PL180264B1

PL180264B1 - Boiler flue gas purifying system and afterburning device for boilers

Info

Publication number: PL180264B1
Application number: PL30972795A
Authority: PL
Inventors: Grzegorz Wrotynski
Original assignee: Grzegorz Wrotynski; Wrotyoski Grzegorz
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 2001-01-31
Also published as: PL309727A1

Abstract

Urządzenie dopalające do kotłów, znamienne tym, żejestumieszczonew płomienicy (1) kotła (2) za rusztem stałym (3) i składa się z płyty poziomej (4), mającej w części tylnej dyszę (5), korzystnie o przekroju prostokątnym zamykaną klapą regulacyjną (6), płyty pionowej (11) położonej poprzecznie na płycie poziomej (4) przed dyszą (5), przegrody ceramicznej przedniej (12) przystającej do płyty pionowej (11) oraz zawiera zespół przegród ceramicznych usytuowanych zapłytąpoziomą(4),składający się zprzegrody dolnej (13) położonej bezpośrednio za dyszą (5) i przegrody górnej (14) z poziomo położonymi otworami przelotowymi (19) umieszczonej w określonej odległości (S) od przegrody dolnej (13), tworzącej kanał (17), przy czym przegroda dolna (13) zajmuje dolną część płomienicy (1) wystając ścianągórną(15) ponad oś podłużną płomienicy (1), a przegroda górna (14) położona jest w górnej części płomienicy (1) przechodząc ścianądolną(16) poza oś podłużnąpłomienicy (1).The afterburning device for boilers, characteristic that it is placed in the flame tube (1) of the boiler (2) behind a fixed grate (3) and consists of a horizontal plate (4), having a nozzle (5) in its rear part, preferably with a cross section a rectangular, lockable regulating flap (6), a vertical plate (11) placed transversely on the plate horizontal (4) in front of the nozzle (5), ceramic partition front (12) adjacent to the vertical plate (11) and includes a plurality of ceramic baffles located a horizontal plate (4), consisting of a partition lower (13) directly behind the nozzle (5) i the upper baffle (14) with horizontally positioned holes through holes (19) at a certain distance (S) from the lower partition (13) forming the channel (17), with the lower partition (13) occupying the lower one part of the flame tube (1) protruding over the top wall (15) the longitudinal axis of the flame tube (1), and the upper partition (14) is located in the upper part of the flame tube (1) passing by the lower wall (16) beyond the longitudinal axis of the flame tube (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie dopalające do kotłów, mające zastosowanie w kotłach z narzutem ręcznym, zwłaszcza w kotłach płomienicowych i płomienicowo-płomieniówkowych.The subject of the invention is an after-burning device for boilers, applicable in boilers with manual throw, especially in flame and flame tube boilers.

W znanych kotłach nie stosuje się urządzeń dopalających. W części narzutowej tych kotłów na drzwiczkach znajduje się klapa osłonowa położona na wysokości ciągu powietrza pod rusztem. Odchylna klapa umożliwia dostarczenie odpowiedniej ilości powietrza potrzebnego do spalenia węgla w palenisku kotła. Jednak znane rozwiązanie uniemożliwia przeprowadzenie właściwego dodatkowego procesu dopalania części lotnych węgla, przechodzących z komory spalania do dalszej części płomienicy. W efekcie spaliny wychodzące z kotła dostarczane są do komina i emitowane do atmosfery w stanie dużego zanieczyszczenia, wykazując dużą ilość szkodliwych związków chemicznych, szczególnie dwutlenku siarki.Known boilers do not use post-combustion devices. In the overhead section of these boilers, there is a cover flap on the door at the height of the air draft under the grate. The hinged hatch enables the supply of the appropriate amount of air needed to burn coal in the furnace of the boiler. However, the known solution makes it impossible to carry out a proper additional afterburning process of volatile parts of coal passing from the combustion chamber to the further part of the flame tube. As a result, the flue gases leaving the boiler are delivered to the chimney and emitted to the atmosphere in a highly polluted state, showing a large amount of harmful chemical compounds, especially sulfur dioxide.

