ES2558052B1 - Biomass burner and procedure to burn biomass in said burner - Google Patents
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- F23K3/10—Under-feed arrangements
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Abstract
Quemador de biomasa y procedimiento para quemar biomasa en dicho quemador.#Reduce el mantenimiento del quemador. El quemador incorpora: una caldera de combustión (2), con una parrilla (3); unos medios de limpieza, que comprenden una rasqueta (14) desplazable linealmente a lo largo de la parrilla (3) para retirar cenizas e incrustaciones de la parrilla (3); una unidad de control (5) para comandar el desplazamiento de la rasqueta (14); y unos medios de suministro de combustible, que incorporan: un acumulador (6), conectado con la cámara de combustión (2), para alojar biomasa recibida desde un depósito exterior; y unos medios de transporte (7) motorizados para transportar la biomasa desde el acumulador (6) hasta la cámara de combustión (2). El procedimiento comprende los pasos de: interrumpir la entrada de biomasa en el acumulador (6); y vaciar la biomasa del acumulador (6) en la cámara de combustión, para evitar retroceso accidental de la llama.Biomass burner and procedure for burning biomass in said burner. # Reduces burner maintenance. The burner incorporates: a combustion boiler (2), with a grill (3); cleaning means, comprising a scraper (14) linearly movable along the grill (3) to remove ashes and inlays from the grill (3); a control unit (5) to command the displacement of the scraper (14); and fuel supply means, incorporating: an accumulator (6), connected to the combustion chamber (2), to accommodate biomass received from an external tank; and motorized transport means (7) to transport the biomass from the accumulator (6) to the combustion chamber (2). The process comprises the steps of: interrupting the entry of biomass into the accumulator (6); and empty the biomass of the accumulator (6) in the combustion chamber, to avoid accidental recoil of the flame.
Description
QUEMADOR DE BIOMASA Y PROCEDIMIENTO PARA QUEMAR BIOMASA EN DICHOBIOMASS BURNER AND PROCEDURE TO BURN BIOMASS IN SAID
QUEMADORBURNER
D E S C R I P C I O ND E S C R I P C I O N
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OBJETO DE LA INVENCIONOBJECT OF THE INVENTION
La presente invention se puede incluir dentro del campo tecnico de la generation de agua caliente para calefaccion o agua caliente sanitaria, en particular, empleando una caldera de 10 combustion.The present invention can be included within the technical field of the generation of hot water for heating or domestic hot water, in particular, using a 10 combustion boiler.
La invention se refiere, de acuerdo con un primer objeto, a un quemador de biomasa para una de dichas calderas de combustion. De acuerdo con un segundo objeto, la invention se refiere a un procedimiento para quemar biomasa en dicho quemador.The invention relates, according to a first object, to a biomass burner for one of said combustion boilers. According to a second object, the invention relates to a process for burning biomass in said burner.
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ANTECEDENTES DE LA INVENCIONBACKGROUND OF THE INVENTION
En el mercado existen en la actualidad multitud de quemadores de biomasa, que forman parte de, o estan configurados para funcionar con, calderas, tanto de production de agua caliente 20 sanitaria como de, preferentemente, calefaccion.In the market there are currently many biomass burners, which are part of, or are configured to work with, boilers, both for the production of domestic hot water and, preferably, heating.
El empleo de biomasa como combustible se esta popularizando gracias a que constituye una fuente de energla limpia y ecologica, asl como de alto poder calorlfico y bajo coste. Existe una gran variedad de productos comerciales de biomasa, por ejemplo, los pellets, cascaras de frutos 25 secos (almendras, por ejemplo), y huesos de otros frutos, como aceitunas. Los productos comerciales de biomasa referidos, debido a su reducido tamano, se pueden transportar facilmente, asl como ser almacenados en tolvas o silos, desde donde, por gravedad, o a traves de conductos motorizados (por ejemplo, husillos), son transportados hacia el quemador, donde son quemados, para producir una llama que calienta un circuito de agua de una caldera de 30 agua caliente sanitaria o de calefaccion.The use of biomass as fuel is becoming popular thanks to the fact that it constitutes a source of clean and ecological energy, as well as high calorific power and low cost. There is a wide variety of commercial biomass products, for example, pellets, nutshells (almonds, for example), and bones of other fruits, such as olives. The referred commercial biomass products, due to their small size, can be easily transported, as well as stored in hoppers or silos, from where, by gravity, or through motorized ducts (for example, spindles), they are transported to the burner , where they are burned, to produce a flame that heats a water circuit of a boiler of domestic hot water or heating.
Sin embargo, los quemadores de biomasa precisan de un elevado mantenimiento, puesto que los productos de biomasa, debido a su configuration granulosa, desprenden gran cantidad deHowever, biomass burners require high maintenance, since biomass products, due to their granular configuration, give off a large amount of
polvo y de partlculas, que ensucian y embozan los diferentes mecanismos que integran el quemador. Asimismo, las cenizas que se producen en la combustion obligan a realizar limpiezas periodicas de la camara de combustion par un buen rendimiento del quemador.dust and particles, which dirty and embozan the different mechanisms that make up the burner. Likewise, the ashes produced in combustion require periodic cleaning of the combustion chamber for good burner performance.
