188091. lajstromszámú szabadalom • Kazán, tetszőleges tipusú hulladéktüzelésű berendezésekből kilépő füstgáz hőhasznosítására
1 188 091 2 A találmány tárgya kazán, különféle hulladéktüzelő berendezésekkel történő összeépítésre, az azokból kilépő füstgáz hőtartalmának hasznosítására. Az éghető hulladékok eltüzelésére szolgáló ismert tüzelőberendezésekkel összeépített kazánok leggyakrabban alkalmazott típusai megegyeznek a szén, ill. szénhidrogén tüzelésű kazánokkal. Ismert megoldások szerint a lángcsöves, háromhuzamú, gáz- vagy olajtüzelésű kazánokat egészítik ki hűtött, besugárzott előtét résszel, amit a tüzelőberendezés fölé építenek. Itt a kamrák a láng és füstcsöves kazándobba vannak bekötve. Az előtétrész az ismert típusoknál kisméretű, a lángcsöves dob hosszánál lényegesen rövidebb, és minden esetben a lángcsöves dob előtt, annak meghosszabbításaként helyezkedik el. A pót- vagy helyettesítő tüzelés (olaj vagy gáz) égője, mint ismeretes csak a lángcsővel szemben helyezhető el, hogy a láng ne ütközzék a dob homlokfalába. A lángcső nagy höterhelésű, kényes része a kazánnak. A kisméretű sugárzó tér következtében az égéstermékek nem hülnek le kellő mértékben, és emiatt a csőfalakon, a lángcsőben és a füstcsövekben hatásfokcsökkentő lerakódások keletkeznek. A kazánok ezért rövid idő alatt szennyeződnek, tisztításuk az ismert módszerekkel sok esetben nem, vagy nem megfelelő hatékonysággal oldható meg. A tisztítóberendezések sok gőzt vagy sűrített levegőt fogyasztanak, beruházási költségük, hatékonyságuk a gyakran kedvezőtlen tulajdonságú tapadó hamu következtében nem kielégítő. Ezért a kazánok csak üzemen kívüli állapotban, mechanikus vagy vegyi úton tisztíthatok, ami egyrészt költséges, másrészt kedvezőtlen az üzemvitel szempontjából is. Találmányunk célja olyan kazánberendezés létrehozása, amely a fenti hátrányokat kiküszöböli, amely különféle típusú hulladéktüzelő berendezésekkel való összeépítésre alkalmas, előállítása és üzemeltetése gazdaságos. A találmány szerinti kazán új szerkezeti megoldása azon a felismerésen alapszik, hogy ha a kazán dobját a sugárzó tér mellett - a sugárzó térhez aszimmetrikusan - helyezzük el és ha a kazán konvektiv fűtőfelületeit a kazándobban helyezzük el, amely a sugárzó tér hosszánál rövidebb és a füstgázáramlás iránya a kazándob füstcsöveiben a sugárzó tér füstgáz áramlási irányával ellentétes, vagy ellentétes és azonos, akkor a füstgáz kívánt optimális mértékben hűthető le, és a nehezen eltávolítható szennyeződések lerakódása elkerülhetővé válik. A nagyméretű sugárzó tér ugyanis biztosítja, hogy az égéstermékek által elragadott szállóhamu lágyulási hőmérsékleténél alacsonyabb hőmérsékletre érje el a konvektiv fűtőfelületet, amit a találmány szerint a kazándobban helyezünk el. A konvektiv felületet alkotó füstcsövekben elegendően nagy sebességű, tengelyirányú áramlással elérhető, hogy a megszilárdult hamu a felületen ne tapadjon meg és ne rakódjon le. A konvektiv hűtőfelületekkel összeépített kazándob a sugárzó teret határoló csőfalak ejtőcsövein áll. Az ejtőcsövek tehát kettős funkciót látnak el: egyrészt eljuttatják a kazánvizet a csőfalak alsó kamráiba, másrészt alátámasztják a kazándobot. Ez a megoldás olcsóbb kivitelezést biztosít, mivel szükségtelen a dob alátámasztására acélszerkezetet építeni. A kazán sugárzó terének mellső vagy hátsó csőfalán olaj, gáz, szénpor stb. eltüzelésére alkalmas égőket lehet elhelyezni, pót- vagy helyettesítő tüzelés céljára. Ezen égők teljesítménye helyettesítő tüzelés esetén hulladék tüzelő berendezés teljesítményénél nagyobb is lehet, mert a nagyméretű sugárzó térben leadható hőmennyiség a magasabb lánghőmérséklet eredményeként megnő. A sugárzó tér alját képező csőfal rácsszerű kiképzésével elérhető, hogy a nagy keresztmetszetű sugárzó térre jellemző kis füstgáz áramlási sebesség következtében a füstgázból kihulló szilárd szennyeződés a csőrács alatt kialakított térben összegyűljék, ahonnan az könnyen eltávolítható. A találmány tárgya kazán, tetszőleges típusú hulladéktüzelő berendezések hőhasznosítására, amely a hulladéktüzelő berendezéssel oly módon van összeépítve, hogy a kazán mindig a hulladéktüzelő berendezés felett van elhelyezve. A kazánnák hűtött csőfalakkal határolt sugárzó tere, és konvektiv hűtőfelületei füstgázjáratokat alkotnak. A kazán gőz-víz elválasztódobbal, valamint ejtő és felszálló csövekkel rendelkezik. Adott esetben a kazán olaj, gőz, vagy szénpor égőkkel van felszerelve. A találmány szerinti újdonság abban van, hogy a kazán sugárzó terének gőz-víz elválasztódobja magában foglalja a kazán konvektiv hűtőfelületeit képező füstcsöveket. A gőz-víz elválasztódob hoszsza a sugárzó tér hosszúságánál rövidebb. A kazán dobja a sugárzó tér mellett elrendezve a sugárzó tér hossztengelyére vonatkoztatva aszimmetrikusan csatlakozik. A kazán dobjának konvektiv hűtőfelületeiben, azaz a füstcsövekben a füstgáz áramlás iránya a sugárzó tér füstgáz áramlási irányával egyhuzamú füstgázvezetés esetében ellentétes, míg több huzamú füstgázvezetés esetében ellentétes és azonos irányú. A találmány szerinti kazán oly módon is kialakítható, hogy a konvektiv hűtőfelületekkel összeépített kazándob a sugárzó teret határoló csőfalak ejtőcsövein áll. A találmány szerinti kazán kialakítható továbbá oly módon, hogy az olaj, gáz vagy szénpor égők a kazán mellső csőfalán és/vagy hátsó csőfalán van/ vannak elhelyezve, és hogy az égők teljesítménye a választott tüzelésmód (póttüzelés, helyettesítő tüzelés) paraméterei szerint a kazán névleges teljesítményének 30-160%-ára szabályozhatóan állíthatók be. A találmány szerinti kazán sugárzó terének alját képező csőfal rácsként alakítható ki, amely alatt a füstgázból kihulló szilárd szennyeződés (pl. pernye) összegyűjtésére és eltávolítására alkalmas teret képezünk ki. A találmány szerinti kazán legfontosabb előnyei a következők:- az elegendően nagy hűtött sugárzó térben az égéstermékek hőmérséklete a szálló hamu lágyulási hőmérsékleténél alacsonyabb hőmérsékletre csökken, így a szálló hamu megszilárdul és nem tapad a konvektiv fütőfelületre.- Akonvektív fűtőfelületek kazándobban való 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
