ES2275086T3

ES2275086T3 - METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING PRIMARY AND SECONDARY AIR INJECTION IN AN INCINERATION SYSTEM.

Info

Publication number: ES2275086T3
Application number: ES03717267T
Authority: ES
Inventors: Bart Adams; Renaat De Proft
Original assignee: Keppel Seghers Holdings Pte Ltd
Current assignee: Keppel Seghers Holdings Pte Ltd
Priority date: 2002-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2007-06-01
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: EP1490632B1; DE60309301T2; CN1646859A; EP1726877B1; WO2003083370A1; DE60322986D1; EP1726877A1; CN100402925C; EP1490632A1; DE60309301D1; ATE343766T1; AU2003221547A1; ATE404820T1

Abstract

The present invention relates to a device and method for incinerating waste material in a furnace-boiler comprising a feeding system, grate, furnace, post combustion chamber and primary and secondary air systems, wherein the row of nozzles of the secondary air system is divided into segments, each segment capable of injecting a different flow of air from that of adjacent segments. The invention further relates to a method for controlling said primary and secondary air systems.

Description

Método y dispositivo para controlar la inyección de aire primario y secundario en un sistema de incineración.Method and device to control the injection of primary and secondary air in an incineration system.

Field of the Invention

La invención se refiere a un dispositivo para incinerar residuos que comprende filas de boquillas de aire secundario divididas en segmentos. La invención se refiere a un método para controlar varios parámetros de inyección de aire secundario, incluyendo al menos uno de los parámetros: flujo, velocidad, turbulencia, volumen, composición y temperatura, para optimizar el proceso de incineración en un sistema de incineración. La invención se refiere a un método para controlar la inyección de aire primario. La invención también se refiere a un equipo de incineración, que funciona según dichos métodos permitiendo el control de inyección de aire primario y secundario.The invention relates to a device for incinerate waste comprising rows of air nozzles Secondary divided into segments. The invention relates to a method to control various air injection parameters secondary, including at least one of the parameters: flow, speed, turbulence, volume, composition and temperature, for optimize the incineration process in an incineration system. The invention relates to a method for controlling the injection of primary air The invention also relates to an equipment of incineration, which works according to these methods allowing the primary and secondary air injection control.

Background of the invention

El proceso de combustión de residuos es más bien complejo porque tienen lugar reacciones homogéneas y heterogéneas, no solamente en la parrilla de incineración sino también encima de la parrilla. La parte de la caldera con horno integrante que comprende una cámara de combustión y una cámara de post combustión es una parte crucial de una instalación de incineración y necesita diseñarse con gran cuidado. Las propiedades más importantes para este tipo de caldera con horno integrante son buen rendimiento, alta flexibilidad, buena disponibilidad y fiabilidad con una vida útil aceptable de las diferentes partes de presión. La flexibilidad es de suma importancia debido a la variabilidad de los residuos caracterizada, por ejemplo, por su composición y valor calorífico. La caldera con horno integrante debe ser capaz de funcionar en estas condiciones de cambio permanente y producir vapor o calor de la manera más estable posible.The process of combustion of waste is rather complex because homogeneous and heterogeneous reactions take place, not only on the incineration grid but also on top of Grill. The part of the boiler with integral oven that it comprises a combustion chamber and a post combustion chamber It is a crucial part of an incineration facility and needs Design with great care. The most important properties for This type of boiler with integral oven are good performance, high flexibility, good availability and reliability with a useful life Acceptable of different pressure parts. The flexibility is of very important due to the variability of the waste characterized, for example, by its composition and calorific value. The boiler with integral oven must be able to work in these permanent change conditions and produce steam or heat from the most stable way possible.

Dado que la implementación de la directriz de incineración de residuos de la Unión Europea (2000/076), que requiere un tiempo de permanencia de al menos dos segundos a temperaturas por encima de 850º para residuos municipales, combinado con el uso intensivo de vertidos residuales selectivos y la "problemática" del alto valor calorífico y combustibles residuales heterogéneos, las condiciones para alcanzar una combustión completa se han vuelto cada vez más exigentes. Un gran número de instalaciones existentes no están diseñadas para funcionar en estas condiciones y necesitaban modificaciones primarias del sistema de combustión para cumplir estos nuevos requisitos.Since the implementation of the guideline of waste incineration of the European Union (2000/076), which requires a residence time of at least two seconds at temperatures above 850º for municipal waste, combined with the intensive use of selective waste discharges and the "problem" of high calorific value and fuels heterogeneous residuals, the conditions to reach a Full combustion have become increasingly demanding. A great number of existing installations are not designed to work under these conditions and needed primary modifications of the combustion system to meet these new requirements.

Para cumplir estos nuevos requisitos, durante los años recientes se han desarrollado e implementado varias nuevas tecnologías. Para aumentar la eficiencia de la combustión y reducir la descarga de contaminantes en la atmósfera se suministra oxigeno adicional que proporciona aire secundario para el proceso de combustión a la caldera con horno integrante para mejorar la quema de gases residuales combustibles. Por ejemplo, el documento DE4401821 describe un método y dispositivo para mejorar la combustión que consiste en un cuerpo de desplazamiento con un sistema de suministro de aire secundario. Con este nuevo sistema de inyección de aire secundario el proceso de combustión y post-combustión puede mejorarse considerablemente y puede dar como resultado una quema claramente definida y mucho más corta de los gases de combustión.To meet these new requirements, during recent years several new ones have been developed and implemented technologies. To increase combustion efficiency and reduce the discharge of pollutants into the atmosphere is supplied with oxygen additional that provides secondary air for the process of boiler combustion with integral oven to improve burning of combustible waste gases. For example, the document DE4401821 describes a method and device to improve the combustion consisting of a displacement body with a secondary air supply system. With this new system of secondary air injection the combustion process and post-combustion can be greatly improved and it can result in a clearly defined burning and much more cut off flue gases.

Tal como se usa en la presente memoria, los términos cuerpo de desplazamiento, cuerpo romo y cuerpo de prisma se emplean de manera intercambiable. Sin embargo, uno de los problemas principales de obtener una combustión eficiente es la buena mezcla del aire secundario. La introducción de aire secundario es difícil de ajustar de manera fina. Además, debido a la ausencia de turbulencia suficiente inducida por inyección del aire secundario en la caldera con horno integrante no se consigue una mezcla adecuada del aire secundario con los gases residuales combustibles, dando como resultado una combustión incompleta. Adicionalmente, el aire secundario introducido a menudo no está acondicionado apropiadamente para participar inmediatamente en el proceso de post-combustión cuando se inyecta en la caldera con horno integrante. Por consiguiente, el proceso de post-combustión tardará más tiempo en alcanzar una quema completa de los gases de combustión, y la inyección de aire secundario no acondicionado en la caldera con horno integrante puede incluso ralentizar el proceso de post-combustión.As used herein, the terms displacement body, blunt body and prism body They are used interchangeably. However, one of the main problems of obtaining efficient combustion is the Good mix of secondary air. The introduction of secondary air It is difficult to fine tune. In addition, due to the absence of sufficient turbulence induced by secondary air injection in the boiler with integral oven a mixture is not achieved adequate secondary air with combustible waste gases, resulting in incomplete combustion. Additionally, the introduced secondary air is often not conditioned properly to participate immediately in the process of post-combustion when injected into the boiler with integral oven. Therefore, the process of post-combustion will take longer to reach a complete burning of combustion gases, and air injection secondary conditioner in the boiler with integral oven it can even slow down the process of post-combustion

Otro problema es que la temperatura a través de una sección transversal de la cámara de post-combustión no es constante; las cavidades de gases de combustión están a veces más frías o más calientes que la temperatura óptima provocando efectos laterales no deseados tales como la corrosión, escorificación e incrustaciones.Another problem is that the temperature through a cross section of the chamber of post-combustion is not constant; the cavities of flue gases are sometimes colder or hotter than the optimum temperature causing unwanted side effects such such as corrosion, scorching and encrustation.

