170125. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy fűtőfelület-teljesítményű hulladék füstgázt hőhasznosító gőzkazán tüzelésére

5 170125 6 zelési rendszerét mutatja be vázlatosan, felülnézetben és vizszintes metszetben. A 2. ábra az első combustor A-A metszete, a 3. ábra pedig ugyanennek B-B metszete, a 4. ábra a második combustor C-C metszete. Az ábrák kapcsán a találmány leirása a következő: Az 1 füstcsatornába a 2 irányból érkezik a hulladék füstgáz, amelynek pl. 48o °C a hőmérséklete és pl. 6o-7o * légfelesleget tartalmaz, mert gázturbinából érkezik. Ennek hőtartalmát kell gőzkazánban ugy hasznosítani, hogy annak fajlagos gőztermelflképessége a kitűzött műszaki feladatnak megfelelően nagyobb legyen, mint amit eddig a max, megengedhető belépési füstgázhőmérsékletnél el lehetett érni i ezen felül a légtisztaságra vonatkozóan szigoritott követelményeket is ki kell elégíteni. A 3 combustorban - amelyet a 2. és 3. ábrák részletesebben is feltüntetnek, - annyi "meleg gázt" állitunk elő a 4 irányból érkező olajból, gázból, szénporból illetve más áramló tüzelőanyagból, 6oo-14oo C között előirt hőmérsékleten, hogy azt sok kis 7 nyilason illetve gázfuvókári át egyenletesen elosztottan hozzákeverve a hulladék füstgázhoz, annak légfeleslegét részben felhasználva, a "meleg gáz" elégetése után a füstgáz hőmérséklete a kazán szempontjából megengedhető max. illetve optimális hőmérsékletre növekszik. Evégből a 3 combustorba az 5 irányból ventillátor által szállított gázositó illetve gázbontó primer levegőt vezetünk, amelynek mennyisége az itt bevezetett tüzelőanyag égési levegőszükségleténél lényegesen kisebb, célszerűen annak 2o-4o $-a, A 6 irányból a primer levegőhöz pedig célszerűen még recirkuláltatott füstgázt is keverünk, amelynek mennyisége max. egyenlő a bevezetett primer levegőével, vagy annál kevesebb. A füstgázzal való higitás a combustorban azt célozza,' hogy a combustoron belüli hőmérsékletet mérsékelve, az itt szükséges tűzálló falazat élettartama hosszú legyen, illetve olcsóbb lehessen. A "meleg gáz" hőmérsékletét ezzel pl. 125o °C alá szorítjuk. A 3 combustor homlokfalán át sok kis 7 nyilason áramlik ki a "meleg gáz" a keresztáramban érkező hulladék füstgázhoz és ég el az 1 térben. A keveredést a kivülről állitható, tűzálló téglával borított 8 lappal lehet optimálisra beszabályozni az adott huzatviszonyok felhasználásával. A megengedett pl. looo-12oo °C hőmérsékletre felmelegített füstgáz belép az első konvektiv blokkba, amelyen belül pl. a 9 elpárologtató blokk és a lo túlhevítő /fütŐfelületek/ helyezkednek el. Ezeken keresztül haladva, a füstgáz pl. 5oo-6oo C-ra hül le és bekerül a 11 térbe, ahol ismét felmelegítjük a légfelesleggel még rendelkező hulladék füstgázt a 12 combustortól a 13 nyilason át kiáramló "meleg gázzal" az optimális looo-12oo °C-ra. A 12 combustort részletesebben a 4. ábra mutatja be. A keveredést a 11 térben szintén egy 8 lappal állítjuk be az optimálisra. A 14 konvektiv blokkban a füstgázok ismét lehűlnek pl. 5oo-6oo °C-ra, a 15 térben a 16 combustorból a 17 nyilasokon át kiáramló "meleg gázzal" pedig annak hőfokát ismét pl. looo-12oo C-ra növeljük. Ezt mindaddig ismételjük, amig a légfelesleg előirt mértékben le nem csökken, vagy amig gyakorlatilag teljesen fel nem használjuk égési szekunder levegőként, illetőleg amig az előirt gőzteljesitményt /t gőz/ó/ el nem érjük. Mindenesetre a leggazdaságosabb változat a hulladék füstgáz hőtartalmának hasznosítása szempontjából az a változat, amelynél a légfelesleget maximális mértékben használjuk fel szekunder levegőként, nemcsak hőhordozóként, hanem többlet tüzelőanyag égetésére is. Az utolsó pl. 18 konvektiv blokk után a füstgázok pl. 6oo °C-ról tovább hűlnek le az előirt pl. 15o-2oo °C távozási hőmérsékletre a 19 utóhütő felületen /pl. vizelŐmelegitő ECO/ és a 2o utóhütő felületen /légelőmelegitő ÍUVÓ/ és távoznak a 21 irányban. A kazán végén szokásos füstgáz csappantyú ebben az esetben felesleges, mert a 8 lapokkal a keveredés biztosításán felül beállitjuk azt a huzatértéket is, amely äz adott teljesítménynél elégetendő tüzelőanyagból keletkező füstgázmenynyiségnek a kazánon való átáramoltatásához r szükséges. A Pig.2. és Fig.3. az első combustor példaképpen! kiviteli alakját tünteti fel abban az esetben, amikor a "meleg gázt" tengelyirányban vezetjük ki a sombustorból. A 22 tűzálló falazathoz csatlakozik a 23 torlófal, amelynek 24 nyilasában helyezkedik 10 el a 25 olaj- vagy gázlándzsa kivezető fúvókája, illetve fúvókái. Az olaj elgázositása illetve a gáz elbontása a 26 reakció térben örvényáramban történik. A gázositó primer levegő részben a lándzsa körül tengelyirányban, részben a 27 nyilasokon át örvényáram.r ban jut a 26. reakció térbe, amely célszerűen, " hengeres. Ez egy diffuzoros 28 térhez csatlakozik, amelyet egy 29 homlokfal zár le s ebben helyezkednek el a 3o gázfuvókák. A 31 acélköpenyen belül áramlik a hideg primer levegő a 27 nyilasok felé, miközben hűtik a 22 " falat és felmelegszik a primer levegő. A 28 20 térben a "meleg gáz" sebessége lecsökken és egyenletesen eloszlik a 3o nyilasok között. A házon belüli 32 perforált lemez egyenletesen osztja el a tangenciálisan bevezetett primer levegőt a 25 lándzsa körül. A 33 csövön érkezik a recirkuláltatott füstgáz a 31 köpenybe a 34 pillangószelepen át a 35 irány-25 ból. A 36 irányból érkezik a tüzelőanyag /olaj- vagy gáz/. A primer levegőt a 37 irányból vezetjük a 31 égőházba a 38 és 39 csőleágazásokon át, amelyekben a 4o és 41 szabályozó pillangószelepek helyezkednek el. A találmány értelmében a kazánnak besugárzott on tüztere nincsen. A bemutatott 1. ábra szerint mind a 3« mind a 12 és 16 combustorok egyaránt ugy vannak a konvektiv blokkok elé épitve, hogy azok felé a lángsugárzás leárnyékolt. A Fig.4. a Fig.l.-en szereplő 12 és 16 combustorok példaképpeni kiviteli alakját mutatja, amelyeknél a "meleg gázt" a lánd-35 zsák tengelyirányára merőlegesen, illetve oldalt vezetjük ki a combustorból. A tüzelőanyagot a 42 irányból vezetjük a 43 lándzsába, amely a 44 primer égőházon átnyúlik a 45 torlófalba. A 45 irányból érkezik a primer levegő a 47 csonkon át, szabályozható mennyiségben, a 48 irányból pedig a 40 49 csonkon át esetleg a higitó recirkuláltatott füstgáz. Az 5o perforált lemez a primer levegő és füstgáz keveredését, továbbá az egyenletes, koncentrikus elosztást segiti elő. Az 51 reakciótér ennél az alaknál bővülő téglalap keresztmetszetű. Az 52 tér gázelosztó 4c tér, amelyeknek egyik oldalfalán át a 13 nyilasokon át jut ki a "meleg gáz" a légfelesleges füstgázhoz. A combustort ebben az esetben téglalap keresztmetszetű tűzálló 53 falak határolják. Az ismertetett tüzelési eljárással működő találmány szerinti hőhasznositó gőzkazánra 50 vonatkozóan is elvégezhetjük az idevonatkozó hőtechnlkai számításokat, hogy a bevezetőben ismertetett eddig ismert megoldásokkal öszszehasonlithassuk. A találmány szerint a gázturbinából érkező és 1 kg olajból származó 48o °C-os füstgáznak 7oo C-ra való felmelegg gitéséhez mindössze o,945 nf primer levegőt kell ventillátorral a combustorba szállítani o,315 kg olaj elégetéséhez. Ha pedig az 1 kg olajból származó hulladék füstgáz 12oo °C-ra kell felmelegíteni, a combustorban további 1,16 kg olajat kell evégből elégetni és ehhez ventillátorral mindössze 3,48 jp hideg primer 60 levegőt kell a combustorba vezetni. Az összehasonlítás az utánégető égő és a találmány közt még egyszerűbb index számokkal: Ha a korábbi megoldások szerint a 7oo °C-ra való felmelegítéshez az utánégető olajégő égési levegőjeként a légfelesleges hulladék Db füstgáz egy részét használjuk fel, loo íí-nyi teljesítményű, tűzálló acélventillátor /bázis/ szükséges. Ha az utánégető olajégőhöz 3