HUP0500408A2 - Automatic burning method for solid granulated fuel especially pellet, boiler for the method and burner for the boiler - Google Patents
Automatic burning method for solid granulated fuel especially pellet, boiler for the method and burner for the boiler Download PDFInfo
- Publication number
- HUP0500408A2 HUP0500408A2 HU0500408A HUP0500408A HUP0500408A2 HU P0500408 A2 HUP0500408 A2 HU P0500408A2 HU 0500408 A HU0500408 A HU 0500408A HU P0500408 A HUP0500408 A HU P0500408A HU P0500408 A2 HUP0500408 A2 HU P0500408A2
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- burner
- combustion chamber
- air flow
- boiler
- fuel
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 70
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 121
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 28
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 25
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 18
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims description 7
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 6
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 5
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 14
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 3
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 3
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 240000007472 Leucaena leucocephala Species 0.000 description 1
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000124033 Salix Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/32—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor the waste being subjected to a whirling movement, e.g. cyclonic incinerators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B1/00—Combustion apparatus using only lump fuel
- F23B1/30—Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber
- F23B1/38—Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber for combustion of peat, sawdust, or pulverulent fuel on a grate or other fuel support
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B50/00—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone
- F23B50/12—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone the fuel being fed to the combustion zone by free fall or by sliding along inclined surfaces, e.g. from a conveyor terminating above the fuel bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/10—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of field or garden waste or biomasses
- F23G7/105—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of field or garden waste or biomasses of wood waste
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Description
‘ S. B. G. & K.‘ S. B. G. & K.
Szabadlb I If:' yiwi IrodaFree lb I If:' yiwi Office
H-1062L ,* \najassyútll3.H-1062L,* \najassyútll3.
Telefon; 46MUU0 Fax: 461-1099Phone: 46MUU0 Fax: 461-1099
700370/JA700370/JA
Eljárás szilárd, szemcsés tüzelőanyag, különösen pellet automatikus elégetésére, kazán az eljárás lefolytatására és égőfej a kazánhozMethod for the automatic combustion of solid, granular fuel, in particular pellets, boiler for carrying out the method and burner for the boiler
A találmány tárgya eljárás szilárd, szemcsés tüzelőanyag, különösen pellet automatikus elégetésére vízmelegítő hőcserélővel, égőfejjel, levegő hozzávezetéssel és füstgáz elvezető járattal, valamint vezérlőegységgel ellátott kazánban. Az eljárás során az égőfej égőterébe juttatott tüzelőanyagot meggyújtjuk és indító levegőáramban elégetjük. Az égőtérben a láng kialakulását figyeljük és a lángképződés után tüzelőanyag és adott esetben adalékanyag adagolást, égető primer levegőáramot és szilárd szemcse visszatartó szekunder levegőáramot indítunk el, a tüzelőanyag és adott esetben adalékanyag adagolást, és a levegőáramok mennyiségét a kazánban előállított melegvíz hőmérsékletének függvényében szabályozzuk úgy, hogy a tüzelőanyag és adott esetben adalékanyag adagolást és a levegőáramokat leállítjuk, ha a melegvíz hőmérséklete egy előre megadott érték fölé emelkedik, és újra elindítjuk, ha a melegvíz hőmérséklete egy előre megadott érték alá csökken.The invention relates to a method for the automatic combustion of solid, granular fuel, in particular pellets, in a boiler equipped with a water heating heat exchanger, a burner head, an air supply and a flue gas discharge passage, and a control unit. During the method, the fuel fed into the combustion chamber of the burner head is ignited and burned in a starting air flow. The formation of the flame in the combustion chamber is monitored and after the flame formation, the fuel and optionally additive feeding, the primary combustion air flow and the secondary air flow for retaining solid particles are started, the fuel and optionally additive feeding, and the amount of the air flows are controlled as a function of the temperature of the hot water produced in the boiler, such that the fuel and optionally additive feeding and the air flows are stopped if the temperature of the hot water rises above a predetermined value and are started again if the temperature of the hot water falls below a predetermined value.
A találmány tárgya továbbá kazán szilárd, szemcsés tüzelőanyag, különösen pellet automatikus elégetésére, amelynek füstjáratot és a füstjáratban elrendezett vízmelegítő hőcserélőt magában foglaló kazánteste van. A kazántesthez tüzelőanyagot automatikusan elégető égőfej van csatlakoztatva. Az égőfej a tüzelőanyag elégetéséhez szükséges levegő hozzávezetéssel van ellátva, az égőfej a tüzelőanyagot szállító egységen keresztül tüzelőanyag tartállyal van összekötve. A kazán továbbá a vízmelegítő hőcserélőben felmelegített víz hőmérsékletének függvényében a bevezetett levegőáramok mennyiségét, a beadagolt tüzelőanyag mennyiségét, az égőfej begyújtását és leállását, és az égőfej automatikus tisztítását szabályzó vezérlőegységgel van ellátva.The invention also relates to a boiler for automatic combustion of solid, granular fuel, in particular pellets, which has a boiler body comprising a flue and a water heating heat exchanger arranged in the flue. A burner for automatic combustion of fuel is connected to the boiler body. The burner is provided with an air supply for combustion of the fuel, the burner is connected to a fuel tank via a fuel transport unit. The boiler is further provided with a control unit for regulating the amount of air flows introduced, the amount of fuel fed in, the ignition and shutdown of the burner, and the automatic cleaning of the burner, depending on the temperature of the water heated in the water heating heat exchanger.
A találmány tárgya továbbá égőfej, előnyösen a fent részletezett kazánhoz, amelynek külső borítással körülvett és borítófedéllel letakart, belső fallal határolt és hátsó fallal lezárt égőtere van. A külső borítás és a belső fal között közbenső térThe invention also relates to a burner, preferably for the boiler detailed above, which has a combustion chamber surrounded by an outer casing and covered by a cover, delimited by an inner wall and closed by a rear wall. An intermediate space between the outer casing and the inner wall
-2van kialakítva. A közbenső tér az égőtérrel levegőáramot áteresztő módon össze van kötve, a hátsó fal nyílással van ellátva, amelyhez a tüzelőanyag bevezetésére szolgáló csatlakozó van erősítve.-2 is formed. The intermediate space is connected to the combustion chamber in a way that allows air flow, the rear wall is provided with an opening to which a connector for introducing fuel is attached.
