PL B1. Układ do sporządzania i podawania mieszanki paliwa pyłowego do rozpalania palenisk kotłów energetycznych

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) Int.Cl. F23K 3/02 ( ) F23D 1/00 ( ) (54) Układ do sporządzania i podawania mieszanki paliwa pyłowego do rozpalania palenisk kotłów energetycznych (73) Uprawniony z patentu: ZAKŁAD REALIZACYJNO-PROJEKTOWY OBIEKTÓW OCHRONY EKOLOGICZNEJ EKO-PAR SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Kraków, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 13/09 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 08/12 (72) Twórca(y) wynalazku: WŁADYSŁAW PARNICKI, Kraków, PL ADAM PARNICKI, Kraków, PL ADAM TURBAK, Kraków, PL SEBASTIAN DZIEWOŃSKI, Kraków, PL GRZEGORZ SIKLUCKI, Kraków, PL MAREK MAZUR, Kraków, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Tadeusz Tarko

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest układ do sporządzania i podawania mieszanki paliwa pyłowego do rozpalania palenisk kotłów energetycznych, znajdujący zastosowanie w przemyśle energetycznym, w którym kotły są opalane paliwem stałym sporządzonym na bazie węgla. W praktyce przemysłowej znane i stosowane układy rozpalania palenisk kotłów energetycznych wykorzystują rozpałkowe palniki olejowe, którymi nagrzewa się kotły energetyczne. Nagrzewanie trwa do chwili, w której temperatura czynnika suszącego węgiel wzrośnie do wartości umożliwiającej podawanie węgla z pierwszego młyna węglowego. Osiągnięcie odpowiedniej temperatury czynnika suszącego wymaga stosowania rozpałkowych palników olejowych o dużej wydajności oraz odpowiednio długiego czasu ich pracy. Uruchamianie kolejnych młynów węglowych podających paliwo węglowe do paleniska, umożliwia stopniowe wyłączanie rozpałkowych palników olejowych. Niedogodnością przedstawionego układu rozpalania kotłów energetycznych jest konieczność stosowania palników rozpałkowych zasilanych mazutem o dużej wydajności oraz długi czas ich pracy, z uwagi na konieczność podgrzewania wszystkich powierzchni podgrzewalnych kotła, a w konsekwencji prowadzi do znacznego zużycia oleju opałowego. Z polskiego opisu patentowego nr znany jest układ urządzenia do rozpalania kotła na paliwo stałe i zapewnienia ciągłości prowadzenia procesu spalania się paliwa, zawierające palnik plazmowy i palnik główny. Układ urządzenia posiada rurę umieszczoną zasadniczo współosiowo względem osi centralnej głównego palnika, dostarczającą paliwo pomocnicze do płomienia plazmowego, a następnie - do strumienia paliwa głównego, ponadto posiada dyszę umieszczoną na końcu rury, od strony kotła, dostarczającą strumień paliwa pomocniczego do strumienia paliwa głównego, przy czym pomiędzy palnikiem plazmowym a współosiowo położona wzdłużnie z nim rurą tworzy się przestrzeń, którą dostarczane jest paliwo pomocnicze do płonącego w niej płomienia plazmowego, ponadto urządzenie posiada co najmniej jedną szczelinę powietrzną doprowadzającą powietrze do strumienia paliwa głównego w celu sterowania stopniem zgazowania oraz króciec powietrzny doprowadzający drugi strumień powietrza do strumienia paliwa pomocniczego mającego niedobór powietrza w celu uzyskania jego ostatecznego zapłonu. Z innego polskiego opisu patentowego nr znane jest urządzenie do rozpalania paliw stałych, zwłaszcza w piecach opalanych paliwem bezdymnym Ecocoal, węglem kamiennym i koksem opałowym zawierające elektryczne elementy grzejne. Urządzenie według wynalazku posiada jeden lub więcej podłużnych elektrycznych elementów grzejnych umieszczonych obok siebie, korzystnie równolegle, w środku których na całej ich długości znajdują się czujniki temperatury połączone z regulatorem temperatury elementów grzejnych do których przymocowany jest suwliwie zgarniacz rozpalonego paliwa. Urządzenie według wyżej przytoczonego wynalazku umożliwia rozpalenie różnych paliw stałych w piecach małej mocy przy pomocy energii elektrycznej. Rozwiązanie wymaga jednak stosowania czujników temperatury i ich rozmieszczenia w każdym lub na każdym elemencie grzejnym na całej jego długości i ich połączenia z regulatorem, który kontroluje i ogranicza maksymalną temperaturę, do jakiej każdy element grzejny może się rozgrzać podczas rozpalania, w celu wyeliminowania możliwości ich przepalenia przy eksploatowaniu tego urządzenia. Z innego polskiego opisu patentowego nr znany jest układ do przygotowania i podawania paliwa pyłowego do rozpalania kotłów energetycznych, wykorzystujący wentylatorowy młyn węglowy do rozdrabniania węgla surowego, kocioł energetyczny z palnikami głównymi oraz komorę paleniskową wyposażoną w palniki rozpałkowe, separator cyklonowy połączony z dozownikiem pyłu oraz wentylatory, odznacza się tym, że wentylatorowy młyn węglowy do rozdrabniania węgla surowego jest połączony z dodatkową pomocniczą komorą paleniskową kotła energetycznego wyposażoną w palniki olejowe przewodem transportowym, którego część pozioma służąca do transportu gazowego czynnika suszącego jest połączona jednym końcem z kotłem energetycznym, a drugim końcem jest połączona z częścią pionową przewodu służącą do jednoczesnego transportu gazowego czynnika suszącego i węgla surowego, przy czym część tłoczna wentylatorowego młyna węglowego jest połączona przewodem transportowym mieszanki pyłowej z palnikami głównymi kotła, ponadto połączonym z separatorem cyklonowym wyposażonym w wentylator zasysający, a dozownik jest połączony z przewodem transportowym mieszanki pyłowo-powietrznej, którego jeden koniec jest wyposażony w wentylator powietrza nośnego, a drugi koniec jest połączony z palnikami rozpałkowymi kotła energetycznego.

