PL206500B1 - Urządzenie do spalania i skrzynia powietrzna - Google Patents
Urządzenie do spalania i skrzynia powietrznaInfo
- Publication number
- PL206500B1 PL206500B1 PL377256A PL37725603A PL206500B1 PL 206500 B1 PL206500 B1 PL 206500B1 PL 377256 A PL377256 A PL 377256A PL 37725603 A PL37725603 A PL 37725603A PL 206500 B1 PL206500 B1 PL 206500B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- air
- gas
- combustion
- passage
- brake
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
- F23N5/006—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
- F23C9/08—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for reducing temperature in combustion chamber, e.g. for protecting walls of combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
- F23L15/04—Arrangements of recuperators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel
- F23L9/04—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel by discharging the air beyond the fire, i.e. nearer the smoke outlet
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do spalania i skrzynia powietrzna. Urządzeniem do spalania może być kocioł komercyjny, kocioł przemysłowy lub podobny, a w szczególności urządzenie do spalania, które wytwarza zredukowaną ilość niespalonych cząstek paliwa, zapewnia wysoką wydajność spalania i może hamować wytwarzanie wewnątrz pieca tlenków azotu (NOx).
Obecnie, w celu usuwania tlenków azotu (NOx) zawartych w gazie spalania wytwarzanym podczas spalania paliwa, które służy do wytwarzania energii, wewnątrz pieca przemysłowego kotła, na drodze przepływu spalin, od strony przepływu wstecznego, instalowane jest urządzenie do usuwania tlenków NOx.
W urzą dzeniu tym krąży usuwany z pieca gaz spalania (dalej nazywany spalinami). Jednakż e, z drugiej strony, w celu zmniejszenia kosztów roboczych, wynikających z zużywania amoniaku w urządzeniu do usuwania NOx, opracowano taką konstrukcję, że wytwarzane wewnątrz pieca tlenki NOx są redukowane jedynie w minimalnym stopniu dzięki takiemu spalaniu, że wewnątrz pieca wytwarzane są niewielkie ilości tlenków NOx. Paliwem, które jest spalane, jest przykładowo węgiel.
Sposób oparty na takim spalaniu powoduje, że wytwarzane są niewielkie ilości tlenków NOx. Ten sposób spalania jest spalaniem dwustopniowym ze zróżnicowanym dostarczaniem powietrza wymaganego do spalania paliwa (w dalszej części opisu nazywanego powietrzem spalania) wewnątrz pieca. Sposób jest oparty na stosowaniu palnika zapewniającego niską koncentrację NOx, przy czym zwykle realizowane są oba sposoby jednocześnie.
Rozwiązania znane ze stanu techniki pokazano na rysunku, na którym Pos. I przedstawia schematycznie konstrukcję przepustu powietrza wykańczającego (AAP) według pierwszego wykonania dotychczasowego stanu techniki, Pos. II przedstawia schematycznie konstrukcję przepustu powietrza wykańczającego (AAP) według drugiego wykonania dotychczasowego stanu techniki, Pos. III przedstawia schematycznie urządzenie do spalania według trzeciego wykonania dotychczasowego stanu techniki, Pos. IV przedstawia schematycznie urządzenie do spalania według czwartego wykonania dotychczasowego stanu techniki, Pos. V przedstawia rozkład koncentracji tlenków NOx wewnątrz pieca w urządzeniu do spalania, Pos. VI przedstawia tradycyjną konstrukcję przepustu powietrza wykańczającego (AAP) i mieszanie powietrza wtryskiwanego z przepustu powietrza wykańczającego (AAP) i gorącego gazu spalania wewnątrz pieca, Pos. VII przedstawia schematycznie konstrukcję urządzenia do spalania, pokazując piąty przykład wykonania dotychczasowego stanu techniki, Pos. VIII przedstawia schematycznie w widoku z przodu przykładową konstrukcję urządzenia do spalania, takiego jak kocioł, itp., zaś Pos. IX pokazuje schematycznie w widoku z boku urządzenie do spalania. Trzy stopnie palników 2 i jeden przepust powietrzny 3 [nazywany również przepustem powietrza wykańczającego (AAP)], ponieważ ten przepust powietrzny jest usytuowany na drodze przepływu gazu od strony przepływu wstecznego, [patrząc od strony palnika] są umieszczone w piecu utworzonym przez ścianę wodną 1 tak, że są zwrócone jeden w stronę drugiego w czterech rzędach. Skrzynia powietrzna 4 do palników i skrzynia powietrzna 5 do przepustu powietrza wykańczającego (AAP) są rozmieszczone, odpowiednio, w celu dostarczania powietrza spalania do każdego z palników 2 i do przepustu powietrza 3. Palnik 2 realizuje spalanie, w którym proporcja powietrza (ilość powietrza dostarczana do palnika / teoretyczna ilość powietrza) jest równa około 0,8. Inaczej mówiąc, wytwarzanie NOx może zostać obniżone przez spalanie, w którym jest nieco za mało powietrza w stosunku do ilości powietrza (teoretycznej ilości powietrza) wymaganej teoretycznie do kompletnego spalania paliwa. Jednakże, ponieważ odwrotnie proporcjonalnie rośnie szybkość wytwarzania niespalonych cząstek paliwa, pełne spalanie jest wykonywane przez wtryskiwanie deficytowego powietrza przez przepust powietrza 3 od strony przepływu wstecznego.
Jak wspomniano powyżej, sposób spalania dwustopniowego jest skutecznym sposobem zmniejszania ilości wytwarzanych tlenków NOx. W tym przypadku, w przypadku palnika zapewniającego niską koncentrację NOx, konstrukcja palnika jest taka, że można uzyskać odazotowanie w płomieniu formowanym przez palnik, jednakże opis tej konstrukcji zostanie tutaj pominięty.
Tradycyjna konstrukcja przepustu powietrza wykańczającego (AAP) jest pokazana na Pos. I. Powietrze spalania 8, mające wysoką temperaturę (w dalszej części opisu nazywane gorącym powietrzem) jest dostarczane do skrzyni powietrznej 5 dla przepustu powietrza 3, umieszczonej w ścianie wodnej 1 na drodze przepływu gazu palnika 2 (nad palnikiem 2) i gorące powietrze jest wtryskiwane do gorącego gazu spalania wewnątrz pieca. W tym przypadku, powietrze spalania 8 jest dostarczane do palnika i przepustu powietrza 3, kiedy temperatura powietrza spalania 8 jest zwiększona do około
PL 206 500 B1
300°C, w celu zwiększenia wydajności wytwarzania mocy przez instalację, ogólnie przez utrzymywanie temperatury gorącego gazu spalania wewnątrz pieca.
W przypadku stosowania dwustopniowego sposobu spalania, rejon spalania przesuwa się w piecu w kierunku przepływu spalin. Odpowiednio, jeś li mieszanie gorącego gazu spalania wewnątrz pieca z gorącym powietrzem płynącym z przepustu powietrza wykańczającego (AAP) 3 jest niewłaściwe, to gorący gaz spalania opuszcza piec w stanie, w którym gorący gaz spalania i gorące powietrze nie są dostatecznie wymieszane. Zatem w spalinach usuwanych z pieca występują duże ilości niespalonych cząstek paliwa (niespalony węgiel i tlenek węgla w gazie spalania). Odpowiednio, w piecu kotła komercyjnego, który ma dużą wydajność spalania i ma wpływ na efektywność ekonomiczną, w celu ułatwienia mieszania powietrza z przepustu powietrza 3, stosowana jest konstrukcja przepustu powietrza wykańczającego (AAP) pokazana na Pos. II (patrz patent JP-A-59-109714). W konstrukcji tej, mieszanie gorącego gazu spalania z gorącym powietrzem jest wymuszane przez dostarczanie wirującego gorącego powietrza z urządzenia 6, wymuszającego wirowanie powietrza. Jednocześnie możliwe jest dostarczanie strumienia gorącego powietrza do centralnej części pieca przez wtryskiwanie strumienia powietrza o wielkości regulowanej przez przepustnicę 7 do centralnej części wirującego strumienia, aby zapewnić odpowiednią długość wtrysku.
Pos. III przedstawia schematycznie konstrukcję urządzenia do spalania, na przykład opisanego w patencie JP-A-3-286906 i w patencie JP-U-1-101011. Palnik 2, przepust 11 dolnego stopnia i przepust 12 górnego stopnia są umieszczone w ścianie wodnej 1. Inaczej mówiąc, przepust powietrza wykańczającego (AAP) jest podzielony na dwa stopnie: górny i dolny. Spaliny lub chłodne powietrze 10 są dostarczane z przepustu 11 dolnego stopnia, zaś gorące powietrze 8 jest dostarczane z przepustu 12 górnego stopnia.
Palnik 2 i przepust 12 górnego stopnia realizują normalny sposób spalania dwustopniowego. W tym przypadku, część gorąca jest formowana w górnej części palnika wewnątrz pieca i temperatura gazu staje się zbyt wysoka po dostarczeniu gorącego powietrza 8 i wytwarzane są tlenki NOx. Odpowiednio, w celu chwilowego obniżenia temperatury gazu wewnątrz pieca, spaliny lub chłodne powietrze 10 są dostarczane z przepustu 11 dolnego stopnia i wytwarzanie tlenków NOx zostaje zahamowane.
Jednakże w tym urządzeniu do spalania konieczne jest dostarczanie dużych ilości spalin lub chłodnego powietrza 10 w celu obniżenia temperatury gorących spalin w górnej części palnika wewnątrz pieca. Odpowiednio, wydajność wytwarzania energii przez instalację jest znacznie obniżana.
Pos. IV przedstawia schematycznie konstrukcję urządzenia do spalania według innego przykładu znanego ze stanu techniki. Jak pokazano na rysunku, palnik 2 jest podzielony na trzy stopnie, zaś przepust powietrza 3 jest jednostopniowy. Na rysunku pokazano urządzenie ochrony środowiska 22, takie jak urządzenie do usuwania tlenków NOx lub podobne, zawory 23 otwierane lub zamykane, podgrzewacz powietrza 24, dmuchawę (FDF) 25, urządzenie 26 do proszkowania węgla, komin 27, dmuchawę recyrkulacji spalin (GRF) 28, piec 41, tor 43 przepływu powietrza spalania, spaliny 70, rury wymiennika ciepła 71, 72 i 73, odpowiednio, dolną komorę 74 dostarczania gazu do pieca, służącą do dostarczania spalin do dolnej części pieca.