Szilárd tüzelőanyag elégetésére nagyon sok kazán ismert. Ilyet ismertet a HU 195 573 számú szabadalom, amely kazánra, különösen széntüzeléses kazánra vonatkozik. A kazán különböző minőségű, és különböző méretű tüzelőanyagok, mint szén, fa, faapríték vagy mezőgazdasági brikett elégetésére alkalmas. A kazánnak égéstere és tüzelőanyagot az égéstérbe juttató adagológarata, az égéstérrel közlekedő füstjárata, az égéstérben a füstjárat alatt elrendezett rostélya, továbbá az égéstérbe levegőt bevezető rendszere van. A kazán füstjáratában vízmelegítő hőcserélő van elrendezve. Ezzel a kazánnal gazdaságosan lehet szilárd tüzelőanyagokat elégetni, de szemcsés tüzelőanyag, mint pellet vagy fűrészpor eltüzelésére nem alkalmas.Many boilers are known for burning solid fuels. This is described in patent number HU 195 573, which relates to a boiler, in particular a coal-fired boiler. The boiler is suitable for burning fuels of different qualities and sizes, such as coal, wood, wood chips or agricultural briquettes. The boiler has a combustion chamber and a hopper for feeding fuel into the combustion chamber, a flue communicating with the combustion chamber, a grate arranged in the combustion chamber under the flue, and a system for introducing air into the combustion chamber. A water-heating heat exchanger is arranged in the flue of the boiler. This boiler can economically burn solid fuels, but it is not suitable for burning granular fuels such as pellets or sawdust.
Darabos és szemcsés szilárd tüzelőanyag elégetésére alkalmas berendezést ismeret az AT 004 798U számú használati mintaoltalmi leírás. A kazán hőszigetelt falai között égéstér van, amely rostéllyal van az alatta kialakított hamutértől elválasztva. A rostély fölött égőfej van az égéstérhez csatlakoztatva. Az égőfejnek ferde oldalfalakkal kialakított háza van, amelybe tüzelőanyagot továbbító szállítócsiga torkollik, és amelynek az alján primer levegőt bevezető nyílások, és amelynek a felső részén szekunder levegő bevezető nyílások vannak kialakítva. A szekunder levegő felülről történő bevezetése miatt kifejezetten vízszintes füstgáz kiáramlás érhető el az égőfejből, amely csak a rostély felett térül el felfelé, és itt keveredik a rostélyon elégetett tüzelőanyagok füstgázával, úgyhogy egymástól független tüzelés válik lehetővé a rostélyon, illetve az égőfejen keresztül.A device suitable for burning lumpy and granular solid fuel is known from the utility model patent AT 004 798U. Between the insulated walls of the boiler there is a combustion chamber, which is separated from the ash chamber formed below by a grate. A burner is connected to the combustion chamber above the grate. The burner has a housing with inclined side walls, into which a conveyor screw conveying fuel flows, and which has primary air inlet openings at its bottom and secondary air inlet openings at its top. Due to the introduction of secondary air from above, a specifically horizontal flue gas outflow can be achieved from the burner, which deviates upwards only above the grate and mixes here with the flue gas of the fuels burned on the grate, so that independent combustion becomes possible through the grate and the burner.
Az energiaárak emelkedése, továbbá a felhalmozódó hulladékanyagok hasznosításának a kényszere a melléktermékként keletkező éghető anyagok, mint a szénpor vagy fűrészpor elégetésére alkalmas kazánok kifejlesztéséhez vezetett. Ilyen égető berendezést ismertet az EP 1277012 számú szabadalom, amely granulált szilárd tüzelőanyag, mint fapellet vagy granulált fűrészpor elégetésére alkalmas. A berendezés égetőkamrát tartalmaz, amelybe ventilátor nyomja be a levegőt. Az égetőkamrába etetőgarat nyílik, amelyből adagolócsiga továbbítja a tüzelőanyagot az égetőkamrába. Az égetőkamra alja és oldalfala levegő bevezető nyílásokkal van ellátva, amelyeken keresztül a levegő az égetőkamrába jut.The rise in energy prices and the need to utilise the accumulated waste materials have led to the development of boilers suitable for burning combustible materials such as coal dust or sawdust, which are produced as by-products. Such a combustion device is described in the patent EP 1277012, which is suitable for burning granulated solid fuel such as wood pellets or granulated sawdust. The device comprises a combustion chamber into which a fan pushes air. A feed hopper opens into the combustion chamber, from which a feeding screw conveys the fuel into the combustion chamber. The bottom and side walls of the combustion chamber are provided with air inlet openings through which air enters the combustion chamber.
-3 Szilárd, szemcsés anyag, például faliszt pellet, faforgács vagy hasonlók elégetésére alkalmas berendezést mutat be a WO 9749951 számú közzétételi leírás. A berendezésnek forgó égője, abban égéslevegő bebocsátására szolgáló nyílása, valamint legalább egy, tüzelőanyag betáplálására szolgáló vezetéke és füstgázoknak vízmelegítőhöz való továbbítására szolgáló kibocsátó nyílása van. A forgatható égőnek hátfallal és a füstgázok kibocsátására szolgáló nyílással rendelkező tartálya, valamint a hátfal és s kibocsátó nyílás között húzódó köpenye van. A betápláló csövet levegőátbocsátó cső veszi távközzel körül úgy, hogy közöttük egy gyűrűalakú tér alakul ki. A berendezésnek legalább egy levegőátbocsátó vezetéke van, amely a gyűrűalakú térrel áll kapcsolatban. A berendezésnek tüzelőanyag, valamint égéslevegő betáplálására szolgáló eszközei vannak.-3 A device suitable for burning solid, granular material, such as wood flour pellets, wood chips or the like, is disclosed in WO 9749951. The device has a rotating burner, an opening for admitting combustion air therein, and at least one conduit for feeding fuel and an outlet for conveying flue gases to a water heater. The rotating burner has a container with a back wall and an opening for discharging flue gases, and a jacket extending between the back wall and the outlet. The feed pipe is surrounded at a distance by an air passage pipe so that an annular space is formed between them. The device has at least one air passage pipe which is in communication with the annular space. The device has means for feeding fuel and combustion air.
Szilárd tüzelőanyagok automatikus elégetésére vonatkozó eljárást ismertet a WO 9928678 számú nemzetközi közzétételi irat. A leírásban ismertetett találmány célja szilárd, szemcsés tüzelőanyagok, elsősorban fapellet vagy faforgács automatikus elégetése. A kitűzött célt olyan tüzelőberendezésben valósítják meg, amelynek kazánba szerelt, vízszintes vagy ferde reaktordobbal rendelkező égője, és a reaktordobot az égő tengelye körül forgató keverőmotorja van. Az égő hátsó végénél a tüzelőanyag számára betápláló nyílás, az elülső végénél pedig a füstgázt a kazán tűzterébe vezető nyílás van kialakítva. A kazánhoz égési levegőt befúvó ventilátor van csatlakoztatva. A kazán továbbá vízmelegítő hőcserélőt tartalmaz, amelynek melegvíz vezetékében mérik a víz hőmérsékletét és a mért értéket vezérlőegységbe vezetik. A keverőmotor, a betápláló motor és a ventilátor fordulatszámát a vezérlőegységből adott parancsokkal szabályozzák a melegvíz vezetékben lévő víz mért hőmérsékletének, valamint az égő különböző programoknak megfelelő hőteljesítménye függvényében.A method for the automatic combustion of solid fuels is described in international publication WO 9928678. The object of the invention described in the description is the automatic combustion of solid, granular fuels, in particular wood pellets or wood chips. The object is achieved in a combustion device having a burner with a horizontal or inclined reactor drum mounted in a boiler and a stirring motor rotating the reactor drum around the axis of the burner. At the rear end of the burner, a feed opening for the fuel is formed, and at the front end, an opening for introducing flue gas into the fire chamber of the boiler. A fan for blowing combustion air is connected to the boiler. The boiler further comprises a water heating heat exchanger, in the hot water line of which the water temperature is measured and the measured value is fed to a control unit. The speed of the mixing motor, the feed motor and the fan is controlled by commands from the control unit depending on the measured temperature of the water in the hot water pipe and the heat output of the burner according to the different programs.