W celu zmniejszenia ilości zanieczyszczeń i pełniejszego oczyszczenia spalin znajdujących się jeszcze w płomienicy kotła, opracowano urządzenie dopalające pozwalające dopalić części lotne węgla kamiennego nie spalone nad paleniskiem.In order to reduce the amount of pollutants and more fully purify the exhaust gases still in the boiler's flame tube, an afterburning device was developed to burn off the volatile parts of hard coal not burned above the furnace.

Istota wynalazku polega na tym, że urządzenie dopalające jest położone w płomienicy kotła za rusztem stałym. Składa się z płyty poziomej, mającej w części tylnej dyszę, korzystnie o przekroju prostokątnym, płyty pionowej położonej poprzecznie względem płyty poziomej i przegrody ceramicznej przedniej przystającej do płyty pionowej oraz zawiera zespół przegród ceramicznych usytuowany za płytą poziomą. Zespół przegród zbudowany jest z przegrody dolnej położonej bezpośrednio za dyszą i przegrody górnej umieszczonej w określonej odległości od przegrody dolnej. Przegroda dolna zajmuje dolną część płomienicy wystając ścianą górnąThe essence of the invention lies in the fact that the after-burning device is located in the flame tube of the boiler behind the fixed grate. It consists of a horizontal plate having a nozzle in its rear part, preferably of rectangular cross section, a vertical plate transversely to the horizontal plate and a front ceramic baffle conforming to the vertical plate, and includes a ceramic baffle assembly located behind the horizontal plate. The set of baffles consists of a bottom baffle located directly behind the nozzle and an upper baffle located at a specific distance from the bottom baffle. The lower partition occupies the lower part of the flame tube, protruding from the upper wall

180 264 ponad oś podłużnąpłomienicy, a przegroda górna położona jest w górnej części płomienicy przechodząc ścianą dolną poza oś podłużnąpłomienicy. Pomiędzy przegrodami, dolną i górną powstaje kanał, zaś w przegrodzie górnej znajdują się poziomo położone otwory przelotowe. Odległość rozstawienia przegród jest równa odległości pomiędzy ścianą górną przegrody dolnej a górną powierzchnią płomienicy, przy czym odległość między ścianą górną przegrody dolnej a górnąpowierzchniąpłomienicy jest równa odległości pomiędzy ścianą dolną przegrody górnej a dolną powierzchnią płomienicy. Dysza zamykana jest klapą regulacyjną zamocowaną wahliwie do spodu płyty poziomej. Klapa regulacyjna częścią dolną połączona jest z cięgnem sterującym położonym pod rusztem wzdłuż płomienicy i wystającym poza kocioł. Przegroda górna zabudowana jest warstwami cegieł ułożonymi łukowo tworząc sklepienie płomienicy.180 264 above the longitudinal axis of the flame tube, and the upper partition is located in the upper part of the flame tube, passing with the lower wall beyond the longitudinal axis of the flame tube. A channel is formed between the lower and upper partitions, while the upper partition has horizontally located through holes. The distance between the partitions is equal to the distance between the upper wall of the lower partition and the upper surface of the flame tube, while the distance between the upper wall of the lower partition and the upper surface of the flame tube is equal to the distance between the lower wall of the upper partition and the lower surface of the flame tube. The nozzle is closed with an adjustment flap pivoted to the bottom of the horizontal plate. The lower part of the regulating flap is connected to the control rod placed under the grate along the flame tube and protruding beyond the boiler. The upper partition is built-up with layers of bricks arranged arched, creating the vault of the flame tube.