Rozkład koncentracji NOx wewnątrz pieca w urządzeniu do spalania ma strukturę pokazaną na Pos. V. Pozioma oś na wykresie pokazuje koncentrację NOx, zaś oś pionowa pokazuje wysokość.
W przypadku gdy wielkość strumienia powietrza, płynącego z palnika, zgodnie z dwustopniowym spalaniem jest mniejsza niż teoretyczna wielkość przepływu powietrza, jak pokazano na wykresie, to gaz wewnątrz pieca, do momentu zmieszania z powietrzem zgodnie ze spalaniem dwustopniowym, jest wytwarzany w atmosferze redukcyjnej, zaś ilość tlenków NOx wytwarzanych w rejonie palnika stopniowo maleje. Ponieważ atmosfera zmienia charakter na atmosferę utleniającą przez dostarczanie powietrza przez przepust powietrza wykańczającego (AAP) w celu uzyskania spalania dwustopniowego, ilość NOx rośnie, jak pokazano ciągłą linią dla stanu dotychczasowego. Zwiększona ilość NOx powstaje w wyniku dwóch procesów: utleniania niespalonych związków azotu zawartych w gazie spalania i utleniania azotu w powietrzu pod wpływem wysokiej temperatury (termiczne tlenki NOx). Podczas pyłowego spalania węgla poziom NOx jest znacznie obniżany w wyniku stosowania dopracowanej techniki spalania, zapewniającej niską zawartość tlenków NOx.
Zwykle składnik gazu, mający zredukowaną ilość NOx, tworzą głównie paliwowe tlenki NOx, wytworzone z azotu zawartego w paliwie, jednakże ostatnio, kiedy można uzyskać poziom koncentracji NOx równy lub mniejszy 200 ppm, istnienia termicznych tlenków NOx nie można ignorować. Z symulacji spalania wiadomo, że termiczne tlenki NOx stanowią mniej więcej połowę ilości wszystkich wy4
PL 206 500 B1 twarzanych tlenków NOx. Ponadto wiadomo, że większość termicznych tlenków NOx jest wytwarzana po dostarczeniu powietrza do spalania (które można nazywać powietrzem spalania dwustopniowego) z AAP. Ponadto wiadomo, że niespalone cząstki paliwa, występujące w gorącej górnej części rejonu palnika, stają się lokalnie gorące we wczesnym etapie spalania, wywołanym przez powietrze spalania dwustopniowego i wytwarzanie termicznych tlenków NOx gwałtownie rośnie.
Szczegóły zjawiska zostaną opisane szczegółowo w odniesieniu do Pos. VI. Rysunek ten pokazuje konstrukcję przepustu powietrza wykańczającego (AAP) według dotychczasowego stanu techniki, wykonanego w ścianie wodnej 1 i mieszanie wtryskiwanego powietrza z przepustu powietrza wykańczającego (AAP) i gorącego gazu spalania wewnątrz pieca 41, przy czym w tym przykładzie konstrukcja przepustu powietrza wykańczającego (AAP) jest typu z dwoma kanałami przepływu.
Powietrze spalania dwustopniowego (pierwotne powietrze 105 przepustu powietrza wykańczającego (AAP) i wtórne powietrze 106 AAP) jest wtryskiwane do pieca 41 kanałem 102 przepływu pierwotnego powietrza przepustu powietrza wykańczającego (AAP) w części centralnej ze skrzyni powietrznej 101 powietrza spalania dwustopniowego i kanałem 103 przepływu wtórnego powietrza przepustu powietrza wykańczającego (AAP) w części zewnętrznej. Właściwe wirowanie jest wytwarzane we wtórnym powietrzu 106 przepustu powietrza wykańczającego (AAP) za pomocą zaworu regulacyjnego 104 wtórnego powietrza AAP. Otwór 100, służy do wprowadzania pierwotnego powietrza przepustu powietrza wykańczającego (AAP) do kanału 102 przepływu pierwotnego powietrza przepustu powietrza wykańczającego (AAP) ze skrzyni powietrznej 101 powietrza spalania dwustopniowego.
Gorące powietrze jest często używane jako powietrze spalania dwustopniowego w celu wzmocnienia spalania i zwiększenia wydajności wytwarzania energii przez instalację. W celu zmniejszenia ilości niespalonych cząstek paliwa, konieczne jest poprawienie skuteczności mieszania powietrza dostarczanego z przepustu powietrza wykańczającego (AAP) z gorącym gazem spalania wewnątrz pieca. W celu poprawienia mieszania, ponieważ jest konieczne, aby strumień wtryskiwanego powietrza docierał do centralnej części pieca, a jego szerokość była na tyle duża, aby uniemożliwić powstawanie przerw między wtryskiwanymi strumieniami, zwiększana jest prędkość wtryskiwanego strumienia powietrza w celu zwiększenia długości wtrysku, wytwarza się wirowanie wtryskiwanego strumienia powietrza, itp. W każdym przypadku rośnie intensywność turbulencji w rejonie mieszania powietrza i gorącego gazu spalania. Kiedy intensywność turbulencji staje się duża, to zwiększa się ilość reakcji utleniania w rejonie mieszania i lokalna temperatura rośnie. Ponadto, ponieważ do rejonu mieszania dociera dostateczna ilość powietrza, to koncentracja tlenu jest duża. Odpowiednio, w rejonie mieszania występuje wysoka temperatura i wysoka koncentracja tlenu tak, że spełnione są wymagania dla wytwarzania termicznych tlenków NOx.
W kotłach opalanych olejem i kotłach opalanych gazem do obniżania ilości termicznych tlenków NOx stosuje się mieszanie części spalin z powietrzem spalania. Pos. VII pokazuje schematycznie konstrukcję urządzenia do spalania, w której stosowane jest mieszanie spalin.
Część spalin jest zawracana przez dmuchawę 28 recyrkulacji gazu i ta część jest dostarczana do pieca z komory 74 dostarczania gazu, usytuowanej w dnie pieca 41 i jest używana do regulowania temperatury ponownie ogrzewanej pary. Ponadto, część spalin jest oddzielana na wylocie dmuchawy 28 recyrkulacji gazu w celu obniżenia ilości NOx i jest wprowadzana do przewodu 43 przepływu powietrza spalania przewodem 29 przepływu mieszaniny gazowej. W przewodzie 29 przepływu mieszaniny gazowej jest umieszczona przepustnica 30 mieszaniny gazowej.
Powietrze spalania, z którym zmieszane są spaliny, jest dostarczane do pieca z palnika 2 i przepustu powietrza 3. Mieszanie spalin jest sposobem, który może skutecznie obniżyć ilość termicznych tlenków NOx w wyniku redukcji temperatury spalania i redukcji koncentracji tlenu w rejonie spalania. Sposób ten może być stosowany bez problemów w kotle wykorzystującym jako paliwo olej lub gaz, mające dużą szybkość spalania. Jednakże w przypadku stosowania mieszania spalin w kotle opalanym węglem, mającym stosunkowo wolną szybkość spalania, skuteczność spalania jest znacznie obniżona w wyniku redukcji temperatury spalania w całym rejonie spalania i redukcji koncentracji tlenu.
Ponadto, w płomieniu palnika spalającego węgiel o niskiej zawartości NOx, występują reakcje usuwania NOx, w wyniku których wytworzone na chwilę tlenki NOx są redukowane przez pośredni produkt. Jednakże wiadomo, że skuteczność reakcji usuwania NOx wewnątrz płomienia rośnie, kiedy temperatura płomienia staje się wysoka. Kiedy temperatura płomienia zostaje obniżona przez dodawanie spalin, to powstaje sytuacja, w której generowanie NOx wręcz rośnie w wyniku zmniejszenia skuteczności usuwania NOx.
PL 206 500 B1
Jak wspomniano powyżej, sposób spalania dwustopniowego powoduje redukcję ilości NOx w całym piecu, jednakże sam przepust powietrza wykańczającego (AAP) powoduje wytwarzanie NOx. Tradycyjny przepust powietrza wykańczającego (AAP) ma tę niedogodność, że w przypadku poprawienia mieszania gorącego gazu spalania i powietrza wewnątrz pieca, w celu uzyskania całkowitego spalania przez zmniejszenie ilości niespalonych cząstek paliwa, zwiększa się ilość tlenków NOx wytwarzanych w AAP.
Ponadto, przy dodawaniu spalin w celu redukcji termicznych tlenków NOx w urządzeniu do spalania opalanym węglem, jak wspomniano powyżej, powstaje negatywne zjawisko redukcji skuteczności spalania i reakcji usuwania NOx wewnątrz płomienia.
Celem wynalazku jest dostarczenie urządzenia do spalania i skrzyni powietrznej, które mogą rozwiązać problemy dotychczasowego stanu techniki i mogą uniemożliwić wytwarzanie tlenków NOx w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) nawet w przypadku lepszego mieszania gorącego gazu spalania i powietrza spalania w celu zmniejszenia ilości niespalonych cząstek paliwa.
Urządzenie do spalania, zawierające: palnik spalający paliwo wewnątrz pieca przy teoretycznym lub mniejszym udziale powietrza oraz przepust powietrzny usytuowany przy palniku od strony przepływu wstecznego i wtryskujący do pieca powietrze do spalania w stanie niedoboru w palniku, według wynalazku charakteryzuje się tym, że środki dostarczające gaz hamujący generację tlenku azotu są usytuowane w rejonie mieszania, utworzonym zarówno przez gaz spalania generowany przez spalanie paliwa za pomocą palnika jak i powietrze spalania wtryskiwane z przepustu powietrznego lub w pobliżu rejonu mieszania, przy czym wewnętrzna strona przepustu powietrznego jest podzielona na drogę przepływu dla wtryskiwania powietrza spalania i drogę przepływu dla wtryskiwania gazu hamującego generację tlenku azotu.
Korzystnie gaz hamujący generację tlenku azotu jest utworzony przez przynajmniej jeden gaz wybrany z grupy obejmującej spalinowy gaz wylotowy, mieszaninę spalinowego gazu wylotowego i powietrza, oraz powietrze.
Korzystnie gaz jest wtryskiwany do pieca z zewnętrznej części brzegowej przepustu wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego.
Korzystnie środki dostarczające gaz stanowi przepust wtryskiwania gazu hamującego, który to przepust ma kształt pierścieniowy i otacza przepust wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego.
Korzystnie środki dostarczające gaz stanowią liczne przepusty wtryskiwania gazu hamującego, które są rozmieszczone w części brzegowej, i które otaczają przepust wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego.
Korzystnie środki dostarczające gaz stanowi przepust wtryskiwania gazu hamującego mający kształt kołowego łuku, który otacza część przepustu wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego.