A hagyományos tüzelőanyagok és tüzelési eljárások mellett egyre nagyobb szerepet kapnak a megújuló energiát hasznosító eszközök. Az energetikai célra fejlesztett növények számos előnnyel rendelkeznek a hagyományos tüzelőanyagokhoz képest. Ezek az előnyök egyrészt az olaj és szénkészletek fogyása miatt előbb utóbb kifogyó, ismert energiaforrások pótlásában, másrészt az egyre hangsúlyosabb szerepet kapó környezetvédelmi előírások betartásában nyilvánulnak meg. A nagy szárazanyag-tömeget és abban jó minőségű nyerscellulózt termelő fűfajták tüzelőanyagként! alkalmazása talajhasznosítási,In addition to traditional fuels and combustion processes, renewable energy devices are gaining an increasing role. Plants developed for energy purposes have numerous advantages over traditional fuels. These advantages are manifested on the one hand in replacing known energy sources that are running out sooner or later due to the depletion of oil and coal reserves, and on the other hand in complying with increasingly important environmental regulations. The use of grass species that produce a large dry matter mass and high-quality raw cellulose as fuel! is a soil utilization,
-4gazdaságossági, környezetvédelmi szempontból is kiválthatja a kisüzemi, illetve az erőművi hagyományos tüzelőanyagokat. Az energiafüvek egyes nemesített fajtájának fűtőértéke eléri, illetve meghaladja egyes fafajták, mint például a nyár-, a fűz-, az akácfa vagy egyes bamaszénfajták fíítőértékét, így hő- vagy villamos áram termelésre kiválóan alkalmasak. Ezek a fűfélék a legkülönfélébb talajokon eredményesen nevelhetők, nagy tűrőképességűek, a betegségekkel szemben ellenállónk, igénytelenek. Mindezek az előnyök olyan tüzelőberendezések kifejlesztését igénylik, amelyekben az energiafüvek környezetkímélő módon, gazdaságosan égethetők el.-4can replace traditional fuels for small-scale farms and power plants from an economic and environmental perspective. The calorific value of some improved varieties of energy grasses reaches or exceeds the calorific value of certain tree species, such as poplar, willow, acacia or certain types of bamboo, making them excellent for heat or electricity production. These grasses can be successfully grown on a wide variety of soils, are highly tolerant, resistant to diseases and undemanding. All these advantages require the development of combustion equipment in which energy grasses can be burned in an environmentally friendly and economical manner.
Az energiafű elégetésének egy lehetséges módja, hogy a lekaszált, aprított, préselt és egységesített méretű pelletet használják tüzelőanyagként. Az energiafű pelleteket a hagyományos tüzelőberendezésekben, vagy az ismert fapellet égető kazánokban gazdaságosan és környezetkímélő módon nem lehet eltüzelni. Ennek oka egyebek mellett az anyag elégetése során keletkező égéstermékek magas károsanyag tartalma, amit a környezetvédelmi előírások nem engednek meg. További nehézséget jelent, hogy az energiafüvek elégetése során kiváló égéstermékek egy része a kazán falára lerakódik, ott letapad és eltávolíthatatlan bevonatot képezve a kazánt tönkreteszi.One possible way to burn energy grass is to use mowed, chopped, pressed and standardized pellets as fuel. Energy grass pellets cannot be burned economically and environmentally in traditional combustion equipment or in known wood pellet boilers. This is due, among other things, to the high content of harmful substances in the combustion products produced during the combustion of the material, which is not permitted by environmental regulations. Another difficulty is that some of the combustion products released during the combustion of energy grass are deposited on the walls of the boiler, where they stick and form an irremovable coating, destroying the boiler.
A technika állása számos megoldást tartalmaz, amelyek célja a füstgáz károsanyag tartalmának csökkentése. A JP 2004286388 számú szabadalmi leírás tisztító rendszert ismertet fluidágyas égető berendezésekhez. A találmány szerint kerámia szűrőket alkalmaznak a füstgáz károsanyag tartalmának csökkentésére.The prior art includes several solutions aimed at reducing the harmful substance content of the flue gas. Patent specification JP 2004286388 describes a cleaning system for fluidized bed combustion equipment. According to the invention, ceramic filters are used to reduce the harmful substance content of the flue gas.
Az US 4 828 573 számú szabadalomban pelletizált tüzelőanyag gyártási eljárást ismertetnek. A pellet alapanyagaként szénport vagy fűrészport használnak, amelyhez mészkőport és kötőanyagot kevernek. A mészkő adagolással az SO2 emissziót nagymértékben csökkenteni tudják.US Patent No. 4,828,573 describes a pelletized fuel production process. The raw material for the pellets is coal dust or sawdust, to which limestone dust and a binder are mixed. By adding limestone, SO 2 emissions can be significantly reduced.
A technika állásába tartozó, az eddigiekben bemutatott megoldások a faés a fűpelletek elégetésére adnak bizonyos útmutatást, de nem tartalmaznak olyan eljárást és berendezést, amellyel ezek az anyagok gazdaságosan és környezetkímélő módon elégethetők lennének.The prior art solutions presented so far provide some guidance on the combustion of wood and grass pellets, but do not include a process and equipment that would allow these materials to be burned economically and in an environmentally friendly manner.
A találmány célja olyan eljárás és kazán, valamint a kazánban használható égőfej kifejlesztése, amelyek segítségével a pellet egyszerűen, könnyen elégethető. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával a kazánból kilépő füstgázok károsanyag tartalma a megengedett határértéket meg sem közelíti, és a kazánban eltávolíthatatlan vagy nehezen eltávolítható letapadások nem maradnak.The aim of the invention is to develop a method and a boiler, as well as a burner for use in the boiler, with the help of which pellets can be burned simply and easily. By using the method according to the invention, the harmful substance content of the flue gases leaving the boiler does not even approach the permissible limit value, and no irreversible or difficult-to-remove deposits remain in the boiler.