3 PL B1 3 Celem wynalazku jest opracowanie układu do sporządzania mieszanki na bazie paliwa stałego i jego podawania do rozpalania kotłów energetycznych, w celu zastąpienia paliw rozpałkowych, takich jak mazut. W rozwiązania według wynalazku układ do sporządzania i podawania paliwa pyłowego do rozpalania palenisk kotłów energetycznych, a zwłaszcza w przemyśle energetycznym, w którym kotły są opalane paliwem stałym sporządzanym na bazie węgla, odznacza się tym, że ma zbiorniki buforowe zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego połączone okrężnym rurociągiem obiegowym mieszanki pyłowo powietrznej, do którego są włączone króćce podające połączone z palnikami oraz ma rurociąg tłoczny sprężonego powietrza włączony w okrężny rurociąg obiegowy mieszanki pyłowo powietrznej, przy czym zbiorniki buforowe są połączone rurociągami pyłowymi ze zbiornikami wstępnego magazynowania. Układ według wynalazku odznacza się tym, że zbiorniki buforowe zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego mają podajniki celkowe. Układ według wynalazku odznacza się tym, że zbiorniki buforowe zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego mają podajniki transportu pyłowego zasilane podajnikami całkowymi. Układ według wynalazku odznacza się tym, że zbiorniki buforowe zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego mają podajniki ewakuacyjne. Układ według wynalazku odznacza się tym, że rurociąg tłoczny sprężonego powietrza jest włączony w okrężny rurociąg obiegowy mieszanki pyłowo-powietrznej powyżej króćców podających połączonych z palnikami rozpałkowymi. Układ według wynalazku odznacza się tym, że zbiorniki buforowe połączone rurociągami pyłowymi ze zbiornikami wstępnego magazynowania, są wzajemnie połączone rurociągami wyrównawczymi. Układ według wynalazku odznacza się tym, że zbiorniki wstępnego magazynowania połączone rurociągami pyłowymi ze zbiornikami buforowymi, są połączone rurociągami odpylania z odpylnikami urządzeń filtracyjnych. Układ według wynalazku odznacza się tym, że zbiornikami wstępnego magazynowania połączone rurociągami pyłowymi ze zbiorniki buforowe, są połączone rurociągami odpylania młynów rozdrabniających. Zastosowanie rozwiązania według wynalazku umożliwia uzyskanie układu przydatnego do sporządzania mieszanki na bazie paliwa stałego i jego podawania do rozpalania kotłów energetycznych, umożliwiającego zastąpienia paliw rozpałkowych, takich jak mazut. Rozwiązanie według wynalazku jest przedstawione w przykładzie wykonanie na załączonym rysunku, na którym przedstawiono układ przygotowania i podawania paliwa. Układ ma zbiorniki buforowe 1 zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego 2 połączone okrężnym rurociągiem obiegowym 3 mieszanki pyłowo-powietrznej, do którego są włączone króćce podające 4 połączone z palnikami rozpałkowymi 5 kotłów energetycznych 6. Okrężny rurociąg obiegowy 3 mieszanki pyłowo-powietrznej, powyżej króćców podających 4 i za zaworem dławiącym 7 ma włączony rurociąg tłoczny 8 sprężonego powietrza. Rurociąg tłoczny 8 zasilany magistralą tłoczną 9 ma odgałęzienia tłoczne 10 zasilania sprężonym powietrzem zasilaczy transportu pneumatycznego 2, lejów 11 zbiorników buforowych 1 oraz króćców podających 4 zasilających palniki rozpałkowe 5. Odgałęzienia tłoczne 10 rurociągu tłocznego 8 mają zawory regulacyjne 12 sterowane systemem sterującym. Zbiorniki buforowe 1 są połączone rurociągami pyłowymi 13 ze zbiornikami wstępnego magazynowania 14 oraz dodatkowo są wzajemnie połączone rurociągami wyrównawczymi 15. Zbiorniki buforowe 1 zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego 2 mają podajniki celkowe 16 zaopatrzone w podajniki ewakuacyjne 17 podawania pyłu do urządzeń transportu zewnętrznego 18. Korzystną odmianą rozwiązania jest układ, w którym zbiorniki buforowe 1 zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego 2 mają podajniki transportu pyłowego 17 zasilane podajnikami celkowymi 16 oraz urządzenia transportu zewnętrznego 18. Urządzenia transportu zewnętrznego 18 są połączone z lejami 11 zbiorników buforowych 1, poprzez podajniki celkowe 16. Rurociąg tłoczny 8 sprężonego powietrza jest włączony w okrężny rurociąg obiegowy 3 mieszanki pyłowo-powietrznej powyżej króćców podających 10 połączonych z palnikami rozpałkowymi 5. Zbiorniki wstępnego magazynowania 14 połączone rurociągami pyłowymi 13 ze zbiornikami buforowymi 1, są połączone rurociągami odpylania 19 z odpylnikami urządzeń filtracyjnych 20.