Urządzenie umożliwia pełniejsze oczyszczanie spalin poprzez dopalanie części lotnych, powstających podczas spalania węgla i charakteryzuje się prostą budową. Ręczne sterowanie otwarciem i zamknięciem dyszy powoduje niezawodność działania. Dzięki zastosowaniu klapy regulacyjnej można regulować wielkość strumienia powietrza wtórnego niezbędnego do dopalania części lotnych. Przegrody oraz ich usytuowanie powodują wymuszenie przepływu oczyszczanych spalin przyczyniając się do wytrącenia części zanieczyszczeń, a otwory przelotowe w przegrodzie górnej pozwalają utrzymać stałą, odpowiednio wysoką temperaturę przepływających spalin.The device enables a more complete purification of exhaust gases by burning volatile parts that arise during coal combustion and is characterized by a simple structure. Manual control of the opening and closing of the nozzle ensures reliable operation. Thanks to the use of a regulating flap, it is possible to regulate the size of the secondary air stream necessary for the combustion of volatile components. The partitions and their location force the flow of the treated exhaust gases, contributing to the precipitation of some pollutants, and the through holes in the upper partition allow to maintain a constant, sufficiently high temperature of the flowing exhaust gases.

Przedmiot wynalazku pokazanyjest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie dopalające umieszczone w kotle, fig. 2 - szczegół urządzenia dopalającego w widoku z góry, fig. 3 - szczegół urządzenia dopalającego w przekroju A-A zaznaczonym na fig. 2, a fig. 4 - przegrodę górną w widoku z przodu.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows the after-burning device placed in the boiler, fig. 2 - detail of the after-burning device in top view, fig. 3 - detail of the after-burning device in cross section AA marked in fig. 2, and Fig. 4 is a front view of the upper baffle.

Urządzenie dopalające umieszczone jest w płomienicy 1 kotła 2 za rusztem stałym. Zawiera ono położonąna wysokości rusztu 3 płytę poziomą 15 wykonanąw postaci odlewu żeliwnego i mającą w części tylnej dyszę 5 o przekroju prostokątnym. Do spodu płyty poziomej 4 wahliwie zamocowana jest klapa regulacyjna 6 w położeniu zamkniętym opierająca się o dolne obrzeże 7 dyszy 5. Klapa regulacyjna 6 częścią dolną połączona jest z cięgnem sterującym 8 położonym pod rusztem 3 wzdłuż płomienicy 1. Zakończenie cięgna sterującego 8 wystające poza kocioł 2 wyposażone jest w uchwyt 9 umożliwiający przesuwanie cięgna 8, a tym samym otwieranie i zamykanie dyszy 5 urządzenia dopalającego. W przedniej części płyty poziomej 4 wykonany jest uskok 10 umożliwiający podparcie rusztu 3. Na płycie poziomej 4 przed wylotem dyszy 5 znajduje się poprzecznie położona płyta pionowa 11, do której przystaje przegroda ceramiczna przednia 12 wykonana z cięgieł szamotowych. W części tylnej urządzenia dopalającego, za płytą poziomą 4 usytuowany jest zespół przegród ceramicznych, składający się z przegrody dolnej 13 położonej bezpośrednio za dyszą 5 i przegrody górnej 14 umieszczonej w określonej odległości od przegrody dolnej 13. Przegrody, dolna 13 i górna 14 stanowiąmurki ogniowe z cegły szamotowej zabudowane w płomienicy 1, przy czym przegroda dolna 13 zajmuje dolną część płomienicy 1 wystając ścianągómą 15 ponad oś podłużnąpłomienicy 1, a przegroda górna 14 położona jest w górnej części płomienicy 1 przechodząc ścianą dolną 16 poza oś podłużnąpłomienicy 1.The after-burning device is located in the flame tube 1 of the boiler 2 behind the fixed grate. It comprises a cast iron horizontal plate 15 situated at the height of the grate 3 and having a nozzle 5 with a rectangular cross-section at the rear. The control flap 6 is pivoted to the bottom of the horizontal plate 4 in the closed position, it rests against the lower rim 7 of the nozzle 5. The control flap 6 is connected with the control rod 8 under the grate 3 along the flame tube 1. The end of the control rod 8 protruding beyond the boiler 2 it is equipped with a handle 9 enabling the pull rod 8 to be moved, thus opening and closing the nozzle 5 of the after-burning device. In the front part of the horizontal plate 4, a step 10 is provided to support the grate 3. On the horizontal plate 4, in front of the outlet of the nozzle 5, there is a transversely positioned vertical plate 11, to which a ceramic front baffle 12 is made of chamotte strands. In the rear part of the after-burning device, behind the horizontal plate 4, there is a set of ceramic baffles, consisting of a lower baffle 13 located directly behind the nozzle 5 and an upper baffle 14 located at a specific distance from the lower baffle 13. The baffles, the lower 13 and the upper 14 are fire walls with fireclay brick built into the flame tube 1, the lower baffle 13 occupies the lower part of the flame tube 1, projecting with its top wall 15 above the longitudinal axis of the flame tube 1, and the upper baffle 14 is located in the upper part of the flame tube 1, passing through the lower wall 16 beyond the longitudinal axis of the tube 1.

