192582. lajstromszámú szabadalom • Kazán nagy portart égéstermékek hőhasznosítására, különösen hulladéktüzeléseknél történő alkalmazásra
1 ' 192 582 2 A találmány tárgya kazán nagy portartalmú égéstermékek hőhasznosítására, különösen hulladéktüzeléseknél történő alkalmazásra. A találmány szerinti kazán kialakítása lehetőséget nyújt nagy portartalmú vagy kedvezőtlen tulajdonságú szállóport tartalmazó égéstermékek jó hatásfokú lehűtésére, illetve hőhasznosítására. Találmányunk elősorban úgynevezett hulladéktüzeléseknél (például napraforgó maghéj), de más technológiákból származó forró gázok lehűtésével működő úgynevezett hőhasznosító kazánoknál is alkalmazható. Hulladéktüzeléseknél, például napraforgóhéj tüzelésnél gyakori, hogy a tüzelőberendezésből kilépő égéstermék nagy mennyiségű úgynevezett szállópernyét tartalmaz, amely a kazán konvektiv fűtőfelületére lerakódva súlyos üzemviteli gondokat, gyakori leállásokat okoz. A nagymérvű lerakódás rontja a hőátadást és a hatásfokot. Az iparban ezen a területen alkalmazott kazánoknál általában a hagyományos gáz vagy olajtüzelésre kialakított konstrukciókat alkalmazzák, illetve ezeket alakítják át az említett feladathoz. Ennek az is oka, hogy napjaink hulladék vagy más éghető maradvány tüzelése a „szénhidrogén korszakot” követte és a szénhidrogénoknál szokásos 2—15 t/h gőzteljesítményre ezek már nem voltak megfelelőek, azaz korszerű konstrukciók. A hulladéktüzelésekhez csatlakozott kazánokat alapvetően két csoportba sorolhatjuk: az úgynevezett füstcsöves és vízcsöves szerkezetekre. Füstcsöves kazánok között találunk szokásos szénhid- 30 rogéntüzelésre kialakított hároinhuzamú kazánt, lángcső elé épített hűtött előtét tűztérrel (például az osztrák HDMRS 600 típus). Ezen konstrukciók hátránya, hogy a kisméretű sugárzó térben a füstgázzal elragadott por nem hűl a lágyulási határhőmérséklet alá, és ezért a kazán fűtőfelületére tapad. Az ilyen lerakódás tisztítása körülményes és időigényes. A füstcsöves kazánok másik változatánál egy nagyméretű sugárzó tér az utána kapcsolt füstcsöves kazándob mellett helyezkedik el (például az EG! FH típusú kazán). Ennél a gázban lévő, elragadott szállóhamu már a tűztérben lehűthető a lágyulási pont alá, így a csövekre nem rakódik le megszilárdult és nehezen eltávolítható réteg. Ennek a konstrukciónak hátránya abban van, hogy a nagy átmérőjű füstcsöves kazándob falvastagsága miatt kb. 8 t/h teljesítménytartomány felett csak közepes nyomásokig (maximálisan 20 bar) alkalmazható. Másik nehézséget ezeknél a füstcsöves kazánoknál az okozza, hogy a füstcsövek tisztításához („kihúzásához”) a kazánnal le kell állni, mely jelentősen rontja a kihasználási óraszámot. A vízcsöves kazánok az említett hátrányokat azáltal küszöbölik ki, hogy nyomásuk gyakorlatilag nincs korlátozva, továbbá üzem közben a kazán leállítása nélkül is tisztíthatok (például az osztrák BERTS cégnek a martfűi Növényolajgyárban üzemelő kazánja). A nyomás növelésével lehetőség nyílik a hulladéktüzelésekből termelt gőz teljesebb kihasználására, például gyári erőműben gőzturbina hajtására. Az ilyen vízcsöves kazánok a hulladéktüzeléseknél szokásos teljesítménytartományban a hagyományos álló elrendezésű két vagy többhuzamú kivitelben készülnek, vagy fekvő elrendezésű kompakt kivitelű, rendszerint sarokcsöves kialakításúak. Ezek