FI100033B - combination Boiler - Google Patents

combination Boiler Download PDF

Info

Publication number
FI100033B
FI100033B FI945918A FI945918A FI100033B FI 100033 B FI100033 B FI 100033B FI 945918 A FI945918 A FI 945918A FI 945918 A FI945918 A FI 945918A FI 100033 B FI100033 B FI 100033B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
chamber
flue gas
maze
hot
temperature
Prior art date
Application number
FI945918A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI945918A (en
FI945918A0 (en
Inventor
Kalevi Lampinen
Original Assignee
Laatukattila Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Laatukattila Oy filed Critical Laatukattila Oy
Priority to FI945918A priority Critical patent/FI100033B/en
Publication of FI945918A0 publication Critical patent/FI945918A0/en
Publication of FI945918A publication Critical patent/FI945918A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI100033B publication Critical patent/FI100033B/en

Links

Landscapes

  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Description

100033 - 1 -100033 - 1 -

YHDISTELMÄKATTILACOMBI BOILER

Keksinnön kohteena on yhdyskuntajätteen polttoon soveltuva lämmityskattila, joka täyttää valtioneuvoston päätöksen n:o 626 / 1.8.1994 5 rakennevaatimukset.The invention relates to a heating boiler suitable for the incineration of municipal waste, which meets the structural requirements of Government Decision No. 626 / 1.8.1994 5.

Näiden rakennevaatimusten mukaan pitää poltossa syntyvää savukaasua viivyttää viimeisen ilmaniisäyksen jälkeen vähintään 850 °C lämpötilassa ainakin 2 sekuntia ja kaasun happipitoisuuden on oltava vähin-10 tään 6 %. Tämän saavuttamiseksi on kattilan tulipesän ja konvektio-osan väliin sijoitettu erityinen kuumakammio, jossa pyörteinen kaasu-virtaus varmistaa tasaisen happipitoisuuden ja sen avulla ns. supermyrkkyjen (PAH, PCDD, PCDF, PCP ja HCN) häviämisen. Kuumakammion rakenne on suojattu patentilla 84750 ja sitä esittää kuvassa 1 viite 15 7. Kuumakammion geometrinen muoto, joka pakottaa kaasuvirran vuoro tellen alas- ja ylöspäin, on erikoisen sopiva myös savukaasun dynaamiseen kuumapuhdistukseen, koska kiinteitä hiukkasia kuljettava kaasu-virta on korkeasta (1200 K) lämpötilasta johtuen keskimäärin 200 % harvempaa kuin normaalissa puhdistuksessa, jolloin savukaasun lämpö-20 tila on keskimäärin 400 K. Toisin sanoen: Gay-Lussacin lain mukaan kylmässä savukaasuvirrassa lentävä kiinteä pölyhiukkanen saa kolminkertaisen määrän (1200/400 = 3) liikesuuntaa säilyttäviä työntöjä verrattuna molekyylien iskulukuun kuumassa kaasuvirrassa, jolloin gravitaation vaikutus vastaavasti tehostuu ja pölyhiukkaset vaipuvat kuuma-25 kammion pohjalle. Kuumapuhdistuksella on tärkeä merkitys sen vuoksi, että em. määräys (Vnp 626) sallii suurimmaksi savukaasun hiukkaspäästöksi 10 mg/m^(n) eli alle 5 mg/MJ, joka on 40 kertaa pienempi kuin tavanomaiselle lämpölaitoskäytölle sallittu hiukkaspäästö 200 mg/MJ. Toinen merkittävä etu kuumapuhdistuksestaon siinä, että konvektio-osan 30 tulipinnat pysyvät puhtaina eikä kattilaa tarvitse varustaa nuohousko-neistolla. Ongelmana on sen sijaan kaasuvirtaukselta vaadittava tur-bulenssi, joka kumoaa suurelta osin em. korkeasta lämpötilasta hyödyksi saatavan pölynerotuskyvyn.According to these design requirements, the flue gas from combustion must be delayed for at least 2 seconds at a temperature of at least 850 ° C after the last air injection and the oxygen content of the gas must be at least 10%. To achieve this, a special hot chamber is placed between the boiler furnace and the convection part, in which a turbulent gas flow ensures a uniform oxygen content and thus the so-called elimination of super toxins (PAH, PCDD, PCDF, PCP and HCN). The structure of the hot chamber is protected by patent 84750 and is shown in Figure 1 by reference 15 7. The geometric shape of the hot chamber, which forces the gas flow alternately down and up, is also particularly suitable for dynamic hot flue gas cleaning due to the high (1200 K) solids gas flow. due to temperature, on average 200% less than in normal cleaning, with an average flue gas heat-20 of 400 K. In other words: according to Gay-Lussac's law, a solid dust particle flying in a cold flue gas stream receives three times (1200/400 = 3) thrusts to maintain molecular stroke in a hot gas stream, whereby the effect of gravity is correspondingly intensified and the dust particles fall to the bottom of the hot-25 chamber. Hot cleaning is important because the above regulation (Vnp 626) allows a maximum particulate emission of flue gas of 10 mg / m 2 (n), i.e. less than 5 mg / MJ, which is 40 times lower than the particulate emission allowed for conventional heating plant operation of 200 mg / MJ. Another significant advantage of hot cleaning is that the hot surfaces of the convection section 30 remain clean and the boiler does not need to be equipped with a soot cleaning mechanism. The problem, on the other hand, is the turbulence required of the gas flow, which largely negates the dust separation capability obtained from the above-mentioned high temperature.