Para resolver los problemas anteriormente mencionados la presente invención proporciona un nuevo dispositivo que comprende una mejora en los sistemas de inyección de aire primario y aire secundario, un método para controlar varios parámetros de aire secundario, incluyendo flujo, velocidad, turbulencia, volumen, composición y temperatura, y un método para controlar la inyección de aire primario. El empleo de este dispositivo y método lleva a un proceso de combustión altamente eficiente caracterizado por la generación de emisiones iniciales bajas y capaz de hacer frente a las regulaciones de las directrices de la EU.To solve the problems above mentioned the present invention provides a new device which comprises an improvement in air injection systems primary and secondary air, a method to control several Secondary air parameters, including flow, speed, turbulence, volume, composition and temperature, and a method for Control the primary air injection. The employment of this device and method leads to a highly combustion process efficient characterized by the generation of initial emissions low and able to cope with the regulations of the guidelines of the EU.

Summary of the invention

Una realización de la presente invención es un método para incinerar materiales sólidos en un dispositivo, dispositivo que comprende:An embodiment of the present invention is a method to incinerate solid materials in a device, device comprising:

--: una tolva de alimentación con un empujador (1) que puede introducir los materiales sólidos en un horno,a feed hopper with a pusher (1) that can introduce the solid materials in an oven,

--: una parrilla de incineración (25) que comprende varios elementos de parrilla;a incineration grill (25) comprising several elements of grill;

--: un horno (2) que puede incinerar dichos materiales sólidos,a oven (2) that can incinerate said solid materials,

--: una cámara de post-combustión (4) para quemar los gases de combustión producidos a partir de dicha incineración,a post-combustion chamber (4) to burn the gases of combustion produced from said incineration,

--: un sistema de suministro de aire primario (23), que puede distribuir de manera diferencial aire por los diferentes elementos de parrilla y por el ancho de la parrilla,a primary air supply system (23), which can distribute differential air way by the different grill elements and by the width of the grill,

--: un cuerpo de desplazamiento (5) situado en la salida de la cámara de combustión y en la entrada de la cámara de post-combustión (4) que puede dividir el flujo de gas de combustión producido en dos corrientes de gas de combustión independientes (A, B-Figuras 1, 4a, 4b),a displacement body (5) located at the exit of the chamber of combustion and at the entrance of the chamber of post-combustion (4) that can divide the flow of flue gas produced in two flue gas streams independent (A, B-Figures 1, 4a, 4b),

--: un acodamiento de las paredes anterior y posterior interiores del dispositivo de tal forma que junto con el contorno del cuerpo de desplazamiento crea la admisión de la cámara de post-combustión,a elbowing of the interior anterior and posterior walls of the device such that together with the body contour of displacement creates the admission of the chamber of post-combustion,

--: dos pares de filas de boquillas de inyección de aire secundario (30, 31) situadas inmediatamente en la salida de la cámara de combustión y la entrada de la cámara de post-combustión, un par situado en la pared de membrana anterior del horno y la pared del cuerpo de desplazamiento opuesta; otro par situado en la pared de membrana posterior del horno y la pared del cuerpo de desplazamiento opuesta, en las que cada fila de boquillas de inyección de aire secundario se divide en dos o más segmentos (73, 74, 75) y cada segmento comprende dos o más boquillas (71, 72) de tal manera que el flujo de aire a través de cualquier segmento puede ser diferente del de los segmentos directamente adyacentes, y en las que cada segmento (73, 74, 75) y segmento opuesto al mismo forman pares de segmentos en pares opuestos de filas de boquillas de aire secundario, y una disposición de sensores de temperatura (SA1, SA2, SA3, SB1, SB2, SB3, figuras 8, 11) mide la temperatura en una sección de flujo que corresponde a un par de segmentos,two pairs of rows of secondary air injection nozzles (30, 31) located immediately at the combustion chamber outlet and the post-combustion chamber entrance, a pair located on the anterior membrane wall of the oven and the wall of the body of opposite displacement; another pair located on the wall of Oven back membrane and sliding body wall opposite, in which each row of air injection nozzles Secondary is divided into two or more segments (73, 74, 75) and each segment comprises two or more nozzles (71, 72) such that the air flow through any segment may be different of the directly adjacent segments, and in which each segment (73, 74, 75) and opposite segment form pairs of segments in opposite pairs of rows of air nozzles secondary, and a temperature sensor arrangement (SA1, SA2, SA3, SB1, SB2, SB3, figures 8, 11) measure the temperature in a flow section corresponding to a pair of segments,

comprendiendo dicho método las etapas de:said method comprising the steps of:

--: k) comparar la temperatura de cada sección de flujo con la temperatura media de cada corriente de gas de combustión (A, B, figuras 1, 4a, 4b),k) compare the temperature of each flow section with the temperature average of each flue gas stream (A, B, figures 1, 4a, 4b),

--: l) aumentar el flujo de aire secundario en una sección de flujo situada por debajo del sensor que detecta una temperatura superior a la media determinada en la etapa k), y disminuir el flujo de aire secundario a los otros segmentos, manteniendo de esta manera el mismo total de flujo de aire en el sistema de aire secundario,l) increase secondary air flow in a flow section located below the sensor that detects a temperature higher than the mean determined in stage k), and decrease air flow secondary to the other segments, thus maintaining the same total air flow in the air system secondary,

--: m) disminuir el flujo de aire secundario en una sección de flujo situada por debajo del sensor que detecta una temperatura inferior a la media determinada en la etapa k), y aumentar el flujo de aire secundario a los otros segmentos, manteniendo de esta manera el mismo total de flujo de aire en el sistema de aire secundario,m) decrease secondary air flow in a flow section located below the sensor that detects a lower temperature to the average determined in stage k), and increase the air flow secondary to the other segments, thus maintaining the same total air flow in the air system secondary,

--: n) no cambiar el flujo de aire secundario si las temperaturas detectadas por los sensores son las mismas que la media determinada en la etapa k), manteniendo de esta manera el mismo total de flujo de aire en el sistema de aire secundario.n) no change the secondary air flow if the temperatures detected by the sensors are the same as the average determined in the step k), thus maintaining the same total flow of air in the secondary air system.

Otra realización de la presente invención es un dispositivo para incinerar materiales sólidos que comprende:Another embodiment of the present invention is a device for incinerating solid materials comprising:

       \newpage\ newpage

--: dos pares de filas de boquillas de inyección de aire secundario (30, 31) situadas inmediatamente en la salida de la cámara de combustión y la entrada de la cámara de post-combustión, un par situado en la pared anterior interior del horno y la pared del cuerpo de desplazamiento opuesta; otro par situado en la pared posterior interior del horno y la pared del cuerpo de desplazamiento opuesta, en las que cada fila de boquillas de inyección de aire secundario se divide en dos o más segmentos (73, 74, 75), comprendiendo cada segmento dos o más boquillas (71, 72) de tal manera que el flujo de aire a través de cualquier segmento puede ser diferente del de los segmentos directamente adyacentes, y en las que cada segmento (73, 74, 75) y segmento opuesto al mismo forman pares de segmentos en pares opuestos de filas de boquillas de aire secundario, y una disposición de sensores de temperatura (SA1, SA2, SA3, SB1, SB2, SB3, figuras 8, 11) está presente para medir la temperatura en una sección de flujo que corresponde a un par de segmentos,two pairs of rows of secondary air injection nozzles (30, 31) located immediately at the combustion chamber outlet and the post-combustion chamber entrance, a pair located on the inside front wall of the oven and the wall of the body of opposite displacement; another pair located on the wall rear oven interior and sliding body wall opposite, in which each row of air injection nozzles Secondary is divided into two or more segments (73, 74, 75), each segment comprising two or more nozzles (71, 72) of such so that the air flow through any segment can be different from that of the directly adjacent segments, and in the that each segment (73, 74, 75) and segment opposite it form pairs of segments in opposite pairs of rows of air nozzles secondary, and a temperature sensor arrangement (SA1, SA2, SA3, SB1, SB2, SB3, figures 8, 11) is present to measure the temperature in a flow section corresponding to a pair of segments,

dicho dispositivo configurado para:said device configured to:

--: k) comparar la temperatura en cada sección de flujo con el promedio de cada corriente de gas de combustión (A, B, figuras 1, 4a, 4b),k) compare the temperature in each flow section with the average of each flue gas stream (A, B, figures 1, 4a, 4b),

El dispositivo descrito anteriormente puede controlar el flujo de aire a cada segmento mediante una o más válvulas y/o modulando uno o más ventiladores de aire y/o según los diámetros seleccionados de las boquillas de inyección de aire secundario dentro de cada segmento.The device described above may control the air flow to each segment by one or more valves and / or modulating one or more air fans and / or according to the Selected diameters of air injection nozzles secondary within each segment.