A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a primer levegőáramot úgy vezetjük be az égőfejbe, hogy az a tüzelőanyag és adott esetben az adalékanyag szemcséket az égéstérben lebegtesse, a szekunder levegőáramot úgy vezetjük be az égőfejbe, hogy az az égőtér nyitott végét lezáró levegőfüggönyt alakítson ki, továbbá a tüzelőanyag és adott esetben az adalékanyag adagolás és a levegőáramok leállítása után az égőtér belső fala mellett spirál alakban végighaladó, és az égőtér falát végigsöprő tisztító levegőáramot vezetünk be az égőfejbe.The essence of the method according to the invention is that the primary air flow is introduced into the burner in such a way that it levitates the fuel and, if applicable, additive particles in the combustion chamber, the secondary air flow is introduced into the burner in such a way that it forms an air curtain closing the open end of the combustion chamber, and furthermore, after the fuel and, if applicable, additive have been added and the air flows have been stopped, a cleaning air flow is introduced into the burner, passing in a spiral shape along the inner wall of the combustion chamber and sweeping along the wall of the combustion chamber.
Egy előnyös eljárási lépés szerint adalékanyagként alumíniumoxidot vagy kaolint használunk.According to a preferred process step, alumina or kaolin is used as an additive.
Az eljárás előnyösen alkalmazható energiafu pelletek elégetésére, amikor az elégetés során mészkő adalékanyagot használunk.The method is advantageously applicable to the combustion of energy-efficient pellets when limestone additive is used during combustion.
A leírás bevezetőjében részletezett tárgyú kazán találmány szerinti lényeges jellemzője, hogy a kazántestben az égőfejből kilépő füstgáz útjába, a füstgázban lévő szilárd károsanyag szemcséket megkötő és katalizátorként elégető kerámiarács van elhelyezve, és/vagy a kazánhoz a tökéletes égést segítő, a károsanyag lerakódást megakadályozó adalékanyagot tartalmazó tartály van csatlakoztatva.The essential feature of the boiler according to the invention, as detailed in the introduction to the description, is that a ceramic grate is placed in the boiler body in the path of the flue gas exiting the burner, which binds the solid particles of harmful substances in the flue gas and burns them as a catalyst, and/or a container containing an additive that aids perfect combustion and prevents the deposition of harmful substances is connected to the boiler.
A kazán egy előnyös kialakítása szerint a kerámiarács furatokkal ellátott kerámialapként van kialakítva. A kazánban több kerámiarács is elhelyezhető.According to a preferred embodiment of the boiler, the ceramic grid is designed as a ceramic plate with holes. Several ceramic grids can be placed in the boiler.
A találmány részét képezi az égőfej kialakítása is, amelynek lényeges jellemzői, hogy az égőfejbe indító levegőáram, majd a tüzelőanyagot elégető primer levegőáram és szekunder levegőáram, továbbá tisztító levegőáram van vezetve, az égőfej hátsó fala az égőtérbe nyúló gyújtófej átvezetésére átmenő furattal, valamint az indító levegőáramot bevezető nyílásokkal és a primer és a szekunder levegőáramokat átvezető nyílásokkal van ellátva. A belső fal alsó részén a közbenső teret az égőtérrel összekötő, a primer levegőáram bevezetésére alkalmas furatok vannak kiképezve, a belső fal kerülete mentén, annak a hátsó fallal ellentétes végénél a szekunder levegőáramot levegőfüggönyként az égőtér belsejébe irányító furatok vannak kialakítva, és az égőtérbe a hátsó fal környezetében tisztító levegőáramnak perdületet adó módon kialakított bevezető csatorna van bevezetve.The invention also includes the design of the burner head, the essential features of which are that the starting air flow, then the primary air flow and secondary air flow burning the fuel, and also a cleaning air flow are led into the burner head, the rear wall of the burner head is provided with a through hole for the passage of the ignition head extending into the combustion chamber, as well as openings for introducing the starting air flow and openings for introducing the primary and secondary air flows. In the lower part of the inner wall, holes connecting the intermediate space with the combustion chamber, suitable for introducing the primary air flow, are formed, along the circumference of the inner wall, at its end opposite the rear wall, holes directing the secondary air flow into the combustion chamber as an air curtain are formed, and an inlet channel is introduced into the combustion chamber in the vicinity of the rear wall in a manner that gives a swirl to the cleaning air flow.
Az égőfej egy előnyös kiviteli példájában a primer levegőáram bevezetésére alkalmas furatok vannak az égőtér alján, az égőfej tengelyévelIn a preferred embodiment of the burner head, there are holes for introducing the primary air flow at the bottom of the combustion chamber, aligned with the axis of the burner head.
-6párhuzamos sorokban elhelyezve. Előnyös, ha a furatok az égőtér alján, három sorban vannak elhelyezve.-6 arranged in parallel rows. It is preferable if the holes are arranged in three rows at the bottom of the combustion chamber.
Az égőfej egy további kiviteli példájában a szekunder levegőáramot az égőtér belsejébe irányító furatok a belső fal kerülete mentén egyenletes osztással vannak kialakítva.In a further embodiment of the burner head, the holes directing the secondary air flow into the interior of the combustion chamber are formed with a uniform distribution along the circumference of the inner wall.
Az égőfej belső falához illeszkedő bevezető csatorna egy további előnyös kiviteli alakban az égőtéren kívülről induló, és az égőtérbe benyúló, spirálvonalban meghajlított csőként van kialakítva. A csatorna égőtéren belüli vége az égőfej belső falához simul. A csatorna külső, égőtéren kívüli végéhez ventilátor van csatlakoztatva.In a further preferred embodiment, the inlet channel fitting the inner wall of the burner is designed as a spirally bent tube starting from outside the combustion chamber and extending into the combustion chamber. The end of the channel inside the combustion chamber is flush with the inner wall of the burner. A fan is connected to the outer end of the channel outside the combustion chamber.
A találmányt a továbbiakban részletesen ismertetjük a rajzokon bemutatott kiviteli alakok segítségével. A rajzokon azThe invention will be described in detail below with the aid of the embodiments shown in the drawings. In the drawings,
1. ábra a találmány szerinti kazán elrendezésének sematikus ábrája, aFigure 1 is a schematic diagram of the arrangement of the boiler according to the invention,
2. ábra a kazántest az égőfejjel, aFigure 2 shows the boiler body with the burner head, the
3. ábra az égőfej hosszmetszete, aFigure 3. longitudinal section of the burner head, the
4. ábra a 3. ábra szerinti égőfej A nyíl irányú nézete, azFigure 4. View of the burner head according to Figure 3 in the direction of arrow A,
5. ábra a 3. ábra B nyíl irányú nézete, aFigure 5 is a view in the direction of arrow B in Figure 3,
6. ábra a 3. ábra VI-VI síkban vett szelvénye.Figure 6 is a section taken in plane VI-VI of Figure 3.