Korzystnie środki dostarczające gaz stanowią liczne przepusty wtryskiwania gazu hamującego, które są koncentrycznie rozmieszczone w części zewnętrznej części brzegowej przepustu wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Korzystnie przepust wtryskiwania gazu hamującego jest usytuowany w przepuście wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego od strony palnika.
Korzystnie układ dostarczania części gazu wylotowego krążącego wewnątrz pieca jako gazu hamującego tlenek azotu ma kształt rozgałęziony.
Korzystnie w układzie dostarczania gazu hamującego jest usytuowana dmuchawa wyłącznie dla gazu hamującego.
Korzystnie gaz hamujący jest utworzony z gazu wylotowego, po obniżeniu jego temperatury w wymienniku ciepł a.
Korzystnie liczne przepusty powietrzne są usytuowane wzdłuż szerokości pieca, i każdy z przepustów powietrznych jest wyposażony w środki dostarczające gaz hamujący i środki regulujące szybkość przepływu gazu hamującego.
Korzystnie liczne przepusty powietrzne są rozmieszczone wzdłuż szerokości pieca, przy czym każdy z przepustów powietrznych jest wyposażony w środki dostarczania gazu hamującego, zaś gaz hamujący jest dostarczany licznymi przepustami powietrznymi, w większych ilościach do przepustu powietrznego bliskiego centralnej części pieca niż do przepustu powietrznego bliskiego bocznej ścianki pieca.
Korzystnie całkowita szybkość przepływu gazu hamującego dostarczanego do licznych przepustów powietrznych jest zmieniana odpowiednio do obciążenia urządzenia do spalania.
PL 206 500 B1
Korzystnie całkowita szybkość przepływu gazu hamującego dostarczanego do licznych przepustów powietrznych jest zmieniana zależnie od koncentracji tlenku azotu, usuwanego z urządzenia do spalania.
Skrzynia powietrzna mająca przepust powietrzny usytuowany przy palniku od strony przepływu wstecznego i dostarczający powietrze do spalania, które odpowiada niedoborowi w palniku, według wynalazku charakteryzuje się tym, że skrzynia powietrzna gazu hamującego generację tlenku azotu, jest usytuowana w rejonie mieszania, utworzonego zarówno przez gaz spalania generowany przez spalanie paliwa za pomocą palnika jak i powietrze do spalania wtryskiwane z przepustu powietrznego lub w pobliżu rejonu mieszania, wewnątrz skrzyni powietrznej dla przepustu powietrznego, przy czym skrzynia powietrzna przepustu powietrznego jest wspólna dla licznych przepustów powietrznych, zaś skrzynia powietrzna gazu hamującego, która jest wspólna dla licznych przepustów powietrznych jest umieszczona wewnątrz skrzyni powietrznej przepustu powietrznego.
Korzystnie skrzynia powietrzna przepustu powietrznego, która jest wspólna dla licznych przepustów powietrznych i skrzynie powietrzne gazu hamującego, które są indywidualnie połączone z licznymi przepustami powietrznymi są usytuowane wewnątrz skrzyni powietrznej przepustu powietrznego.
Korzystnie przepust wtryskiwania gazu hamującego skrzyni powietrznej gazu hamującego jest usytuowany w zewnętrznej, brzegowej części wylotu wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Korzystnie przepust wtryskiwania gazu hamującego ma kształt pierścieniowy i otacza przepust wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego.
Korzystnie liczne przepusty wtryskiwania gazu hamującego są rozmieszczone w części brzegowej i otaczają przepust wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego.
Korzystnie przepust wtryskiwania gazu hamującego ma kształt kołowego łuku i otacza część przepustu wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego.
Korzystnie liczne przepusty wtryskiwania gazu hamującego są rozmieszczone koncentrycznie w części zewnę trznej części peryferyjnej przepustu wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego.
Korzystnie przepust wtryskiwania gazu hamującego jest usytuowany w przepuście wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego od strony palnika.
Reasumując, w celu osiągnięcia wspomnianego powyżej celu, według pierwszego aspektu niniejszego wynalazku dostarczone jest urządzenie do spalania zawierające: palnik spalający paliwo wewnątrz pieca, zmieszane z teoretyczną lub mniejszą ilością powietrza i przepust powietrza, usytuowany względem palnika od strony przepływu wstecznego i wtryskujący do pieca powietrze spalania odpowiednio do deficytu powietrza w palniku, przy czym środek dostarczający gaz hamujący, służący do dostarczania gazu hamującego generowanie tlenków azotu, który hamuje wytwarzanie tlenków azotu, jest umieszczony w rejonie mieszania, lub w pobliżu rejonu mieszania, zawierającego zarówno gaz spalinowy, wytwarzany przez spalanie paliwa przy pomocy palnika, jak i powietrze do spalania, wtryskiwane przez przepust powietrzny.
Według drugiego aspektu niniejszego wynalazku dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianego powyżej pierwszego aspektu, przy czym wewnętrzna część przepustu powietrznego jest podzielona na drogę przepływu służącą do wtryskiwania powietrza do spalania i drogę przepływu służącą do wtryskiwania gazu hamującego wytwarzanie tlenków azotu.
Według trzeciego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów pierwszego lub drugiego, przy czym gaz hamujący wytwarzanie tlenków azotu składa się z przynajmniej jednego gazu wybranego z grupy obejmującej spaliny, mieszaninę spalin i powietrza oraz powietrze.
Według czwartego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów od pierwszego do trzeciego, przy czym gaz hamujący jest wtryskiwany do pieca z zewnętrznej części brzegowej przepustu wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Według piątego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów od pierwszego do czwartego, przy czym przepust wtryskiwania gazu hamującego jest utworzony w kształcie pierścienia tak, że otacza przepust wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Według szóstego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów od pierwszego do czwartego, przy czym liczne porty wtryskiwania gazu hamującego są rozmieszczone wzdłuż brzegu tak, że otaczają przepust wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
PL 206 500 B1
Według siódmego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów od pierwszego do czwartego, przy czym przepust wtryskiwania gazu hamującego jest utworzony w przybliżeniu w kształcie łuku kołowego tak, że otacza część przepustu wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Według ósmego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów od pierwszego do czwartego, przy czym liczne przepusty wtryskiwania gazu hamującego są rozmieszczone koncentrycznie w części zewnętrznej części brzegowej przepustu wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Według dziewiątego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów siódmego lub ósmego, przy czym przepust wtryskiwania gazu hamującego jest umieszczony od strony palnika przy przepuście wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Według dziesiątego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów od pierwszego do dziewiątego, przy czym urządzenie zawiera układ, który w pozycji rozdzielania dostarcza część recyrkulujących spalin wewnątrz pieca jako gaz hamujący wytwarzanie tlenków azotu.
Według jedenastego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianego powyżej aspektu dziesiątego, przy czym dmuchawa, służąca wyłącznie do tłoczenia gazu hamującego, jest umieszczona w układzie dostarczania gazu hamującego.
Według dwunastego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianego powyżej dziesiątego aspektu, przy czym gaz hamujący jest złożony ze spalin, których temperatura została obniżona w wymienniku ciepła.
Według trzynastego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów od pierwszego do dwunastego, przy czym liczne przepusty powietrzne są umieszczone wzdłuż szerokości pieca i każdy z przepustów powietrznych jest wyposażony w środki dostarczające gaz hamującego i środki regulujące szybkość przepływu, w celu regulowania szybkości przepływu gazu hamującego.
Według czternastego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów od pierwszego do trzynastego, przy czym liczne przepusty powietrzne są umieszczone wzdłuż szerokości pieca, przy czym każdy z przepustów powietrznych jest wyposażony w środki dostarczające gaz hamujący i wśród licznych przepustów powietrznych gaz hamujący jest dostarczany w większych ilościach do przepustu powietrznego bliższego centralnej części pieca niż do przepustu powietrznego bliższego bocznej ścianki pieca.
Według piętnastego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów trzynastego lub czternastego, przy czym całkowita szybkość przepływu gazu hamującego do licznych przepustów powietrznych jest zmieniana zależnie od obciążenia urządzenia do spalania.
Według szesnastego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczone jest urządzenie do spalania według wspomnianych powyżej aspektów trzynastego lub czternastego, przy czym całkowita szybkość przepływu gazu hamującego do licznych przepustów powietrznych jest zmieniana zależnie od koncentracji tlenków azotu w spalinach usuwanych z urządzenia do spalania.
Według siedemnastego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczona jest skrzynia powietrzna, mająca przepust powietrzny w palniku od strony przepływu wstecznego i dostarczająca powietrze spalania, które odpowiada deficytowi powietrza w palniku, przy czym skrzynia powietrzna gazu hamującego, służąca do dostarczania gazu hamującego wytwarzanie tlenków azotu, jest umieszczona w rejonie mieszania, lub w pobliż u rejonu mieszania, utworzonego zarówno przez gaz spalania wytwarzany podczas spalania paliwa przy pomocy palnika jak i powietrze spalania wtryskiwane z przepustu powietrznego, wewnątrz skrzyni powietrznej dla przepustu powietrznego.
Według osiemnastego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczona jest skrzynia powietrzna według siedemnastego aspektu, przy czym dostarczona jest skrzynia powietrzna przepustu powietrznego, która jest wspólna dla licznych przepustów powietrznych, zaś skrzynia powietrzna gazu hamującego, która jest wspólna dla licznych przepustów powietrznych, jest umieszczona wewnątrz skrzyni powietrznej przepustu powietrznego.
Według dziewiętnastego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczona jest skrzynia powietrzna według siedemnastego aspektu, przy czym dostarczona jest skrzynia powietrzna przepustów powietrznych, która jest wspólna dla licznych przepustów powietrznych, zaś skrzynie dmuchowe gazu
PL 206 500 B1 hamującego, które są indywidualnie związane z licznymi przepustami powietrznymi, są umieszczone wewnątrz skrzyni powietrznej przepustów powietrznych.
