173284. lajstromszámú szabadalom • Előtüzelő berendezés éghető szilárdanyag- víz szuszpenziók eltüzelésére
3 173284 4 volítással üzemelnek. Hátrányuk, hogy csak igen magas fűtőértékű, az USA- ban 4550 kcal/kg és a Szovjetunióban 3220 kcal/kg fűtőértékű szuszpenzióval üzemeltethetők. Olyan gyengébb minőségű, alacsony fűtőértékű szénpor-víz szuszpenzióknál, amelyek például Magyarországon fordulnak elő, valamint a szennyiszapnál ezek a műszaki megoldások nem jöhetnek szóba. Ugyanis a folyékony salakeltávolítás miatt a tűztérben a salak olvadáspontja feletti hőmérsékletet kell tartani, amely hőmérséklet ilyen alacsony fűtőértékű szusz penziókkal elméletileg sem érhető el. Ezeknél a berendezéseknél alkalmazott előtűzterek úgynevezett ciklontűzterek, viszonylag nagy méretekkel. Az előtűztérnek a nagy méretét a szuszpenzió víztartalmának elpárologtatásához, a gyulladáshoz és a kiégéshez együttesen kialakuló időszükséglet, valamint a szokásos axiális befújási sebességek határozzák meg. Az egyik ilyen berendezésnél például a függőlegesen elhelyezett előtüzelő rész előtűzterének az átmérője 900 mm és a hossza 3000 mm, amint azt vázlatosan az 1. ábrán is bemutatjuk, jelezve egyúttal az előtűztérben a fő áramlási irányokat és a kevéssé intenzív turbulenciát. Az ismertetett berendezéseknél azért ilyen nagyok a méretek, amelyek tulajdonképpen a következőkben ismertetendő üzemviteli problémákat okozzák, mert a berendezés alkotói a kiégést az előtűztérben kívánják nagyrészt befejezni és ehhez magas hőmérsékletű, nagy előtűztérrel rendelkező berendezésre van szükség, amelynek a nagyfelületű sugárzó falai biztosítják a gyújtást, a víz elpárologtatását és az égés stabilitását. Azonban ezeknek a folyékony salakeltávolítással üzemeltetett berendezéseknek nagy hátránya, hogy igen gondos üzemvezetést igényelnek. Ugyanis a hőegyensúlynak már kismértékű felbomlása is, mint például a nedvességtartalom megnövekedése, a fűtőérték vagy terhelés csökkenése stb. komoly üzemzavarokhoz vezet. Ezeknek az ismert előtüzelő berendezéses kazánoknak további hátránya, hogy csak viszonylag alacsony, 68—72%-os kazánhatásokat tudtak velük elérni és a részben folyékony salakeltávolítás ellenére is az éghető veszteség 3,8% volt. A fenti hátrányok miatt ezek a berendezések sem váltak be és nem terjedt el a széleskörű használatuk. így a mai napig is megoldatlannak tekinthető az éghető szilárdanyag-víz szuszpenziók megbízható, jó hatásfokú elégetése. Célul tűztük ki tehát az ismert kétfokozatú tüzelőberendezések tökélesítését a szilárdanyag-víz szuszpenziók elégetéséhez, hogy ezáltal jó gyulladás és stabil égés valósuljon meg jó kazánhatásfokkal, alacsonyabb éghető veszteséggel, salakosodás nélkül. Mivel az előtűztér nagyobb hatásosságát az előtűztér megnyújtá s ától lehetett volna elvárni, viszont az eddig ismert berendezések előtűztereinek már amúgyis nagy méreteit tovább növelve ez már az ismertetett hátrányok fokozódásával járt volna, felismertük, hogy csak alapvetően új irányú tökéletesítés oldhatja meg a kitűzött célt. Elemeztük az ismert berendezések előtűztereinek áramlási viszonyait és ennek során arra a felismerésre jutottunk, hogy az előtűztér áramlási viszonyainak módosításával is elérhetjük a kívánt kedvező hatást, sőt mód nyílik az előtűztér eddigi nagy méreteinek a csökkentésére is, annak minden további előnyével együtt. Az