A találmány szerinti kazán sematikus rajzát az 1. ábra mutatja. A 2. ábrán all kazántestet részletesebben, a találmány szerint továbbfejlesztett 2 égőfejjel és 9 kerámiaráccsal együtt mutatjuk be. A találmány a hagyományos szerkezeti felépítésű kazánból indul ki, amely lehet kézi üzemeltetésű vagy automatikus, szén vagy fatüzelésű. Az 1 kazánnak vízmelegítő hőcserélője van, amelyen a füstgázokat átvezetve melegedik a víz a kellő hőfokra. Az 1. ábrán az 1 kazánt sematikusan 5 vízbevezetéssel és 6 vízelvezetéssel ábrázoltuk. A találmány szerint a hagyományos kazán égésteréhez 2 égőfejet csatlakoztattunk és megjelöltük a 7 füstgáz elvezetést is. Az 1 kazánban a megfelelő levegő- és füstgázáramlást a rajzon nem ábrázolt ventilátorral érjük el. Az égéshez szükséges levegő hozzávezetést 8 hivatkozási jellel jelöltük. A hagyományos kazánt a találmány szerinti továbbfejlesztésekkel szilárd, szemcsés tüzelőanyag elégetésére tettük alkalmassá. A szilárd, szemcsés tüzelőanyag fapellet lehet, de a berendezés alkalmas lágyszárú növényekből készített pellet elégetésére is. Jó hatásfokkal és környezetkímélő módon elégethető a berendezésben például energiafu pellet is.The schematic drawing of the boiler according to the invention is shown in Figure 1. Figure 2 shows the boiler body in more detail, together with the burner head 2 and the ceramic grate 9 improved according to the invention. The invention starts from the boiler of traditional construction, which can be manually operated or automatic, coal or wood-fired. The boiler 1 has a water heating heat exchanger, through which the flue gases are passed, heating the water to the required temperature. In Figure 1, the boiler 1 is schematically shown with 5 water inlets and 6 water outlets. According to the invention, the burner head 2 is connected to the combustion chamber of the traditional boiler and the flue gas outlet 7 is also marked. In the boiler 1, the appropriate air and flue gas flow is achieved by a fan not shown in the drawing. The air supply required for combustion is marked with 8 reference symbols. The conventional boiler has been made suitable for burning solid, granular fuel with the improvements according to the invention. The solid, granular fuel can be wood pellets, but the device is also suitable for burning pellets made from herbaceous plants. For example, energy pellets can be burned in the device with good efficiency and in an environmentally friendly manner.
A pellet elégetésre az 1 kazán a találmány szerint kialakított 2 égőfejjel válik alkalmassá, amely all kazánfalba, például a hamuajtó helyére szerelhetőThe boiler 1 is suitable for pellet combustion with a burner head 2 designed according to the invention, which can be mounted in the boiler wall, for example in place of the ash door.
-7 be. A 2 égőfejhez van a 3 tüzelőanyag tartály a rajzon nem ábrázolt adagolószerkezeten keresztül csatlakoztatva. A pellet elégetésekor keletkező károsanyag megkötésére a tüzelőanyaghoz adalékanyagot keverünk a 4 adalékanyag tartályból. Az adalékanyag fajtáját és mennyiségét az elégetendő tüzelőanyagtól függően választjuk meg. A pelletek, különösen a lágyszárú növényekből készült pelletek nagy százalékos arányban tartalmaznak nem szerves, nem éghető részeket, többek között káliumot, nátriumot és szilíciumot. Ezeknek az elemeknek a vegyületei a füstgázban maradva a károsanyag kibocsátás megengedett értékeit messze túlhaladják, illetve a kazán belső falán ráégéseket, latapadásokat idéznek elő, ami a hatásfok romlásához, rossz esetben robbanáshoz vezet. Különböző adalékanyagok alkalmazásával a veszélyes mértékű károsanyag kibocsátást, illetve letapadást tudjuk megakadályozni. Adalékanyagként alumíniumoxidot, kaolint vagy mészkőport adagolhatunk a tüzelőanyaghoz.-7 in. The fuel tank 3 is connected to the burner 2 via a dosing device not shown in the drawing. In order to bind the harmful substances produced during the combustion of the pellets, an additive is mixed with the fuel from the additive tank 4. The type and amount of the additive are selected depending on the fuel to be burned. Pellets, especially pellets made from herbaceous plants, contain a high percentage of non-organic, non-combustible parts, including potassium, sodium and silicon. The compounds of these elements, remaining in the flue gas, far exceed the permissible values for harmful substance emissions, and cause burns and deposits on the inner wall of the boiler, which leads to a deterioration in efficiency and, in the worst case, to an explosion. By using various additives, we can prevent dangerous levels of harmful substance emissions and deposits. As additives, alumina, kaolin or limestone powder can be added to the fuel.
Az égés tökéletességének fokozása, illetve a kilépő füstgázok károsanyag tartalmának csökkentése érdekében az 1 kazánban a füstgázok útjába szűrőként, illetve katalizátorként működő 9 kerámiarácsot helyezünk el. A 9 kerámiarács úgy van a füstgázok útjába helyezve, hogy azon a füstgázok feltétlenül áthaladjanak. A 9 kerámiarács furatokkal kialakított kerámialapként van kialakítva, amelyet a füstgáz csatornában kiképzett vezetősínek közé csúsztatunk be, vagy az ott kialakított vezetőfelületre helyezünk rá. A nagy felületű 9 kerámiarács a füstgázban lévő szilárd szemcséket leválasztja, illetve a 9 kerámiarács felízzása után a még a füstgázban maradt éghető anyagok tökéletes égését segíti elő. A 9 kerámiarácsból egyet vagy szükség szerint többet is el lehet az 1 kazánban helyezni.In order to increase the perfection of combustion and reduce the harmful content of the exhaust gases, a ceramic grid 9 is placed in the path of the flue gases in the boiler 1, which functions as a filter or catalyst. The ceramic grid 9 is placed in the path of the flue gases so that the flue gases must pass through it. The ceramic grid 9 is designed as a ceramic plate with holes, which is slid between the guide rails formed in the flue gas channel or placed on the guide surface formed there. The large-surface ceramic grid 9 separates the solid particles in the flue gas and, after the ceramic grid 9 has been burned, promotes the perfect combustion of the combustible materials still remaining in the flue gas. One or more of the ceramic grids 9 can be placed in the boiler 1, as needed.
Az 1 kazán 11 kazántestébe van a 2 égőfej beszerelve. A 2 égőfejnek all kazántestbe benyúló, 23 égőteret körbezáró 21 külső borítása van, amely a 2 égőfej 24 hátsó falához tömítetten illeszkedik. A 24 hátsó fal másik oldalához 39 borítófedél van csatlakozatva úgy, hogy a 2 égőfejet tömítetten lezáija. A 24 hátsó fal és a 39 borítófedél által határolt térben van a 10 gyújtófej elhelyezve. A 10 gyújtófej áramforráshoz kapcsolt elektromos izzítószálként van kialakítva, amely a rajta átvezetett levegőt felmelegítve, forró levegővel gyújtja meg a tüzelőanyagot.The burner 2 is installed in the boiler body 11 of the boiler. The burner 2 has an outer cover 21 extending into the boiler body and enclosing a combustion chamber 23, which fits tightly against the rear wall 24 of the burner 2. A cover 39 is connected to the other side of the rear wall 24 so as to seal the burner 2. The ignition head 10 is placed in the space delimited by the rear wall 24 and the cover 39. The ignition head 10 is designed as an electric filament connected to a power source, which heats the air passed through it and ignites the fuel with hot air.
