TW553759B - Device for dust-separation from steam-gas of burning-equipment, preferably solid-material burning equipment - Google Patents

Description

553759 五、發明說明（1) 本發明涉及一種燃燒設備（較佳是固體燃料燃燒設備）中 使煙氣中之灰塵分離所用之裝置，其具有至少一種灰塵濾 器，藉此可引導煙氣且在煙氣經由灰塵濾器時可使灰塵由 煙氣中濾出。 在燃燒設備中進行各燃燒過程時，會依據所使用之燃料 而發出灰塵，灰塵特別是在固體燃料燃燒設備中及該處已 燃燒之燃料中很重要。爲了使這些灰塵不會發散至環境中 ，則各國中都有不同之法律規則可適用，藉此可使燃燒設 備中煙氣之灰塵含量在其進入周圍大氣中時受到限制。例 如，在德國中適用之法律是17.Blmschv und die TA Luft 2 000，藉此使進入環境大氣中之煙氣之灰塵含量限制於每 立方米之煙氣中< l〇mg之灰塵。 由於大部份所使用之燃燒設備（例如，大鍋爐設備）中通 常會產生煙氣溫度，其較240°C還高，則煙氣中所含有之 熱量可用來使傳送至燃燒設備之燃燒空氣被預熱，這些熱 量是在灰塵分離用之特定裝置之前或逆流而上時使煙氣有 較佳之能量使用率。 目前使用靜電式濾器裝置（例如，電子式濾器或織物濾 器）作爲灰塵分離用之裝置。在習知之燃燒設備中使用構 造形式不同之煙氣-空氣預熱器（LUVO)(例如，旋轉式LUVO ，肺流式LUVO，板式LUVO等等）使燃燒之空氣被預熱 。這些預熱器除了較大之功率損耗之外另有較大之壓力損 耗且受到高的機械應力。 本發明之目的是提供一種本文開頭所述之裝置使燃燒設備 553759 五、發明說明（2) (較佳是固體燃料燃燒設備）中之煙氣之灰塵被分離，藉此 一方面使煙氣中所含有之熱量可較佳地使傳送至燃燒設備 之燃燒空氣被預熱，另一方面使此種灰塵分離用之裝置之 技術上之構造簡化。 本發明中上述目的以下述方式達成：至少一種灰塵濾器 以散裝物濾器構成，在散裝物中在散裝物濾器經由煙氣時 熱量可由煙氣中取出且在散裝物濾器經由燃燒設備之燃燒 空氣時藉由散裝物可使煙氣中所容納之熱量發送至該燃燒 用之空氣中。 在本發明之灰塵分離用之裝置中，各別之煙氣-空氣預 熱器是不需要的，則在費用上可較先前技藝者少很多。這 樣可使壓力損耗較少，所消耗之電能較少，維修費較少且 經由冷表面之輻射損耗較少。先前技藝中灰塵分離用之裝 置中該壓力損耗（在煙氣流是46500標準立方米23.7g水/每 公斤空氣且燃燒用之空氣之溫度是128°C時）例如是18mbar; 反之，本發明之裝置中該壓力損耗只有13mbar。先前技藝 中灰塵分離用之裝置之吸取功率是220kw，本發明中者則 爲15 Okw。在先前技藝之灰塵分離用之裝置中，其具有電 子濾器以作爲濾器元件且濾器之功率需求是3 8kw，反之 ，在本發明之裝置中該濾器之功率需求不會發生。 本發明之裝置具有至少二個散裝物濾器，其可交替地經 由煙氣及燃燒用之空氣。在散裝物濾器經由煙氣時，散裝 物濾器被加熱，反之，散裝物濾器中所儲存之熱量在散裝 物濾器經由燃燒用之空氣時發送至空氣中。 553759 五、發明說明（3) 爲了使本發明之灰塵分離用之裝置之散裝物濾器具有儘 可能有利之流通性，則每一散裝物濾器都具有多層外殻時 是有利的，其中以平面式平行之方式配置二個格子形柵板 ，其間保存著該散裝物濾器之散裝物。由於該二個格子形 柵板可具有較大之表面，則本發明之裝置中所使用之散裝 物濾器即可達成一種好很多之流通性。 