W wyniku usytuowania przegród 13,14 powstaje pomiędzy nimi kanał 17 wylotu spalin z paleniska 18. Odległość S rozstawienia przegród 13, 14 jest równa odległości L1 pomiędzy ścianągómą 15 przegrody dolnej 13 a górną powierzchnią płomienicy 1 lub odległości L2 pomiędzy ścianą dolną 16 przegrody górnej 14 a dolną powierzchnią płomienicy 1. Przegroda górna 14 jest wymurowana warstwami cegieł ułożonymi łukowo w sklepienie i ma poziomo położone otwory przelotowe 19. Zakończenie kolektora 20 biegnącego pod rusztem stałym 13 jest umieszczone w przegrodzie dolnej 13 wychodząc do strefy dopalania poprzez jej ścianę górną 15.As a result of the positioning of the partitions 13, 14, a channel 17 of the exhaust outlet from the furnace 18 is formed between them. The distance S between the partitions 13, 14 is equal to the distance L1 between the upper wall 15 of the lower partition 13 and the upper surface of the flame tube 1 or the distance L2 between the lower wall 16 of the upper partition 14 and the lower surface of the flame tube 1. The upper baffle 14 is built with layers of bricks arranged in an arched vault and has horizontally arranged through holes 19. The end of the collector 20 running under the fixed grate 13 is placed in the lower baffle 13, reaching the afterburner zone through its upper wall 15.

Powietrze niezbędne do procesu spalania jest dostarczane króćcem 21 wchodzącym do płomienicy 1 pod rusztem stałym 3. Spalmy powstałe w wyniku spalania węgla w palenisku 18 kotła 2 przemieszczaj ą się do dalszej części płomienicy 1, gdzie są dopalane w urządzeniu dopalającym. Dopalanie części lotnych węgla kamiennego nie spalonych nad paleniskiem 18 następuje w wyniku dostarczenia do przepływających spalin powietrza poprzez otwarcie dyszy 5. IlośćThe air necessary for the combustion process is supplied through a stub pipe 21 entering the flame tube 1 under the fixed grate 3. The combustion gases resulting from the combustion of coal in the furnace 18 of the boiler 2 are transferred to the further part of the flame tube 1, where they are burned in the after-burning device. Combustion of volatile parts of hard coal, not burnt above the furnace 18, takes place as a result of supplying air to the flowing exhaust gases by opening the nozzle 5. Quantity

180 264 powietrza dostarczanego do spalin jest regulowana odpowiednim ustawieniem klapy regulacyjnej 6. W ostatniej fazie dopalania spaliny przechodzą przez zespół przegród, gdzie kanałem 17 oraz otworami 19 przegrody górnej 14 wychodzą do tylnej części płomienicy 1, skąd są wyciągane poza kocioł 2.180 264 of the air supplied to the flue gas is regulated by the appropriate setting of the regulating flap 6. In the last phase of the combustion, the flue gas passes through the set of baffles, where through the duct 17 and the openings 19 of the upper baffle 14 it goes to the rear part of the flame tube 1, from where it is drawn out of the boiler 2.