35 Keksinnön tarkoituksena on poistaa tämä haitta ja se saavutetaan siten, että tulipesän ja kuumakammion väliin sijoitetaan patentin 92520 mukainen sokkelokammio, jota esittää viitenumero 12 kuvassa 2. Sokkelokam- 100033 - 2 - mion tulenkestävät seinämät ja lämpöeristeet on merkitty viitenumeroilla 10, 11 ja 13. Sokkelorakenteissa palavan kaasuvirran nopeus on 30. 40 ..60 m/s, jolloin saavutetaan voimakas turbulenssi ja korkea palamis- lämpötila. Savukaasun viipymä on kuitenkin vain 0,1...0,2 s, joten sok-kelokammio ei yksinään täytä em. päätöksen (vnp 626) viipymävaatimusta, mutta lisättynä kuumakammion viipymään se vahvistaa kokonaistulosta. Tärkeintä on kuitenkin, että sokkelokammiossa pyörrepolton avulla homo-45 genisoidun kaasuvirran nopeus saadaan rajakohdan (14) virtauspoikkipin-taa oleellisesti suurentamalla hidastumaan, mikä muuttaa virtauksen kuumakammiossa 1aminaariseksi. Tällöin myös pakollinen 2 sekunnin vii-vyntä voidaan käyttää savukaasun kuumapuhdistukseen ihanteellisissa olosuhtei ssa.The object of the invention is to eliminate this drawback and is achieved by placing a labyrinth chamber according to patent 92520, shown by reference numeral 12 in Fig. 2, between the firebox and the hot chamber. The refractory walls and thermal insulation of the labyrinth chamber 100033-2 are indicated by reference numerals 10, 11 and 13. In maze structures, the velocity of the burning gas flow is 30. 40 ..60 m / s, which achieves strong turbulence and a high combustion temperature. However, the residence time of the flue gas is only 0.1 ... 0.2 s, so the socket coil chamber alone does not meet the residence requirement of the above-mentioned decision (vnp 626), but when added to the residence time of the hot chamber, it confirms the overall result. Most importantly, however, the velocity of the homo-45 generated gas stream in the maze by vortex combustion is slowed by substantially increasing the flow cross section of the boundary point (14), which makes the flow in the hot chamber 1 laminar. In this case, a mandatory 2-second delay can also be used for hot flue gas cleaning under ideal conditions.

5050

Ratkaisu ilmenee havainnollisena kuvasta 4, josta nähdään, että vir-tauspoikkipinta kuumakammiossa (5) on selvästi suurempi kuin muualla kattilassa. Kun tähän yhdistetään savukaasun homogeeninen 1aminaari-virtaus ja kaasun korkeasta (1200 K) lämpötilasta aiheutuva kuljetusky-55 vyn vähentyminen, voidaan kuumakammiota pitää korkea!ukkaisena savukaasun puhdistimena. Kaasuvirrasta erottunut pöly laskeutuu kuumakammion pohjalla olevan ritilän läpi kokoojataskuun, josta se pudotetaan kolan avulla tuhkakuljettimeen (13).The solution is illustrated in Figure 4, which shows that the flow cross-section in the hot chamber (5) is clearly larger than elsewhere in the boiler. When this is combined with a homogeneous 1 amine flue gas flow and a reduction in transport capacity due to the high (1200 K) temperature of the gas, the hot chamber can be considered as a high flue gas purifier. The dust separated from the gas stream descends through a grate at the bottom of the hot chamber into a collector pocket, from where it is dropped by means of a cola into the ash conveyor (13).