5 DESCRIPCION DE LA INVENCION5 DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invention describe, de acuerdo con un primer objeto de la invention, un quemador de biomasa que evita los inconvenientes anteriormente mencionados, puesto que presenta, tal como se describira seguidamente, de un funcionamiento automatizado, que incorpora una 10 limpieza automatizada programable, tal como se explicara seguidamente. De acuerdo con un segundo objeto de la invencion, se presenta un procedimiento para quemar biomasa con el quemador anteriormente mencionado.The present invention describes, according to a first object of the invention, a biomass burner that avoids the aforementioned drawbacks, since it presents, as will be described below, an automated operation, which incorporates a programmable automated cleaning, such as explained below. According to a second object of the invention, a method for burning biomass with the aforementioned burner is presented.
El quemador de la invencion comprende un chasis, as! como comprende una camara de 15 combustion vinculada al chasis, que a su vez incorpora una parrilla, para quemar la biomasa sobre dicha parrilla. Para controlar el funcionamiento de los componentes del quemador, se dispone adicionalmente de una unidad de control, segun se explicara mas adelante.The burner of the invention comprises a chassis as well! as it comprises a 15 combustion chamber linked to the chassis, which in turn incorporates a grill, to burn the biomass on said grill. To control the operation of the burner components, a control unit is also available, as will be explained later.
Unos medios de suministro de combustible, vinculados al chasis y comandados por la unidad 20 de control, se emplean para disponer la biomasa sobre la parrilla. Los medios de suministro de combustible comprenden: un acumulador de biomasa, en comunicacion con la camara de combustible, para alojar biomasa proveniente de un deposito exterior; un alimentador, comandado por la unidad de control, para permitir o detener el paso de biomasa desde el deposito hacia el alimentador; y medios de transporte motorizados, para trasportar la biomasa 25 desde el acumulador de biomasa hasta la camara de combustion.Fuel supply means, linked to the chassis and commanded by the control unit 20, are used to arrange the biomass on the grill. The fuel supply means comprise: a biomass accumulator, in communication with the fuel chamber, to accommodate biomass from an external tank; a feeder, commanded by the control unit, to allow or stop the passage of biomass from the tank to the feeder; and motorized means of transport, to transport biomass 25 from the biomass accumulator to the combustion chamber.
Asimismo, se dispone de unos medios de suministro de oxlgeno, vinculados al chasis, y comandados por la unidad de control, para suministrar oxlgeno a la camara de combustion. Los medios de suministro de oxlgeno disponen de unos medios de regulation, tambien 30 comandados por la unidad de control, para regular el caudal de los medios de suministro de oxigeno.Likewise, there are means for supplying oxygen, linked to the chassis, and commanded by the control unit, to supply oxygen to the combustion chamber. The oxygen supply means have regulation means, also commanded by the control unit, to regulate the flow of the oxygen supply means.
En la camara de combustion se encuentran unos medios de ignition, para provocar elIn the combustion chamber are some ignition means, to cause the
encendido de una llama en coordination con la unidad de control, los medios de suministro de combustible, los medios de suministro de oxlgeno y los medios de regulation.ignition of a flame in coordination with the control unit, the fuel supply means, the oxygen supply means and the regulation means.
El quemador incorpora ventajosamente unos medios de limpieza, comandados por la unidad 5 de control, que comprenden una rasqueta desplazable a lo largo de la parrilla, para rascar la parrilla y retirar cenizas e incrustaciones.The burner advantageously incorporates cleaning means, commanded by the control unit 5, comprising a movable scraper along the grill, to scratch the grill and remove ashes and encrustations.
Asimismo, el quemador comprende adicionalmente conexiones de red para conectar, a una fuente principal de alimentation de tipo red electrica, la unidad de control, los medios de 10 suministro de combustible, los medios de suministro de oxlgeno, los medios de regulacion y los medios de limpieza.Likewise, the burner additionally comprises network connections for connecting, to a main power supply of the electrical network type, the control unit, the fuel supply means, the oxygen supply means, the regulation means and the means cleaning.
Gracias a la rasqueta desplazable, y al control del quemador por parte de la unidad de control, se tiene un quemador de mantenimiento mas sencillo y funcionamiento automatizado.Thanks to the movable scraper, and the control of the burner by the control unit, you have a simpler maintenance burner and automated operation.