Według dwudziestego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczona jest skrzynia powietrzna według siedemnastego aspektu, przy czym przepust wtryskiwania gazu hamującego w skrzyni powietrznej gazu hamującego jest umieszczony w zewnętrznej części brzegowej wylotu wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Według dwudziestego pierwszego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczona jest skrzynia powietrzna według dwudziestego aspektu, przy czym przepust wtryskiwania gazu hamującego jest uformowany w kształt pierścieniowy tak, że otacza przepust wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Według dwudziestego drugiego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczona jest skrzynia powietrzna według dwudziestego aspektu, przy czym liczne przepusty wtryskiwania gazu hamującego są rozmieszczone wzdłuż brzegu tak, że otaczają przepust wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Według dwudziestego trzeciego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczona jest skrzynia powietrzna według dwudziestego aspektu, przy czym przepust wtryskiwania gazu hamującego jest uformowany w przybliżeniu w kształt łuku kołowego tak, że otacza część przepustu wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Według dwudziestego czwartego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczona jest skrzynia powietrzna według dwudziestego aspektu, przy czym liczne przepusty wtryskiwania gazu hamującego są rozmieszczone koncentrycznie w części zewnętrznej części brzegowej przepustu wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
Według dwudziestego piątego aspektu niniejszego wynalazku, dostarczona jest skrzynia powietrzna według dwudziestego trzeciego aspektu, lub dwudziestego czwartego aspektu, przy czym przepust wtryskiwania gazu hamującego jest umieszczony od strony palnika w pobliżu przepustu wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym.
W celu wymuszania mieszania wewną trz pieca gorą cego gazu spalania i powietrza dostarczanego z przepustu powietrza wykańczającego (AAP) w celu obniżenia ilości niespalonych cząstek paliwa, wzmacniana jest penetracja wtrysku poprzez zwiększanie prędkości wtryskiwania powietrza lub wytwarzane jest wirowanie wtryskiwanego powietrza. W obu przypadkach powstaje silna, niestabilna turbulencja (intensywna turbulencja) w granicznym rejonie między gorącym powietrzem a gorącym gazem spalania, pokazanym na Pos. I i Pos. II. W przypadku tradycyjnego AAP, temperatura staje się wysoka i koncentracja tlenu staje się wysoka, w rejonie granicznym, w którym występuje turbulencja o dużej intensywności. Jest tak, ponieważ gaz spalania, mający wysoką temperaturę i powietrze mające wysoką koncentrację tlenu, bezpośrednio kontaktują się ze sobą.
Kiedy ustali się turbulencja o dużej intensywności, wysoka temperatura i duża koncentracja tlenu, to wytwarzane są tlenki NOx. Przy wymuszaniu mieszania przez tradycyjny przepust powietrza wykańczającego (AAP) w celu zmniejszenia ilości niespalonych cząstek paliwa, ustalany jest wspomniany powyżej warunek tak, że wytwarzane są tlenki NOx. W niniejszym wynalazku, ponieważ gaz, mający niską temperaturę i niską koncentrację tlenu (spaliny, mieszanina spalin i powietrza, chłodne powietrze itp.), jest dostarczany do rejonu mieszania (rejonu granicznego) lub obszaru w pobliżu rejonu mieszania, to tlenki NOx nie są wytwarzane lub wytwarzanie tlenków NOx jest hamowane.
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie konstrukcję przepustu powietrza wykańczającego (AAP) w pierwszym przykładzie wykonania, według wynalazku, fig. 2 przedstawia schematycznie konstrukcję przepustu powietrza wykańczającego (AAP) w drugim przykładzie wykonania, według wynalazku, fig. 3A przedstawia schematycznie konstrukcję przepustu powietrza wykańczającego (AAP) w trzecim przykładzie wykonania, według wynalazku, fig. 3B przedstawia w widoku z góry przepust powietrza wykańczającego (AAP) w przekroju wzdłuż linii A-A na fig. 3A, fig. 4A przedstawia schematycznie konstrukcję przepustu powietrza wykańczającego (AAP) według czwartego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, fig. 4B przedstawia w widoku z góry przepust powietrza wykańczającego (AAP) w przekroju wzdłuż linii B-B na fig. 4A, fig. 5 przedstawia schematycznie konstrukcję urządzenia do spalania, w celu wyjaśnienia drogi dostarczania spalin do skrzyni powietrznej gazu hamującego w piątym przykładzie wykonania, według wynalazku, fig. 6 przedstawia schematycznie konstrukcję urządzenia do spalania, w celu wyjaśnienia drogi dostarczania mieszaniny gazowej spalin i powietrza do skrzyni powietrznej gazu hamującego w szóstym przykładzie wykonania, według wynalazku, fig. 7 przedstaPL 206 500 B1 wia schematycznie konstrukcję urządzenia do spalania, w celu wyjaśnienia drogi dostarczania chłodnego powietrza do skrzyni powietrznej gazu hamującego w siódmym przykładzie wykonania, według wynalazku, fig. 8 przedstawia wykres, wyjaśniający efekt uzyskany przez zastosowanie niniejszego wynalazku, fig. 9 przedstawia schematycznie konstrukcję urządzenia do spalania według ósmego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, fig. 10 przedstawia schematycznie powiększony fragment konstrukcji w pobliżu skrzyni powietrznej powietrza spalania dwustopniowego według przykładu wykonania, fig. 11 przedstawia przykładowy przepływ strumienia powietrza w pobliżu skrzyni powietrznej, strumienia spalin z przepustu powietrza wykańczającego (AAP) i wznoszący się przepływ niespalonego gazu od strony palnika, fig. 12A przedstawia schematycznie widok powiększonego fragmentu konstrukcji w pobliżu skrzyni powietrznej powietrza spalania dwustopniowego według dziewiątego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, fig. 12B przedstawia rozmieszczenie przepustów wtryskiwania gazu hamującego, fig. 13A przedstawia schematycznie widok powiększonego fragmentu konstrukcji w pobliżu skrzyni powietrznej powietrza spalania dwustopniowego według dziesiątego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, fig. 13B przedstawia rozmieszczenie przepustu wtryskiwania gazu hamującego, fig. 14 przedstawia przykładowy przepływ strumienia powietrza w pobliżu skrzyni powietrznej, strumienia spalin z przepustu powietrza wykańczającego (AAP) i wznoszący się przepływ niespalonego gazu od strony palnika, fig. 15A przedstawia schematycznie widok powiększonego fragmentu konstrukcji w pobliżu skrzyni powietrznej powietrza spalania dwustopniowego według jedenastego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, fig. 15B przedstawia rozmieszczenie przepustów wtryskiwania gazu hamującego, fig. 16 przedstawia schematycznie widok konstrukcji urządzenia do spalania według dwunastego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, fig. 17A przedstawia rozkład temperatury gazu wewnątrz pieca wzdłuż szerokości pieca, fig. 17B przedstawia rozkład koncentracji tlenków NOx wewnątrz pieca wzdłuż szerokości pieca, fig. 18 przedstawia schemat, wyjaśniający regulowanie stopnia otwarcia licznych przepustnic regulacyjnych, umieszczonych w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) od strony przepływu wstecznego; ilość recyrkulowanych spalin jest regulowana przez przepustnice umieszczone przed i za komorą spalania, fig. 19 przedstawia wykres wyjaśniający przykład ustalania szybkości przepływu gazu recyrkulującego przez przepust powietrza wykańczającego (AAP) w przykładzie wykonania niniejszego wynalazku.
Poniżej zostanie opisany przykład wykonania niniejszego wynalazku w odniesieniu do towarzyszących rysunków. Fig. 1 przedstawia schematycznie konstrukcję przepustu powietrza wykańczającego (AAP) według pierwszego przykładu wykonania. Skrzynia powietrzna 5 przepustu powietrza wykańczającego (AAP) jest umieszczona w ścianie wodnej 1, a skrzynia powietrzna gazu hamującego wytwarzanie tlenków NOx jest umieszczona w jej wewnętrznej części, tworząc podwójną konstrukcję. Przepust 9a wtryskiwania gazu hamującego, utworzony w skrzyni powietrznej 9 gazu hamującego od strony pieca, jest uformowany pierścieniowo w zewnętrznej części brzegowej przepustu 5a wtryskiwania powietrza w AAP, utworzonego od strony pieca w skrzyni powietrznej 5 AAP.
Strumień 8 gorącego powietrza jest wprowadzany do skrzyni powietrznej 5 przepustu powietrza wykańczającego (AAP) i jest wtryskiwany do pieca liniowo przez przepust 5a wtryskiwania powietrza AAP. Gaz 10 hamujący wytwarzanie NOx, składający się ze spalin, jest wprowadzany do skrzyni powietrznej 9 gazu hamującego i jest wtryskiwany do pieca na brzegu strumienia gorącego powietrza, inaczej mówiąc, w rejonie mieszania (część rysunku z zaznaczoną falistą linią) lub w pobliżu rejonu mieszania, w którym występuje gorący gaz spalania i gorące powietrze (powietrze spalania).
Jak wspomniano powyżej, przepust powietrza wykańczającego (AAP) jest utworzony przez podwójną strukturę i strumień 8 gorącego powietrza jest dostarczany do pieca z części centralnej AAP, zaś gaz hamujący 10 jest dostarczany do pieca z zewnętrznej części brzegowej AAP. W tym przypadku, jeśli prędkość wtryskiwania gorącego powietrza jest zwiększana w celu wymuszania mieszania się gorącego powietrza 8, to gaz hamujący 10, składający się ze spalin mających niską temperaturę i niską koncentrację tlenu, jest dostarczany do rejonu mieszania lub w pobliże rejonu mieszania się strumienia gorącego powietrza 8 i strumienia gorącego gazu spalania.
Dzięki temu hamowane jest wytwarzanie tlenków NOx. Inaczej mówiąc, niniejszy wynalazek pozwala uzyskać jednoczesną redukcję ilości niespalonych cząstek paliwa i wytwarzanych tlenków NOx, czego nie można uzyskać przy pomocy tradycyjnego AAP.
W tym przypadku, mieszając spaliny z gorącym powietrzem dostarczanym z AAP, można zahamować wytwarzanie tlenków NOx w wyniku redukcji koncentracji tlenu i redukcji temperatury gazu na skutek rozcieńczenia, jednakże nie jest to korzystne, ponieważ wydajność instalacji wytwarzającej energię jest obniżana na skutek recyrkulacji dużej ilości spalin. Według niniejszego wynalazku, ponie10
PL 206 500 B1 waż można hamować wytwarzanie tlenków NOx poprzez dostarczanie małych ilości gazu hamującego 10 tylko do rejonu mieszania się gorącego powietrza z gorącym gazem spalania, który odpowiada rejonowi, w którym wytwarzane są termiczne tlenki NOx, to wydajność wytwarzania energii nie jest obniżana.
W niniejszym przykładzie wykonania, spaliny są używane jako gaz hamujący 10, jednakże ten sam efekt można uzyskać poprzez dostarczanie mieszaniny spalin i powietrza lub chłodnego powietrza przez przepust 9a wtryskiwania gazu hamującego umieszczony w zewnętrznej części brzegowej drogi przepływu w AAP.
