorněno na obr. 3a, b je ve vztahu na všeobecný dopravní směr horizontální. Jedná se přitom o rošt s předním zdvihem, poněvadž palivo je dopravováno roštem příp. pohybujícími se roštovými deskami 1, 2, z nichž je každá druhá pohyblivá a provádí prohrabávací zdvihy. Provedení jako rošt se zadním zdvihem znázorňuje obr. 4. Zde je spalovací rošt sám osobě identicky postavený z více spalovacích roštových desek 12, je však pouze nakloněn k jedné straně o asi 25 stupňů. Tím sunou nyní roštové desky 1, 2, pomocí jimi prováděných prohrabávacích zdvihů, palivo proti všeobecnému směru dopravy vzhůru. Tím se dosáhne, že palivo, které se v důsledku gravitace pohybuje pomalu na roštu dolů, se prohrabávacími zdvihy opět posune poněkud zpět, přitom se přeloží, což je na prospěch úplnému spálení. V zásadě může byt spalovací rošt z takových roštových desek proveden podle potřeby jako horizontální nebo skloněný dolů nebo vzhůru.

Obr. 5 znázorňuje jednotlivý sifon 30 vedení primárního vzduchu jak může být přistaven pod spalovacím roštem na jednotlivé spodní otvory 9 trubkovitých prvků 21, které prostupují roštové desky L Jednotlivá přiváděči potrubí, respektive hadice 41 primárního vzduchu jsou pak vedena těmito přívodními sifony 30. Poněvadž otvory 8 v roštových deskách 1 nevyhnutelně může padat dolů ještě trochu roštového propadu, padal by tento roštový propad v podobě jemně práškovité strusky totiž do přívodního potrubí primárního vzduchu. Je proto nutné pamatovat na takové sifony 30 pro přívod primárního vzduchu, ve kterých se roštový propad zachytí a zároveň je zaručen nerušený, kontinuální přívod vzduchu. Takový sifon 30 je dole podobný např. tvaru Erlenmeyerovi baňky v konickém provedení, přičemž dno sifonu 30 je uzavřeno klapkou 31 zatíženou pružinou. Klapka 31 je výkyvná kolem otočného kloubu 32 a pružina 33 zatěžuje klapku 31 svým jedním ramenem 34 ze spodu a druhým ramenem 35 boční stěnu sifonu. Ovládací páčka 36 pevně spojená s pružinou vyčnívá od otočného kloubu směrem ven a je v okruhu působnosti solenoidu 37. Tento elektromagnet je schopen, když je jeho cívka 38 pod elektrickým proudem, přitáhnout ovládací páčku 36 ke svému jádru 39, čímž se klapka 31 otevře a shromážděný roštový propad 40 spadne do sběrného koryta ležícího pod sifonem 30. V horní oblasti sifonu 30 vede přívod 41 primárního vzduchu do vnitřku sifonu 30. Tento přívod skloněn dolů vede do sifonu, takže roštový propad nemůže v žádném případě padnout do tohoto přívodu, takže není nezbytně nutné tento přívod stále profukovat silným proudem vzduchu. Krk 42 sifonu je těsně spojen krátkým, teplu odolávajícím pružným vedením 43 se spodním ústím jediného trubkovitého prvku 2J_, který vede roštovou deskou 1- Sifony 30 tedy visí na pružných vedeních 43 bezprostředně pod roštovou deskou.

Způsob podle vynálezu může být tedy nyní prováděn takovýmto spalovacím roštem, postaveným z takovýchto roštových desek 1, 2. Temperovací tekutinou je udržována teplota roštu na stálé úrovni a podstatně snížit jeho opotřebení. Teploty se mají pohybovat v rozsahu až do cca 150 °C, což má za následek nepatrné tepelné zatížení materiálu a má pozitivní vliv na mechanickou

-6CZ 282274 B6 zatížitelnost a odolnost roštové desky 1 proti opotřebení. Temperovací tekutina, upotřebená k temperování, může při chlazení roštových desek 1, 2 procházet výměníkem tepla s primárním vzduchem. K tomu může být použit běžný výměník tepla, který pracuje na protiproudném principu. Pomocí takové výměny tepla je možné primární vzduch předehřívat, což je ke prospěchu optimálního spalování s určitými palivy. Právě při organických podílech odpadu např. při nahnilé nebo zhnilé zelenině nebo ovoci je předehřátí primárního vzduchu velmi žádoucí, neboť se tím spalování zlepšuje. Na druhé straně je také možné, v obráceném směru toku tepla, zahřívat spalovací rošt třeba při najíždění spalovacího procesu, aby se rošt dostal tak rychle, jak možno na optimální provozní teplotu. Ktomu může temperující tekutina přebírat teplo z odpadního vzduchu již proběhlého spalování a pak je přivést do roštových desek X, 2 spalovacího roštu.

Druhý stejně významný znak způsobu podle vynálezu je v tom, že je palivo optimálně zásobováno primárním vzduchem, takže jeho výhřevnost je co možná nejlépe využívána a jeho spalování proběhne tak dokonale, jak je to jen možné. Ktomu se zjišťuje tepelné spektrum v ohništi nad spalovacím roštem pomocí velkého množství sond pro měření teploty. Tyto měřicí sondy mohou být zabudovány do povrchu roštových desek. Na druhé straně může však být teplotní spektrum zjištěno také bezdotykově pomocí pyrometru. Cíleným dávkováním přívodu primárního vzduchu do každé přívodní hadice 41, jichž je ve spalovacím roštu podle vynálezu velký počet, se daří aktuální teplotní spektrum v ohništi upravit na přibližně optimální spektrum. K individuálnímu řízení přívodu primárního vzduchu pro každý přívod mohou být např. nasazeny magnetické ventily v přívodech primárního vzduchu, které jsou řízeny centrálním mikroprocesorem, ve kterém je optimálně zvolené teplotní spektrum ohniště uloženo do paměti. Stálým měřením reálného spektra a srovnáváním s ideálním spektrem, může být vytvořen regulační obvod, načež jednotlivé magneticky ovládané ventily - zcela jemně dávkované - se více či méně otvírají a nechávají proudit primární vzduch jednotlivými přívodními vedeními. Zásobování primárním vzduchem se provádí jedním nebo více výkonnými kompresory nebo ventilátory.