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De acuerdo con un segundo objeto de la invention, se presenta un procedimiento para quemar biomasa empleando el quemador antes referido, que comprende un primer paso de activar coordinadamente los medios de suministro de combustible, los medios de suministro de oxlgeno, los medios de regulacion y los medios de ignition, por medio de la unidad de 20 control, para encender y mantener una llama en la camara de combustion, para llevar a cabo la combustion de la biomasa. El procedimiento de la invencion se caracteriza por que comprende un paso adicional de apagar controladamente la combustion, que comprende una etapa de accionar los medios de transporte, para vaciar, dentro de la camara de combustion, toda la biomasa contenida en el acumulador, con el fin de evitar un retroceso de 25 la llama en caso de encendido accidental.According to a second object of the invention, a method is presented for burning biomass using the aforementioned burner, which comprises a first step of activating in a coordinated manner the fuel supply means, the oxygen supply means, the regulating means and the ignition means, by means of the control unit, to ignite and maintain a flame in the combustion chamber, to carry out the combustion of the biomass. The process of the invention is characterized in that it comprises an additional step of controlling the combustion in a controlled manner, comprising a step of operating the means of transport, to empty, within the combustion chamber, all the biomass contained in the accumulator, with the In order to avoid a flashback of 25 the flame in case of accidental ignition.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Para complementar la description que se esta realizando y con objeto de ayudar a una mejor 30 comprension de las caracterlsticas de la invencion, de acuerdo con un ejemplo preferente de realization practica de la misma, se acompana como parte integrante de dicha descripcion, un juego de dibujos en donde con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, in accordance with a preferred example of practical realization of the same, a set of said description is attached as an integral part of said description. Drawings where the following has been illustrated and not limited to:
Figura 1.- Muestra una vista superior del quemador de biomasa de la invencion.Figure 1.- Shows a top view of the biomass burner of the invention.
Figura 2.- Muestra una vista lateral del quemador de biomasa de la figura 1.Figure 2.- Shows a side view of the biomass burner of figure 1.
5 Figura 3.- Muestra un detalle de la camara de combustion.5 Figure 3.- Shows a detail of the combustion chamber.
REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCIONPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
Seguidamente se presenta, con ayuda de las figuras 1-3 anteriormente descritas, una 10 explication detallada de un ejemplo de realization preferente de la presente invencion.Next, a detailed explanation of an example of preferred embodiment of the present invention is presented with the help of Figures 1-3 described above.
El quemador de biomasa de la presente invencion esta destinado a formar parte de una caldera de biomasa (no representada), que no es objeto de la invencion. El quemador de biomasa comprende un chasis (1) que sirve de soporte al resto de componentes, que seran 15 descritos seguidamente.The biomass burner of the present invention is intended to be part of a biomass boiler (not shown), which is not the subject of the invention. The biomass burner comprises a chassis (1) that supports the rest of the components, which will be described below.
En particular, el quemador comprende adicionalmente una camara de combustion (2), vinculada al chasis (1), destinada a recibir combustible de tipo biomasa, as! como oxlgeno para quemar el combustible, produciendo una llama horizontal. La camara de combustion (2) 20 comprende los siguientes elementos:In particular, the burner additionally comprises a combustion chamber (2), linked to the chassis (1), intended to receive biomass fuel, as well! as oxygen to burn the fuel, producing a horizontal flame. The combustion chamber (2) 20 comprises the following elements:
- una parrilla (3), que es un elemento preferentemente plano, destinado a soportar la biomasa combustible, de modo que la combustion de la biomasa se produce sobre la parrilla- a grill (3), which is a preferably flat element, intended to support the combustible biomass, so that the combustion of the biomass occurs on the grill
(3);(3);
- una entrada de combustible (no representada), para permitir el acceso de biomasa a la- a fuel inlet (not shown), to allow biomass access to the
25 camara de combustion (2); y25 combustion chamber (2); Y
- una entrada de oxlgeno (4), ver figura 3, para permitir el acceso de oxlgeno a la camara de combustion.- an oxygen inlet (4), see figure 3, to allow oxygen access to the combustion chamber.
El quemador de biomasa de la invencion comprende adicionalmente una unidad de control 30 (5) para controlar los componentes del quemador, segun se ira explicando mas adelante. LaThe biomass burner of the invention further comprises a control unit 30 (5) for controlling the burner components, as will be explained later. The
unidad de control (5) puede ser, a modo de ejemplo, un PLC.control unit (5) can be, by way of example, a PLC.
El quemador incorpora un interruptor (no representado) para encendido y apagado, que estaThe burner incorporates a switch (not shown) for on and off, which is
preferentemente conectado a la unidad de control (5). De esta manera, el quemador puede, indistintamente, ser encendido y/o apagado tanto manualmente, cuando un operario acciona el interruptor, asl como por medio de un programa de funcionamiento, a traves de la unidad de control (5).preferably connected to the control unit (5). In this way, the burner can, interchangeably, be switched on and / or off both manually, when an operator operates the switch, as well as through an operating program, through the control unit (5).