El dispositivo tal como se ha descrito anteriormente puede proporcionar:The device as described You can previously provide:

--: cada segmento y segmento situado opuesto al mismo para contener un diámetro de dichas boquillas mayor y menor,every segment and segment located opposite it to contain a diameter of said larger and smaller nozzles,

--: boquillas que presentan el diámetro más grande adyacentes a las boquillas que presentan un diámetro menor dentro de dichos segmentosnozzles that have the most diameter large adjacent to the nozzles that have a smaller diameter within those segments

--: las boquillas alineadas en segmentos opuestos de tal manera que aquellas del diámetro más grande se sitúan directamente opuestas a las boquillas que presentan el diámetro más pequeño.the nozzles aligned in opposite segments such that those of the largest diameter are directly opposite the nozzles that have the smallest diameter.

El dispositivo tal como se ha descrito anteriormente puede comprender una disposición de cuatro o más sensores de temperatura, situado cada sensor por encima de la zona definida mediante un par de segmentos.The device as described previously it can comprise an arrangement of four or more temperature sensors, located each sensor above the zone defined by a pair of segments.

El dispositivo tal como se ha descrito anteriormente puede proporcionar aire secundario a través de conductos de suministro de aire secundario que terminan en boquillas de inyección, que pasan a través de la pared anterior y posterior de dicho dispositivo así como también a través de la pared de membrana del cuerpo de desplazamiento.The device as described previously it can provide secondary air through secondary air supply ducts ending in injection nozzles, which pass through the anterior wall and back of said device as well as through the wall Membrane body displacement.

El dispositivo tal como se ha descrito anteriormente puede incorporar un conducto de suministro de aire secundario que consiste en dos o más conductos concéntricos, dentro del cuerpo de desplazamiento o a lo largo del exterior de las paredes de la caldera con horno integrante.The device as described previously you can incorporate an air supply duct secondary consisting of two or more concentric ducts, inside of the displacement body or along the outside of the boiler walls with integral oven.

El dispositivo tal como se ha descrito anteriormente puede incorporar paredes anteriores y posteriores interiores acodadas de tal forma que junto con el contorno del cuerpo de desplazamiento se crean dos canales de gas de combustión de forma de Venturi con un ángulo de apertura (\alpha/\beta) de entre 20º y 40º para aumentar la turbulencia de gas de combustión en la zona de mezcla de forma de Venturi.The device as described previously you can incorporate front and rear walls layered interiors so that along with the contour of the displacement body two flue gas channels are created Venturi-shaped with an opening angle (? /?) of between 20º and 40º to increase the turbulence of flue gas in the venturi form mixing zone.

El dispositivo tal como se ha descrito anteriormente puede incorporar el cuerpo de desplazamiento en la forma de un prisma romboidal deformado.The device as described previously you can incorporate the displacement body in the Shape of a deformed rhomboidal prism.

       \newpage\ newpage

Un método para incinerar materiales sólidos puede comprender el uso de un dispositivo tal como se ha descrito anteriormente.A method to incinerate solid materials may understand the use of a device as described previously.

La presente invención proporciona un método para controlar varios parámetros de la inyección de aire primario y aire secundario, y un dispositivo para realizar dicho método que mejorará considerablemente la eficiencia del proceso de combustión, que reducirá las emisiones y cumplirá los requisitos de combustión más exigentes.The present invention provides a method for control various parameters of primary air and air injection secondary, and a device to perform said method that will improve considerably the efficiency of the combustion process, which reduce emissions and meet combustion requirements more demanding.

Detailed description of the invention

En las siguientes figuras se ilustran varios ejemplos de posible ejecución según la presente invención.The following figures illustrate several Examples of possible execution according to the present invention.

La figura 1 muestra una vista en sección transversal de una caldera con horno integrante o dispositivo de incineración dotado de un cuerpo de desplazamiento o prisma [5] según la invención.Figure 1 shows a sectional view cross section of a boiler with integral oven or incineration equipped with a displacement body or prism [5] according to the invention.

La figura 2 muestra un fragmento de un sistema de incineración según la descripción anterior y ángulos formados por las paredes interiores de la cámara de post-combustión.Figure 2 shows a fragment of a system incineration according to the description above and angles formed through the inner walls of the chamber of post-combustion

La figura 3 muestra una vista en sección transversal de dos disposiciones de boquillas ambas en línea, con boquillas [42], [43] alternas y opuestas que presentan un diámetro de sección transversal diferente.Figure 3 shows a sectional view cross-section of two nozzle arrangements both in line, with alternate and opposite nozzles [42], [43] having a diameter of different cross section.

La figura 4 muestra una vista en sección transversal de un cuerpo de desplazamiento [5] dotado de tubos [47], [48], [49] concéntricos que son conductos de suministro para guiar el aire secundario a las diferentes zonas por el ancho del sistema de incineración.Figure 4 shows a sectional view transverse of a displacement body [5] equipped with tubes [47], [48], [49] concentric which are supply conduits to guide the secondary air to the different zones by the width of the system Incineration

La figura 5 muestra una vista tridimensional de una caldera con horno integrante que comprende un ejemplo de un par de filas de boquillas [71] y [72] que se han divido en tres secciones [73], [74] y [75] según la invención.Figure 5 shows a three-dimensional view of a boiler with integral oven comprising an example of a pair of rows of nozzles [71] and [72] that have been divided into three Sections [73], [74] and [75] according to the invention.

La figura 6 muestra una vista tridimensional de una caldera con horno integrante que comprende un ejemplo de una disposición de sensores de temperatura [SA1], [SA2], [SA3], [SB1], [SB2], [SB3], situados cada uno por encima de una zona definida por las boquillas [A1], [A2], [A3], [B1], [B2] y [B3] seccionadas.Figure 6 shows a three-dimensional view of a boiler with integral oven comprising an example of a temperature sensor arrangement [SA1], [SA2], [SA3], [SB1], [SB2], [SB3], each located above an area defined by the nozzles [A1], [A2], [A3], [B1], [B2] and [B3] sectioned.

Las figuras 7a y 7b demuestran un método según la invención para corregir desajustes de temperatura debido al valor calorífico alto y bajo de los residuos y en función del perfil de desprendimiento de calor.Figures 7a and 7b demonstrate a method according to the invention to correct temperature mismatches due to high and low calorific value of the waste and depending on the profile of heat release.

La figura 8 muestra una vista en sección transversal de una caldera con horno integrante o dispositivo de incineración dotado de un cuerpo de desplazamiento o prisma [5] según la invención, que presenta las mismas características y referencias que la figura 1a.Figure 8 shows a sectional view cross section of a boiler with integral oven or incineration equipped with a displacement body or prism [5] according to the invention, which has the same characteristics and references that figure 1a.

La figura 9 muestra una vista tridimensional de una caldera con horno integrante que comprende un ejemplo de una disposición de sensores de temperatura [SA1], [SA2], [SA3], [SB1], [SB2], [SB3], y una parrilla suministrada con varias zonas de inyección de aire primario, en función del número de elementos de parrilla y el ancho de la instalación [R1R…R5R], [R1C…R5C] y [R1L…R5L].Figure 9 shows a three-dimensional view of a boiler with integral oven comprising an example of a temperature sensor arrangement [SA1], [SA2], [SA3], [SB1], [SB2], [SB3], and a grill supplied with several areas of primary air injection, depending on the number of elements of grill and installation width [R1R ... R5R], [R1C ... R5C] and [R1L ... R5L].

Un dispositivo y método de combustión puede usar un sistema de inyección de aire secundario específico en el centro de la zona de combustión, inmediatamente en la salida de la cámara de combustión y antes de entrar en la cámara de post-combustión, y controlado por al menos uno de los siguientes parámetros: flujo, turbulencia, volumen, composición, velocidad o temperatura. El aire secundario se suministra a las corrientes de gas de combustión divididas "A" y "B" (véase la figura 1), a través de un conducto de suministro de aire secundario [12], [13], [14] a varias admisiones de boquillas [30] y [31] en la pared anterior [6] y posterior [7] de la caldera con horno integrante y en ambos lados del cuerpo de desplazamiento [5].A combustion device and method can use a specific secondary air injection system in the center from the combustion zone, immediately at the exit of the chamber of combustion and before entering the chamber of post-combustion, and controlled by at least one of The following parameters: flow, turbulence, volume, composition, speed or temperature. The secondary air is supplies the combustion gas streams divided "A" and "B" (see Figure 1), through a conduit of secondary air supply [12], [13], [14] to various admissions of nozzles [30] and [31] in the anterior wall [6] and posterior [7] of the boiler with integral oven and on both sides of the body of displacement [5].