A 3. ábra a 2 égőfej keresztmetszetét mutatja, a jobb láthatóság kedvéért a 39 borítófedél nélkül. A 2 égőfejnek 24 hátsó fala, és ehhez hegesztéssel rögzítettFigure 3 shows a cross-section of the burner 2, without the cover 39 for better visibility. The burner 2 has a rear wall 24 and is welded to it.
- 8 22 belső fala van. A kiviteli példában a 22 belső fal hengeres csőként van kialakítva. A 22 belső fal a 23 égőteret veszi körül. A 23 égőtér egyik végét a 24 hátsó fal zárja le, az 1 kazán belső tere felé irányított másik vége nyitott. A 22 belső falat 21 külső borítás veszi körül. A 21 külső borítás szintén hengeres csőként van kialakítva, amely az 1 kazán belső tere felé irányított végén a 22 belső falhoz, a másik végén pedig a 24 hátsó falhoz tömítetten van illesztve úgy, hogy a két illeszkedési hely között körgyűrű keresztmetszetű 25 közbenső tér alakult ki. A 22 belső falban kiképzett 30 furatok teremtenek összeköttetést a 25 közbenső tér és a 23 égőtér között, és teszik lehetővé a 33 primer levegöáram bejuttatását. A levegőáramokat az ábrákon kettős nyíllal jelöltük. A 30 furatok a bemutatott kiviteli példában három sorban, a hengeres 22 belső fal alkotói mentén vannak kiképezve, a 6. ábrán látható módon a 22 belső fal legalsó alkotója mentén, továbbá az égőfej függőleges tengelyével 30-30 fokos szöget bezáró alkotók mentén.- 8 has an inner wall 22. In the embodiment, the inner wall 22 is designed as a cylindrical tube. The inner wall 22 surrounds the combustion chamber 23. One end of the combustion chamber 23 is closed by the rear wall 24, the other end directed towards the interior of the boiler 1 is open. The inner wall 22 is surrounded by an outer casing 21. The outer casing 21 is also designed as a cylindrical tube, which is sealed to the inner wall 22 at the end directed towards the interior of the boiler 1 and to the rear wall 24 at the other end, so that an intermediate space 25 with a circular cross-section is formed between the two fitting points. The holes 30 formed in the inner wall 22 create a connection between the intermediate space 25 and the combustion chamber 23 and enable the introduction of the primary air flow 33. The air flows are indicated by double arrows in the figures. In the illustrated embodiment, the holes 30 are formed in three rows along the components of the cylindrical inner wall 22, as shown in Figure 6, along the lowest component of the inner wall 22, and also along components forming an angle of 30-30 degrees with the vertical axis of the burner head.
A 22 belső fal nyitott végének környezetében, a kerület mentén, egyenletes elosztásban 31 furatok vannak a 22 belső falon kialakítva. A 31 furatok szintén összekötik a 25 közbenső teret a 23 égőtérrel, és a 34 szekunder levegőáram bevezetésére szolgálnak. A 25 közbenső tér a 24 hátsó falon kialakított 38 nyílásokon keresztül közlekedik a 39 borítófedéllel lezárt térrel.In the vicinity of the open end of the inner wall 22, along the circumference, holes 31 are formed in the inner wall 22 in an even distribution. The holes 31 also connect the intermediate space 25 with the combustion space 23 and serve to introduce the secondary air flow 34. The intermediate space 25 communicates with the space closed by the cover 39 through openings 38 formed in the rear wall 24.
A 24 hátsó falon az 5. ábrán látható módon különböző átvezető nyílások vannak kiképezve. A 26 nyíláshoz a tüzelőanyag bevezetésre szolgáló 27 csatlakozó van hegesztéssel erősítve. A 27 csatlakozón keresztül juttatható a tüzelőanyag, illetve szükség szerint a tüzelőanyag és az adalékanyag keveréke a megfelelő tartályokból a 23 égőtérbe. A 24 hátsó fal 28 átmenő furatán keresztül van a 10 gyújtófej háza átvezetve. A 28 átmenő furatot 29 nyílások veszik körül, amelyeken keresztül a 32 indító levegőáram a 23 égőtérbe vezethető.Various through-holes are formed on the rear wall 24 as shown in Figure 5. A connector 27 for fuel introduction is welded to the opening 26. The fuel or, if necessary, a mixture of fuel and additive from the appropriate containers can be fed into the combustion chamber 23 through the connector 27. The housing of the ignition head 10 is passed through the through-hole 28 of the rear wall 24. The through-hole 28 is surrounded by openings 29 through which the starting air flow 32 can be fed into the combustion chamber 23.
A 24 hátsó falhoz végül a 39 borítófedél alatti térből a 23 égőtérbe átvezető, spirális alakban meghajlított 36 csatorna van csatlakoztatva. A 36 csatorna 37 szájnyílása nem ábrázolt ventilátor nyomó vezetékéhez csatlakozik. A 36 csatorna 23 égőtérbe benyúló 40 végdarabja a 22 belső falhoz simul, és úgy van kialakítva, hogy a belőle kilépő 35 tisztító levegőáram az égőtér fala mellett spirál alakban haladjon végig.Finally, a spirally bent channel 36 is connected to the rear wall 24, leading from the space under the cover 39 into the combustion chamber 23. The mouth 37 of the channel 36 is connected to the pressure line of a fan (not shown). The end piece 40 of the channel 36 extending into the combustion chamber 23 is flush with the inner wall 22 and is designed so that the cleaning air flow 35 emerging from it runs in a spiral along the wall of the combustion chamber.
Az 1 kazán a rajzon nem ábrázolt érzékelőkkel és vezérlőegységgel is fel van szerelve. A vezérléshez kereskedelmi forgalomban kapható, ismert kazánautomatikát lehet használni, például a Danfoss termékeit. Az érzékelők az 1 : :The boiler 1 is also equipped with sensors and a control unit not shown in the drawing. For control, commercially available, well-known boiler automation can be used, for example, products from Danfoss. The sensors are 1 : :
• · ·• · ·
-9kazánban előállított melegvíz hőmérsékletét érzékelik és egy központi mikroprocesszornak adnak jeleket, ha a víz hőmérséklete egy előre megadott értéket meghalad, illetve, ha egy előre megadott érték alá csökken. A vezérlőegység a kapott jelek függvényében állítja le, illetve indítja el a tüzelőanyag adagolást és a levegő hozzávezetést. A melegvíz két határértéke között a vezérlőegység parancsára növelhető vagy csökkenthető a beadagolt tüzelőanyag és adalékanyag, valamint a bevezetett levegőáram mennyisége.-9 They sense the temperature of the hot water produced in the boiler and send signals to a central microprocessor if the water temperature exceeds or falls below a preset value. The control unit stops or starts the fuel supply and the air supply depending on the signals received. Between the two limit values of the hot water, the amount of fuel and additive added, as well as the amount of air flow introduced, can be increased or decreased by the control unit's command.