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Adicionalmente, se dispone de unos medios de suministro de combustible, que estan comunicados con la entrada de combustible, para suministrar combustible a la camara de combustion (2) a traves de la entrada de combustible. Los medios de suministro de combustible incorporan: un acumulador (6), vinculado al chasis (1), y en comunicacion con 10 la camara de combustion (2), a traves de la entrada de combustible, para alojar sobre la parrilla (3) la biomasa, por ejemplo proveniente de un deposito exterior (no mostrado), por ejemplo, una tolva, un silo, o similar, que no forma parte de la invencion; y medios de transporte (7) motorizados, para trasportar la biomasa desde el acumulador (6) hasta la camara de combustion (2). La unidad de control (5) comanda un alimentador (8) que permite 15 o interrumpe el suministro de biomasa desde el deposito hacia el acumulador (6).Additionally, there are means for supplying fuel, which are communicated with the fuel inlet, to supply fuel to the combustion chamber (2) through the fuel inlet. The fuel supply means incorporate: an accumulator (6), linked to the chassis (1), and in communication with the combustion chamber (2), through the fuel inlet, to accommodate on the grill (3) the biomass, for example from an external tank (not shown), for example, a hopper, a silo, or the like, which is not part of the invention; and motorized means of transport (7), to transport the biomass from the accumulator (6) to the combustion chamber (2). The control unit (5) commands a feeder (8) that allows 15 or interrupts the supply of biomass from the tank to the accumulator (6).
De acuerdo con una realization preferente, mostrada en las figuras, los medios de transporte (7) estan localizados dentro del acumulador (6). En particular, los medios de transporte (7) pueden comprender un husillo motorizado ubicado en el interior del 20 acumulador (6), segun se muestra en las figuras.According to a preferred embodiment, shown in the figures, the transport means (7) are located inside the accumulator (6). In particular, the transport means (7) can comprise a motorized spindle located inside the accumulator (6), as shown in the figures.
El quemador de biomasa incorpora adicionalmente un sensor de carga, que esta localizado en el acumulador (6), asl como esta comunicado con la unidad de control (5), para detectar el estado de carga de biomasa existente en el acumulador (6). En particular, de acuerdo con 25 el ejemplo anteriormente referido, el acumulador (6) puede comprender una embocadura (9) por la que accede la biomasa desde el deposito, donde el sensor de carga esta localizado en la embocadura (9), asl como el sensor de carga comprende un par emisor (10)-receptor (11) de luz ubicados en posiciones opuestas de la embocadura (9). El emisor (10) es un emisor (10) de tipo LED preferentemente, asl como el receptor (11) es preferentemente una 30 fotocelula LED, y estan preferentemente ubicados en posiciones opuestas de la embocadura (9) del acumulador (6).The biomass burner additionally incorporates a load sensor, which is located in the accumulator (6), as well as communicated with the control unit (5), to detect the state of biomass charge existing in the accumulator (6). In particular, according to the above-mentioned example, the accumulator (6) can comprise a mouth (9) through which the biomass is accessed from the tank, where the load sensor is located in the mouth (9), as well as The load sensor comprises a light emitting pair (10) -receptor (11) located at opposite positions of the mouth (9). The emitter (10) is preferably an emitter (10) of the LED type, as well as the receiver (11) is preferably an LED photocell, and are preferably located in opposite positions of the mouth (9) of the accumulator (6).
El sensor de carga mencionado no es un sensor de carga de tipo binario, de los que soloThe mentioned load sensor is not a binary type load sensor, of which only
discriminan entre dos valores, uno de ellos correspondiente a lleno y el otro correspondiente a vaclo, sino que permite distinguir diferentes valores dentro de un rango. En particular, el sensor de carga, por estar conectado con la unidad de control (5), es programable para reconocer un valor umbral superior y un valor umbral inferior, preferentemente 5 preseleccionables. De este modo, cuando la proporcion de luz recibida por el receptor (11), respecto de la luz emitida por el emisor (10), esta por debajo del valor umbral inferior, el sensor de carga transmite a la unidad de control (5) que el acumulador (6) esta lleno de biomasa, asl como, analogamente, cuando la proporcion esta por encima del valor umbral superior, transmite que el acumulador (6) esta vaclo.they discriminate between two values, one of them corresponding to full and the other corresponding to empty, but it allows to distinguish different values within a range. In particular, the load sensor, being connected to the control unit (5), is programmable to recognize a higher threshold value and a lower threshold value, preferably 5 preselectable. Thus, when the proportion of light received by the receiver (11), with respect to the light emitted by the emitter (10), is below the lower threshold value, the load sensor transmits to the control unit (5) that the accumulator (6) is full of biomass, as well as, analogously, when the proportion is above the upper threshold value, it transmits that the accumulator (6) is empty.
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Seguidamente, se explica un ejemplo preferente del funcionamiento del sensor de carga en coordination con la unidad de control (5).Next, a preferred example of the operation of the load sensor in coordination with the control unit (5) is explained.