előtűztérben az áramlási viszonyok nem 2 voltak számíthatók, így empirikus úton dolgoztuk ki hogy milyen aerodinamikai eszközökkel célszerű meghosszabbítani az éghető anyag egy részének, a legfinomabb frakcióinak és a füstgázok egy ré s zének az előtérben való tartózkodási idejét ezek visszakeringtetésével és így intenzifíkálni a hő- és anyagtranszportot. A találmányi gondolatunk az éghető szilárdanyagvíz szuszpenziók, főként szénpor-víz szuszpenzió és/vagy szennyiszap kétfokozatú eltüzelésére szolgáló kazánnak olyan, a kazán főtűzteréhez csatlakozó és porlasztóval, perdítőlapátkoszorúval ellátott égőjü előtüzelő berendezésére vonatkozik, amelyre jellemző, hogy az előtűzterének átmérője kiseb Íj az égőátmérő háromszorosánál, a hossza kisebb az átmérőjénél, az égéslevegővel vagy annak egy részével együtt hűtött palástja van és adott esetben ennek a főtűztéi felőli vége le van szűkítve és/vagy az előtűzteret és a hű tőlevegő teret összekötő nyílásai vannak. Az előtüzelő berendezésnek egy további célszerű kiviteli módja szerint az égő kilépő keresztmetszete előtt elhelyezett perdítőlapátok kilépő oldali érintője'a perdületmentes irányítástól legalább 50°-ra eltér. A találmány szerinti előtüzelő berendezésnek a szénhidrogénes vegyes tüzelés esetébeni előnyös kiviteli módja szerint az égőnek a szénhidrogént és az éghető gáz porlasztóközeget bejuttató önmagában ismert segédközeges porlasztója van. A találmányi gondolat szerinti előtüzelő berendezés lényegének jobb megismertetése végett mellékelt ábrák közül az 1. ábra sematikusan mutatja be a szuszpenziótüzelésre az eddig ismeretes kétfokozatú kazánok előtűzterének a méretarányait és az abban létrejövő áramlások nagyságát és irányát. A 2. ábra ugyancsak sematikusan mutatja be a találmány szerinti előtüzelő berendezésnek a méretarányait és az előtűztérben létrejövő áramlások nagyságát és irányát. A 3. ábra az előtüzelő berendezésnek a porlasztóval, perdítőlapátkoszorúval ellátott égőjű előtűzterének egyik változatát mutatja be metszetben. A 4. ábra az előtűztér egy másik változatának a metszetét ábrázolja. Az 5. és 6. ábrák pedig vegyestüzelf esetében a szénhidrogén segédközeges porlasztófej kf változatának a metszetrajzait mutatják. A találmány korlátozó jelleg nélküli példaképpel kiviteli módjait szemléltető fenti ábrákkal kapcsolatosan a következő ismertetést közöljük. Amint az 1. és a 2. ábra összevetéséből látható, az eddig ismeretes előtűztérmegoldások esetében csak igen kismértékű és kifele irányuló turbulencia lépett fel, a láng hosszan elhúzódott és az előtűztér falát felhevítette. A találmány szerinti megoldásnál viszont a turbulencia igen intenzív és ellenkező, befelé irányuló. így a forró gázok visszaáramlása nem a falat melegíti, hanem a frissen belépő szuszpenziót szárítja A 3. ábra hosszmetszetben sematikusan mutatja a találmány szerinti előtüzelő berendezést, amelynél az 1 előtűztér a 2 főtűztérhez csatlakozik. A 3 égéslevegő a vezetéken belépve a 4 szimmetriatengely irányába fordul, majd az 5 perdítőlapátkoszorú által tengely körüli erőteljes forgásba kerül. A 6 porlasztón belép0 szuszpenzió és adott esetben a szénhidrogén a levegővel találkozva gyullad és megkezdődik az égés, amely a 2 főtűztérben fejeződik be. A gyulladást az 1 előtűztér adott kiképzése mellett előálló nyomásel-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