A 23 égőtérben lángfigyelő fotocella van elhelyezve, amelynek az a feladata, hogy a láng kialakulását, illetve megszűnését érzékelje. A vezérlőegység a fotocellától érkező jelre indítja a tüzelőanyag adagolást és a levegő hozzávezetést.A flame monitoring photocell is located in the combustion chamber 23, which detects the formation and cessation of the flame. The control unit starts the fuel injection and air supply based on the signal from the photocell.
A találmányunk tárgyát képező eljárással a pelletet az alábbiakban részletezettek szerint égetjük el. Az égetés beindításakor a 3 tüzelőanyag tartályból kis mennyiségű pelletet juttatunk a 27 csatlakozón keresztül a 2 égőfej 23 égőterébe. Az 1 kazán levegőellátó ventilátorának hatására a 23 égőtérbe levegő áramlik be az égőtér 24 hátsó falának 29 nyílásain, valamint a 10 gyújtófejen keresztül. A 10 gyújtófej bekapcsolása után a rajta keresztüláramló levegő felmelegszik, és a forró levegő meggyújtja a tüzelőanyag halmot. A 23 égőtérbe szerelt fotocella ellenőrzi az égés beindulását, illetve a láng kialakulását. Amikor az összefüggő láng kialakult, a fotocellából érkező jelre a központi vezérlőegység elindítja a tüzelőanyag folyamatos adagolását és a primer, valamint a szekunder levegőáramot. A fotocellás érzékelő biztonsági funkciót is ellát, mert a láng bármilyen ok miatti megszűnése esetén leállítja a tüzelőanyag adagolást.The method of our invention burns pellets as detailed below. When starting the combustion, a small amount of pellets is fed from the fuel tank 3 into the combustion chamber 23 of the burner 2 through the connector 27. Under the influence of the air supply fan of the boiler 1, air flows into the combustion chamber 23 through the openings 29 of the rear wall of the combustion chamber 24 and through the ignition head 10. After the ignition head 10 is turned on, the air flowing through it heats up, and the hot air ignites the fuel pile. The photocell installed in the combustion chamber 23 controls the start of combustion and the formation of the flame. When a continuous flame has formed, the central control unit starts the continuous fuel feeding and the primary and secondary air flow upon the signal from the photocell. The photocell sensor also performs a safety function, as it stops fuel delivery if the flame goes out for any reason.
A tüzelőanyag adagolást, illetve a primer és a szekunder levegőáramot a vezérlőegység fokozatosan növeli addig, amíg az 1 kazánban a kívánt vízhőfok ki nem alakul. Alacsonyabb vízhőmérsékleti igény esetén a vezérlőegység a tüzelőanyag adagolást, valamint a levegőáramok mennyiségét csökkenti. A tüzelőanyag adagolással egyidejűleg a vezérlőegység indítja a 4 adalékanyag tartályból a tüzelőanyag fajtájának megfelelően kiválasztott adalékanyag adagolást. A 33 primer levegőáramot a 25 közbenső téren és a 30 furatokon keresztül vezetjük be a 23 égőtér alsó részébe. A levegőáramot olyan sebességgel vezetjük be, hogy az a pelletszemcséket megemelje, és a 23 égőtérben a levegőárammal felkavarva a szemcsék szétrobbanjanak és a lehető legtökéletesebben elégjenek. Az égetés során meg kell akadályozzuk, hogy a még el nem égett pelletszemcsék a 23 égőtérből kikerüljenek. Erre a célra szolgál a 22The control unit gradually increases the fuel feed and the primary and secondary air flow until the desired water temperature is reached in the boiler 1. In case of a lower water temperature requirement, the control unit reduces the fuel feed and the amount of air flow. Simultaneously with the fuel feed, the control unit starts the feed of the additive selected according to the type of fuel from the additive tank 4. The primary air flow 33 is introduced into the lower part of the combustion chamber 23 through the intermediate space 25 and the holes 30. The air flow is introduced at such a speed that it lifts the pellet particles and, being stirred by the air flow in the combustion chamber 23, the particles explode and burn as perfectly as possible. During combustion, it must be prevented that the unburned pellet particles escape from the combustion chamber 23. For this purpose, 22
-10belső falon kialakított furatsor. A furatsor 31 furatain bevezetett 34 szekunder levegőáram radiális irányban behatol a 23 égőtérbe, és megakadályozza, hogy az égőtér szabad nyílásán a szemcsék kilépjenek a 23 égőtérből. A 32 szekunder levegőáram a légfüggöny funkción túl hozzájárul a pellet tökéletesebb elégetéséhez. Ha a 31 furatok tengelye a 23 égőfej tengelyéhez képest kitérő egyenes, akkor a rajtuk átvezetett levegőáram az égőtérbe lépéskor perdületet kap, amely hozzájárul a 23 égőtérben az áramlás turbulenciájának növeléséhez, és ezzel az égés hatásosságát növeli.-10a row of holes formed on the inner wall. The secondary air flow 34 introduced through the holes 31 of the row of holes penetrates the combustion chamber 23 in a radial direction and prevents the pellets from exiting the combustion chamber 23 through the free opening of the combustion chamber. In addition to the air curtain function, the secondary air flow 32 contributes to a more perfect combustion of the pellets. If the axis of the holes 31 deviates from the axis of the burner head 23, the air flow guided through them gains momentum when entering the combustion chamber, which contributes to increasing the turbulence of the flow in the combustion chamber 23, and thus increases the efficiency of combustion.
Abban az esetben, ha a melegvíz hőmérséklete az előre beállított értéket eléri, a vezérlőegység a tüzelőanyag adagolást és a levegőáramokat leállítja.In case the hot water temperature reaches the preset value, the control unit stops the fuel supply and air flows.
A tüzelőanyag és az adalékanyag adagolás, továbbá a levegőáramok leállása után a vezérlőegység parancsot ad a tisztító levegőáramot előállító ventilátor indítására, amely levegőt nyom be a 36 csatornába. A nyomás alatti levegő a 36 csatorna 23 égőtérbe nyíló száján keresztül lép be az égőtérbe, és annak 22 belső fala mentén spirál alakban végighaladva letisztítja a falra esetleg rárakódott hamut.After the fuel and additive are added and the air flows have stopped, the control unit gives a command to start the fan that produces the cleaning air flow, which pushes air into the channel 36. The pressurized air enters the combustion chamber through the mouth of the channel 36 opening into the combustion chamber 23 and, moving in a spiral along its inner wall 22, cleans any ash that may have accumulated on the wall.