Normalmente, en el momento de activar el quemador, el acumulador (6) esta vaclo, por lo 15 que no existe biomasa en el acumulador (6), que pueda interrumpir la luz emitida por el emisor (10), de modo que, en teorla, toda la luz procedente del emisor (10) llega al receptor (11). En estas condiciones, la unidad de control (5) ordena el paso de biomasa desde el deposito al acumulador (6), por medio del alimentador (8), asl como desde el acumulador (6) a la camara de combustion (2), a traves de los medios de transporte (7). Para tener en 20 cuenta efectos de suciedad en el sensor de carga, se dispone que, en condiciones practicas, dicha orden se produce cuando la proporcion de luz recibida en el receptor (11), respecto de la que es emitida por el emisor (10), en vez de ser el 100%, es simplemente superior al umbral superior predeterminado, por ejemplo, del 70%, es decir, de 700 partes sobre 1000.Normally, at the time of activating the burner, the accumulator (6) is empty, so there is no biomass in the accumulator (6), which can interrupt the light emitted by the emitter (10), so that, in In theory, all the light coming from the emitter (10) reaches the receiver (11). Under these conditions, the control unit (5) orders the passage of biomass from the tank to the accumulator (6), by means of the feeder (8), as well as from the accumulator (6) to the combustion chamber (2), through the means of transport (7). In order to take into account effects of dirt on the load sensor, it is provided that, under practical conditions, said order is produced when the proportion of light received in the receiver (11), with respect to that emitted by the emitter (10 ), instead of being 100%, it is simply above the predetermined upper threshold, for example, 70%, that is, 700 parts out of 1000.
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El caso opuesto sucede cuando el acumulador (6) se ha llenado de biomasa, con lo cual la biomasa llega hasta la embocadura (9) e interrumpe totalmente la luz del emisor (10), produciendo que, en teorla, la proporcion de luz recibida en el receptor (11) sea cero. En este caso, la unidad de control (5) ordena al alimentador (8) que interrumpa el suministro de 30 biomasa hacia el acumulador (6). Analogamente a lo explicado anteriormente, para tener en cuenta efectos de suciedad en el sensor de carga, se dispone que, en condiciones practicas, dicha orden se produce cuando la proporcion de luz recibida en el receptor (11), respecto de la que es emitida por el emisor (10), en vez de ser cero, es simplemente inferiorThe opposite case occurs when the accumulator (6) has been filled with biomass, whereby the biomass reaches the mouth (9) and completely interrupts the light from the emitter (10), producing that, in theory, the proportion of light received in the receiver (11) be zero. In this case, the control unit (5) instructs the feeder (8) to interrupt the supply of biomass to the accumulator (6). Analogously to what has been explained above, in order to take into account the effects of dirt on the load sensor, it is provided that, in practical conditions, said order is produced when the proportion of light received in the receiver (11), with respect to which it is emitted by the emitter (10), instead of being zero, it is simply inferior
al umbral inferior predeterminado, por ejemplo, del 30%, es decir, de 300 partes sobre 1000.at the predetermined lower threshold, for example, 30%, that is, 300 parts over 1000.
Cuando la biomasa esta siendo suministrada desde el acumulador (6), hacia la camara de combustion (2), por medio de los medios de transporte (7), dicha biomasa intercepta la luz 5 emitida por el emisor (10), con lo cual absorbe parte de dicha luz, de modo que la proportion de luz que llega al receptor (11) puede estar comprendida entre el umbral superior y el umbral inferior. En estos casos, en los que la proporcion de luz recibida en el receptor (11) se encuentra entre el umbral superior y el umbral inferior, no se produce orden alguna por parte de la unidad de control (5), es decir, si esta entrando biomasa al acumulador (6), 10 continua entrando biomasa y, por el contrario, si el suministro de biomasa hacia el acumulador (6) esta interrumpido, continua interrumpido.When the biomass is being supplied from the accumulator (6), to the combustion chamber (2), by means of transport means (7), said biomass intercepts the light 5 emitted by the emitter (10), whereby absorbs part of said light, so that the proportion of light reaching the receiver (11) can be between the upper threshold and the lower threshold. In these cases, in which the proportion of light received at the receiver (11) is between the upper threshold and the lower threshold, no order is produced by the control unit (5), that is, if this entering biomass to the accumulator (6), 10 continues to enter biomass and, conversely, if the supply of biomass to the accumulator (6) is interrupted, it continues interrupted.
La entrada de oxlgeno (4) esta, por su parte, comunicada con unos medios de suministro de oxlgeno (12), que comprenden, por ejemplo, una turbina de aire, ventilador, soplante o 15 similar, as! como, opcionalmente, pueden incorporar una camara de aires (13), en la que se produce una circulation y regulation de aire desde la turbina, o similar, hacia la camara de combustion (2) a traves de la entrada de oxlgeno (4). A su vez, los medios de suministro de oxlgeno (12) pueden incorporar medios de regulacion (no representados) para regular la velocidad o potencia del aire emitido por los medios de suministro de oxlgeno, tales como, 20 por ejemplo, reostatos (no representados), comandados por la unidad de control (5).The oxygen inlet (4) is, in turn, communicated with oxygen supply means (12), comprising, for example, an air turbine, fan, blower or similar, as! as, optionally, they can incorporate an air chamber (13), in which there is a circulation and regulation of air from the turbine, or similar, towards the combustion chamber (2) through the oxygen inlet (4) . In turn, the oxygen supply means (12) may incorporate regulating means (not shown) to regulate the speed or power of the air emitted by the oxygen supply means, such as, for example, rheostats (not shown) ), commanded by the control unit (5).