a kazánok vízszintes elrendezésű konvektiv csövekkel rendelkeznek, és a tapasztalat szerint hajlamosak az elrakódásra. A függőleges konvektiv csőelrendezésű kazánok egyik ismert típusánál a füstgázjárat határoló csövei közé vannak a konvektiv csövek behegesztve (például Weiss NSZK gyár Compact 11/250—UVD). A füstgáz terelésére 5 vízszintes lemezek vannak elhelyezve, amelyek a lefuvatásos tisztításnál (például gőz vagy sűrített levegő) a ko; romfúvó sugarától árnyékolják a teret. A lehulló szálló- 1 pernye a huzam alsó részén összegyűlik, eltávolítása j nincs megoldva. A hosszabb időszakonként esedékes 10 nagyjavításoknál vagy cseréknél csak a kazán oldalfalcsövek szélvágásával lehet a konvektiv csövekhez hozzáférni. Egy további konstrukciónál a függőleges csövek két hosszirányú dob közé vannak behegesztve, amely meg- 15 oldás a tisztítás és a csőcsere szempontjából ugyancsak előnytelen (például Zeitschrift für Energiewirtschaft und Kraftbetriebstechnik? 1971. 4. füzet .Kompaktkessel in Gleichrohr Bauform’). Találmányunk célja olyan kazánberendezés kialakí- 20 tása, amely a fentiekben ismertetett konstrukcióknál jelentkező hátrányokat kiküszöböli és alkalmas kedvezőtlen, nagy szállóhamu tartalmú égéstermékek esetében is folyamatos, gazdaságos üzemeltetésre. Találmányunk ezt a célt olyan kazánkialakítással kí- 25 vánja elérni, ahol — a konvektiv csövek függőleges.elrendezésűek és ezért nem érzékenyek a porlerakódásra, — a konvektiv csőkötegek jól átfújhatók koromfúvókkal, — a csőfüggönyök alatt speciális kialakítású pernyegyűjtő svályú van kihordócsigával vagy más szerekezettel, — a csőkötegek illetve csőfüggönyök cseréje gyors és egyszerű. A találmány tárgya nagy portartalmú égéstermékek hőhasznosítására alkalmas kazán, amelynek felső elren- 35 dezésű besugárzott tere és két vízcsöves huzama van. A tüzelőberendezés a kazán első huzama alatt helyezkedik el, míg a kazán gőzdobbal, túlhevítővel és tápvízelőmelegítővei van felszerelve. A kazán második huzamában a túlhevítő, elgőzölögtető (konvektiv) csőkötegek van- 40 nak elhelyezve. A kazán határoló falait gőztömören egymáshoz illesztett csövek alkotják. A találmány lényege abban van, hogy a kazán második huzamában lévő elgőzölögtető csőkötegek alul és felül csőkamrákkal behegesztett függőleges tengelyű, egy- 45 más mögé helyezett csőrácsokból állnak. Az alsó elosztó csőkamrák a szomszédos csőkamrákhoz képest mindenkor függőleges irányban eltol tan vannak elrendezve. A legelső és legutolsó csőkamra alatt rekeszlemezekkel ellátott pernyegyűjtő tér van kialakítva, amely pernyekihordó- 50 szervvel, például csigával rendelkezik. A találmány egy előnyös kiviteli alakja szerint a csőkötegek a kazánból kazettaszerűen kihúzhatóan vannak kiképezve. Egy további előnyös kiviteli alak szerint a konvektiv 55 huzamot határoló csőfalak a huzam alsó részén, a hátsó és az első csőkamrában váltakozva vannak behegesztve. Egy további előnyös kiviteli alak szerint a kazánhuzamot határoló csőfalak külső oldalán a gáztömör lemezburkolat tálcás kialakítású, és a tálcák egymáshoz a pere- 60 műknél úgynevezett ajakhegesztéssel kapcsolódnak. A tálcákat a csőfalakhoz térközökkel elhelyezett fésűs kapcsolólemezek és vízszintes U-alakú tartóvasak rögzítik. Az előzőekbep ismertetett kazánszerkezet előnyei a 65 következők: , 2
