EGZEMPLARZ ARCHIWALNY RZECZPOSPOLITA POLSKA 12^ OPIS OCHRONNY PL 61743 WZORU UŻYTKOWEGO 13) Y1 (2l) Numer zgłoszenia: 111939 Ti) Intel7: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej @ Data zgłoszenia: 26.02.2001 F23D 1/02 Palnik wirowy do spalania pyłu węglowego (43) Zgłoszenie ogłoszono: 09.09.2002 BUP 19/02 Uprawniony z prawa ochronnego: ENERGOTECHNIKA- ENERGOROZRUCH S.A., Gliwice, PL (45J O udzieleniu prawa ochronnego ogłoszono: 30.11.2005 WUP 11/05 (n) Twórcawzoru użytkowego: Stanisław Moskal, Kraśnik, PL Józef Nocoń, Gliwice, PL Piotr Brudziana, Racibórz, PL Jacek Ciesielski, Gliwice, PL Józef Janczewski, Gdańsk, PL Piotr Jochlik, Ruda Śląska, PL Marek Kłosowski, Gliwice, PL Józef Latoś, Gliwice, PL Wacław Obrębski, Gliwice, PL Władysław Pikuła, Katowice, PL Krzysztof Szafruga, Gliwice, PL Jacek Walawski, Gliwice, PL TT
1 i 1 93 9 Palnik wirowy do spalania pyłu węglowego. Przedmiotem wzoru użytkowego jest palnik wirowy do spalania pyłu węglowego, z niską emisją tlenków azotu stosowany w energetycznych kotłach parowych lub wodnych, elektrowni i elektrociepłowni. Znany jest z polskiego opisu zgłoszenia patentowego P-307736, opublikowanego w Biuletynie Urzędu Patentowego RP nr 20/95, palnik do spalania pyłu węglowego z niską emisją tlenków azotu, zawierający dysze pyłu węglowego oraz dysze powietrza drugo- i trzeciorzędowego rozmieszczone koncentrycznie względem dyszy pyłu węglowego. Na wylotowym końcu dyszy pyłu węglowego znajduje się pierścień stabilizujący płomień, a wewnątrz dyszy pyłu węglowego znajduje się ścianka rozdzielająca, która dzieli kanał dyszy na dwa kanały. Znany jest również z polskiego opisu zgłoszenia P- 317692, opublikowanego w Biuletynie Urzędu Patentowego RP nr 2/ 98, palnik wirowy do spalania pyłu węglowego z niską emisją tlenków azotu, który w części wylotowej rury nośnej ma osadzony rozdzielający, podwójny układ łopatkowy zawierający przemiennie, osadzone na powierzchni, łopatki płaskie, równoległe do osi palnika oraz usytuowane ukośnie do osi palnika łopatki łukowe o kącie łuku od 20 do 30. Inny znany z polskiego opisu patentowego nr 168067 palnik do spalania pyłu węglowego również z niską emisją tlenków azotu, charakteryzuje się tym, że pomiędzy pierwszym a drugim kanałem doprowadzającym gaz, zawierający tlen, jest
-2- umieszczony element dyfuzorowy, zaś wewnątrz przewodu dostarczającego mieszankę jest umieszczony człon rozdzielający strumień mieszanki sproszkowanego paliwa i gazu zawierającego tlen. Element dyfuzorowy jest zaopatrzony w wiele promieniowych szczelin, równomiernie rozmieszczonych. Z polskiego opisu patentowego nr 178821 znany jest ponadto palnik wirowy do spalania pyłu węglowego, przystosowany do niskiej emisji tlenków azotu podczas spalania, w którym u wylotu przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej zabudowany jest zawirowywacz strumienia mieszanki pyłowo-powietrznej z przewężeniem, zaopatrzony w łopatki zawirowujące o kącie pochylenia równym 19 do 30 do osi przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej. Na obwodzie obudowy kanału wylotu powietrza wtórnego umieszczony jest zawirowywacz powietrza wtórnego, zbudowany z kierownic o kącie pochylenia większym lub równym kątowi pochylenia łopatek zawirowywacza, a na wlocie do przewodu mieszanki pyłowo-powietrznej jest umieszczony zawirowywacz strumienia mieszanki pyłowo - powietrznej zawierający łopatki zawirowujące. Znane dotychczas palniki wirowe z niską emisją tlenków azotu powodują występowanie negatywnych zjawisk w komorze paleniskowej w postaci wysokotemperaturowej korozji rur ekranowych, co zmniejsza wydatnie ich żywotność. Palnik wirowy do spalania pyłu węglowego, według wzoru użytkowego, zawierający rurę mieszanki pyłowej ze stabilizatorem oraz dysze powietrza wtórnego drugo- i trzeciorzędowego wraz z kierownicami, wyposażony w regulowany zawirowywacz pyłu i zawirowywacz powietrza drugorzędowego oraz w kierownice stabilizacyjne pyłu i zwężką kryzującą, charakteryzuje się tym, że posiada płaszcz dodatkowego powietrza osłonowego osadzony współosiowo na rurze mieszanki pyłowej, zakończony rozszerzoną częścią na swoim wylocie. Stabilizator ma postać