El quemador incorpora adicionalmente unos medios de limpieza que comprenden una rasqueta (14) desplazable a lo largo de la parrilla (3), para rascar la parrilla (3) y retirar cenizas e incrustaciones. De acuerdo con una realization preferente, los medios de limpieza 25 incorporan adicionalmente un actuador (15) lineal conectado a la rasqueta (14) para provocar un desplazamiento alternativo de la rasqueta (14) en relation con la parrilla (3), para limpiar la parrilla (3). El actuador (15) esta alimentado por una fuente principal (no representada), que se describira mas adelante. Si el actuador (15) no esta adaptado para funcionar con una tension igual a la suministrada por la fuente principal, sino que funciona, 30 por ejemplo, a 12 V o 24 V, esta prevista la incorporation un correspondiente transformador (no representado) intercalado entre la fuente principal y el actuador (15). La camara de combustion (2) puede tener, segun el ejemplo preferente representado en las figuras, forma cillndrica sobresaliente de la camara de aires (13). Asimismo, la parrilla (3) puede incorporarThe burner additionally incorporates cleaning means comprising a scraper (14) movable along the grill (3), to scratch the grill (3) and remove ashes and encrustations. According to a preferred embodiment, the cleaning means 25 additionally incorporate a linear actuator (15) connected to the scraper (14) to cause an alternative displacement of the scraper (14) in relation to the grill (3), to clean the grill (3). The actuator (15) is powered by a main source (not shown), which will be described later. If the actuator (15) is not adapted to operate with a voltage equal to that supplied by the main source, but works, for example, at 12 V or 24 V, the incorporation of a corresponding intercalated transformer (not shown) is provided. between the main source and the actuator (15). The combustion chamber (2) may, according to the preferred example shown in the figures, have an outstanding cylindrical shape of the air chamber (13). Also, the grill (3) can incorporate
en su parte mas exterior unas prolongaciones (16) para soportar la rasqueta (14) en la posicion final de recorrido, de modo que se permita la total elimination de cenizas e incrustaciones.in its outermost part, extensions (16) to support the scraper (14) in the final travel position, so that the total elimination of ashes and encrustations is allowed.
5 Mediante el empleo de los medios de limpieza se permite retirar de la parrilla (3) subproductos no deseados de la combustion, en particular, la ceniza y las incrustaciones antes mencionadas, que se forman debido a las altas temperaturas de la combustion. De mantenerse las cenizas y las incrustaciones sobre la parrilla (3), la combustion se imposibilitarla o se producirla con un rendimiento muy reducido.5 By using the cleaning means it is possible to remove unwanted by-products from the combustion (3) of the combustion, in particular, the ash and inlays mentioned above, which are formed due to the high temperatures of the combustion. If the ashes and inlays are kept on the grill (3), combustion will be impossible or produced with a very low yield.
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Los medios de limpieza estan conectados a la unidad de control (5), asl como la unidad de control (5) es programable para ordenar una limpieza segun programas preestablecidos, por ejemplo, periodicamente. De acuerdo con una realization preferente, si el quemador esta en funcionamiento cuando el programa prescribe una limpieza, la unidad de control (5) ordena 15 un apagado del quemador antes de proceder a la limpieza, segun se explicara mas adelante.The cleaning means are connected to the control unit (5), as well as the control unit (5) is programmable to order a cleaning according to preset programs, for example, periodically. According to a preferred embodiment, if the burner is in operation when the program prescribes a cleaning, the control unit (5) orders a burner shutdown before cleaning, as will be explained later.
Para provocar una llama y, por tanto, iniciar la combustion, se dispone en el interior de la camara de combustion (2) de unos medios de ignition (no representados), conectados a la 20 unidad de control (5) para actuar en coordination con los medios de suministro de combustible, los medios de suministro de oxlgeno (12) y los medios de regulation. De manera preferente, los medios de ignicion pueden comprender al menos un precalentador, preferentemente dos precalentadores, que son por ejemplo, resistencias. Analogamente a lo comentado anteriormente para el actuador, los medios de ignicion estan conectados a la 25 fuente principal, asl como, en caso de funcionar a una tension distinta, por ejemplo, 12 V, lo cual permite alargar su vida util, se incorporarlan correspondientes transformadores (no mostrados). De manera preferente, los precalentadores incorporan carcasas ceramicas correspondientes para soportar temperaturas de hasta valores comprendidos entre 1050 °C y 1200 °C, lo cual las hace practicamente indestructibles a las temperaturas alcanzadas en 30 el quemador.To cause a flame and, therefore, to start combustion, inside the combustion chamber (2) there are ignition means (not shown), connected to the control unit (5) to act in coordination with the fuel supply means, the oxygen supply means (12) and the regulation means. Preferably, the ignition means may comprise at least one preheater, preferably two preheaters, which are, for example, resistors. Analogously to what has been previously mentioned for the actuator, the ignition means are connected to the main source, as well as, in case of operating at a different voltage, for example, 12 V, which allows to extend its useful life, corresponding transformers (not shown). Preferably, the preheaters incorporate corresponding ceramic housings to withstand temperatures up to values between 1050 ° C and 1200 ° C, which makes them practically indestructible at the temperatures reached at 30 the burner.