El objetivo de la presente invención es optimizar el proceso de combustión en un sistema de incineración y asegurar una combustión completa de los gases de combustión para cumplir los requisitos de la directriz de la EU (2000/076) y aumentar el rendimiento y vida útil de los componentes de la parte de presión del dispositivo de incineración. El uso de este nuevo sistema de inyección de aire secundario controlado lleva a una mezcla más efectiva entre el oxígeno suministrado por el aire secundario y los gases de combustión y aumentará el rendimiento de combustión. Como consecuencia, dicho método y dispositivo da como resultado una zona de quemado de los gases de combustión mucho más corta y claramente definida en la cámara de post-combustión de la caldera con horno integrante, algunos metros por encima del cuerpo de desplazamiento. Los parámetros enumerados pueden ajustarse según los requisitos del proceso de incineración. Adicionalmente, una geometría adecuada de la caldera con horno integrante puede contribuir a una velocidad y distribución del flujo de gas más uniforme y evitar la recirculación del gas de combustión o zonas muertas por todas las diferentes secciones de la caldera con horno integrante. Por tanto, la caldera con horno integrante presenta una sección de transición doble de tipo Venturi entre la cámara de combustión y post-combustión que también estimula la mezcla de los flujos "A" y "B" de gas de combustión parciales con el aire secundario inyectado. La mejora de la mezcla de aire secundario y los gases de combustión aumentan la eficacia del proceso de combustión.The objective of the present invention is optimize the combustion process in an incineration system and ensure complete combustion of combustion gases to meet the requirements of the EU guideline (2000/076) and increase performance and lifetime of part components of pressure of the incineration device. The use of this new secondary controlled air injection system leads to a most effective mixture between oxygen supplied by air secondary and combustion gases and will increase the performance of combustion. As a consequence, said method and device gives as result a burning zone of combustion gases much more short and clearly defined in the chamber of post-combustion of the boiler with integral oven, a few meters above the displacement body. The Listed parameters can be adjusted according to the requirements of the incineration process Additionally, a suitable geometry of the boiler with integral oven can contribute to a speed and more uniform gas flow distribution and avoid recirculation of flue gas or dead zones for all different sections of the boiler with integral oven. So, the boiler with integral oven has a transition section double Venturi type between the combustion chamber and post-combustion that also stimulates the mixture of the "A" and "B" flows of partial combustion gas with secondary air injected. The improvement of the air mixture secondary and combustion gases increase the efficiency of combustion process

Un dispositivo para la incineración de residuos (figura 1) puede suministrar aire secundario a través de un conducto de aire secundario [12], [13], [14] que termina en varias boquillas [30], [31] situadas inmediatamente en la salida de la cámara de combustión [3] y antes de entrar en la cámara de post-combustión [4], con control de aire secundario mediante al menos uno de los parámetros: flujo, turbulencia, velocidad, volumen, composición y temperatura.A device for waste incineration (figure 1) can supply secondary air through a secondary air duct [12], [13], [14] ending in several nozzles [30], [31] located immediately at the exit of the combustion chamber [3] and before entering the chamber post-combustion [4], with secondary air control by at least one of the parameters: flow, turbulence, speed, volume, composition and temperature.

Un dispositivo de este tipo puede proporcionar aire secundario a través de la conducción de aire secundario [12], [13], [14] a boquillas [30], [31] que atraviesan la pared anterior [6] y posterior [7] de la caldera con horno integrante y la pared anterior y posterior del cuerpo de desplazamiento (figura 1a). Una importante ventaja de este diseño de inyección de aire secundario es la mejora de la mezcla de gas de combustión gracias a la reducción de la profundidad de penetración necesaria del chorro de aire secundario a aproximadamente ¼ de la profundidad de la caldera con horno integrante original. La inyección de aire secundario a través de un gran número de boquillas más pequeñas con flujo de aire individual más bajo permite un calentamiento mucho más rápido del aire secundario a la temperatura de reacción necesaria para la oxidación de CO (aproximadamente 600ºC).Such a device can provide secondary air through secondary air conduction [12], [13], [14] to nozzles [30], [31] that cross the anterior wall [6] and later [7] of the boiler with integral oven and wall anterior and posterior of the displacement body (figure 1a). A Important advantage of this secondary air injection design is the improvement of the combustion gas mixture thanks to the reduction of the necessary penetration depth of the jet secondary air at approximately ¼ of the boiler depth with original integral oven. Secondary air injection to through a large number of smaller nozzles with flow of Lower individual air allows much faster heating of the secondary air at the reaction temperature necessary for the CO oxidation (approximately 600 ° C).

Dicho dispositivo puede usar conducción de suministro de aire secundario compuesta de al menos dos o más conductos circulares concéntricos. Esto permite el suministro de diferentes flujos de aire secundario a través de una sola conducción de suministro. Dos o más conductos concéntricos permiten flujos de aire secundario controlados de manera independiente a zonas individuales por el ancho de la cámara de post-combustión, por ejemplo, correspondientes a las diferentes vías de parrilla (figura 4).Said device may use conduction of secondary air supply composed of at least two or more concentric circular ducts. This allows the supply of different secondary air flows through a single Supply driving Two or more concentric ducts allow secondary air flows independently controlled at individual zones by the width of the chamber of post-combustion, for example, corresponding to the different grill tracks (figure 4).

Un ejemplo de un dispositivo y método del control de varios parámetros para la inyección de aire secundario según la invención se ilustra en la figura 1. El aire secundario se inyecta de manera óptima directamente en el flujo de gases residuales, en la salida de la cámara de combustión y en la entrada de la cámara de post-combustión. El aire secundario se inyecta en las corrientes "A" y "B" de gas de combustión divididas a través de un conducto de suministro de aire secundario [12], [13], [14] que lleva a varias boquillas [30], [31] situadas en la pared anterior y posterior de la caldera con horno integrante y en ambos lados del cuerpo de desplazamiento [5]. Según la figura 1, la pared de membrana posterior [7] y anterior [6] de la caldera con horno integrante y la pared de membrana [19] del cuerpo de desplazamiento [5] están dotadas de materiales refractarios a través de las cuales pasan una serie de boquillas [30], [31].An example of a device and method of Multi-parameter control for secondary air injection according to the invention is illustrated in figure 1. The secondary air is optimally injected directly into the gas flow residuals, at the combustion chamber outlet and at the entrance of the post-combustion chamber. Secondary air it is injected into streams "A" and "B" of gas combustion divided through an air supply duct secondary [12], [13], [14] leading to several nozzles [30], [31] located on the front and rear wall of the boiler with oven integral and on both sides of the displacement body [5]. According Figure 1, the posterior membrane wall [7] and anterior [6] of the boiler with integral oven and membrane wall [19] of the body displacement [5] are equipped with refractory materials to through which they pass a series of nozzles [30], [31].

El oxígeno total introducido en la caldera con horno integrante tal como se describe en la presente memoria como aire primario y secundario puede determinarse por el contenido de oxígeno de los gases de combustión. El oxígeno introducido de esta manera se distribuye entre los sistemas de admisión secundario y primario según los métodos de la técnica. El aire primario y secundario de distribución puede atenuarse monitorizando la temperatura en las secciones A y B de flujo de gas tal como se describe más adelante.Total oxygen introduced into the boiler with integral oven as described herein as primary and secondary air can be determined by the content of oxygen from flue gases. The oxygen introduced from this way is distributed between secondary admission systems and primary according to the methods of the art. Primary air and secondary distribution can be attenuated by monitoring the temperature in sections A and B of gas flow as describe later.