4 4 PL B1 Odmianą wykonania jest układ, w którym zbiorniki wstępnego magazynowania 14 połączone rurociągami pyłowymi 13 ze zbiornikami buforowymi 1, są połączone rurociągami odpylania 19 z urządzeniami rozdrabniającymi 21. Palniki rozpałkowe 5 kotłów energetycznych 6 mają palniki zapłonowe 22. Inne przykłady wykorzystania wynalazku. Rozwiązanie według wynalazku, może mieć zastosowanie do podgrzewania kotłów energetycznych małej mocy, zasilane miałem węglowym pozyskanym z odpylników urządzeń filtracyjnych 20, przykładowo z elektrofiltrów. Kolejnym przykładem wykorzystania rozwiązania jest podgrzewanie kotłów energetycznych paliwem zastępczym, stanowiącym przykładowo rozdrobnione odpady drzewne, włókna celulozowe lub inne surowce, które po rozdrobnieniu do wymaganej wielkości ziarna, podczas spalania dostarczają zadawalające ilości energii cieplnej. Zastrzeżenia patentowe 1. Układ do sporządzania i podawania paliwa pyłowego do rozpalania palenisk kotłów energetycznych, a zwłaszcza w przemyśle energetycznym, w którym kotły są opalane paliwem stałym sporządzanym na bazie węgla, znamienny tym, że ma zbiorniki buforowe (1) zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego (2) połączone okrężnym rurociągiem obiegowym (3) mieszanki pyłowo- -powietrznej, do którego są włączone króćce podające (4) połączone z palnikami (5) oraz ma rurociąg tłoczny (8) sprężonego powietrza włączony w okrężny rurociąg obiegowy (3) mieszanki pyłowo-powietrznej, przy czym zbiorniki buforowe (1) są połączone rurociągami pyłowymi (13) ze zbiornikami wstępnego magazynowania (14). 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiorniki buforowe (1) zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego (2) mają podajniki celkowe (16). 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiorniki buforowe (1) zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego (2) mają podajniki transportu pyłowego (17) zasilane podajnikami celkowymi (16). 4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiorniki buforowe (1) zaopatrzone w zasilacze transportu pneumatycznego (2) mają podajniki ewakuacyjne (18). 5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że rurociąg tłoczny (8) sprężonego powietrza jest włączony w okrężny rurociąg obiegowy (3) mieszanki pyłowo-powietrznej powyżej króćców podających (10) połączonych z palnikami rozpałkowymi (5). 6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiorniki buforowe (1) połączone rurociągami pyłowymi (13) ze zbiornikami wstępnego magazynowania (14) są wzajemnie połączone rurociągami wyrównawczymi (15). 7. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiorniki wstępnego magazynowania (14) połączone rurociągami pyłowymi (13) ze zbiornikami buforowymi (1) są połączone rurociągami odpylania (3) z odpylnikami urządzeń filtracyjnych (20). 8. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiorniki wstępnego magazynowania (14) połączone rurociągami pyłowymi (13) ze zbiornikami buforowymi (1) są połączone rurociągami odpylania (3) młynów rozdrabniających (21). Wykaz pozycji 1. zbiorniki buforowe, 2. zasilacze transportu pneumatycznego, 3. okrężny rurociąg obiegowy, 4. króćce podające, 5. palniki rozpałkowe, 6. kotły energetyczne, 7. zawór dławiący, 8. rurociąg tłoczny, 9. magistrala tłoczna, 10. odgałęzienia tłoczne, 11. lej, 12. zawory regulacyjne, 13. rurociąg pyłowy,

5 14. zbiorniki wstępnego magazynowania, 15. rurociąg wyrównawczy, 16. podajniki celkowe, 17. podajniki ewakuacyjne, 18. środki transportu zewnętrznego, 19. rurociąg odpylania, 20. odpylniki urządzeń filtracyjnych, 21. urządzenia rozdrabniające, 22. palniki zapłonowe, 23. urządzenia ewakuacyjne. PL B1 5

6 6 PL B1 Rysunek Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)