60 Keksinnölle on tunnusomaista se, mikä on esitetty päävaatimuksen tun-nusmerkkiosassa. Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti toimintaesimerkin avulla viittaamalla piirustuksen kuviin 3 ja 4. Kuva 3 esittää yhdistelmäkattilan paineastiarunkoa, joka muodostuu polttoai-nemakasiinista (1), tulipesästä (2), konvektio-osasta (3) sekä tila-65 varauksista sokkelokammiolle (4) ja kuumakammiolle (5). Kuvasta ilmenee myös arina (6), kaasutusilman (7) ja palamisilman (8) puhallusaukot ja kattilan perustus (9). Kuvassa (4) on toimiva yhdistelmäkattila, johon poltettava yhdyskuntajäte tulee makasiinin (1) kautta. Arinan (6) päällä hehkuvassa palokerroksessa (11) polttoaine hiiltyy ja muut-70 tuu kaasutusilman (7) avulla ilmakaasuksi (CO + H2), joka sekoittuu tulipesässä (2) palamisilmaan (8) ja palaa loppuun sokkelokammiossa (4) Kuumakammiossa (5) savukaasu viipyy vähintään 2 sekuntia, jolloin pääosa sen pölyhiukkasista erottuu. Mainittakoon, että VTT / KEMIANTEK- 100033 - 3 - NUKAN yksikössä syksyllä 1994 Viron palavakivimurskan ja puuhakkeen 75- U + i) seospoltossa saatiin savukaasun hiukkaspitoisuudeksi pelkän syklonierottimen jälkeen vain 10, 27, 13 ja 34 mg/m3(n). Kuumakammi-on jälkeen seuraa nopea jäähdytys konvektio-osassa (3). Sokkelokanani o ja kuumakammio ovat joka puolelta hyvin 1ämpöeristettyjä ja niiden yläpuolella on kaasutiivis kansi (10). Poltossa syntyvä tuhka varisee 80 arinarautojen välistä, mutta jätteen joukossa olevat palamattomat kivi-, lasi- ja metal li tavarat kulkeutuvat arinaliikkeen ansiosta sen pintaa pitkin kuonanpoistoaukon (12) kautta kuljettimelle (13).The invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of the main claim. The invention will now be described in detail by means of a working example with reference to Figures 3 and 4 of the drawing. Figure 3 shows a pressure vessel body of a combination boiler consisting of a fuel magazine (1), a furnace (2), a convection section (3) and space 65 for a maze chamber (4) and a hot chamber (5). The figure also shows the grate (6), the air inlets for the gasification air (7) and the combustion air (8) and the boiler foundation (9). Figure (4) shows a working combination boiler into which the municipal waste to be incinerated enters through the magazine (1). In the glowing fire layer (11) on the grate (6), the fuel is charred and converted to air gas (CO + H2) by means of gasification air (7), which mixes with combustion air (8) in the furnace (2) and burns back in the maze chamber (4) the flue gas lingers for at least 2 seconds, at which point most of its dust particles separate. It should be noted that in the VTT / KEMIANTEK-100033 - 3 - NUKAN unit in the autumn of 1994, the flue gas particle concentration after the cyclone separator alone was only 10, 27, 13 and 34 mg / m3 (n) in the mixture combustion of Estonian crushed stone and wood chips 75-U + i). The hot chamber is then followed by rapid cooling in the convection section (3). The maze hose o and the hot chamber are well insulated on all sides and above them there is a gas-tight lid (10). The ash generated during the incineration collapses between the grate irons 80, but the unburned stone, glass and metal goods among the waste pass along its surface through the slag removal opening (12) to the conveyor (13) due to the grate movement.

Claims (1)