Fig. 2 przedstawia schematycznie strukturę przepustu powietrza wykańczającego (AAP) według drugiego przykładu wykonania. W niniejszym przykładzie wykonania, struktura jest wykonana tak, że do pieca dostarczany jest prostoliniowy strumień gorącego powietrza, którego szybkość przepływu jest regulowana przez przepustnicę 7, wirujący strumień gorącego powietrza 8, płynący przez urządzenie 6 wywołujące ruch wirowy oraz gaz hamujący 10 złożony ze spalin. Inaczej mówiąc, przepust powietrza wykańczającego (AAP) ma postać złożonej struktury (w niniejszym przykładzie wykonania jest to struktura potrójna) i hamuje wytwarzanie tlenków NOx poprzez dostarczanie gazu hamującego 10 z najbardziej zewnętrznego brzegu urządzenia.
W urządzeniu do spalania, w którym występuje wiele przepustów powietrza 3, problemem staje się rozmieszczenie skrzyni powietrznej 5 przepustu powietrza wykańczającego (AAP) i skrzyni powietrznej 9 gazu hamującego. Na fig. 3A, 3B, 4A i 4B pokazany jest trzeci i czwarty przykład wykonania.
Fig. 3B pokazuje w przekroju poprowadzonym wzdłuż linii A-A z fig. 3A przepust powietrza wykańczającego (AAP) w trzecim przykładzie wykonania. Liczne przepusty powietrza 3 są umieszczone w ścianie wodnej 1, jednakże strumień gorącego powietrza 8 jest dostarczany ze wspólnej skrzyni powietrznej 5 AAP. Wspólna skrzynia powietrzna 9 gazu hamującego 10 jest umieszczona w wewnętrznej części skrzyni powietrznej 5 przepustu powietrza wykańczającego (AAP) i dostarcza gaz hamujący 10 przez wspólną skrzynię powietrzną 9 gazu hamującego 10.
Fig. 4A przedstawia w przekroju poprowadzonym wzdłuż linii B-B z fig. 4A przepust powietrza wykańczającego (AAP) w czwartym przykładzie wykonania. Indywidualne skrzynie dmuchowe 9 gazu hamującego 10 są umieszczone w wewnętrznej części wspólnej skrzyni powietrznej 5 przepustu powietrza wykańczającego (AAP).
Na fig. 5, fig. 6, fig. 7 pokazano pierwszy wentylator 13, wymiennik ciepła 14, oraz drugi wentylator 15. W piątym przykładzie wykonania, pokazanym na fig. 5, gaz hamujący, utworzony przez spaliny, jest dostarczany do skrzyni powietrznej 9 gazu hamującego za pomocą drugiego wentylatora 15. Temperatura gazu hamującego jest równa od około 250°C do 350°C, zaś zawartość tlenu w nim jest równa od około 2% do 6%.
W szóstym przykładzie wykonania, pokazanym na fig. 6, powietrze spalania, przepuszczane przez wymiennik ciepła 14 i spaliny z drugiego wentylatora 15 są mieszane w odpowiednim stosunku, zaś gaz hamujący, utworzony przez mieszaninę gazów, jest dostarczany do skrzyni powietrznej 9 gazu hamującego. Na przykład, kiedy powietrze spalania stanowi 10% mieszaniny, to temperatura gazu hamującego jest równa od około 250°C do 350°C, zaś zawartość tlenu wynosi od około 5% do 9%.
W siódmym przykładzie wykonania, pokazanym na fig. 7, chłodne powietrze z pierwszego wentylatora 13 jest bezpośrednio dostarczane jako gaz hamujący do skrzyni powietrznej 9 gazu hamującego bez przepuszczania przez wymiennik ciepła 14. Temperatura gazu hamującego jest w przybliżeniu równa temperaturze atmosferycznej, zaś koncentracja tlenu jest równa około 20%.
Efekt uzyskany przez zastosowanie niniejszego wynalazku w urządzeniu do spalania, takim jak wytwarzający energię kocioł opalany węglem, itp., został pokazany na fig. 8. Ponieważ mieszanie gazu spalania i powietrza jest wymuszane przez zwiększanie prędkości wtryskiwania powietrza wykańczającego, to ilość niespalonych cząstek paliwa maleje, jak pokazano na fig. 8. Tendencja ta jest taka sama w niniejszym wynalazku jak i w dotychczasowych rozwiązaniach. Z drugiej strony, ilość tlenków NOx rośnie ze wzrostem prędkości wtryskiwania powietrza wykańczającego. Wynika to stąd, że utlenianie azotu jest ogólnie coraz wydajniejsze i NOx są wytwarzane, kiedy zwiększa się intensywność spalania w wyniku reakcji utleniania paliwa. W dotychczasowych rozwiązaniach nie można uzyskać równoczesnej redukcji ilości niespalonych cząstek paliwa i NOx. Jednakże ponieważ wytwarzanie NOx może zostać zahamowane w rejonie mieszania się gorącego powietrza i gorącego gazu spalania przez zastosowanie niniejszego wynalazku, wytwarzanie NOx w przypadku zwiększania prędkości to wtryskiwania powietrza wykańczającego jest mniej wydajne niż w dotychczasowych rozwiązaniach, jak pokazano na fig. 8.
PL 206 500 B1
Fig. 9 przedstawia schematycznie konstrukcję urządzenia do spalania w ósmym przykładzie wykonania. W niniejszym przykładzie wykonania część spalin jest dostarczana do pieca 41 z komory 74 dostarczania gazu umieszczonej w dnie pieca 41, za pomocą dmuchawy 28 do recyrkulacji gazu i jest wykorzystywana do regulowania ilości przekazywanego ciepła w urządzeniach 71, 72 i 73 wymiany ciepła w wyniku przekazywania ciepła na drodze konwekcji, to znaczy regulowania temperatury pary. Ponadto, ciśnienie innej części gazu spalinowego rośnie w wyniku działania wentylatora 37 do recyrkulacji spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP), w celu utworzenia gazu hamującego wytwarzanie tlenków NOx, który jest wtryskiwany do pieca z przepustu powietrza wykańczającego (AAP) 5 po przebyciu drogi 31 recyrkulacji spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP).
W niniejszym przykładzie wykonania, ponieważ wentylator 37 do recyrkulacji spalin przepustu powietrza wykańczającego (AAP) nie jest wykorzystywany do innych operacji, można łatwo ustalić odpowiednie warunki dla prowadzenia recyrkulacji spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) niezależnie od warunku recyrkulacji spalin z dna pieca 41, wykorzystywanej do regulowania temperatury pary.
Fig. 10 przedstawia schematycznie powiększony fragment konstrukcji w pobliżu skrzyni powietrznej powietrza spalania dwustopniowego, według przykładu wykonania, zaś fig. 11 pokazuje przykładowo przepływ strumienia powietrza w pobliżu skrzyni powietrznej, strumienia spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) i wznoszący przepływ niespalonego gazu od strony palnika.
Na fig. 10 pokazano ścianę wodną 1, przepustnicę 32 regulującą ilość recyrkulujących spalin w AAP, rurę 33 do dostarczania spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP), pierścień 34 dostarczający spaliny do AAP, drogę 35 przepływu spalin do AAP, strumień spalin 36 w AAP, wznoszący przepływ 38 niespalonego gazu, oraz piec 41. Ponadto, pokazano skrzynię powietrzną 101 powietrza spalania dwustopniowego, przewód 102 przepływu pierwotnego powietrza AAP, przewód 103 przepływu wtórnego powietrza w AAP, zawór regulacyjny 104 wtórnego powietrza AAP, strumień 105 pierwotnego powietrza, strumień 106 wtórnego powietrza AAP, i strumień 107 wtrysku powietrza, otwór 1000, służący do wprowadzania pierwotnego powietrza 105 przepustu powietrza wykańczającego (AAP) do przewodu 102 przepływu pierwotnego powietrza przepustu powietrza wykańczającego (AAP) ze skrzyni powietrznej 101 powietrza spalania dwustopniowego.
W tym przykładzie wykonania, przepust 9a wtryskiwania gazu hamującego w przewodzie 35 przepływu spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) jest umieszczony tak, że otacza cały przepust 5a wtryskiwania powietrza przewodami 102 i 103 przepływu powietrza w AAP. Gaz recyrkulujący, którego szybkość przepływu jest regulowana do ustalonej szybkości przepływu przez przepustnicę 32 regulującą wielkość recyrkulacji spalin w AAP, jest wprowadzany do pierścienia 34 dostarczania spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) przez rurę 33 dostarczania spalin do AAP, płynie przewodem 35 dostarczania spalin do AAP, jak pokazano na fig. 11 i jest wtryskiwany jako strumień 36 spalin przepustu powietrza wykańczającego (AAP) do zewnętrznej, brzegowej części strumienia 107 powietrza z przepustu 9a wtryskiwania gazu hamującego.
Jak wspomniano powyżej, przewód 35 przepływu spalin jest umieszczony na zewnątrz, w kierunku wskazywanym przez średnicę drogi 103 przepływu wtórnego powietrza przepust powietrza wykańczającego (AAP) i spaliny są dostarczane tak, że otaczają powietrze spalania dwustopniowego (strumień 107 wtrysku powietrza). Według niniejszej struktury, jak pokazano na fig. 11, możliwe jest dostarczanie spalin do rejonu mieszania, w którym niespalone paliwo, we wznoszącym się strumieniu niespalonego gazu 38 od strony palnika, zaczyna być spalane dzięki powietrzu spalania dwustopniowego, lub (i) w pobliżu rejonu mieszania.
Fig. 12A i 12B przedstawiają schematycznie powiększony fragment struktury w pobliżu skrzyni powietrznej powietrza spalania dwustopniowego według dziewiątego przykładu wykonania, przy czym fig. 12A przedstawia schematycznie całą strukturę w pobliżu skrzyni powietrznej, zaś fig. 12B pokazuje rozmieszczenie przepustów wtryskiwania gazu hamującego.
W przypadku niniejszego przykładu wykonania, przewód 35 przepływu spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) jest utworzony przez liczne dysze dostarczające spaliny, przy czym dysze dostarczające spaliny są umieszczone w zewnętrznej części brzegowej w przewodzie 103 przepływu wtórnego powietrza AAP, zaś liczne przepusty 9a wtryskiwania gazu hamującego w przewodzie 35 przepływu spalin przepustu powietrza wykańczającego (AAP) są rozmieszczone wzdłuż brzegu, jak pokazano na fig. 12B.