若該二個格子形柵板分別具有一種矩形之橫切面，則特 別有利。藉由適當之預先量測，則可在二個格子形柵板之 間設置一種寬度固定之中區間，其中可取出或保持該散裝 物濾器之散裝物。 須形成該散裝物濾器之散裝物，使其具有大的特定 (specific)表面及小的接觸面，則可確保：經由散裝物之各 別成份所造成之熱傳導在和散裝物由煙氣中所接收之熱量 相比時小很多。這樣可在散裝物層中以陡峭之溫度梯度來 調整一種可逆之溫度變化曲線。 特別有利之散裝物是可儲熱之碎岩石，特別是耐火泥。 散裝物濾器之格子形柵板之尺寸及格子形柵板之間所形 成之散裝物層之厚度可有利地依據煙氣流之大小及所設定 之溫度位準來設計，這當然亦適用於所選取之散裝物之品 質之控制過程。 在本發明之灰塵分離用之裝置中爲了在時間上依序施加 煙氣及燃燒用之空氣至散裝物濾器，則有利之方式是：藉 由一種翻轉控制法選擇性地使煙氣流或燃燒用之空氣流經 由各別之散裝濾器而傳送。 553759 五、發明說明（4) 本發明之裝置中，爲了使散裝物濾器之散裝物之太高之 灰塵負載不會造成太高之壓力損耗，則建議：本發明有利 之實施形式中每一散裝物濾器都具有一種散裝物去灰塵裝 置，藉此可使散裝物濾器之散裝物中所接收之由煙氣所沉 積之灰塵可由散裝物中分離出來。 散裝物去灰塵裝置在散裝物濾器經由燃燒用之空氣時可 有利地依攄該散裝物濾器上之壓力損耗來操作。 爲了由散裝物濾器之二個格子形柵板之間之中間區去除 該已受污染之散裝物，則該散裝物濾器之散裝物去灰麈裝 置有利之方式是具有一配置於散裝物下方之第一材料閘， 藉此可使散裝物-灰塵混合物以加料方式由散裝物濾器中取 出。由於散裝物濾器之格子形栅板之間所存在之散裝物下 方之該第一焚料閘，則該取出作用可以重力來達成。 每一散裝物濾器之散裝物去灰塵裝置具有一種在材料流 方向中配置在第一材料閘下游之下收集容器，由此使散裝 物-灰塵混合物可藉由供應氣流而傳送至旋風分離器，此時 散裝物及灰麈可互相分離。 ' 由旋風分離器之散裝物分送口，使已由灰塵中淨化之散 裝物到達上（upper)收集容器中，由此藉由第二材料閘又送 回至散裝物濾器之格子形柵板之間。該收集容器或第二材料 閘配置在該二個格子形柵板上方，使已淨化之散裝物之傳送 可在該二個格子形柵板之間之中間區中同樣以重力來達成。 每一散裝物濾器之去灰塵裝置之旋風分離器之灰麈取出 物或空氣流有利之方式是傳送至軸收集容器或織物濾器中。 553759 五、發明說明（5) 在本發明之由燃燒設備之煙氣中使灰塵分離所用之方法 中（其中煙氣在灰塵濾器中去除灰塵），煙氣中所含有之熱 量儲存在以散裝物濾器所形式之灰塵濾器之散裝物中且散 裝物中所儲存之熱量發送至該流經散裝物濾器之燒燒用之 空氣中。 利用本發明之方法，則熱回收率可大於95%。依攄本發 明之方法之特別有利之形式，只要散裝物濾器在其輸出側 到達煙氣溫度，則每一散裝物濾器即由煙氣流切換至燃燒 空氣流中。因此可利用該散裝物之最大之熱吸收空量，其 中該可吸收之最大之熱亦可用來使燃燒用之空氣冷卻。 在散裝物濾器發出熱量至燃燒用之空氣流時，該散裝物 由空氣流中所接收之灰塵中被淨化，其中可連續地進行該 淨化過程。 已受污染之散裝物以加料方式藉由重力由散裝物濾器中 去除，其中在已淨化之散裝物以加料方式藉由重力又傳送 至散裝物濾器之前，灰塵及散裝物可互相分離。 本發明以下將依攄圖式及實施形式來詳述。圖式簡單說 明： 第1圖本發明由燃燒設備中使煙氣中之灰塵分離所用 之裝置之實施形式。 第2圖係第1圖所示之裝置中灰塵濾器或散裝物瀘器 之主要組件。 第3圖通過第1圖中所示之裝置之煙氣。 