146240. lajstromszámú szabadalom • Gázfejlesztő, tüzelő és fűtőberendezés

Megjelent: 1960. február 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.240. SZÁM 26. a. 1-8. OSZTÁLY — SA—844. ALAPSZÁM Gázfejlesztő, tüzelő és fűtő berendezés Salamon János MÁV művezető, Budapest A bejelentés napja: 1955. május 17. Ismeretes, hogy a szénből gázt fejlesztő berendezések jósága, ill. hatásfoka elsősorban attól függ, hogy a szénben foglalt kémiai energiának mekkora hányadát sikerül a termelt gázba átvinni, ami egyrészt a szén vegyi összetételétől, másrészt a kémiai reakciót biztosító égés hőmérsékletétől függ. Ezért arra törekszenek, hogy az izzó szénrétegben minél magasabb hőmérsékletet állítsanak elő, mert a hőmérséklet fokozásával a gáz széndioxid-tartalma csökken. A jelenleg használatos gázfejlesztő berendezésekben az izzó réteg állandósítása és a magas hőmérséklet biztosítása nem okoz különösebb nehézséget, ha legalább közepes karbontartalmú, jól gázosodó barnaszeneket tüzelünk el. A nehézségek akkor mutatkoznak, ha a jobb minőségű szénkészletek fogytával kényszerülve vagyunk kevés karbont, de sok illóanyagot tartalmazó szenek eltüzelésére. Magyarországon ilyen szénféleségek nagy mennyiségben kerülnek kibányászásra. Ezek az ún. félszenek a kicsiny karbontartalmuk és higroszkópos tulajdonságaik miatt a jelenleg ismert tüzelőberendezésekben nem alkalmasak arra, hogy elégetésükkor a szükséges folyamatos felületi égési reakciót biztosítsuk. E félszenek gazdaságos eltüzelése, ill. kigázosítása csak alapos előkészítésükkel, ill. előmelegítésükkel valósítható meg. Az előmelegítés hőmérsékletének akkorának kell lennie, hogy a felületi reakció megindulhasson és tovább terjedhessen. Ezért a hőtermelésnek le kell győznie a fellépő hőveszteségeket. Ennek lehetővé tételére a találmány szerint fúvókákon át fűtőgázt vezetünk be az előmelegítő övezetbe (redukciós térbe), ennek alsó körzetébe. Az ekkor fellépő 'igen magas hőmérsékleteket azonban semmilyen jelenleg ismert anyag, melyekből a tüzelőberendezések szoktak készülni, nem bírná el károsodás nélkül. E nehézség kiküszöbölésére a tűztér falait nem engedjük az említett magas hőfokra felhevülni, hanem azokat vízköpennyel hatásosan hűtjük. A felmelegedett vizet ismert módokon hasznosítjuk. A találmány szerinti tüzelőberendezésben a szilárd tüzelőanyagot befogadó égési aknát a tüzelőtér és az előmelegítő övezet magasságában hűtőyízköpeny veszi körül, ezt pedig gázköpeny övezi, mely az égési akna felső részével áll összeköttetésben, végül a gázköpenyt ventillátorral áramoltatott égési levegő alkotta köpeny veszi körül, ahol is az égési akna előmelegítő övezetébe torkolló, egy vagy több egymás fölötti síkban egyenletesen elosztott fúvókák egyrészt a gázköpenynyel, másrészt a légköpennyel állnak kapcsolatban és így gáz-levegő keveréket juttatnak az előmelegítő övezetbe. A fúvókák ismert módon tűzálló, keramikus fejjel készülnek és számuk a berendezés nagyságával változik. A találmány szerint a fúvókák magában a berendezésben termelt gáznak egy részét, kb. 1/5-ét, vezetik vissza az előmelegítő övezetbe. Ez a viszszavezetett1

gázmennyiség a berendezés összes energiatermelése szempontjából nem veszteség, mert a gázok égéshőjét az égési aknában levő tüzelőanyag előmelegítésére használjuk, az elégő gázok égéstermékei pedig, a karbon és az illó gázok égéstermékeivel együtt, redukción mennek keresztül és így újra éghető gázzá alakulnak. A fúvókákban az égés a kívánt igen magas hőmérsékleten (kb. 900—1000°-on) láng^ nélkül megy végbe, amit a pirogénbomlásnál kiváló, igen finom eloszlású szén katalitos hatása és a magas hőmérséklet miatti nagy égési sebesség okoz. A találmány szerinti berendezésben, amint a kísérletek folyamán kiderült, nemcsak alacsony fűtőértékű barnaszeneket, hanem energia-, ill. gáztermelésre eddig egyáltalán nem hasznosított, aránylag kevés karbont, de sok illógázt tartalmazó anyagokat is, mint amilyenek a szénbányák hányóiban óriási mennyiségben felhalmozódott palás meddők stb., gazdaságosan eltüzelhetünk. A találmány még akkor is előnyökkel jár, ha a berendezésben jó minőségű szeneket gázosítunk ki, mert azzal magasabb hőfokot érünk el és így a gáztermelést meggyorsítjuk. Ezért a találmány szerinti berendezést meglevő gázgenerátorokba is gazdaságos beépíteni. Ha a berendezésben keletkező gázt vagy ennek egy részét fűtésre akarjuk hasznosítani, akkor ez történhetik a gáz közvetlen elégetésével, vagy pedig célszerűen vízcsöves fűtőberendezésben,