143670. lajstromszámú szabadalom • Eljárás füstgáz hőhasznosításra utótüzeléssel

Megjelent: 1957. augusztus hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.670. SZÁM 24. g. OSZTÁLY — Va—573. ALAPSZÁM Eljárás füstgáshő hasznosításra utótüzeléssel A Magyar Állam, mint a feltaláló: Vadas Zoltán és Zátony Andor oki. gépészmérnökök, budapesti lakosok jogutódja. A bejelentés napja: 1955. július 22. Ipari kemencék és egyéb tüzeléssel bíró berendezések hulladékfüstgázainak hasznosítását gyakran megnehezíti (és sok esetben gazdaságtalanná teszi) a távozó füstgázok viszonylag alacsony hőmérséklete. Különösen nagymértékűek ezek a nehézségek az egyébként legnagyobb jelentőségű hasznosítási mód esetében: a villamosenergiatermelés céljából történő gőzfejlesztésnél. A füstgázok hőleadása hőmérsékletük csökkenése közben megy végbe, míg a gőztermelés hőszükséglete legnagyobb részt állandó hőfokszinten lép fel. Ez az ellentét alacsony füstgázhőmérséklet esetén különösképpen megnöveli a hőátadást folyamat irreverzibilitását és így nagymértékben csökkenti a termelhető villamosenergia mennyiségét. Az ismertetendő eljárás alapelve, hogy ha a hulladék füstgázok hőmérséklete tüzelőanyag bevitele és elégetése által megnövekszik, úgy azok nagynyomású gőz fejlesztésére és ezáltal villamosenergia-termelésre sokkal alkalmasabbakká válnak. Ezáltal egyrészt gazdaságosan hasznosíthatókká válnak olyan viszonylag kis mennyiségű, illetve alacsony hőmérsékletű füstgázok is, melyek értékesítése gazdaságosan ez ideig nem volt lehetséges, másrészt 'a többlet tüzelőanyaghő bevitele révén termelhető többlet-villamosenergia fajlagos értéke lényegesen nagyobb lévén a korszerű közhasznú erőművek megfelelő értékénél, a füstgázhő-hasznosítás gazdaságossága jelentős mértékben megjavul. A füstgázok kezdőhőmérsékletének mesterséges megnövelése — a kemencék után uralkodó és nehezen csökkenthető nagy légfeleslegre való tekintettel — a legtöbb esetben úgy hajtható végre, hogy a kemence után elhelyezett égőkamrába folyékony vagy szilárd tüzelőanyagot (pl. pakurát vagy szénport) juttatunk, mely ' a füstgázokban jelenlevő oxigénnel egyesülve elég. Az égésnél felszabaduló hő a füstgázok hőfokát emeli. A füstgázok hőmérsékletének növelése regeneratív hőközléssel kombinálva is megvalósítható. Ekkor a füstgázokat még az utó-tüzelőberendezésbe való bevezetés előtt a hőhasznosító kazán megfelelő helyéről visszavezetett magasabb hőfokú füstgázok előmelegítik, miáltal a tüzelőanyaghő bevezetésének átlagos hőmérséklete tovább növelhető. Az első ábra regenerálás nélküli eljárás végrehajtására alkalmas példaképpeni berendezések kapcsolását tünteti fel. Az 1 jelű kemencéből kilépő füstgázok a 2 jelzésű égőkamrába áramlanak, ahol az égőkön keresztül befúvott folyékony vagy szilárd tüzelőanyag — elsősorban a füstgázokban jelenlevő szabad oxigénnel, másodsorban a szükségnek megfelelően be juttatott pótlevegővel.:— elég. Az égési hő következtében megnövekedett hőmérsékletű gázok ezután a 3 jelű túlhevítőn, a 4 jelű elgőzölögtetőn és 5 jelű tápvízelőmelegítőn áramlanak keresztül, ahol hőjük jelentős részét leadják, majd a légkörbe távoznak. A 6 jelű tápszivattyúval az 5 jelű tápvízelőmelegítőn keresztül a 7 jelű kazándobba betáplált tápvizet a 8 jelű keringető szivattyú a 4 jelű elgőzölögtetőn át áramoltatja, miközben a víz részben elgőzölög. A 7 jelű kazándobból a víz ismét az elgőzölögtetőbe jut, a gőz pedig a 3 jelű túlhevítőn keresztül a 9 jelű turbinába áramlik, ahol hőjének megfelelő része munkává alakul át. ' A 2. ábra regenerálással kombinált eljárás végrehajtására alkalmas példaképpeni berendezések alkalmazását tünteti fel. A kapcsolás az előzőtől csupán egy részletében tér el, nevezetesen itt a kemencéből kilépő füstgázok először a 10 jelzésű felületi hőcserélőben felmelegednek és csak ezt követően lépnek be a 2 jelzésű égőkamrába. A füstgázok felmelegítését a 10 jelzésű hőcserélőben a kazán megfelelő helyéről visszavezetett füstgázok végzik. A füstgázok a példaképpeni esetben az elgőzölögtető első 4/a jelzésű része után a 10 jelzésű hőcserélőbe áramlanak, majd innen az elgőzölögtető második 4/b