FI66488C - Avgaongsvaermepannkonstruktion - Google Patents

Description

1 66488 Jätelämpökattilakonstruktio

Esillä oleva keksintö kohdistuu suspensiosulatusuunin jälkeiseen jätelämpökattilakonstruktioon, jossa estetään suspensiosulatusuunissa syntyvien pölypitoisten kaasujen suoravirtaus jätelämpökattilan säteilyosasta sen konvektio-osaan kaasujen aiheuttaman pölykasvannaistaipumusten vähentämiseksi ja jätelämpökattilan kokonaistilavuuden edulliseksi hyödyntämiseksi.

Suspensiosulatusuunin jälkeisenä jätelämpökattilana käytetään yleisesti ns. tunnelityyppistä suoralla kaasuvirtauksella toimivaa kattilaa, joka on jaettu kahteen osaan, säteilyosaan ja konvektio-osaan. Säteilyosan tarkoituksena on jäähdyttää kaasut niin, että kaasussa olevat sulat partikkelit jähmettyvät ja lämpötila laskee partikkelien sintrauslämpötilan alapuolelle, ennen kuin kaasut johdetaan jätelämpökattilan konvektio-osaan. Konvektio-osassa pölypitoisten kaasujen sisältämä loppulämpö otetaan talteen jäähdytysputkistolla.

Tunnelityyppisissä jätelämpökattilakonstruktioissa esiintyy kuitenkin suspensiosulatuksesta syntyvien kaasujen korkean pölypitoisuuden vuoksi pölykasvannaisia, jotka vaikeuttavat itse jätelämpökattilatoimintaa kuin myös koko suspensiosula-tusprosessia. Vaikeuksista johtuvat mahdolliset suspensiosu-latusprosessin tuotantokatkojen aiheuttamat menetykset tuottajille ovat hyvin suuret. Pölykasvannaistaipumusta edistävät esimerkiksi seuraavat seikat: Jätelämpökattilasta on tehokkaassa käytössä vain katto ja seinien yläosat, nekin ainoastaan ollessaan puhtaina. Koska suuri osa lämpökuormasta kohdistuu pienelle osalle kattilaa, jätelämpökattilan puhtaanapito on vaikeaa. Edelleen kuumat pölypitoiset kaasut virtaavat osittain jäähtymättöminä suoraan kattilan konvektio-osaan, jolloin tapahtuu sulien pöly-partikkelien tarttumista jäähdytysputkistoon ja jäähtyneiden partikkelien sintraantumista. Lisäksi jätelämpökattilan 2 66488 alaosa toimii säteilyn vastaanottajana huonosti sallien kuitenkin osalle pölypitoista kaasua pitkän viipymäajan ja edellytyksen epäedullisen sulfaatin muodostumiselle. Sulfaattimuodostus voi kaasujen sisältämän kosteuden ja/tai mahdollisten kattilavuotojen takia synnyttää laitteistojen rakenteita syövyttävää rikkihappoa. On myös huomattava, että pölykasvannaisvaikeudet jätelämpökattilassa kasvavat kattilakoon suurentuessa.

Jätelämpökattilan pölykasvannaisten poistamiseen on pyritty monella eri tavalla; on tehostettu kattilan puhtaanapitoa ravistinlaitteilla, mikä on vaikuttanut positiivisesti, mutta vain oireiden poistajana eikä syyn poistajana. Tämän menetelmän liian tehokkaan käytön haittapuolet tulevat pian näkyviin jätelämpökattilalaitteiston käyttöiän vähentymisenä. Edelleen jätelämpökattilan säteilyosaan on konstruoitu kaasun virtauksen suuntaisia jäähdytyspaneeleja, joiden tiedetään toimivan hyvin, jos ne suunnitellaan oikein. Lisäksi kattilan säteilyosassa on kokeiltu kaasun virtaussuuntaan nähden poikittaisia jäähdytyspaneeleja, joista saadut kokemukset ovat kuitenkin pääasiassa huonoja. On myös pyritty estämään kaasun suora virtaus jätelämpökattilan säteilyosan kattoa pitkin siten, että konvektio-osa on sijoitettu säteilyosaa alemmaksi, jolloin säteilyosan katon takaosa suuntautuu vinosti alas.