El quemador puede incorporar adicionalmente al menos un detector de llama (no representado), preferentemente dos detectores de llama, por ejemplo, del tipo celulaThe burner may additionally incorporate at least one flame detector (not shown), preferably two flame detectors, for example, of the cell type
fotoelectrica.Photoelectric
El quemador tambien incorpora conexiones de red (no mostradas) para conectar la unidad de control (5), los medios de suministro de combustible, los medios de suministro de oxlgeno 5 (12), los medios de regulacion, los medios de ignicion, el alimentador (8) y los medios deThe burner also incorporates mains connections (not shown) to connect the control unit (5), the fuel supply means, the oxygen supply means 5 (12), the regulation means, the ignition means, the feeder (8) and means of
limpieza a la fuente de alimentacion principal, que es de tipo red electrica, por ejemplo, de 220 V. Ademas, el quemador puede incorporar adicionalmente una fuente de emergencia (no representada), que preferentemente comprende al menos una baterla conectada a la unidad de control (5), los medios de suministro de combustible, los medios de suministro de 10 oxlgeno (12), los medios de regulacion y los medios de limpieza. De acuerdo con una realization preferente, la fuente de emergencia incorpora:cleaning to the main power supply, which is of the electrical network type, for example, 220 V. In addition, the burner can additionally incorporate an emergency source (not shown), which preferably comprises at least one battery connected to the power unit. control (5), the fuel supply means, the oxygen supply means (12), the regulation means and the cleaning means. According to a preferred embodiment, the emergency source incorporates:
- una primera baterla, de 12 V, para alimentar la turbina y los medios de transporte, a traves, por ejemplo, de un convertidor de 12 V a 220 V;- a first 12 V battery to power the turbine and the means of transport, through, for example, a 12 V to 220 V converter;
- una segunda baterla, tambien de 12 V, para la unidad de control; y- a second battery, also 12 V, for the control unit; Y
15 - cargadores para las baterlas de emergencia.15 - chargers for emergency batteries.
La unidad de control (5) esta programada para controlar el apagado del quemador, por motivos de seguridad. De manera ventajosa, el apagado comprende un paso de vaciar el contenido de biomasa desde el acumulador (6) hasta la camara de combustion (2), 20 empleando los medios de transporte (7). En condiciones de funcionamiento normal, el quemador esta conectado a la fuente principal de red. En este caso, la unidad de control (5) detecta una orden de apagado, ya sea procedente de un programa, o bien proveniente del exterior, por ejemplo, si un operario ha pulsado el interruptor de encendido/apagado, y entonces la unidad de control (5), previamente al vaciado del acumulador (6), ordena al 25 alimentador (8) que cese la alimentacion de biomasa hacia el acumulador (6).The control unit (5) is programmed to control the burner shutdown, for safety reasons. Advantageously, the shutdown comprises a step of emptying the biomass content from the accumulator (6) to the combustion chamber (2), 20 using the means of transport (7). Under normal operating conditions, the burner is connected to the main network source. In this case, the control unit (5) detects a shutdown order, either from a program, or from outside, for example, if an operator has pressed the on / off switch, and then the control unit control (5), prior to the emptying of the accumulator (6), instructs the feeder (8) to cease the feeding of biomass towards the accumulator (6).
Sin embargo, tambien puede suceder que se produzca una desconexion o un fallo de la fuente principal, con lo cual, en principio, de manera preferente, si el alimentador (8) no esta conectado a la fuente de emergencia, y solo a la fuente principal, dejarla de funcionar 30 automaticamente. En este caso, la unidad de control (5) ordena la entrada en funcionamiento de la fuente de emergencia y posteriormente, ordena el vaciado de la biomasa del acumulador (6).However, it can also happen that there is a disconnection or a failure of the main source, which, in principle, preferably, if the power supply (8) is not connected to the emergency source, and only to the source Main, stop working 30 automatically. In this case, the control unit (5) orders the emergency source to come into operation and subsequently orders the emptying of the biomass from the accumulator (6).
Para cualquiera de las dos realizaciones descritas, el apagado puede incorporar adicionalmente las siguientes etapas:For any of the two embodiments described, the shutdown may additionally incorporate the following steps:
- Efectuar el quemado de la biomasa de la camara de combustion (2) con los medios de suministro de oxigeno (12) funcionando, preferentemente, a media potencia.- Carry out the burning of the combustion chamber biomass (2) with the oxygen supply means (12) operating, preferably, at medium power.
5 - Apagar la llama y airear la parrilla (3), empleando los medios de suministro de oxigeno,5 - Turn off the flame and air the grill (3), using the oxygen supply means,
preferentemente a mayor potencia, una vez quemada toda la biomasa.preferably at higher power, once all the biomass is burned.
- Desconectar los componentes del quemador, dejando el quemador listo para un nuevo encendido.- Disconnect the burner components, leaving the burner ready for a new ignition.