Způsob podle vynálezu umožňuje velmi zlepšené spalování a tak lepší využití výhřevnosti různých paliv. Tím mohou být zlepšeny také hodnoty kouřových plynů. To znamená, že provoz probíhá s menším přebytkem kyslíku a menším obsahem CO₂ v kouřovém plynu. Temperováním a zejména chlazením roštových desek lze dosáhnout značného zvýšení životnosti spalovacích roštů. Spalovací rošt s jednotlivými roštovými deskami podle vynálezu je výrobně jednoduchý a mnohem příznivější co do nákladů než spalovací rošty, které sestávají z velkého množství pohyblivých roštnic, které jsou na to vystaveny vysokému mechanickému a tepelnému opotřebení. Např. odpadá problematická dilatace konstantním udržováním teploty na poměrně nízké úrovni a tím jsou zbytečná dosud nákladná opatření k vyrovnání této teplem podmíněné dilatace. Závěrem je potřebné se zmínit, že užitím těchto spalovacích roštů je roštový propad silně zredukován, vzhledem k tomu, že jsou k dispozici ještě jenom malé, zato četné otvory pro přívod cíleně nasazeného primárního vzduchu, které jsou kromě toho většinou poměrně silně protékány, takže k větším roštovým propadům prakticky sotva dochází.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob spalování odpadu na spalovacím roštu, jehož vnitřkem protéká temperovací tekutina aje prostoupen větším počtem otvorů, kterými je přiváděn do ohně primární vzduch, přičemž se odpadky stupňovitě posouvají a prohrabují, vyznačující se tím, že dodávání přiváděného primárního vzduchu se řídí individuálně ke každému jednotlivému otvoru

   -7 CZ 282274 B6 v závislosti na teplotě zjištěné v oblasti příslušného otvoru tak, že tepelné spektrum ohniště se přibližuje předem stanovenému tepelnému spektru.
2. 2. Způsob podle nároku 1. vyznačující se tím, že pro optimalizaci spalování odpadků a teploty spalovacího roštu se provádí výměna tepla mezi primárním vzduchem a temperovací kapalinou a mezi temperovací kapalinou a odpadním spalovacím vzduchem.
3. 3. Spalovací rošt k provádění způsobu podle nároků 1 nebo 2 sestávající z roštových desek, které jsou duté a opatřeny alespoň jedním napojovacím hrdlem a jedním odváděcím hrdlem pro přívod temperovací tekutiny a větším počtem otvorů pro primární vzduch, přičemž alespoň každá druhá roštová deska je uložena pohyblivě, vyznačující se t í m , že roštové desky (1, 2) jsou vytvořeny z plechu a alespoň v zóně hoření jsou v nich uspořádané otvory primárního vzduchu, které jsou tvořeny trubkovými prvky (21), jejichž ústí je v otvorech (8) horní strany roštové desky (1).
4. 4. Spalovací rošt podle nároku 3, vyznačující se tím, že roštové desky (1, 2) jsou uspořádány stupňovitě v alespoň jednom roštovém pásu, přičemž roštová deska (1, 2) v jednom stupni roštového pásu překrývá vždy vjednom směru nejbližší roštovou desku (1, 2) a na ni dosedá nohou (11), kterou je opatřena.
5. 5. Spalovací rošt podle nároků 3 nebo 4, vyznačující se tím, že roštové desky (1, 2) jsou uloženy na tyčích (13) a pohyblivě uložené roštové desky (1, 2) jsou spojeny prostřednictvím tyčí (13) s mechanickým pohonem.
6. 6. Spalovací rošt podle nároků 3 nebo 3 až 5, vyznačující se tím, že jednotlivé trubkovité prvky (21) vyčnívají ze spodní strany (3) roštové desky (1) a jsou spojeny přes pružná vedení (43) vždy s jedním sifonem (30) spojeným s přívodem (41) primárního vzduchu, přičemž sifony (30) jsou opatřeny klapkou (31) pro vyprazdňování roštového propadu (40) ovladatelně pomocí selenoidu (37).
7. 7. Spalovací rošt podle nároků 3 nebo 4 až 6, vyznačující se tím, že roštové desky (1, 2) jsou na bocích uloženy v postranicích (54).
8. 8. Spalovací rošt podle nároků 3 nebo 3 až 7, vyznačující se tím, že roštové desky (1, 2) sestávají ze dvou skořepinových dílů (20, 3), které jsou nerozebíratelně spojeny, přičemž uvnitř mezi nimi jsou uloženy přepážky (53) pro vytvoření alespoň jednoho labyrintu, přičemž trubkovité prvky (21) přesahují spodní stranu roštových desek (1) a jejich profil se směrem ke spodní straně rozšiřuje.
9. 9. Spalovací rošt podle nároku 8, vyznačující se tím, že vnitřek roštové desky (1, 2) je rozdělen pomocí dělicích příček (50) do více těsných komor (51, 52), které jsou opatřeny po jednom napojovacím hrdle (6) a po jednom odváděcím hrdle (7) pro přívod a odvod jimi protékajícího média.