Puede instalarse una medición de temperatura de gas de combustión en una caldera con horno integrante tal como se describe en la presente memoria, algunos metros por encima de la salida de las dos corrientes "A" y "B" de gas de combustión para medir la temperatura real para cada sección de flujo. En un aspecto de la invención, el propósito de esta medición de temperatura es mantener, durante el proceso de combustión, casi la misma temperatura de gas de combustión (aproximadamente 1000ºC) en la sección "A" anterior que en la sección "B" posterior, mediante un flujo de aire secundario variable. Como consecuencia, cuando se observa un aumento de temperatura del gas de combustión en la sección "A", aumenta el flujo de aire secundario para la sección "A" hasta que el perfil de temperatura uniforme se reestablece automáticamente. Al mismo tiempo, el flujo de aire secundario para la sección "B" se reduce para mantener el flujo de aire secundario total constante, a menos que se observe un aumento de temperatura general en ambas secciones por el que se aumenta el flujo de aire secundario total.A temperature measurement of flue gas in a boiler with integral oven as described herein, a few meters above the output of the two streams "A" and "B" of gas combustion to measure the actual temperature for each section of flow. In one aspect of the invention, the purpose of this measurement of temperature is to maintain, during the combustion process, almost the same flue gas temperature (approximately 1000 ° C) in section "A" earlier than in section "B" later, by means of a variable secondary air flow. How Consequently, when an increase in gas temperature is observed of combustion in section "A", increases the air flow secondary for section "A" until the profile of Uniform temperature is automatically restored. The same time, the secondary air flow for section "B" is reduces to keep the total secondary air flow constant, to unless a general temperature increase is observed in both sections by which secondary air flow is increased total.

La medición de temperatura puede vincularse a la capacidad del sistema de inyección de aire secundario para responder a condiciones de horno modificadas tales como un desplazamiento en el perfil de desprendimiento de calor en la parrilla. Por ejemplo, cuando un residuo de alto valor calorífico entra de repente en el horno, la combustión del residuo se iniciará en el primer elemento de la parrilla y la temperatura del gas de combustión en la sección A se elevará por encima del punto fijado de temperatura, desplazando de esta manera el perfil de desprendimiento de calor hacia la tolva de alimentación. El punto fijado puede ser cualquier temperatura definida por el usuario. El punto fijado de temperatura puede ser un valor en el intervalo de 900 a 1100ºC, de 950 a 1050ºC, de 920 a 1020ºC, de 970 a 1070ºC, de 980 a 1080ºC, de 970 a 1030ºC, de 980 a 1020ºC o 990 a 1010ºC. El sistema reconoce la sobre-temperatura y el desajuste de temperatura y reacciona según lo descrito anteriormente. Un proceso similar, pero en la dirección opuesta se producirá cuando se introduzca un residuo de bajo valor calorífico y se retarde la combustión en la parrilla. Esto se ejemplifica en la figura 7a en la que un sensor de temperatura [91], [92] se coloca en cada una de las corrientes de gas de combustión por encima del cuerpo de desplazamiento [5]. Cuando un residuo de alto valor calorífico [93] entra en el horno, la temperatura del gas en la corriente A de combustión aumenta, elevándose la temperatura detectada por el sensor [91] situada sobre la corriente A por encima del punto fijado. El aumento de la temperatura y del desajuste hacen que se inyecte más aire secundario desde las boquillas por debajo de la corriente de aire más caliente [94], y también que se inyecte menos aire secundario desde las boquillas por debajo de la corriente de aire más
frío [95].The temperature measurement can be linked to the ability of the secondary air injection system to respond to modified oven conditions such as a shift in the heat release profile in the grill. For example, when a residue of high calorific value suddenly enters the oven, the combustion of the residue will start at the first element of the grill and the temperature of the combustion gas in section A will rise above the set temperature point , thus displacing the heat release profile towards the feed hopper. The set point can be any user defined temperature. The set temperature point may be a value in the range of 900 to 1100 ° C, 950 to 1050 ° C, 920 to 1020 ° C, 970 to 1070 ° C, 980 to 1080 ° C, 970 to 1030 ° C, 980 to 1020 ° C or 990 to 1010 ° C . The system recognizes over-temperature and temperature mismatch and reacts as described above. A similar process, but in the opposite direction will occur when a low calorific value residue is introduced and combustion is retarded in the grill. This is exemplified in Figure 7a in which a temperature sensor [91], [92] is placed in each of the flue gas streams above the displacement body [5]. When a high calorific value residue [93] enters the furnace, the temperature of the gas in the combustion stream A increases, the temperature detected by the sensor [91] above the current A rising above the set point. The increase in temperature and mismatch causes more secondary air to be injected from the nozzles below the hottest air stream [94], and also that less secondary air is injected from the nozzles below the more air stream
cold [95].

En la figura 7b, cuando un residuo de valor calorífico más bajo [96] entra en el horno tal como se describe en la presente memoria, el perfil de desprendimiento de calor se aleja ligeramente de la tolva y se desplaza hacia la salida [901]. Existe un ligero incremento de la temperatura del gas en la corriente B de combustión, de manera que se aumenta la temperatura detectada por el sensor [92] colocado sobre la corriente B por encima del punto fijado. El incremento de la temperatura y el desajuste hacen que se inyecte más aire secundario desde las boquillas por debajo de la corriente de aire más caliente [97], y también que se inyecte menos aire secundario desde las boquillas por debajo de la corriente de aire más frío [98].In Figure 7b, when a value residue Lower calorific [96] enters the oven as described in the present report, the heat release profile moves away slightly from the hopper and moves towards the exit [901]. Exists a slight increase in gas temperature in stream B of combustion, so that the temperature detected by the sensor [92] placed on the current B above the point set. The increase in temperature and mismatch make it inject more secondary air from the nozzles below the warmer air stream [97], and also less injected secondary air from the nozzles below the flow of colder air [98].

La detección de la temperatura en las secciones A y B de flujo de gas puede emplearse como una indicación previa del tipo de residuo que entra en el horno, y puede conectarse al control de proceso de la velocidad de parrilla y la distribución de aire primario a lo largo de los diferentes elementos de parrilla. Por ejemplo, como en la figura 7a, cuando un residuo de alto valor calorífico [93] entra en un horno como el dado a conocer en la memoria presente, la combustión del residuo se iniciará en el primer elemento de la parrilla y el perfil de desprendimiento de calor de la parrilla se desplazará hacia el extremo de entrada (tolva) de residuos [99] de la parrilla. La consecuencia es que el residuo se incinerará hacia el extremo de entrada de residuos [99] de la parrilla. Según la invención, el desplazamiento o el perfil de desprendimiento de calor se detecta por el sensor de temperatura de gas de combustión en la sección A [91] que se elevaría por encima del punto de temperatura fijado. El punto de temperatura fijado puede ser cualquier temperatura definida tal como se ha descrito anteriormente. El sistema detecta la sobre-temperatura y reconoce el desajuste de temperatura entre la sección A y la sección B, y reacciona disminuyendo el suministro de aire primario por debajo o próximo al residuo de alto valor calorífico [R1 a R2] para desplazar el perfil de desprendimiento de calor de vuelta hacia la región de la cámara de post-combustión. Al mismo tiempo, el flujo de aire primario en las posiciones restantes de la parrilla [R3 a R5] aumenta para mantener el flujo de aire primario total constante. Un proceso similar, pero en la dirección opuesta se producirá cuando se introduzca un residuo de bajo valor calorífico, y se retarde la combustión en la parrilla, desplazándose de esta manera el perfil de desprendimiento de calor en la dirección de la salida [901] de residuos (figura 7b).Temperature detection in sections A and B gas flow can be used as a previous indication of the type of waste that enters the oven, and can be connected to the process control of grill speed and distribution of Primary air along the different grill elements. For example, as in Figure 7a, when a high value residue calorific [93] enters a furnace as disclosed in the present memory, the combustion of the residue will begin in the first Grill element and heat release profile of the grill will move towards the inlet end (hopper) of waste [99] from the grill. The consequence is that the residue is will incinerate towards the waste entry end [99] of the grill. According to the invention, the displacement or the profile of heat shedding is detected by the temperature sensor of flue gas in section A [91] that would rise above of the set temperature point. The set temperature point it can be any defined temperature as described previously. The system detects the over-temperature and recognizes the mismatch of temperature between section A and section B, and reacts decreasing the primary air supply below or near the high calorific value residue [R1 to R2] to displace the profile heat shedding back towards the chamber region post-combustion At the same time, the flow of primary air in the remaining grill positions [R3 to R5] increases to keep the total primary air flow constant. A similar process, but in the opposite direction will occur when a residue of low calorific value is introduced, and the combustion on the grill, thus displacing the profile of heat shedding in the direction of the exit [901] of waste (figure 7b).