Esillä olevan keksinnön mukaisen jätelämpökattilakonstruktion tarkoituksena on poistaa edellä esitettyjen, tekniikan tason mukaisten laitekonstruktioiden haittapuolet ja aikaansaada entistä parempi ja toimintavarmempi, suspensiosulatusproses-sissa syntyvien pölypitoisten kaasujen jäähdytykseen soveltuva jätelämpökattila, jonka olennaiset tunnusmerkit selviävät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.

Keksinnön mukaisesti on jätelämpökattilan konvektio-osa sijoitettu säteilyosan alkupäähän nähden olennaisesti alemmalle 3 66488 tasolle pölypitoisten kaasujen suoran virtauksen estämiseksi säteilyosan kattoa pitkin. Säteilyosan katto on konstruoitu niin, että säteilyosa alenee asteittain konvek-tio-osan alkupään tasolle. Tämä aikaansaadaan käyttämällä ainakin yhtä kaasuvirtaussuuntaan nähden poikittaista seinämää, joka voidaan pitää puhtaana kytkemällä seinämään tekniikan tason mukaiset ravistinlaitteet. Estämällä täten pöly-pitoisten kaasujen suora virtaus jätelämpökattilan säteily-osan kattoa pitkin voidaan hyödyntää tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa tehottomaksi jäävä säteilyosan alaosa, jolloin myös lämmönsiirtopinta-ala kasvaa sekä kaasujen jäähtyminen ja samalla puhdistuminen nopeutuvat.

Keksinnön mukaisesti pölypitoisten kaasujen virtauksen edulliseksi suuntaamiseksi säteilyosasta konvektio-osaan on lisäksi säteilyosan kattoon asennettu kaasun virtaussuunnan mukaisia paneeleja siten, että säteilyosan poikittaisten seinämien muodostamissa lohkoissa aina seuraavassa lohkossa oleva paneeli suurin piirtein puolittaa edellisen lohkon kaasu-virrat. Täten paneelien lukumäärä lohkossa kasvaa säteilyosan loppupäähän päin mentäessä ja kaasuvirta suuntautuu tasaisesti kohti säteilyosan ja konvektio-osan välistä aukkoa edullisesti lähellä säteilyosan sivuseinämiä, koska kaasujen nopeutuneesta jäähtymisestä ja puhdistumisesta johtuen kaasussa olevat sulapartikkelit sekä näiden aiheuttama kasvannaistaipumus kattilan seinämille vähenevät olennaisesti.

Keksinnön mukaisella konstruktiolla voidaan siten käsitellä helpommin ja tehokkaammin suurempia läpimeneviä pölypitoisia kaasumääriä kuin ulkoisesti samankokoisilla tekniikan tason mukaisilla jätelämpökattilakonstruktioilla, mikä osaltaan vähentää jätelämpökattilan ja samalla koko sulatusyksikön valmistus- ja käyttökustannuksia.

Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin seuraavassa viita ten oheiseen piirustukseen, jossa 4 66488 kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen jätelämpökattilakonstruk-tion erään sovellutusmuodon kaaviomaisena sivukuvantona ja pystytasossa halkileikattuna, ja kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen jätelämpökattilakonstruk-tion kuvion 1 mukaista sovellutusmuotoa ylhäältäpäin katsottuna kuviossa 1 merkittyä leikkausta 2-2 pitkin.

Kuvioissa on esitetty kolme kappaletta kaasun virtaussuun-taan nähden poikittaisia seinämiä 1, jotka siis muodostavat säteilyosan 2 kattoon portaittaisia alenemia. Kuviossa 2 on seinämien 1 paikkoja merkitty katkoviivoilla. Riippuen kattilalaitoksen tehosta ja käyttöolosuhteista voi poikittaisia seinämiä olla esimerkiksi vain kaksi tai vaikkapa viisi. Edullisin määrä valitaan ottaen huomioon asiaan kulloinkin vaikuttavat tekijät. Kuvioissa on kuhunkin portaaseen, sen vaakasuoralle osalle, kiinnitetty katosta riippuvia paneelei-ta 3, joiden lukumäärä on lohkossa A kaksi, seuraavassa lohkossa B kolme ja viimeisessä lohkossa C neljä. Niinpä seuraavan lohkon B ja vastaavasti C paneelit noin puolittavat edellisestä lohkosta tulevan kaasuvirran.