第1圖中以透視圖顯示本發明之裝置1之實施形式。其使燃燒 553759 五、發明說明（8) 20及散裝物1 9之間進行，反之，散裝物1 9內部之熱傳 送是可忽略的。同理，在含有散裝物丨9之層中以陡峭之 溫度梯度來調整一種可逆之溫度變化曲線。 只要由散裝物1 9之層形成一種溫度中斷，即，只要輸 出側或外部之格子形柵板1 7之區域中之溫度到達煙氣溫 度’則煙氣20即停止供應至相關之灰塵濾器6,7中，此 時煙氣20施加至另一灰塵濾器7或6，如第1圖所述者。 藉由煙氣20而加熱至煙氣溫度之灰塵濾器6,7然後由 燃燒用之空氣流5所流過。燃燒用之空氣流5因此被加熱 而使灰塵濾器6被冷卻。 格子形柵格17，18之大小及散裝物19之層厚度在設計 灰塵濾器6,7時須與此裝置1操作時所期望之煙氣流2， 所期望之煙氣溫度及燃燒用之空氣所需求之溫度相匹配。 當煙氣流2經由灰塵濾器6時，大約99%之煙氣流2中 或煙氣20中所含有之灰塵被分離。在灰塵濾器6,7由煙 氣20所加熱之後由燃燒用之空氣流5所經過時，則灰塵 濾器6,7之散裝物19中所儲存之熱量中超過95%之熱量 可發送至燃燒用之空氣流5。即，利用前述之灰塵濾器 6,7，則熱回收率大於95%。在本裝置1之灰塵濾器6,7之 大尺寸之設計中，另外須考慮經濟上之觀點及施加煙氣或 燃燒用之空氣時所需之切換週期。 每一灰塵濾器6,7都設有一種散裝物去灰塵裝置22 ’如 第2圖所不’追將說明如下。 當燃燒用之空氣流5經由灰塵濾器6,7時（此時藉由灰 -10-

Claims (1)

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   第9 1 1 1 5687號「燃燒設備（較佳是固體燃料燃燒設備）中 使煙氣中之灰麈分離所用之方法及裝置」專利案 (92年7月修正） 六申請專利範圍： 1· 一種燃燒設備（較佳是固體燃料燃燒設備）中使煙氣 中之灰塵分離所用之裝置，其具有至少一種灰塵濾 器（6，7)，藉其以引導煙氣（20)且在煙氣（20)經由灰 塵濾器（6 , 7 )以灰塵濾器（6，7 )時可以使灰塵由煙氣 (20)中濾出，其特徵爲：至少一種灰麈濾器（6, 7)散 裝物濾器（6，7 )構成，在散裝物濾器（6，7 )經由煙氣 (20)時可由煙氣（20)中取出熱量至散裝物（19)中且 藉由散裝物（1 9 )在散裝物濾器（6，7 )經由燃燒設備之 燃燒用之空氣（5 )時使由煙氣（20 )中所吸收之熱量可 發送至該燃燒用之空氣（5 )中。 2.如申請專利範圔第1項之灰塵分離所用之裝置，其 中具有至少二個散裝物濾器（6，7 )，其可交替地經由 煙氣（20)及燃燒用之空氣（5)。 3·如申請專利範圍第1或2項之灰塵分離所用之裝置 ，其中每一散裝物濾器（6，7 )具有多個外殼（1 6 )，其 中以平面式平行之方式配置二個格子形柵板（1 7，1 8) ，各柵板間保持著散裝物濾器（6，7 )之散裝物（1 9 )。 4·如申請專利範圍第3項之灰塵分離所用之裝置，其 中該二個格子形柵板（1 7，1 8 )分別具有矩形之橫切面