Według tej konstrukcji, spaliny są mieszane tak, że otaczają powietrze spalania dwustopniowego. Możliwe jest dostarczanie spalin do rejonu, w którym niespalone składniki, wznoszące się od pal12
PL 206 500 B1 nika, zaczynają być spalane w wyniku kontaktu z powietrzem spalania dwustopniowego, w ten sam sposób, jak w przykładzie wykonania na fig. 11. W niniejszym przykładzie wykonania, możliwe jest umieszczenie dyszy dostarczającej spaliny przez wykonanie stosunkowo prostej modyfikacji w istniejącym przepuście powietrza spalania dwustopniowego.
Fig. 13A i 13B przedstawiają schematycznie powiększony fragment konstrukcji w pobliżu skrzyni powietrznej powietrza spalania dwustopniowego według dziesiątego przykładu wykonania, w którym fig. 13A przedstawia schematycznie całą konstrukcję w pobliżu skrzyni powietrznej, zaś fig. 13B pokazuje rozmieszczenie przepustu wtryskiwania gazu hamującego. Fig. 14 wyjaśnia przepływ wtrysku powietrza w pobliżu skrzyni powietrznej, przepływ spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) i wznoszący się od strony palnika strumień niespalonych cząstek gazu.
W przypadku niniejszego przykładu wykonania, jak pokazano na fig. 13B, przepust 9a wtryskiwania gazu hamującego w dyszy dostarczającej spaliny, uformowanej w kształcie pół-pierścienia (kształt łuku kołowego) jest umieszczony tylko w dolnej części zewnętrznej części brzegowej w drodze 103 przepływu wtórnego powietrza przepustu powietrza wykańczającego (AAP) i stąd wtryskiwany jest strumień 36 spalin przepustu powietrza wykańczającego (AAP) (zgodnie z fig. 14). Jak pokazano na fig. 14, ponieważ przepływ 36 strumienia spalin przepustu powietrza wykańczającego (AAP) może być uformowany tylko w dolnej części strumienia 107 powietrza AAP, w którym niespalone składniki, wznoszące się od strony palnika, są spalane w wyniku kontaktu z powietrzem spalania dwustopniowego, to można uzyskać ten sam efekt redukcji przy pomocy niewielkich ilości gazu recyrkulującego.
Fig. 15A i 15B przedstawiają schematycznie powiększony fragment konstrukcji w pobliżu skrzyni powietrznej powietrza spalania dwustopniowego według dwunastego przykładu wykonania, przy czym fig. 15A przedstawia schematycznie całą konstrukcję w pobliżu skrzyni powietrznej, zaś fig. 15B pokazuje rozmieszczenie przepustu wtryskiwania gazu hamującego.
W przypadku niniejszego przykładu wykonania, liczne przepusty 9a wtryskiwania gazu hamującego dyszy dostarczania spalin są umieszczone koncentrycznie tylko w dolnej części zewnętrznej części brzegowej kanału 103 przepływu wtórnego powietrza AAP. W tym przypadku, w ten sam sposób jak na fig. 14, ponieważ można utworzyć strumień spalin przepustu powietrza wykańczającego (AAP) tylko w dolnej części strumienia powietrza AAP, w którym niespalone składniki, wznoszące się od strony palnika, są spalane w wyniku kontaktu z powietrzem spalania dwustopniowego, można uzyskać ten sam efekt zmniejszenia ilości tlenków NOx, stosując niewielką ilość recyrkulującego gazu.
W przypadku przykładów wykonania dziesiątego i jedenastego, pierścień 34 dostarczania spalin przepustu powietrza wykańczającego (AAP) może zostać w praktyce uformowany w kształt półpierścienia odpowiednio do przepustów 9a wtryskiwania gazu hamującego, zamiast kształtu pełnego pierścienia.
Fig. 16 przedstawia schematycznie konstrukcję urządzenia do spalania według dwunastego przykładu wykonania. W przypadku niniejszego przykładu wykonania, ponieważ chłodne spaliny, z których ciepło zostało odzyskane przy pomocy wymiennika ciepła, takiego jak podgrzewacz powietrza 24 itp., są dostarczane do skrzyni powietrznej 5 AAP, uzyskano efekt redukcji ilości termicznych tlenków NOx w wyniku obniżenia temperatury.
Fig. 17A i 17B pokazują rozkład temperatury gazu wewnątrz pieca wzdłuż szerokości pieca oraz koncentrację wytwarzanych tlenków NOx wzdłuż szerokości pieca. Jak widać na fig. 17A, temperatura gazu wewnątrz pieca jest niższa w pobliżu bocznej ściany pieca (w pobliżu końców wykresu prawego i lewego) i jest wyższa w centralnej części pieca. Odpowiednio, jak pokazano na fig. 17B, koncentracja wytwarzanych tlenków NOx staje się większa w centralnej części pieca, w której temperatura jest wysoka. W przypadku, gdy przepusty powietrza wykańczającego (AAP) są usytuowane wzdłuż szerokości pieca, można skutecznie zmniejszyć ilość NOx przez dostarczanie większych ilości spalin do centralnej części pieca niż do części zbliżonych do bocznej ścianki pieca.
Fig. 18 wyjaśnia regulowanie stopnia otwarcia licznych przepustnic 32a do 32h, rozmieszczonych w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) od strony przepływu wstecznego, przy czym przepustnice 32, regulujące ilość recyrkulujących spalin, są umieszczone przed i za komorą spalania. Jak widać na rysunku, przepustnice 32a do 32d są indywidualnie umieszczane od strony przepływu wstecznego względem przepustnicy 32X regulującej wielkość recyrkulacji spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) w przedniej części komory spalania zgodnie z odpowiednim przepustem powietrza wykańczającego (AAP) (nie pokazanym), umieszczonym wzdłuż szerokości pieca. Przepustnice 32e do 32h są umieszczone w ten sam sposób od strony przepływu wstecznego względem
PL 206 500 B1 przepustnicy 32Y regulującej wielkość recyrkulacji spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) w tylnej części komory spalania.
Jak widać na wspomnianych powyżej fig. 17A i 17B, temperatura gazu wewnątrz pieca jest niższa w częściach zbliżonych do ścianki bocznej pieca i jest wyższa w części centralnej. Odpowiednio, koncentracja wytwarzanych tlenków NOx staje się większa w centralnej części pieca, w której temperatura jest wyższa. Duża ilość spalin jest dostarczana do centralnej części pieca, w której wytwarzanych jest wiele tlenków NOx, przez ustawienie małego stopnia otwarcia przepustnic 32a, 32d, 32e i 32h, umieszczonych blisko bocznej ścianki zarówno w przedniej jak i w tylnej części komory spalania i ustawienie dużego stopnia otwarcia przepustnic 32b, 32c, 32f i 32g, usytuowanych w centralnej części pieca odpowiednio do wspomnianego rozkładu temperatury gazu wewnątrz pieca.
Im większe jest obciążenie kotła, tym większa staje się temperatura gazu wewnątrz pieca. W efekcie, im większe jest obciążenie kotła, tym więcej powstaje termicznych tlenków NOx. Fig. 19 pokazuje przykład ustalania szybkości przepływu gazu recyrkulującego w AAP, przy czym oś pozioma pokazuje obciążenie kotła, zaś oś pionowa pokazuje proporcję recyrkulujących spalin w AAP. W tym przypadku, proporcja recyrkulujących spalin w przepuście powietrza wykańczającego (AAP) jest wartością liczbową, ustaloną przez następujące wyrażenie:
proporcja recyrkulujących spalin przepustu powietrza wykańczającego (AAP) = (szybkość przepływu recyrkulujących spalin AAP) / (szybkość przepływu gazu spalania) * 100(%)
W niniejszym przykładzie spaliny przepustu powietrza wykańczającego (AAP) są dostarczane przy obciążeniu kotła równym od 75 do 100%, kiedy wytwarzanie termicznych NOx jest szczególnie wydajne, przy czym proporcja recyrkulujących spalin przepustu powietrza wykańczającego (AAP) przy obciążeniu kotła równym 100% jest równa około 3%, zaś dostarczanie spalin jest zatrzymywane przy niskim obciążeniu (mniejszym niż 75% w niniejszym przykładzie). Redukcja wydajności spalania jest wstrzymywana przez zaniechanie dostarczania spalin przy niskim obciążeniu, przy którym nie ma problemów z NOx.
W przypadku, gdy gaz hamujący, taki jak spaliny itp., jest dostarczany do licznych przepustów powietrznych, korzystne jest, aby całkowita szybkość przepływu gazu hamującego była zmieniana, jak wspomniano powyżej, odpowiednio do obciążenia urządzenia do spalania i całkowita szybkość przepływu gazu hamującego jest zmieniana odpowiednio do koncentracji wytwarzanych tlenków azotu w urządzeniu do spalania.
W pewnym aspekcie paliwa występuje przypadek, kiedy NOx nie stanowi problemu nawet bez dostarczania spalin w AAP. W takim przypadku pożądane jest działanie zapewniające maksymalną wydajność, bez dostarczania spalin w AAP. Inaczej mówiąc, można uzyskać optymalne działanie przez zmienianie całkowitej wielkości recyrkulacji gazu zależnie od koncentracji NOx w spalinach.
Przy pomocy środków opisanych w aspektach pierwszym i siedemnastym, ponieważ gaz hamujący wytwarzanie tlenków azotu jest dostarczany tylko do lokalnego, gorącego miejsca w rejonie mieszania powietrza i gorącego gazu spalania, regulując ilość wytwarzanych tlenków NOx, można skutecznie zredukować koncentrację wytwarzanych tlenków NOx, a jednocześnie zahamować obniżanie temperatury w całym piecu tak, aby zachować dużą wydajność spalania. Przykład redukcji NOx w przypadku zastosowania niniejszego wynalazku jest pokazany linią przerywaną na Pos. V. Jak widać, można zahamować wytwarzanie NOx za AAP, gdzie powstaje rejon utleniania i na koniec można w dużym stopniu zredukować ilość tlenków NOx w wylocie z pieca.
Przy pomocy środków opisanych w aspekcie drugim, osiemnastym i dziewiętnastym, ponieważ droga przepływu powietrza spalania i droga przepływu gazu hamującego są usytuowane wewnątrz przepustu powietrznego tak, że się nie łączą, można uniemożliwić powiększanie struktury.
Przy pomocy środków opisanych w trzecim aspekcie, można stosować różne gazy jako gaz hamujący.
