169515. lajstromszámú szabadalom • Tüzelési eljárás és szerkezet combustorokkal kialakított gőzkazánokhoz

169515 . 3 4 A combustoros tüzelés ezzel szemben az égési folyamatot légfelesleg mellett elnyújtja a kazán tűzterében annak végéig, majd a kazán tűztere végén, vagy a konvektív fűtőfelületek egy része után - a légfelesleget „meleg gáz" elégetésére felhasználva - fejezi azt be az optimális füstgázhőmérséklet előállítása mellett, oly módon, hogy a maximális, káros lánghőmérsékleteket kb. 1400C0 hőmérséklet alá szorítja a tűztér elején. A találmány szerinti combustoros tüzelési eljárás lényege a következő: A tűztérbe combustorokban előállított „meleg gáz"-t vezetünk, amelyet elnyújtva égetünk el azáltal, hogy a karbon szemcsékben dús és ennek folytán lágyan, de intenzíven sugárzó lánghoz a tűztérben keverjük egy vagy több lépcsőzetben az égési szekunder levegőt olyan mennyiségben, hogy a tűztér végén, a konvektív fűtőfelületek előtt a láng véget érjen és a légfeleslege itt nagyobb, mint 1,02-1,05 célszerűen 1,3-2,00 közötti legyen. Tisztán a besugárzott tűztérben - vagy a konvektív fűtőfelületek egy része között is - a lehűlt és légfelesleggel bíró füstgázt kb. 600-800 C° hőmérsékletről oly módon melegítjük fel ismét kb. 1000-1300 C° közötti hőmérsékletre, hogy combustorral vagy combustorokkal „meleg gáz"-t állítunk elő egyszer vagy többször olyan mennyiségben, amit a légfelesleggel még el lehet égetni, majd a „meleg gáz"-t elosztó csatornán (24) és annak sok kis átmérőjű gázfúvókáin (28) át bekeverjük a légfelesleggel bíró füstgázba kb. 90°-os ütközés mellett egy állítható, keramikus borítású terelőlap (30) előtt sok rövid lánggal, majd az így felmelegített füstgázzal folytatjuk a konvektív hőátadást. A „meleg gáz"-t úgy állítjuk elő a combustorokban, hogy a primer levegőbe — amely az összes égési levegő mennyiségének egy hányada - hígító, recirkuláltatott füstgázt is bekeverünk a primer levegővel kb. azonos mennyiségben. A találmány a gőzkazán szerkezetét ezen combustoros tüzelési eljáráshoz igazodóan alakítja ki a következőképpen. A besugárzott fűtőfelületekkel részben vagy egészben körülvett tűztér (1) alatt az önmagában ismert mozgó kazánrostély (3) keramikus anyaggal pl. samottal (4) van borítva, amelyben szekunder levegőt bevezető nyílások (5) vannak, továbbá, a rostély (3) síkja felett elől vagy oldalt combustorok vannak a tűztér (1) felé irányítottan beépítve. A kazánnak „meleg gáz"-t előállító egy vagy több olyan combustora (23) van, amelynek primer légvezetékében recirkuláltatott füstgázt bekeverő injektora (25), a „meleg gáz"-t elosztó csatornája (24) van, továbbá egyik vagy több oldalfalán több kis átmérőjű gázfúvókája (28) helyezkedik el, amelyekkel szemközt egy keramikus anyaggal borított alítható terelőlap (30) van beépítve. A combustoros tüzelésű kazán konvektív fűtőfelületeinek is megnövekszik az átlagos fajlagos fűtőfelület-teljesítménye a besugárzott fűtőfelületek teljesítmény növekedésén felül az alábbiak miatt. A szekunder levegő adagolását úgy szabályozhatjuk be, hogy a tűztér végén mérhető légfelesleg pl. 1,4-1,8 közötti lesz. Ez a légfelesleg felhasználható arra, hogy az abba bekevert egy vagy több 5 „meleg gáz" adagokat elégesse. Ennek következményeképpen a tűztér végéig - vagy a konvektív fűtőfelületek egy része mentén is - lehűlt füstgáz pl. 600-800 C°-ról 1000-1300° közti hőfokra egyszer vagy többször felmelegszik. Ez maga után 10 vonja a konvektív fűtőfelületek mentén a füstgázak és a fűtőfelületek közötti közepes hőmérsékletkülönbség megnövekedését. Ennek közvetlen következménye a konvektív fűtó'felületek mentén is az átlagos fűtőfelület-teljesítmény megnövekedése. 15 A találmány leírása a következő ábrák kapcsán történik. Az 1. ábra egy alternatív szén-, olaj- vagy gáztüzeléses intenzifikált kazán függélyes metszetét, 20 a 2. ábra a (7) combustor tengelyében annak vízszintes metszetét tünteti fel, a 3. ábra pedig a (23) combustor tengelyében annak vízszintes metszetét tünteti fel. A 4. ábra egy BW kazán hosszmetszete szintén 25 3 energiahordozóra. Az 5. ábra ismét 3 energiahordozóra mutat be egy intenzifikált kazánt, a 6, ábra pedig annak 5-5 metszetét mutatja be. A 7. ábra egy nagy vízterű, intenzifikált kazán-30 nak tünteti fel a függélyes hosszmetszetét. A 8. ábra az előbbi kazán függélyes keresztmetszete. A 9. ábra olaj-, vagy gáztüzeléses intenzifikált kazán függélyes metszetét, 35 a 10. ábra pedig a gőzdob tengelyén át vett függélyes metszetet ábrázolja. Az 1. ábrán látható gőzkazán akár ipari gőztermelésre, akár erőművi célokra megfelel. Az 1 40 tűzteret a samott falazat előtt a 2 besugárzott elpárologtató csövek veszik körül. A 3 rostélyt a 4 samottréteg fedi le, amelynek 5 nyílásain az égési szekunder levegőt bocsátják a 6 irányban az 1 tűztérbe. 45 A „meleg gáz"-t (olajgázt vagy bontott földgázt) a 7 combustorokkal állítjuk elő. A 8 olaj- vagy gázlándzsa elülső részén az ismert 9 keverő ernyő helyezkedik el a tüzelőanyag és primer levegő keverésére, és a láng stabilizálására. A 10 csövön 50 pl. olaj, all csövön pl. porlasztó gőz csatlakozik a 8 lándzsához. A 12 égőház 13 csonkján a 14 irányból érkezik szabályozható mennyiségben és nyomással a gázosító, ül. gázbontó primer levegő, amely az égési teljes levegő mennyiségnek kb. 55 20-40%-a. A 15 szűrőhenger, ill. furatokkal ellátott henger feladata a primer levegő koncentrikus elosztása a 8 lándzsa körül a 16 gázosító térbe való belépés előtt, amely a 17 idomtéglában helyezkedik el. 60 Ezen át nyúlik be a lándzsa elé a 18 szikragyújtó szerkezet, valamint a 19 UV lángőr, amely lángkimaradásnál elektromos úton zárja a tüzelőanyag mágnesszelepét. A „meleg gáz" a 20 irányban lép az 1 tűztérbe, ahol a 6 irányban sok nyíláson 65 felfelé belekevert szabályozható mennyiségű sze-2