   553759 六、申請專利範圍 0 5. 如申請專利範圍第1或2項之灰塵分離所用之裝置 ，其中須形成各散裝物濾器（6，7 )之散裝物（1 9 )，使 其具有大之特定表面及小的接觸面。 6. 如申請專利範圍第5項之灰麈分離所用之裝置，其 中各散裝物濾器（6，7 )之散裝物（1 9 )以可儲存熱量之 碎岩石，特別是耐火泥，來構成。 7. 如申請專利範圍第3項之灰麈分離所用之裝置，其 中各散裝物濾器（6，7 )之格子形柵板（1 7，1 8 )之尺寸 及格子形柵板（1 7，1 8 )之間所形成之散裝物層之厚度 可依據煙氣流之強弱及可調整之溫度位準來設計。 8. 如申請專利範圍第1或2項之灰塵分離所用之裝置 ，其中煙氣流（2 )及燃燒用之空氣流（5 )藉由翻轉控 制器（8至1 5 )而依序經由每一散裝物濾器（6，7 )。 9. 如申請專利範圍第1項之灰塵分離所用之裝置，其 中每一散裝物濾器（6，7 )具有一種去灰塵裝置（22 )， 藉此可使每一散裝物濾器（6，7 )之散裝物（1 9 )中所吸 收之由煙氣（20)中所分離之灰塵由散裝物（19)中分 離。 10. 如申請專利範圍第9項之灰塵分離所用之裝置，其 中散裝物濾器（6，7 )之去灰塵裝置（22 )在燃燒用之空 氣（5 )經由散裝物濾器（6，7 )時可依據散裝物濾器 (6，7 )上之壓力損耗來操作。 553759 六、申請專利範圍 11·如申請專利範圍第9或1 0項之灰塵分離所用之裝釐 ，其中每一散裝物濾器（6, 7)之去灰塵裝置（22)具有 一配置於散裝物濾器（6 , 7 )之散裝物（1 9 )下方之第〜 材料閘（23 )，藉此可使散裝物-灰塵混合物以加料方 式由散裝物濾器（6，7 )中取出。 12·如申請專利範圍第1 1項之灰塵分離所用之裝置，其 中每一散裝物濾器（6, 7)之去灰塵裝置（22)具有一在 材料流動方向中配置於第1材料閘（23)下游之下收 集容器（24 )，由此可使散裝物-灰麈混合物藉由一種 供應氣流（25)而傳送至旋風分離器（26)，其中散裝 物（1 9 )和灰塵可互相分離。 13.如申請專利範圍第1 2項之灰塵分離所用之裝置，其 中每一散裝物濃器（6, 7)之去灰塵裝置（22)具有一在 材料流動方向中配置於旋風分離器（26 )之散裝物分 送口（ 27 )下游且位於散裝物濾器（6，7 )之散裝物（1 9 ) 上方之上收集容器，由此可使已淨化之散裝物（1 9 ) 藉由散裝物濾器（6，7 )之格子形柵板（1 7，1 8 )之間之 第二材料閘（2 8 )而送回。 14·如申請專利範圍第丨2項之灰麈分離所用之裝置，其 中每一散裝物濾器（6, 7)之去灰麈裝置（22)之旋風分 離器（26)之灰塵排出口（29)或氣流接通至軸收集容 器或至纖物濾器。 15·如申請專利範圍第1 3項之灰塵分離所用之裝置，其 553759 六、申請專利範圍 中每一散裝物濾器（6,7)之去灰塵裝置（22)之旋風分 離器（26)之灰塵排出口（29)或氣流接通至軸收集容 器或至纖物濾器。 16. —種燃燒設備（較佳是固體燃料燃燒設備）中使煙氣 中之灰麈分離所用之方法，煙氣（20 )在灰塵濾器 (6, 7)中被去除灰塵，其特徵爲：煙氣（20)中所含有 之熱量儲存在以散裝物濾器構成之灰塵濾器（6，7 )之 散裝物（19)中，儲存在散裝物（19)中之熱量發送至 流經散裝物濾器（6，7 )之燃燒用之空氣流（5 )。 17. 如申請專利範圍第1 6項之灰塵分離所用之方法，其 中每一散裝物濾器由煙氣流（2 )切換至燃燒用之空氣 流（5)中，只要散裝物濾器（6，7)在其輸出側（21 )到 達煙氣溫度時或到達煙氣溫度前之短暫時間時。 18. 如申請專利範圍第1 6或1 7項之灰麈分離所用之方 法，其中在散裝物濾器（6，7 )發送熱量至燃燒用之空 氣流（5 )時散裝物（1 9 )由所接收之灰麈中被淨化。 19. 如申請專利範圍第1 8項之灰塵分離所用之方法，其 中已淨化之散裝物（1 9)以加料方式藉由重力由散裝 物濾器（6，7 )中取出，灰塵及散裝物（1 9 )互相分離且 己淨化之散裝物（1 9)以加料方式藉由重力而傳送至 散裝物濾器（6，7 )。