Przy pomocy środków opisanych w aspekcie czwartym, piątym, szóstym, dwudziestym, dwudziestym pierwszym i dwudziestym drugim, można pokryć całą zewnętrzną część brzegową strumienia powietrza płynącego przez przepust powietrzny przez strumień gazu hamującego, uzyskując silne zmniejszenie ilości tlenków NOx.
Przy pomocy środków opisanych w aspekcie siódmym, ósmym, dziewiątym, dwudziestym trzecim, dwudziestym czwartym i dwudziestym piątym, można uzyskać wysokie zmniejszenie ilości tlenków NOx przy zastosowaniu niewielkich ilości gazu hamującego.
PL 206 500 B1
Przy pomocy środków opisanych w aspekcie dziesiątym, można skutecznie stosować spaliny jako gaz hamujący i nie trzeba szczególnie przygotowywać gazu hamującego.
Przy pomocy środków opisanych w aspekcie jedenastym, można łatwo ustalić optymalny warunek na gaz hamujący wytwarzanie tlenków NOx niezależnie od warunku na recyrkulację spalin, stosowanych do regulowania temperatury pary w urządzeniu wymiany ciepła.
Przy pomocy środków opisanych w aspekcie dwunastym, można uzyskać zmniejszenie ilości wytwarzanych termicznych tlenków NOx przez zmniejszenie temperatury gazu hamującego.
Przy pomocy środków opisanych w aspekcie trzynastym i czternastym, można skutecznie zmniejszyć ilość tlenków NOx wewnątrz pieca.
Przy pomocy środków opisanych w aspekcie piętnastym, można uniknąć obniżenia wydajności spalania przez wstrzymywanie dostarczania gazu hamującego przy małym obciążeniu, przy którym tlenki NOx nie stanowią problemu.
Przy pomocy środków opisanych w aspekcie szesnastym, można uniknąć obniżenia wydajności spalania przez regulowanie dostarczania gazu hamującego odpowiednio do koncentracji NOx w spalinach.
Urządzenie do spalania według niniejszego wynalazku może hamować wytwarzanie tlenków NOx nawet wówczas, gdy mieszanie gorącego gazu spalania i powietrza jest wymuszane w celu zmniejszenia ilości niespalonych cząstek paliwa.
Claims (23)
1. Urzą dzenie do spalania, zawierają ce palnik spalają cy paliwo wewną trz pieca przy teoretycznym lub mniejszym udziale powietrza oraz przepust powietrzny usytuowany przy palniku od strony przepływu wstecznego i wtryskujący do pieca powietrze do spalania w stanie niedoboru w palniku, znamienne tym, że środki dostarczające gaz (10) hamujący generację tlenku azotu są usytuowane w rejonie mieszania, utworzonym zarówno przez gaz spalania generowany przez spalanie paliwa za pomocą palnika (2) jak i powietrze spalania (8) wtryskiwane z przepustu powietrznego (3) lub w pobliżu rejonu mieszania, przy czym wewnętrzna strona przepustu powietrznego (3) jest podzielona na drogę przepływu dla wtryskiwania powietrza spalania (8) i drogę przepływu dla wtryskiwania gazu (10) hamującego generację tlenku azotu.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że gaz (10) hamujący generację tlenku azotu jest utworzony przez przynajmniej jeden gaz wybrany z grupy obejmującej spalinowy gaz wylotowy, mieszaninę spalinowego gazu wylotowego i powietrza, oraz powietrze.
3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że gaz (10) jest wtryskiwany do pieca z zewnętrznej części brzegowej przepustu (5a) wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego (3).
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że środki dostarczające gaz (10) stanowi przepust (9a) wtryskiwania gazu hamującego, który to przepust (9a) ma kształt pierścieniowy i otacza przepust (5a) wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego (3).
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że środki dostarczające gaz (10) stanowią liczne przepusty (9a) wtryskiwania gazu hamującego, które są rozmieszczone w części brzegowej, i które otaczają przepust (5a) wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego (3).
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że środki dostarczające gaz (10) stanowi przepust (9a) wtryskiwania gazu hamującego mający kształt kołowego łuku, który otacza część przepustu (5a) wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego (3).
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że środki dostarczające gaz (10) stanowią liczne przepusty (9a) wtryskiwania gazu hamującego, które są koncentrycznie rozmieszczone w części zewnętrznej części brzegowej przepustu (5a) wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym (3).
8. Urządzenie według zastrz. 6 albo 7, znamienne tym, że przepust wtryskiwania gazu hamującego jest usytuowany w przepuście (5a) wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego (3) od strony palnika (2).
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że układ dostarczania części gazu wylotowego krążącego wewnątrz pieca jako gazu hamującego tlenek azotu ma kształt rozgałęziony.
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że w układzie dostarczania gazu hamującego jest usytuowana dmuchawa (28) wyłącznie dla gazu hamującego.
PL 206 500 B1
11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że gaz hamujący jest utworzony z gazu wylotowego, po obniżeniu jego temperatury w wymienniku ciepła (14).
12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że liczne przepusty powietrzne (3) są usytuowane wzdłuż szerokości pieca, i każdy z przepustów powietrznych (3) jest wyposażony w środki dostarczające gaz hamujący i środki regulujące szybkość przepływu gazu hamującego.
13. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że liczne przepusty powietrzne (3) są rozmieszczone wzdłuż szerokości pieca, przy czym każdy z przepustów powietrznych (3) jest wyposażony w środki dostarczania gazu hamującego, zaś gaz hamujący jest dostarczany licznymi przepustami powietrznymi, w większych ilościach do przepustu powietrznego bliskiego centralnej części pieca niż do przepustu powietrznego bliskiego bocznej ścianki pieca.
14. Urządzenie według zastrz. 12 albo 13, znamienne tym, że całkowita szybkość przepływu gazu hamującego dostarczanego do licznych przepustów powietrznych (3) jest zmieniana odpowiednio do obciążenia urządzenia do spalania.
15. Urządzenie według zastrz. 12 albo 13, znamienne tym, że całkowita szybkość przepływu gazu hamującego dostarczanego do licznych przepustów powietrznych (3) jest zmieniana zależnie od koncentracji tlenku azotu, usuwanego z urządzenia do spalania.
16. Skrzynia powietrzna mająca przepust powietrzny usytuowany przy palniku od strony przepływu wstecznego i dostarczający powietrze do spalania, które odpowiada niedoborowi w palniku, znamienna tym, że skrzynia powietrzna (9) gazu (10) hamującego generację tlenku azotu, jest usytuowana w rejonie mieszania, utworzonego zarówno przez gaz spalania generowany przez spalanie paliwa za pomocą palnika (2) jak i powietrze do spalania wtryskiwane z przepustu powietrznego (3) lub w pobliżu rejonu mieszania, wewnątrz skrzyni powietrznej (5) dla przepustu powietrznego (3), przy czym skrzynia powietrzna (5) przepustu powietrznego jest wspólna dla licznych przepustów powietrznych (3), zaś skrzynia powietrzna (9) gazu hamującego, która jest wspólna dla licznych przepustów powietrznych (3), jest umieszczona wewnątrz skrzyni powietrznej (5) przepustu powietrznego.
17. Skrzynia według zastrz. 16, znamienna tym, że skrzynia powietrzna (5) przepustu powietrznego, która jest wspólna dla licznych przepustów powietrznych (3) i skrzynie powietrzne (9) gazu hamującego, które są indywidualnie połączone z licznymi przepustami powietrznymi (3), są usytuowane wewnątrz skrzyni powietrznej (5) przepustu powietrznego.
18. Skrzynia według zastrz. 16, znamienna tym, że przepust (9a) wtryskiwania gazu hamującego skrzyni powietrznej (9) gazu hamującego jest usytuowany w zewnętrznej, brzegowej części wylotu wtryskiwania powietrza w przepuście powietrznym (3).
19. Skrzynia według zastrz. 18, znamienna tym, że przepust (9a) wtryskiwania gazu hamującego ma kształt pierścieniowy i otacza przepust (5a) wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego (3).
20. Skrzynia według zastrz. 18, znamienna tym, że liczne przepusty (9a) wtryskiwania gazu hamującego są rozmieszczone w części brzegowej i otaczają przepust (5a) wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego (3).
21. Skrzynia według zastrz. 18, znamienna tym, że przepust (9a) wtryskiwania gazu hamującego ma kształt kołowego łuku i otacza część przepustu (5a) wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego (3).
22. Skrzynia według zastrz. 18, znamienna tym, że liczne przepusty (9a) wtryskiwania gazu hamującego są rozmieszczone koncentrycznie w części zewnętrznej części peryferyjnej przepustu (5a) wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego (3).