Jos niin halutaan voidaan virtaussuuntaiset paneelit järjestää kussakin lohkossa kahdeksi sarjaksi, jotka sijaitsevat peräkkäin kunkin lohkon katossa, jolloin paneeliryhmiä olisi kuvioissa esitetyssä suoritusmuodossa yhteensä kuusi. Myös tällöin ovat paneelit 3 järjestetyt suurin piirtein puolittamaan edellisten paneelien välisen osan.

Lopullinen lämmön talteenotto tapahtuu jätelämpökattilan konvektio-osassa 5, jonne kaasut tulevat sen jälkeen, kun niistä on poistunut suurin osa kiinteitä epäpuhtauksia, jotka voidaan säteilyosan 2 pohjan suppilomaisiin kouruihin 4 pudottuaan poistaa sieltä. Myös paneeleihin 3 tarttunut kiintoaines joutuu lopulta pohjalle 4, sillä paneeleihin 3 on kiinnitetty alalla tavanomaiset ravistimet, jotka suorittavat kerääntyneen aineksen pudottamisen aika ajoin. Myös konvektio- 5 66488 osan pohja on varustettu suppilomaisilla osilla 7 kiintoaineiden, jotka edelleen erottuvat kaasuista, talteenotta-miseksi ja poistamiseksi. Konvektio-osassa lämpö otetaan talteen jäähdytysputkistoissa 6 kiertävään nesteeseen.

Putkisto 6 on tässä nimenomaisessa suoritusmuodossa jaettu useisiin kokonaisuuksiin 8, jotka ovat erillään toisistaan. Putkistot 6 voidaan tehdä millä tahansa tunnetulla tavalla kiertäviksi, kunhan vain lämpöä vastaanottava pinta on alaltaan riittävän suuri tehokkaan lämmön talteenoton aikaansaamiseksi. Pinta-alaa voidaan haluttaessa lisätä kattila-alalla tunnettuun tapaan.

Jätelämpökattilasta ulospuhallettavat kaasut ovat jo melko puhtaita ja niin ne voidaankin johtaa lopullista puhdistusta varten sähkösuodattimeen, ennen kuin ne joutuvat esimerkiksi seuraavaan prosessivaiheeseen.

Claims (2)

66488

1. Avgängsvärmepannkonstruktion speciellt för användning för värmeutvinning efter en suspensionssmältugn, bestäende av en strälningsdel (2) och en konvektionsdel (5), som är belägen pä en lägre niva än strälningsdelen (2), k ä n -netecknad av att sänkningen av strälningsdelens (2) tak tili konvektionsdelens (5) tak utförts stegvis och med väsentligen tvärgäende väggar (1) mot riktning av gasströmningen.

1. Jätelämpökattilakonstruktio käytettäväksi erityisesti suspensiosulatusuunin jälkeiseen lämmön talteenottoon, koostuen säteilyosasta (2) ja konvektio-osasta (5), joka sijaitsee alemmalla tasolla kuin säteilyosa (2), tunnettu siitä, että säteilyosan (2) katon alentaminen konvektio-osan (5) katoksi on toteutettu portaittain ja kaasuvirtauk-sen suuntaan nähden olennaisen poikittaisin seinämin (1).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jätelämpökattilakonstruktio, jossa virtausta ohjataan olennaisen lähellä säteilyosan kattoa, tunnettu siitä, että säteilyosa (2) on varustettu ainakin yhdellä kaasuvirtaukseen nähden poikittaisella ohjauspaneelirivillä (3), kussakin seinämien (1) väliinsä rajoittamassa lohkossa (A, B, C), jolloin ravistinlaitteella varustettujen paneeleiden (3) taso on kaasuvirtauksen suuntainen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen jätelämpökattilakonstruktio, tunnettu siitä, että paneelit (3) ovat järjestetyt siten, että kunkin lohkon (A, B, C) paneelit (3) suurin piirtein puolittavat viereisten lohkojen paneeleiden välisen tilan kaasuvirtauksen suunnassa katsottuna.

2. Avgängsvärmepannkonstruktion eniigt patentkravet 1, där strömningen styrs i väsentlig närhet av sträLningsde-