'4' 100033 PATENTTIVAATIMUS Yhdi stel mäkätti la, jossa tavanomaisen tulipesän (2) lisäksi on polton täydellisyysastetta parantava sokkelokammio (4) 5 sekä kuumakammio (5), jossa savukaasua viivytetään yli 850 C lämpötilassa vähintään 2 sekuntia, tunnettu siitä, että sokkelokammion ja kuumakammion rajakohdassa (14) virtaus-poikkipinta kasvaa suuremmaksi, mistä seuraa sokkelokammiossa kehittyneen nopean ja turbulentti sen kaasuvirtauksen hidastu-10 minen ja muuttuminen 1aminaariseksi, jolloin valtaosa savukaasun kiinteistä hiukkasista laskeutuu kuumakammion pohjalle, josta ne on helppo poistaa ja näin säilyy savukaasua jäähdyttävä konvektiotulipinta (3) puhtaana. i i . hi m n i 100033 - 5 - Kombinationspanna soin utöver en konventionell eldstad (2) omfattar en labyiintkammare (4) som förbättrar förbränningens fullständighetsgrad samt en hetkammare (5) i vilken rökgasen bringas att dröja ätminstone 2 sek. vid en temperatur över 850 0 C , kännetecknad av att genomströmningstvärsnittet ökar pä gränsen (14) mellan labyrintkammaren och hetkammai'en, varav följer att den i labyrintkammaren utvecklade snabba och turbulenta gasströmningen förlängsammas och omvandlas tili en laminar Ström, varvid en övervägande del av de fasta partiklama i rökgasen faller pä hetkammarens botten, varifrän de lätt kan avlägsnas och att konvektionseldytan (3) som kyler ned rökgasen pä sä sätt förblir ren.'4' 100033 CLAIMS A combination stack with a maze chamber (4) 5 to improve the degree of combustion and a hot chamber (5) in which the flue gas is delayed at a temperature above 850 ° C for at least 2 seconds, characterized in that the maze chamber and the hot chamber at the boundary point (14) the flow cross-section increases, resulting in a slowing of the rapid and turbulent gas flow developed in the maze and becoming 1-laminar, whereby most of the flue gas solids settle to the bottom of the hot chamber, where they can be easily removed and flue gas cooling clean. i i. hi m n i 100033 - 5 - Kombinationspanna soin utöver en conventional convention (2) omfattar en labyiintkammare (4) som förbättrar förbränningens fullständighetsgrad samt en momammare (5) i vilken rökgasen bringas att dröja ätminstone 2 sek. at a temperature of up to 850 0 C, the temperature of the genomic chamber (14) is measured in a labyrinth chamber and in an instantaneous manner, the reserve is used in the labyrinth chamber and the turbulent gas column in the field, the particulate matter in the headform is reduced to a maximum of a few times, and in the case of a cone (3) someday in the headform.
FI945918A 1994-12-15 1994-12-15 combination Boiler FI100033B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI945918A FI100033B (en) 1994-12-15 1994-12-15 combination Boiler

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI945918 1994-12-15
FI945918A FI100033B (en) 1994-12-15 1994-12-15 combination Boiler

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI945918A0 FI945918A0 (en) 1994-12-15
FI945918A FI945918A (en) 1996-06-16
FI100033B true FI100033B (en) 1997-08-29

Family

ID=8541992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI945918A FI100033B (en) 1994-12-15 1994-12-15 combination Boiler

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI100033B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4151706A1 (en) 2021-09-15 2023-03-22 Bios Bioenergiesysteme GmbH A method and a device to produce low-tar- and low-dust product gas

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4151706A1 (en) 2021-09-15 2023-03-22 Bios Bioenergiesysteme GmbH A method and a device to produce low-tar- and low-dust product gas

Also Published As

Publication number Publication date
FI945918A (en) 1996-06-16
FI945918A0 (en) 1994-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS59112113A (en) Waste incinerator
US4974411A (en) Supercharged coal-fired steam generator
JPH034803B2 (en)
FI100033B (en) combination Boiler
EP0188073A2 (en) Extraction zone for solid fuel burner
RU2455561C1 (en) Grate-fired swirling-type furnace for combustion of wood waste
US8261677B2 (en) Gasification boiler for solid fuels, in particular for bales of straw, with optimised exhaust gas values
JP5490488B2 (en) Waste melting treatment method
RU2573078C2 (en) Swirling-type chamber furnace
WO2009157151A1 (en) Riser top structure for circulating fluidized bed gasifier
JP4048945B2 (en) Combustion method of flame retardant fuel in rotary kiln
CN207880861U (en) A kind of waste incineration CFB boiler of multistage gas-solid separating device arranged in series
CN207880844U (en) A kind of waste incineration CFB boiler of cyclone separator and membrane type separation apparatuses in series
JP3364013B2 (en) Coal combustor
JPH062813A (en) Heat recovery combustion facility
TW510958B (en) Slagging combustion furnace
RU2756712C1 (en) Combined bark-wood firing device
JP3165083B2 (en) Fluid medium separator for circulating fluidized bed furnace
CN220061735U (en) Flue gas post-combustion device comprising more than one flue gas vortex combustion chamber
CN101113814A (en) Coal child and mother combustion furnace capable of reducing fire coal pollutant discharging and coal burning method thereof
JPH11325424A (en) Waste-gasifying furnace and apparatus for gasifying, burning, and treating waste provided with the same
JPH10122534A (en) Furnace wall structure of circulating fluidized bed combustion furnace
CN217737181U (en) Fluidized bed furnace capable of fully burning and purifying ash
CN217875823U (en) Circulating fluidized bed boiler of separation flue gas
CN101706099B (en) Two-stage separation circulation fluidized bed boiler with high-low bed

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: LAATUKATTILA OY

GB Transfer or assigment of application

Owner name: LAATUKATTILA OY

MA Patent expired