180 264180 264

/¾ . 4/ ¾. 4

180 264180 264

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Mintage 60 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Zastrzeżenia patentowePatent claims

1. Urządzenie dopalające do kotłów, znamienne tym, że jest umieszczone w płomienicy (1) kotła (2) za rusztem stał^ (3) i składa się z płyty poziomej (4), mającej w części tylnej dyszę (5), korzystnie o przekroju prostokątnym zamykaną klapą regulacyjną (6), płyty pionowej (11) położonej poprzecznie na płycie poziomej (4) przed dyszą (5), przegrody ceramicznej przedniej (12) przystającej do płyty pionowej (11) oraz zawiera zespół przegród ceramicznych usytuowanych za płytą poziomą (4), składający się z przegrody dolnej (13) położonej bezpośrednio za dyszą (5) i przegrody górnej (14) z poziomo położonymi otworami przelotowymi (19) umieszczonej w określonej odległości (S) od przegrody dolnej (13), tworzącej kanał (17), przy czym przegroda dolna (13) zajmuje dolną część płomienicy (1) wystając ścianą górną (15) ponad oś podłużną płomienicy (1), a przegroda górna (14) położona jest w górnej części płomienicy (1) przechodząc ścianą dolną (16) poza oś podłużną płomienicy (1).A post-combustion device for boilers, characterized in that it is located in the flame tube (1) of the boiler (2) behind the grate (3) and consists of a horizontal plate (4) having a nozzle (5) in the rear part, preferably with rectangular section closed with an adjustment flap (6), vertical plate (11) placed transversely on the horizontal plate (4) in front of the nozzle (5), front ceramic partition (12) congruent with the vertical plate (11) and includes a set of ceramic baffles located behind the horizontal plate (4), consisting of a lower baffle (13) located directly behind the nozzle (5) and an upper baffle (14) with horizontally located through holes (19) placed at a specific distance (S) from the lower baffle (13), forming a channel ( 17), with the lower baffle (13) occupying the lower part of the flame tube (1) protruding with the upper wall (15) above the longitudinal axis of the flame tube (1), and the upper baffle (14) is located in the upper part of the flame tube (1) passing through the lower wall ( 16) beyond the longitudinal axis of the flame tube (1).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że klapa regulacyjna (6) jest zamocowana wahliwie do spodu płyty poziomej (4) i częścią dolną połączona z cięgnem sterującym (8) położonym pod rusztem (3) wzdłuż płomienicy (1), przy czym cięgno sterujące (8) wystaje poza kocioł (2).2. The device according to claim The control unit according to claim 1, characterized in that the regulating flap (6) is pivoted to the bottom of the horizontal plate (4) and the lower part is connected to the control rod (8) located under the grate (3) along the flame tube (1), the control rod (8) protrudes beyond the boiler (2).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że odległość (S) rozstawienia przegród (13,14) jest równa odległości (L1) pomiędzy ścianągórną(15) przegrody dolnej (13) a górnąpowierzchniąpłomienicy (1), przy czym odległość (L1) pomiędzy ścianągórną(15) przegrody dolnej (13) a górnąpowierzchniąpłomienicy (1) jest równa odległości (L2) pomiędzy ścianą dolną (16) przegrody górnej (14) a dolną powierzchnią płomienicy (1).3. The device according to claim 2. The baffle plate according to claim 1, characterized in that the distance (S) between the baffles (13, 14) is equal to the distance (L1) between the upper wall (15) of the lower baffle (13) and the upper surface of the flame tube (1), the distance (L1) between the upper wall (15) The lower baffle (13) and the upper surface of the flame tube (1) are equal to the distance (L2) between the lower wall (16) of the upper baffle (14) and the lower surface of the flame tube (1).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przegroda górna (12) jest zabudowana warstwami cięgieł ułożonymi łukowo tworząc sklepienie płomienicy (1).4. The device according to claim 3. A device as claimed in claim 1, characterized in that the upper partition (12) is covered with layers of arched rods forming the vault of the flame tube (1).