Tal como se ha descrito anteriormente, las boquillas para inyectar aire secundario se sitúan en dos pares de filas, cada fila en una pared opuesta. Un par de paredes se forma mediante la pared anterior interior de la caldera con horno integrante y la pared del cuerpo de desplazamiento opuesta; otro par de paredes se forma mediante la pared posterior interior de la caldera con horno integrante y la pared del cuerpo de desplazamiento opuesta. Según un aspecto de la invención, cada fila de boquillas de aire secundario se divide en dos o más segmentos, comprendiendo cada segmento dos o más boquillas de tal manera que el flujo de aire a través de cualquier segmento puede ser el mismo o diferente del de los segmentos directamente adyacentes. Un flujo de aire en un segmento puede controlarse por una o más válvulas, modulando uno o más ventiladores de aire, controlando los diámetros de boquilla dentro de un intervalo determinado, o una combinación de todo esto. Pertenece al alcance de la invención el hecho de que los diámetros de las boquillas que pertenecen a un segmento son las mismas o tienen alternativamente diferentes tamaños tales como lo mostrado en la figura 3. Pertenece al alcance de la invención el hecho de que los diámetros de las boquillas que pertenecen a un segmento se sitúen opuestos a las boquillas del mismo diámetro en la pared opuesta correspondiente. Pertenece también al alcance de la invención el hecho de que los diámetros de las boquillas que pertenecen a un segmento se sitúen opuestos a las boquillas de diferente tamaño en la pared opuesta correspondiente. Cuando se sitúan boquillas opuestas de un diámetro diferente, pertenece al alcance de la invención el hecho de que las boquillas de diámetro pequeño se sitúen opuestas a las boquillas que presentan diámetros mayores.As described above, the nozzles for injecting secondary air are placed in two pairs of rows, each row on an opposite wall. A pair of walls is formed through the inside front wall of the boiler with oven member and body wall of opposite displacement; another pair of walls is formed by the inner back wall of the boiler with integral oven and sliding body wall opposite. According to one aspect of the invention, each row of nozzles Secondary air is divided into two or more segments, comprising each segment two or more nozzles such that the air flow through any segment it can be the same or different from of the directly adjacent segments. An air flow in a segment can be controlled by one or more valves, modulating one or more air fans, controlling the nozzle diameters within a certain interval, or a combination of all this. The fact that the diameters belong to the scope of the invention of the nozzles that belong to a segment are the same or they have alternately different sizes such as shown in Figure 3. It belongs to the scope of the invention that the diameters of the nozzles that belong to a segment are stand opposite to the nozzles of the same diameter in the wall corresponding opposite. It also belongs to the scope of the invention the fact that the diameters of the nozzles that belong to a segment stand opposite to the nozzles of different size on the corresponding opposite wall. When placed opposite nozzles of a different diameter, belongs to scope of the invention the fact that the diameter nozzles small stand opposite to the nozzles that have diameters greater.

En la figura 5 se proporciona un ejemplo de una caldera con horno integrante que comprende filas de boquillas de aire secundario divididas en tres segmentos. La figura 5 muestra un par de filas de boquillas secundarias [71], [72] divididas en tres segmentos independientes [73], [74], [75]. El control del aire secundario para los mismos se consigue mediante una válvula [77] que controla el flujo de aire hacia cada segmento, y una válvula [78] que controla el flujo de aire hacia cada fila de boquillas.An example of a boiler with integral oven comprising rows of nozzles secondary air divided into three segments. Figure 5 shows a pair of rows of secondary nozzles [71], [72] divided into three independent segments [73], [74], [75]. Air control secondary to them is achieved by a valve [77] which controls the air flow to each segment, and a valve [78] that controls the air flow to each row of nozzles.

Según un aspecto de la invención, se instala una disposición de sensores de temperatura algunos metros por encima de la salida de las dos secciones "A" y "B" de flujo de gas para medir la temperatura real para cada sección de flujo. Según otro aspecto de la invención, el número de sensores de temperatura instalados es igual al número de segmentos en los que se divide cada par de filas de boquillas. Según otro aspecto de la invención, la disposición de sensores situados en cada una de las secciones "A" y "B" de flujo de gas, de tal manera que cada sensor se sitúa por encima y próximo a una zona definida por un segmento de boquillas a lo largo de una pared, el segmento correspondiente de boquillas a lo largo de la pared opuesta y la distancia entre las filas de boquillas. Para los propósitos de este documento, la zona definida por un segmento de boquillas a lo largo de una pared, el segmento correspondiente de boquillas a lo largo de la pared opuesta y la distancia entre las filas de boquillas se conoce como la "zona de inyección de segmento". La figura 6 muestra un ejemplo de una caldera con horno integrante según la presente invención que presenta una disposición de sensores de temperatura [81] situada por encima del cuerpo de desplazamiento [5]. Las zonas de inyección de segmentos tal como se describen anteriormente están marcadas [A1], [A2], y [A3] definidas por los segmentos de boquilla [73], [74], [75]. Los sensores de temperatura [SA1], [SA2], y [SA3] se sitúan por encima y próximos a las zonas de inyección de segmentos [A1], [A2], y [A3] respectivas. Una disposición similar de sensores de temperatura [SB1], [SB2], y [SB3] se sitúa por encima y próxima a las zonas de inyección de segmentos del otro canal ("B"), marcadas dichas zonas de inyección de segmentos con [B1], [B2], y [B3]. La "proximidad" de las zonas de inyección de segmentos puede determinarse extrapolando las posiciones y tamaños de las zonas de inyección de segmentos en la entrada estrechada de la cámara de post-combustión a la sección transversal de la cámara de post-combustión. Esta extrapolación se realiza empleando métodos de la técnica.According to one aspect of the invention, a temperature sensor arrangement a few meters above the output of the two sections "A" and "B" of gas flow to measure the actual temperature for each flow section. According Another aspect of the invention, the number of temperature sensors installed is equal to the number of segments into which it is divided each pair of rows of nozzles. According to another aspect of the invention, the arrangement of sensors located in each of the sections "A" and "B" gas flow, such that each sensor it is located above and next to an area defined by a segment of nozzles along a wall, the corresponding segment of nozzles along the opposite wall and the distance between the rows of nozzles For the purposes of this document, the area defined by a segment of nozzles along a wall, the corresponding segment of nozzles along the opposite wall and the distance between the rows of nozzles is known as the "segment injection zone". Figure 6 shows an example of a boiler with integral oven according to the present invention which presents a temperature sensor arrangement [81] located above the displacement body [5]. Injection zones of segments as described above are marked [A1], [A2], and [A3] defined by the nozzle segments [73], [74], [75]. The temperature sensors [SA1], [SA2], and [SA3] are placed above and near the segment injection zones [A1], [A2], and [A3] respectively. A similar arrangement of sensors of temperature [SB1], [SB2], and [SB3] is above and near to the segment injection zones of the other channel ("B"), said segment injection zones marked with [B1], [B2], and [B3] The "proximity" of segment injection zones can be determined by extrapolating the positions and sizes of the segment injection zones at the narrow entrance of the post-combustion chamber to cross section of the post-combustion chamber. This extrapolation It is performed using technique methods.