1. PéldaExample 1
Fapelletet égettünk el 40 kW teljesítményű kazánban. Az előállított melegvíz hőmérséklete maximum 95 °C volt. A begyújtáshoz 0,15 kg pelletet juttattunk az égőtérbe. A pellet meggyulladása, és a láng kialakulása után a tüzelőanyag mennyiségét 10 kg/óra értékig növeltük, miközben a levegőáram nagyságát 0,1 m3/óra és 3 m3/óra között változtattuk. Az égőtér kisöpréséhez a tisztító levegőáram 10 m3/óra értékű volt.Wood pellets were burned in a 40 kW boiler. The maximum temperature of the hot water produced was 95 °C. For ignition, 0.15 kg of pellets were fed into the combustion chamber. After the pellets had ignited and the flame had formed, the fuel quantity was increased to 10 kg/h, while the air flow was varied between 0.1 m 3 /h and 3 m 3 /h. The cleaning air flow for sweeping the combustion chamber was 10 m 3 /h.
2. PéldaExample 2
250 kW teljesítményű, fapellettel működő kazán esetében mértük a kibocsátott légszennyező anyagokat. Az összehasonlítást a jelenlegi előírások szerint megengedett kibocsátási határértékekkel összehasonlítva adjuk meg.We measured the emitted air pollutants for a 250 kW wood pellet boiler. The comparison is given in comparison with the emission limits permitted under current regulations.
: : :: : :
·* · ·*·* · ·*
3. PéldaExample 3
Szarvasi energiafű pelletet égettünk el az 1. példában ismertetett kazánban. A felhasznált tüzelőanyag mennyiségi értékek nem változtak, és a szükséges levegő paraméterek is megegyeztek. Az égetéshez mészkő adalékanyagot használtunk, a pellet tömege 2%-ának megfelelő mennyiségben. Az égetés káros anyaglerakódás nélkül, a kibocsátott légszennyező anyagok határértéken belüli értékei mellett zajlott le.We burned Szarvas energy grass pellets in the boiler described in example 1. The fuel quantities used did not change, and the required air parameters were the same. Limestone was used for the combustion, in an amount corresponding to 2% of the pellet weight. The combustion took place without harmful substance deposits, with the values of the emitted air pollutants within the limit values.
A találmány szerinti eljárás és berendezések előnye, hogy a fapelleteket, illetve a lágyszárú növényekből készült pelleteket, mint fapelleteket gazdaságos és környezetkímélő módon lehet velük elégetni.The advantage of the method and equipment according to the invention is that wood pellets, or pellets made from herbaceous plants, can be burned as wood pellets in an economical and environmentally friendly manner.
Claims (15)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0500408A HUP0500408A2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Automatic burning method for solid granulated fuel especially pellet, boiler for the method and burner for the boiler |
| PCT/HU2006/000032 WO2006114654A2 (en) | 2005-04-25 | 2006-04-24 | Method for the automatic combustion of solid granular fuels, particularly pellets, and burner for the boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0500408A HUP0500408A2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Automatic burning method for solid granulated fuel especially pellet, boiler for the method and burner for the boiler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU0500408D0 HU0500408D0 (en) | 2005-07-28 |
| HUP0500408A2 true HUP0500408A2 (en) | 2008-03-28 |
Family
ID=89985952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0500408A HUP0500408A2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Automatic burning method for solid granulated fuel especially pellet, boiler for the method and burner for the boiler |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HUP0500408A2 (en) |
| WO (1) | WO2006114654A2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102213413B (en) * | 2011-07-04 | 2012-09-05 | 缪建通 | Coal-saving high-temperature boiling furnace |
| CN103791487A (en) * | 2014-01-03 | 2014-05-14 | 哈尔滨华东锅炉厂 | Heat recovery device with solid fuel combustion |
| CN103776021A (en) * | 2014-01-03 | 2014-05-07 | 哈尔滨华东锅炉厂 | Heat recovery unit capable of supplying air in rotating mode |
| EP3009741A1 (en) * | 2014-10-15 | 2016-04-20 | Stork Thermeq B.V. | Boiler or furnace for combustion of fuel in an air staged combustion mode |
| DE102020128231B4 (en) | 2020-10-27 | 2022-09-08 | Heizomat - Gerätebau + Energiesysteme GmbH | Solid fuel with kaolinite |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT386268B (en) * | 1981-04-10 | 1988-07-25 | Trunkenpolz Maschinen | DEVICE FOR BURNING STRAW, WOOD SHAVINGS AND THE LIKE |
| CA1178848A (en) * | 1981-12-01 | 1984-12-04 | Jean Raskin | Wood and other solid register burner |
| GB2198519B (en) * | 1986-12-04 | 1990-10-03 | John Hall | Improved solid fuel burner |
| SE519605C2 (en) * | 2001-04-26 | 2003-03-18 | Swedish Bioburner System Ab | Solid fuel device and method |
-
2005
- 2005-04-25 HU HU0500408A patent/HUP0500408A2/en unknown
-
2006
- 2006-04-24 WO PCT/HU2006/000032 patent/WO2006114654A2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006114654A3 (en) | 2007-05-31 |
| WO2006114654A2 (en) | 2006-11-02 |
| HU0500408D0 (en) | 2005-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8322331B2 (en) | Burner for combustion of fuel in pellet or granular form | |
| WO1998048219A1 (en) | Solid fuel burner for a heating apparatus | |
| WO2016032414A1 (en) | Solid and liquid/gas fueled, fully automated, smokeless combustion hot water/steam boiler adjustable according to coal type | |
| US20110297110A1 (en) | Wood pellet burner for existing boilers and furnaces | |
| JP6526499B2 (en) | Burner | |
| JP4950554B2 (en) | Gasification combustion equipment | |
| CN102425776A (en) | Steam boiler taking biomass particles as fuel | |
| KR20150118328A (en) | Burner for biomass | |
| WO2012096900A2 (en) | Devices for and methods of producing renewable thermal energy and biochar | |
| JP2012017872A (en) | Incineration device | |
| RU132530U1 (en) | LONG BURNING SOLID FUEL BOILER | |
| CN101135453A (en) | Boiler device | |
| HUP0500408A2 (en) | Automatic burning method for solid granulated fuel especially pellet, boiler for the method and burner for the boiler | |
| RU2372555C2 (en) | Burner on wood granulated fuel | |
| WO2006117579A1 (en) | Method and apparatus for gasifying and burning pellets made from herbaceous plants | |
| KR101287818B1 (en) | The pellet boiler | |
| RU144018U1 (en) | INSTALLATION OF THERMOCHEMICAL GENERATION OF ENERGY GASES FROM SOLID FUEL (OPTIONS) | |
| CN208750725U (en) | Segmented small refuse incinerator | |
| CN102116493B (en) | Mixed fuel furnace system and combustion method | |
| US4331085A (en) | Exit gas control for flame stabilization and performance tuning of starved-air auger combustor | |
| JP7696166B2 (en) | Combustion furnace and combustion furnace system | |
| CN101016481A (en) | Monomer double-hearth gas generator | |
| CN221005041U (en) | Biomass combustion device for curing barn | |
| KR101335621B1 (en) | Combustor for the pulverized solid fuel | |
| KR101187384B1 (en) | Burner for complete combustion by generating whirlpool |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FD9A | Lapse of provisional protection due to non-payment of fees |