10 El procedimiento de apagado anteriormente descrito, supervisado por la unidad de control (5), tiene como fin evitar el riesgo de que el fuego retroceda por el acumulador (6) y se produzca un incendio de grandes dimensiones. Este es el motivo por el que se vada dicho acumulador (6) y, opcionalmente, se apaga la llama.10 The shutdown procedure described above, supervised by the control unit (5), is intended to avoid the risk of fire backing up by the accumulator (6) and a large fire. This is why the accumulator (6) is flushed and, optionally, the flame goes out.
15 Seguidamente se expone una explication del funcionamiento del quemador.15 An explanation of the operation of the burner is presented below.
La unidad de control (5) ordena una activation del quemador, ya sea, tal como se ha indicado anteriormente, por accionamiento del interruptor por parte de un operario, o por indicaciones de un programa instalado en la unidad de control (5).The control unit (5) orders an activation of the burner, either, as indicated above, by actuation of the switch by an operator, or by indications of a program installed in the control unit (5).
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Seguidamente, la unidad de control (5) ordena un encendido de la llama, que se produce, tal como es conocido en el estado de la tecnica, coordinadamente a traves de los siguientes pasos: a) usualmente, en el momento de encendido no hay biomasa en el acumulador (6); por tanto, si el sensor de carga detecta ausencia de biomasa en el acumulador (6), la unidad 25 de control (5) ordena un transporte de biomasa desde el deposito hacia el acumulador (6), a traves del alimentador (8); b) se transporta la biomasa desde el acumulador (6) hacia la parrilla (3) de la camara de combustion (2), en coordination con el sensor de carga, segun se ha indicado anteriormente, hasta que la cantidad de biomasa sea apropiada para comenzar el encendido; c) se conectan los medios de ignition para provocar, en 30 cooperation con los medios de suministro de oxigeno (12) funcionando a baja potencia, unaNext, the control unit (5) orders an ignition of the flame, which occurs, as is known in the state of the art, coordinated through the following steps: a) usually, at the time of ignition there is biomass in the accumulator (6); therefore, if the load sensor detects absence of biomass in the accumulator (6), the control unit 25 (5) orders a transport of biomass from the tank to the accumulator (6), through the feeder (8); b) the biomass is transported from the accumulator (6) to the grill (3) of the combustion chamber (2), in coordination with the load sensor, as indicated above, until the amount of biomass is appropriate for start the ignition; c) the ignition means are connected to cause, in 30 cooperation with the oxygen supply means (12) operating at low power, a
llama leve, que es detectada por los detectores de llama; d) estabilizar la llama, esta etapa tambien se denomina prequemado; e) una vez estabilizada la llama, se procede a la etapa de quemado, es decir, se aumentan los caudales de biomasa y oxigeno hasta llegar a lasmild flame, which is detected by flame detectors; d) stabilize the flame, this stage is also called pre-burning; e) once the flame is stabilized, the burn stage is carried out, that is, the biomass and oxygen flow rates are increased until reaching the
condiciones previstas de diseno.planned design conditions.
Finalmente, la unidad de control (5) ordena la desactivacion del quemador, ya sea, tal como se ha explicado anteriormente, como consecuencia de un accionamiento manual del 5 interruptor por parte de un operario, cono consecuencia de una parada programada, o como consecuencia de una emergencia generada por una interruption en el suministro de la fuente principal. La desactivacion del quemador se realiza de la manera que se ha explicado anteriormente, segun se trate de una parada manual, preprogramada o de emergencia.Finally, the control unit (5) orders the deactivation of the burner, either, as explained above, as a result of a manual operation of the switch by an operator, as a result of a scheduled stop, or as a consequence of an emergency generated by an interruption in the supply of the main source. The deactivation of the burner is carried out in the manner explained above, depending on whether it is a manual, pre-programmed or emergency stop.
10 Asimismo, el quemador puede ser sometido, tambien de manera manual o preprogramada, a una limpieza de la camara de combustion (2). Para ello, la unidad de control (5) ordena la activation del actuador (15) que, a su vez, desplaza la rasqueta (14) para impulsar fuera de la parrilla (3) incrustaciones y cenizas generadas en la combustion que, generalmente, caen a una bandeja (no mostrada) que forma parte de la caldera. Asimismo, opcionalmente se10 Likewise, the burner can be subjected, also manually or preprogrammed, to a cleaning of the combustion chamber (2). For this, the control unit (5) orders the activation of the actuator (15) which, in turn, moves the scraper (14) to drive out the grill (3) inlays and ashes generated in the combustion that, generally, they fall into a tray (not shown) that is part of the boiler. Also, optionally
15 accionan los medios de suministro de oxlgeno (12) para acabar de limpiar de restos la parrilla (3). Para efectuar la limpieza descrita, el quemador no puede estar en funcionamiento, por lo que, si cuando la unidad de control (5) ordena una limpieza, el quemador esta en funcionamiento, se ordena previamente una parada.15 actuate the oxygen supply means (12) to finish cleaning the grill (3). To carry out the cleaning described, the burner cannot be in operation, so, if when the control unit (5) orders a cleaning, the burner is in operation, a stop is ordered in advance.
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