Un control preciso de la temperatura del aire en la cámara de post-combustión es importante para minimizar los efectos de la corrosión, escorificación e incrustaciones. Los inventores han descubierto que existen diferencias de temperatura dentro de cada sección de la cámara de post-combustión, por ejemplo la temperatura en la sección A puede que sea más caliente en el centro comparada con los bordes. Los inventores han descubierto que las diferencias pueden modularse parcial o totalmente cambiando la tasa de inyección (flujo) de aire secundario en la región por debajo de la diferencia de temperatura local, conduciendo así a una reducción en la corrosión, escorificación e incrustaciones en la cámara de post-combustión y en la caldera. En otro aspecto de la invención cada par de filas de boquillas se divide en uno o más segmentos, tal como se ha descrito anteriormente, y cada sensor de temperatura de la disposición se sitúa por encima y próximo a cada zona de inyección de segmentos; en esta disposición, la temperatura detectada por cada sensor determina la tasa a la que el aire se inyecta por los segmentos o boquillas correspondientes. Por ejemplo, en la figura 6, el flujo de aire de las boquillas [74] en una zona de inyección de segmentos [A2] indicada se determina mediante la lectura del sensor [SA2]; el flujo de aire de las boquillas [73] en una zona de inyección de segmentos [A1] indicada se determina mediante la lectura del sensor [SA1]; el flujo de aire de las boquillas [75] en una zona de inyección de segmentos [A3] indicada se determina mediante la lectura del sensor [SA3]. Los investigadores averiguaron de manera inesperada que las fluctuaciones de temperatura local en la cámara de post-combustión podían modularse por la posición y tasa a la que el aire secundario se introduce en la caldera de horno integrante (en otras palabras el flujo de aire secundario). Este descubrimiento inesperado ha supuesto que el efecto de las paredes de la caldera con horno integrante enfriadas puede compensarse. Además, puede compensarse cualquier desnivel de temperatura en la cámara de post-combustión debido a la carga heterogénea a lo largo de las vías de la parrilla provocada, por ejemplo, por la presencia de material de alto valor calorífico en los bordes de la parrilla, o por una masa mayor de material en el centro de la parrilla.Precise control of the air temperature in the post-combustion chamber is important for minimize the effects of corrosion, scorching and scale. The inventors have discovered that they exist temperature differences within each section of the chamber post-combustion, for example the temperature in the section A may be hotter in the center compared to edges. The inventors have discovered that differences can modulate partially or totally by changing the injection rate (flow) of secondary air in the region below the difference local temperature, thus leading to a reduction in corrosion, scorching and encrustation in the chamber of post-combustion and in the boiler. In another aspect of the invention each pair of rows of nozzles is divided into one or more segments, as described above, and each sensor of temperature of the arrangement is above and next to each segment injection zone; in this arrangement, the temperature detected by each sensor determines the rate at which the air is injected by the corresponding segments or nozzles. By example, in figure 6, the air flow of the nozzles [74] in an indicated segment injection zone [A2] is determined by reading the sensor [SA2]; the air flow of the nozzles [73] in a segment injection zone [A1] indicated it is determined by reading the sensor [SA1]; air flow of the nozzles [75] in a segment injection zone [A3] indicated is determined by reading the sensor [SA3]. The researchers unexpectedly found out that local temperature fluctuations in the chamber of post-combustion could be modulated by position and rate at which secondary air is introduced into the furnace boiler integral (in other words the secondary air flow). This unexpected discovery has meant that the effect of the walls of the boiler with cooled integral oven can be compensated. In addition, any temperature difference in the temperature can be compensated. post-combustion chamber due to load heterogeneous along the grill tracks caused by for example, by the presence of high calorific value material in the edges of the grill, or by a greater mass of material in the center of the grill.

Los inventores han descubierto adicionalmente que las diferencias de temperatura dentro de cada sección de la cámara de post-combustión tal como se ha descrito anteriormente pueden modularse parcial o completamente cambiando el flujo de aire primario en la zona por debajo de la diferencia de temperatura local. Esto se ilustra en la figura 9 que ilustra una vista tridimensional de una caldera con horno integrante según la presente invención que presenta un cuerpo de desplazamiento [5] y una disposición de sensores de temperatura [SA1], [SA2], [SA3], [SB1], [SB2] y [SB3]. La entrada de aire primario puede controlarse a lo largo de diferentes elementos de parrilla [R1] a [R5] y por el ancho de la parrilla [R_R], [R_C] y [R_L]. En una realización de la invención, el horno comprende una matriz bidimensional de zonas de entrada de aire primario, a lo largo de la parrilla y por el ancho de la parrilla. En otra realización de la presente invención, el cambio de temperatura detectado por la disposición de sensores de temperatura en la cámara de post-combustión influye en el flujo de aire primario por el ancho de la parrilla. En otra realización de la invención, un sensor de temperatura que indica un aumento de la temperatura provoca una reducción en el flujo de una o más zonas de entrada de flujo de aire primario situadas por debajo de la posición de dicho sensor. Por ejemplo, si un sensor [SA1] detectara un aumento de temperatura, la zona de entrada de aire primario correspondiente situada por debajo [SA1] respondería reduciendo el flujo de aire [R1L] y/o [R2L] y/o [R3L]. El flujo de aire en las zonas de entrada de aire primario restante se aumenta para mantener el suministro de aire total correcto.The inventors have further discovered that the temperature differences within each section of the post-combustion chamber as described previously they can be partially or completely modulated by changing the primary air flow in the area below the difference of local temperature This is illustrated in Figure 9 illustrating a three-dimensional view of a boiler with integral oven according to the present invention presenting a displacement body [5] and an arrangement of temperature sensors [SA1], [SA2], [SA3], [SB1], [SB2] and [SB3]. The primary air intake can be controlled along different grill elements [R1] to [R5] and by the grill width [R_R], [R_C] and [R_L]. In an embodiment of the invention, the oven comprises a two-dimensional array of areas of primary air inlet, along the grill and by the width Of the grill. In another embodiment of the present invention, the temperature change detected by the sensor arrangement of temperature in the post-combustion chamber influences in the primary air flow through the width of the grill. In other embodiment of the invention, a temperature sensor indicating a temperature rise causes a reduction in the flow of one or more primary airflow inlet zones located below of the position of said sensor. For example, if a sensor [SA1] will detect a temperature rise, the air intake zone corresponding primary below [SA1] would respond reducing the air flow [R1L] and / or [R2L] and / or [R3L]. The flow of air in the remaining primary air intake areas is increased to maintain the correct total air supply.

El dispositivo y método tal como se han dado a conocer en la presente memoria también reducen el potencial de corrosión minimizando la concentración de CO (atmósfera reductora) en el flujo de gas de combustión en presencia de la combinación de HCl, Cl y combinación de Cl.The device and method as given to know here also reduce the potential of corrosion minimizing the concentration of CO (reducing atmosphere) in the flow of combustion gas in the presence of the combination of HCl, Cl and combination of Cl.

Una reducción considerable de arrastre de polvo desde un horno según la invención a la cámara de combustión y post-combustión del dispositivo de incineración se obtiene utilizando este método y dispositivo, ya que se requiere menos aire primario total por debajo de la parrilla. Una ventaja adicional del sistema es que el proceso de combustión se completa totalmente 2-3 m por encima del cuerpo de desplazamiento y no se producen estallidos de llamas en la sección superior de la cámara de post-combustión. La quema casi completa por encima del cuerpo de desplazamiento, la distribución de temperatura del gas de combustión uniforme y la ausencia de capas de gas caliente junto con el arrastre de polvo reducido con los gases de combustión lleva a una reducción de las incrustaciones de las superficies de calentamiento de la caldera con horno integrante. Como la tendencia a las incrustaciones de las superficies de calentamiento de la caldera con horno integrante es mucho menor, puede obtenerse una disminución importante del periodo entre los apagados para la limpieza manual. Por consiguiente, esto da como resultado una reducción del mantenimiento y de los gastos de reparación en general y al mismo tiempo el aumento de la disponibilidad de la instalación.A considerable reduction in dust drag from an oven according to the invention to the combustion chamber and post-combustion of the incineration device is obtained using this method and device, as it is required less total primary air below the grill. An advantage Additional system is that the combustion process is completed totally 2-3 m above the body of displacement and no bursting of flame in the section upper of the post-combustion chamber. Burning almost complete above the displacement body, the uniform flue gas temperature distribution and the absence of layers of hot gas along with dust entrainment reduced with flue gases leads to a reduction in inlay of the heating surfaces of the boiler with integral oven. As the tendency to scale the boiler heating surfaces with integral oven is much smaller, a significant decrease of the period can be obtained between the off for manual cleaning. Therefore this results in a reduction of maintenance and expenses of repair in general and at the same time increasing the installation availability.

La extensión del revestimiento refractario en el primer paso puede reducirse al mínimo absoluto, lo suficiente para cumplir la regla de los dos segundos a 850ºC. Además, como la quema se completa totalmente algunos metros por encima del cuerpo del desplazamiento ya no hay necesidad de proteger las paredes de membrana de la cámara de post-combustión y el primer paso por encima de este nivel.The extent of the refractory lining in the first step can be reduced to the absolute minimum, enough to comply with the two second rule at 850 ° C. Also, like burning it is completely completed a few meters above the body of the displacement there is no need to protect the walls of post-combustion chamber membrane and the First step above this level.