23. Skrzynia według zastrz. 18, znamienna tym, że przepust (9a) wtryskiwania gazu hamującego jest usytuowany w przepuście (5a) wtryskiwania powietrza przepustu powietrznego (3) od strony palnika (2).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002361093A JP4174311B2 (ja) | 2002-12-12 | 2002-12-12 | 燃焼装置ならびにウインドボックス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL377256A1 PL377256A1 (pl) | 2006-01-23 |
PL206500B1 true PL206500B1 (pl) | 2010-08-31 |
Family
ID=32501026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL377256A PL206500B1 (pl) | 2002-12-12 | 2003-08-27 | Urządzenie do spalania i skrzynia powietrzna |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7922480B2 (pl) |
EP (1) | EP1580485B1 (pl) |
JP (1) | JP4174311B2 (pl) |
KR (1) | KR101237808B1 (pl) |
CN (1) | CN100419337C (pl) |
AU (1) | AU2003261754B2 (pl) |
CA (1) | CA2507814C (pl) |
ES (1) | ES2739831T3 (pl) |
PL (1) | PL206500B1 (pl) |
WO (1) | WO2004053392A1 (pl) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE0202836D0 (sv) * | 2002-09-25 | 2002-09-25 | Linde Ag | Method and apparatus for heat treatment |
AU2005229668B2 (en) | 2004-11-04 | 2008-03-06 | Babcock-Hitachi K.K. | Overfiring air port, method for manufacturing air port, boiler, boiler facility, method for operating boiler facility and method for improving boiler facility |
DE102005009274B3 (de) * | 2005-02-25 | 2006-07-27 | Stamm, Dan, Dipl.-Ing. | Reinigungsverfahren für einen Verbrennungsraum und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
JP2007139266A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Babcock Hitachi Kk | ボイラ装置とその運転方法 |
KR101421744B1 (ko) * | 2006-01-11 | 2014-07-22 | 바브콕-히다찌 가부시끼가이샤 | 미분탄 연소 보일러 및 미분탄 연소 방법 |
JP2007232328A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Babcock Hitachi Kk | 二段燃焼用空気ポートとその運用方法及びボイラ |
CA2645680A1 (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | In-furnace gas injection port |
US20080156236A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Osamu Ito | Pulverized coal combustion boiler |
US20090136406A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-05-28 | John Zink Company, L.L.C | Flameless thermal oxidation method |
EP2080952A1 (en) * | 2008-01-17 | 2009-07-22 | L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Burner and method for alternately implementing an oxycombustion and an air combustion |
CN102016416B (zh) * | 2008-03-06 | 2012-10-03 | 株式会社Ihi | 锅炉的供氧控制方法以及装置 |
EP2180252B1 (en) * | 2008-10-24 | 2016-03-23 | L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method for injecting ballast into an oxycombustion boiler |
JP5210799B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-06-12 | 株式会社日立製作所 | 酸素燃焼ボイラプラント及び酸素燃焼ボイラプラントの制御方法 |
US20100291492A1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | John Zink Company, Llc | Air flare apparatus and method |
US9513003B2 (en) * | 2010-08-16 | 2016-12-06 | Purpose Company Limited | Combustion apparatus, method for combustion control, board, combustion control system and water heater |
US9909755B2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-03-06 | Fives North American Combustion, Inc. | Low NOx combustion method and apparatus |
US10375901B2 (en) | 2014-12-09 | 2019-08-13 | Mtd Products Inc | Blower/vacuum |
JP7460096B1 (ja) | 2023-01-18 | 2024-04-02 | 株式会社プランテック | 竪型ごみ焼却炉及び竪型ごみ焼却炉の燃焼方法 |
Family Cites Families (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS504626A (pl) * | 1972-12-20 | 1975-01-18 | ||
US4135874A (en) * | 1976-03-31 | 1979-01-23 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha | Two stage combustion furnace |
JPS5435419A (en) | 1977-08-24 | 1979-03-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Combustion method with reduced nox |
JPS54100536A (en) | 1978-01-24 | 1979-08-08 | Toshiba Corp | Controller of nox concentration |
JPS5658110A (en) | 1979-10-16 | 1981-05-21 | Olympus Optical Co Ltd | Direct current erasing device |
JPS5833019A (ja) | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃焼排ガス中の窒素酸化物低減法 |
JPS5960106A (ja) | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Babcock Hitachi Kk | 低NOx燃焼装置 |
JPS5974408A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-26 | Babcock Hitachi Kk | 燃焼装置 |
JPS59109714A (ja) | 1982-12-15 | 1984-06-25 | Babcock Hitachi Kk | アフタエア供給装置 |
JPS59157406A (ja) | 1983-02-25 | 1984-09-06 | Hitachi Zosen Corp | 3段燃焼法におけるNOxの発生抑制法 |
JPS59191807A (ja) | 1983-04-14 | 1984-10-31 | Babcock Hitachi Kk | 脱硝燃焼装置 |
JPS59195016A (ja) | 1983-04-15 | 1984-11-06 | Babcock Hitachi Kk | 燃焼装置 |
JPS60226609A (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-11 | Babcock Hitachi Kk | 燃焼装置 |
JPS62138607A (ja) | 1985-12-11 | 1987-06-22 | Babcock Hitachi Kk | 燃焼装置 |
JPS62237219A (ja) | 1986-04-04 | 1987-10-17 | Hitachi Ltd | 炉内脱硝制御方法 |
JPH0820070B2 (ja) * | 1986-05-22 | 1996-03-04 | バブコツク日立株式会社 | 窒素酸化物低減装置 |
JPS6426444A (en) | 1987-07-23 | 1989-01-27 | Teijin Ltd | Coated body of polymer molded object |
JPH01101011A (ja) | 1987-10-14 | 1989-04-19 | Hitachi Ltd | 周波数変換回路 |
JPH01101011U (pl) | 1987-12-22 | 1989-07-06 | ||
US4969814A (en) * | 1989-05-08 | 1990-11-13 | Union Carbide Corporation | Multiple oxidant jet combustion method and apparatus |
DE69120441T2 (de) * | 1990-03-07 | 1997-01-23 | Babcock Hitachi Kk | Kohlenstaubbrenner, Kohlenstaubkessel und Verfahren zum Verbrennen von Kohlenstaub |
JP2954643B2 (ja) | 1990-04-03 | 1999-09-27 | バブコツク日立株式会社 | ボイラ装置 |
US5915310A (en) * | 1995-07-27 | 1999-06-29 | Consolidated Natural Gas Service Company | Apparatus and method for NOx reduction by selective injection of natural gas jets in flue gas |
US5662464A (en) * | 1995-09-11 | 1997-09-02 | The Babcock & Wilcox Company | Multi-direction after-air ports for staged combustion systems |
JP3468968B2 (ja) | 1996-02-19 | 2003-11-25 | 三菱重工業株式会社 | 液体燃料焚きバーナ |
US5727480A (en) * | 1996-04-17 | 1998-03-17 | Foster Wheeler International, Inc. | Over-fire air control system for a pulverized solid fuel furnace |
JP3210859B2 (ja) | 1996-05-01 | 2001-09-25 | 株式会社クボタ | ゴミ焼却炉の二次燃焼ガス供給機構 |
DE19705938A1 (de) * | 1997-02-17 | 1998-08-20 | Abb Research Ltd | Verfahren zum Eindüsen von Sekundärluft und/oder Tertiärluft sowie von rezirkulierenden Rauchgasen in einem Kessel sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US6145454A (en) * | 1999-11-30 | 2000-11-14 | Duke Energy Corporation | Tangentially-fired furnace having reduced NOx emissions |
US6280695B1 (en) * | 2000-07-10 | 2001-08-28 | Ge Energy & Environmental Research Corp. | Method of reducing NOx in a combustion flue gas |
US6357367B1 (en) * | 2000-07-18 | 2002-03-19 | Energy Systems Associates | Method for NOx reduction by upper furnace injection of biofuel water slurry |
IT1314878B1 (it) * | 2000-11-24 | 2003-01-16 | Enel Produzione S P A Ricerca | Sistema semplificato di alimentazione dell'aria di post-combustione(o.f.a.) in caldaia per una bassa produzione di ossidi di azoto |
US6699029B2 (en) * | 2001-01-11 | 2004-03-02 | Praxair Technology, Inc. | Oxygen enhanced switching to combustion of lower rank fuels |
CA2524760A1 (en) * | 2004-11-02 | 2006-05-02 | Babcock-Hitachi K.K. | After-air nozzle for two-stage combustion boiler, and a two-stage combustion boiler, boiler and combustion method using the same |
AU2005229668B2 (en) * | 2004-11-04 | 2008-03-06 | Babcock-Hitachi K.K. | Overfiring air port, method for manufacturing air port, boiler, boiler facility, method for operating boiler facility and method for improving boiler facility |
-
2002
- 2002-12-12 JP JP2002361093A patent/JP4174311B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-08-27 AU AU2003261754A patent/AU2003261754B2/en not_active Ceased
- 2003-08-27 CA CA2507814A patent/CA2507814C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-27 US US10/538,524 patent/US7922480B2/en active Active
- 2003-08-27 EP EP03812675.1A patent/EP1580485B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-27 CN CNB038256061A patent/CN100419337C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-27 KR KR1020057010521A patent/KR101237808B1/ko active IP Right Grant
- 2003-08-27 WO PCT/JP2003/010840 patent/WO2004053392A1/ja active Application Filing
- 2003-08-27 ES ES03812675T patent/ES2739831T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-27 PL PL377256A patent/PL206500B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100419337C (zh) | 2008-09-17 |
PL377256A1 (pl) | 2006-01-23 |
AU2003261754A1 (en) | 2004-06-30 |
US7922480B2 (en) | 2011-04-12 |
EP1580485A1 (en) | 2005-09-28 |
WO2004053392A1 (ja) | 2004-06-24 |
JP2004190981A (ja) | 2004-07-08 |
AU2003261754B2 (en) | 2009-09-17 |
CA2507814C (en) | 2010-11-02 |
KR101237808B1 (ko) | 2013-02-28 |
JP4174311B2 (ja) | 2008-10-29 |
EP1580485A4 (en) | 2010-11-17 |
KR20050085508A (ko) | 2005-08-29 |
CN1714256A (zh) | 2005-12-28 |
EP1580485B1 (en) | 2019-05-15 |
CA2507814A1 (en) | 2004-06-24 |
ES2739831T3 (es) | 2020-02-04 |
US20060115780A1 (en) | 2006-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL206500B1 (pl) | Urządzenie do spalania i skrzynia powietrzna | |
JP4235218B2 (ja) | 燃焼用バーナおよび該バーナを備えた燃焼装置 | |
KR910006234B1 (ko) | 석탄 연소장치 | |
CA2021298C (en) | Burner apparatus for pulverized coal | |
EP1435485B1 (en) | Solid fuel boiler and method of operating combustion apparatus | |
US20220003408A1 (en) | Reverse-jet swirl pulverized coal burner with multi-stage recirculations | |
US7430970B2 (en) | Burner with center air jet | |
EP1219894B1 (en) | Pulverized coal burner | |
EP0981017B1 (en) | Boiler | |
JP5386230B2 (ja) | 燃料バーナ及び旋回燃焼ボイラ | |
JPH074616A (ja) | サイクロン式燃焼 | |
EP1729062A2 (en) | Dynamic burner reconfiguration and combustion system for process heaters and boilers | |
JP2009103346A (ja) | 微粉炭焚きボイラ及び微粉炭焚きボイラの微粉炭燃焼方法 | |
JP3848801B2 (ja) | 液体燃料焚きバーナ | |
JP2010270990A (ja) | 燃料バーナ及び旋回燃焼ボイラ | |
JP2954628B2 (ja) | 微粉炭バーナ | |
CN215112714U (zh) | 旋流燃烧器及其*** | |
JP3258041B2 (ja) | ボイラおよびその運転方法 | |
WO2023120701A1 (ja) | バーナ及びこれを備えたボイラ並びにバーナの運転方法 | |
CN112944383A (zh) | 旋流燃烧器及其*** | |
RU2230983C1 (ru) | Топочное устройство | |
GB2600186A (en) | Reverse-jet pulverized coal burner with preheating on annular wall | |
CN115183229A (zh) | 一种新型固体燃料燃烧锅炉 | |
JPS59195018A (ja) | 微粉炭の噴出方法およびその装置 | |
JPS6217506A (ja) | 加熱炉用低NO↓xバ−ナ |