- J - pierścienia z promieniowymi, równomiernie rozmieszczonymi szczelinami i jest umieszczony na wylocie rury mieszanki pyłowej. Zawirowywacz pyłu jest przesuwny. Zaletą palnika według wzoru użytkowego jest możliwość prowadzenie procesu z wykorzystaniem strefy podstechiometrycznego spalania i przy opóźnionym, stopniowym mieszaniu powietrza z pyłem węglowym, dzięki czemu tworzenie się tlenków azotu jest znacznie ograniczone. Ponadto konstrukcja palnika zwiększa stabilność i sprawność procesu spalania. Przeprowadzone badania składu gazu w warstwie przyściennej komory paleniskowej potwierdziły, że stosowanie palnika według wzoru użytkowego znacząco ogranicza obecność w spalinach głębokich stref redukcyjnych, które między innymi powodują wysokotemperaturową korozję. Przedmiot wzoru użytkowego jest pokazany na rysunku, na którym fig. 1 przekrój podłużny wzdłuż osi palnika wirowego do spalania pyłu węglowego, a fig. 2 stabilizator w postaci pierścienia z promieniowymi, równomiernie rozmieszczonymi szczelinami. Palnik wirowy zawiera rurę mieszanki pyłowej i oraz dysze 2 i 3 powietrza wtórnego drugo- i trzeciorzędowego wraz z kierownicami K) i JJ_. Palnik wyposażony jest w przesuwny zawirowywacz 4 pyłu i zawirowywacz 5 powietrza wtórnego drugorzędowego. Na wlocie w przestrzeni kolana są umieszczone kierownice 6 stabilizacyjne pyłu a za nimi zwężka kryzująca 7. Palnik posiada płaszcz 9 dodatkowego powietrza osłonowego osadzony współosiowo na rurze mieszanki pyłowej I, zakończony rozszerzoną częścią na swoim wylocie. Na wylocie rury mieszanki pyłowej 1 jest umieszczony stabilizator 8 mający postać pierścienia z promieniowymi, równomiernie rozmieszczonymi szczelinami jak pokazano na fig. 2.
-4- Zasada działania palnika jest następująca: Mieszanka pyłowo - powietrzna podawana jest do palnika poprzez kierownice 6 stabilizujące pył i zostaje skierowana równomiernie na zwężkę kryzującą 7 gdzie następuje ustabilizowanie wypływu z cylindrycznego przekroju palnika. Poprzez regulowany przesuwny zawirowywacz 4 pyłu struga pyłowo - powietrzna zostaje częściowo zawirowana i skierowana na stabilizator 8 mieszanki pyłowej. Wytworzony na wylocie z palnika profil koncentracji pyłu umożliwia zainicjowanie i prowadzenie niskoemisyjnego spalania. Następuje to poprzez wykorzystanie lokalnych stref podstechiometrycznego spalania o bogatym w pył płomieniu do wytworzenia warunków sprzyjających redukcji tlenków azotu. Korektę profilu koncentracji pyłu na wylocie z palnika uzyskuje się poprzez zmianę położenia zawirowywacza 4 pyłu. Kierownice 10, JJ_ powietrza drugo- i trzeciorzędowego wraz z zawirowywaczem 5 powietrza drugorzędowego, tworzą układ do regulacji ilości i stopnia zawirowania powietrza drugo- i trzeciorzędowego. Optymalny dobór położenia tych elementów zapewnia możliwość opóźnienia, stopniowego mieszania powietrza wtórnego z pyłem, dzięki czemu generowanie tlenków azotu jest znacznie ograniczone. EHERGOTEGHNIKA - ENERGOROZRUCH Spółka Akcyjna 44-107 Gliiuice, ul. Kozielska 18 tel. CO-32} 31-34-16, fax 31-98-08 NIP 631-010-06-96 Prezes Zarządu mgr \ńi. Ryszard Marszał
1 T 9 3 9 Zastrzeżenie ochronne Palnik wirowy do spalania pyłu węglowego z niską emisją tlenków azotu zawierający rurę mieszanki pyłowej ze stabilizatorem oraz dysze powietrza wtórnego drugo- i trzeciorzędowego wraz z kierownicami, wyposażony w regulowany zawirowywacz pyłu i zawirowywacz powietrza drugorzędowego oraz w kierownice stabilizacyjne pyłu i zwężkę kryzującą, znamienny tym, że posiada płaszcz dodatkowego powietrza osłonowego /9/ osadzony współosiowo na rurze mieszanki pyłowej IV, zakończony rozszerzoną częścią na swoim wylocie, przy czym stabilizator /&/ ma postać pierścienia z promieniowymi, równomiernie rozmieszczonymi szczelinami i jest umieszczony na wylocie rury mieszanki pyłowej III a zawirowywacz pyłu74/ jest przesuwny. ENERGOTEGHHiKA -ENERGOROZRUCH f{\ \ SpółkaAkcyjna O -* A A T-=* i 44-107Gliurice, ul. Kozielska18 HreZ0* Zarządu tel. CO-323 31-34-16, fax 31-98-08 / Ł V NIP 631-01006-S6 j Aj\M\- 3^^ mgr inz. Ryszard Marszał
T 1 "< S39 fc^2> Fig. 1 EHERGOTECHNIKA - ENEHG3RCZRUGH Spółka Akcyjna 44-107; Gliiuice, ul. Kozielska 18 tel. CO-32^ 31-34-16, fax 31-93-08? NIP 631-010-06-96 Fig. 2 \ Prs^zss Zarządu ('i \%{ $U>-\ ">gr,\]ftrryszard Marszcł