La figura 1 muestra la sección transversal de la caldera con horno integrante, la cámara de combustión y post-combustión de una disposición típica de incinerador, diseñada particularmente para la incineración de residuos sólidos o biomasas, que consiste en un horno [2] con una parrilla [25] de incineración que recibe los materiales sólidos a través de una tolva de alimentación con empujador [1]. Los gases de combustión producidos se conducen en una cámara de combustión [3] y una cámara de post-combustión [4]. Las tolvas [22] por debajo de la parrilla [25] se sitúan para recoger las granzas de la parrilla y sirven al mismo tiempo como canales de suministro de aire primario. El aire primario se suministra a través de varios conductos de aire [23]. Al final de la parrilla [25], las cenizas caen a través de una chimenea [21] a un extractor de cenizas (no mostrado). Los gases de combustión producidos, todavía no quemados completamente, se dividen en dos corrientes mediante un cuerpo de desplazamiento [5] instalado a la entrada de la cámara de post-combustión [4]. Al colocar el cuerpo de desplazamiento [5] en la salida de la cámara de combustión [3] y a la entrada de la cámara de post-combustión [4], el canal de gases de combustión se divide en dos canales "A" y "B" de flujo. El aire secundario se inyecta a través de cuatro filas de boquillas situadas a la entrada de la cámara de post-combustión [4] en la que se sitúa el cuerpo de desplazamiento [5]. El aire secundario se conduce a través de boquillas [30] en la pared posterior [7] y anterior [6] de la caldera con horno integrante así como a través de boquillas [31] del cuerpo de desplazamiento [5]. Los gases de combustión se mezclan con aire secundario, dando como resultado una quema casi completa de los gases de combustión algunos metros por encima del cuerpo de desplazamiento [5] y también dando como resultado llamas más cortas y concentraciones de oxígeno más uniformes. El aire secundario se suministra mediante un ventilador de aire secundario [9] a través de conductos de aire secundario [11] dotados de válvulas de regulación de aire secundario [15] a los conductos de suministro de aire secundario [12], [13], [14] a las boquillas de inyección [30], [31].Figure 1 shows the cross section of the boiler with integral oven, combustion chamber and post-combustion of a typical arrangement of incinerator, particularly designed for the incineration of solid waste or biomass, consisting of an oven [2] with a incineration grill [25] that receives solid materials to through a feed hopper with pusher [1]. The gases of combustion produced are conducted in a combustion chamber [3] and a post-combustion chamber [4]. Hoppers [22] below the grill [25] are placed to collect the pellets of the grill and serve at the same time as supply channels of primary air. Primary air is supplied through several air ducts [23]. At the end of the grill [25], the ashes fall through a chimney [21] to an ash extractor (not shown). The combustion gases produced, not yet burned completely, they are divided into two streams by a body of displacement [5] installed at the entrance of the camera post-combustion [4]. When placing the body of displacement [5] at the combustion chamber outlet [3] and a the post-combustion chamber entrance [4], the flue gas channel is divided into two channels "A" and "B" flow. Secondary air is injected through four rows of nozzles located at the entrance of the chamber of post-combustion [4] in which the body of displacement [5]. Secondary air is conducted through nozzles [30] on the back wall [7] and anterior [6] of the boiler with integral oven as well as through nozzles [31] of the displacement body [5]. The flue gases are mixed with secondary air, resulting in almost complete burning of combustion gases a few meters above the body of displacement [5] and also resulting in shorter flames and more uniform oxygen concentrations. The secondary air is supplied by a secondary air fan [9] through of secondary air ducts [11] equipped with valves secondary air regulation [15] to the supply ducts of secondary air [12], [13], [14] to the injection nozzles [30], [31].

En las figura 3, 4, 5, 6 y 9 se ilustran alternativas y posibles configuraciones de la invención. La figura 3 describe dos conductos de suministro de aire secundario, alineados en paralelo, y boquillas [42], [43] con diámetros de diferentes alternados. Dos boquillas opuestas tienen respectivamente un diámetro grande [43] y un diámetro pequeño [42] para mejorar la mezcla de aire secundario inyectado con los gases de combustión. La figura 4 ilustra el uso de conductos concéntricos [47], [48], [49] diferentes, para suministrar aire secundario al conducto [14]. Debido al hecho de que se proporcionan tres tubos concéntricos [47], [48], [49], tres flujos diferentes de aire secundario pueden controlarse de manera independiente e inyectarse por todo el ancho de la caldera con horno integrante.Figures 3, 4, 5, 6 and 9 are illustrated. alternatives and possible configurations of the invention. The figure 3 describes two secondary air supply lines, aligned in parallel, and nozzles [42], [43] with different diameters alternated Two opposite nozzles respectively have a large diameter [43] and a small diameter [42] to improve the mixture of secondary air injected with combustion gases. The Figure 4 illustrates the use of concentric ducts [47], [48], [49] different, to supply secondary air to the duct [14]. Due to the fact that three concentric tubes are provided [47], [48], [49], three different secondary air flows can be controlled independently and injected across the entire width of the boiler with integral oven.

Claims

1. Method for incinerating solid materials in a device, device comprising:

--: una cámara de post-combustión (4) que puede quemar los gases de combustión producidos a partir de dicha incineración,a post-combustion chamber (4) that can burn the flue gases produced from said incineration,

--: dos pares de filas de boquillas de inyección de aire secundario (30, 31) situadas inmediatamente en la salida de la cámara de combustión y la entrada de la cámara de post-combustión, un par situado en la pared de membrana anterior del horno y la pared del cuerpo de desplazamiento opuesta; otro par situado en la pared de membrana posterior del horno y la pared del cuerpo de desplazamiento opuesta, en las que cada fila de boquillas de inyección de aire secundario se divide en dos o más segmentos (73, 74, 75), comprendiendo cada segmento dos o más boquillas (71, 72) de tal manera que el flujo de aire a través de cualquier segmento puede ser diferente del de los segmentos directamente adyacentes, y en las que cada segmento (73, 74, 75) y segmentos opuestos a los mismos forman pares de segmentos en pares opuestos de filas de boquillas de aire secundario, y una disposición de sensores de temperatura (SA1, SA2, SA3, SB1, SB2, SB3, figuras 8, 11) mide la temperatura en una sección de flujo que corresponde a un par de segmentos,two pairs of rows of secondary air injection nozzles (30, 31) located immediately at the combustion chamber outlet and the post-combustion chamber entrance, a pair located on the anterior membrane wall of the oven and the wall of the body of opposite displacement; another pair located on the wall of Oven back membrane and sliding body wall opposite, in which each row of air injection nozzles Secondary is divided into two or more segments (73, 74, 75), each segment comprising two or more nozzles (71, 72) of such so that the air flow through any segment can be different from that of the directly adjacent segments, and in the that each segment (73, 74, 75) and segments opposite them they form pairs of segments in opposite pairs of rows of nozzles secondary air, and a temperature sensor arrangement (SA1, SA2, SA3, SB1, SB2, SB3, figures 8, 11) measure the temperature in a flow section that corresponds to a pair of segments,

said method comprising the steps of:

2. Device for incinerating solid materials which includes:

--: dos pares de filas de boquillas de inyección de aire secundario (30, 31) situadas inmediatamente en la salida de la cámara de combustión y la entrada de la cámara de post-combustión, un par situado en la pared anterior interior del horno y la pared del cuerpo de desplazamiento opuesta; otro par situado en la pared posterior interior del horno y la pared del cuerpo de desplazamiento opuesta, en las que cada fila de boquillas de inyección de aire secundario se divide en dos o más segmentos (73, 74, 75), comprendiendo cada segmento dos o más boquillas (71, 72) de tal manera que el flujo de aire a través de cualquier segmento puede ser diferente del de los segmentos directamente adyacentes, y en las que cada segmento (73, 74, 75) y segmento opuesto al mismo forman pares de segmentos en pares opuestos de filas de boquillas de aire secundario, y una disposición de sensores de temperatura (SA1, SA2, SA3, SB1, SB2, SB3, figuras 8, 11) está presente para medir la temperatura en una sección de flujo que corresponde a un par de segmentos.two pairs of rows of secondary air injection nozzles (30, 31) located immediately at the combustion chamber outlet and the post-combustion chamber entrance, a pair located on the inside front wall of the oven and the wall of the body of opposite displacement; another pair located on the wall rear oven interior and sliding body wall opposite, in which each row of air injection nozzles Secondary is divided into two or more segments (73, 74, 75), each segment comprising two or more nozzles (71, 72) of such so that the air flow through any segment can be different from that of the directly adjacent segments, and in the that each segment (73, 74, 75) and segment opposite it form pairs of segments in opposite pairs of rows of air nozzles secondary, and a temperature sensor arrangement (SA1, SA2, SA3, SB1, SB2, SB3, figures 8, 11) is present to measure the temperature in a flow section corresponding to a pair of segments

said device configured to: