FI71613B - Anordning vid braennkammare foer foerbraenning av fast braensle - Google Patents

Description

71613

Laite kiinteän polttoaineen polttamiseksi tulipesissä

Keksinnön kohteena on laite kiinteän polttoaineen, kuten puun, puulastujen, puristeiden, hiilen ja sekalais-5 ten jätteiden polttamiseksi takaisinkierrätettävien polt-tokaasujen kanssa tulipesissä. Laite käsittää tulipesän arinoineen sijoitettuna sen alaosaan, konvektio-osan, savukaasun poistoputken, puhaltimen ilman tai vaihtoehtoisesti ilma-savukaasuseoksen syöttämiseksi, ensimmäisen 10 syöttöputken puhaltimen paineen puoleiselta sivulta mainitun putken poistoaukon päättyessä painekammioon, joka on sovitettu arinan alapuolelle tulipesään, ja edullisesti paluuputken yhdistettynä puhaltimen imun puoleiseen sivuun savukaasujen kierrättämiseksi savukaasujen poistoput-15 kesta tulipesään.

Sekä pienkattiloille että suurkattiloille tai uuneille etsitään palon aikana mahdollisimman puhtaita savukaasuja mahdollisimman pieneen lisäilmaan nähden. Koska ylimääräinen puhdistuslaite on kallis, pitäisi kattilasta 20 tulevien savukaasujen lisäksi olla niin puhtaita, ettei ole tarpeen käyttää sellaisia ylimääräisiä laitteita. Toivottu pieni lisäilma aiheuttaa vähäisen kaasuvirtauksen kattilan läpi, joka merkitsee konvektio-osassa paineen-alennuksen vähentymistä minimiin. Tämä vaikuttaa edulli-25 sesti käyttökustannuksiin ja vähentää myöskin puhaltimen kapasiteettivaatimuksia. Pienellä lisäilmalla saavutetaan myöskin korkeampi liekin lämpötila, joka on edullista mitä tulee kattilassa tapahtuvaan lämmön siirtymään.

Tähän asti sovelletussa kiinteän polttoaineen läm-30 mitystekniikassa on todettu vaikeaksi pitää lisäilman määrää alhaisena. Erään äskettäin julkaistun ruotsalaisen tutkimuksen mukaan todettiin lisäilman vaihdelleen 400 ja 500 %:n välillä normaaleissa poltto- ja täyttöolosuhteis-sa. On ilmeistä, että sellaisissa tapauksissa polttohyöty-35 suhde muodostuu alhaiseksi ja että epäpuhtauksien määrät 71613 savukaasuissa ovat suuret. Tämän on myöskin todettu tutkimuksissa. Koska liekin korkein lämpötila pitäisi olla arviolta vähintään 1000°C liekin ensimmäisessä vyöhykkeessä ja nopeasti vähetä kohti liekin ulkolaitoja, nimittäin 5 erittäin suuri osa ilmasta vain kulkee liekin ja tulipe-sän seinämien välistä osallistumatta palamiseen ja sen sijaan se viilentää sekä itse liekkiä että savukaasuja.

On tunnettua, että parannettu palaminen poltettaessa niin öljyä kuin kiinteitä polttoaineita saavutetaan 10 kierrättämällä osa käytetyistä kaasuista takaisin liekin ensimmäiseen vyöhykkeeseen. Takaisin kierrätettävät polt-tokaasut voidaan joko sekoittaa kattilan ulkopuoliseen ilmaan tai myöskin suoraan tulipesän sisällä.

Vähennettäessä paljon lisäilman tuloa, vähenee myös-15 kin happipitoisten rikki- ja typpiyhdisteiden, kuten SO^ jne. rauodostumismahdollisuus. On myöskin olemassa viitteitä siitä, että lisäilma on suorassa suhteessa nk. POM-muo-dostelmaan ts. kaikki todennäköiset syöpää aiheuttavat aineet on sisällytetty nimikkeeseen "polyaromaattiset hiili-20 vedyt" (POM). Mikäli happiylimäärää , ts. lisäilmaa voidaan vähentää ehdottomaan vähimmäismääräänsä palamisen aikana, pitäisi POM-määrien siten myöskin olla pieniä.

Edellytys savukaasujen nokipäästöjen vähentämiseksi on, että keskimäärin liekin lämpötilaa pidetään hyvin 25 korkeana, ainakin 1000°C ja mieluimmin korkeampana. Mikäli koko lämpötilan lisäys tapahtuu yhden vyöhykkeen sisällä, sen täytyy olla nopeaa ja vaatia hyvin korkeita lämpötiloja polttoaineen kaasuuntumisvyöhykkeen sisällä, joka johtaa lentotuhkan muodostumiseen. Tämä johtaa vahingol-30 lisiin seuraamuksiin mitä tulee sekä savukaasujen lopulliseen koostumukseen että siihen tosiasiaan että metallit ovat hyvin herkkiä lentotuhkan syövyttävälle vaikutukselle, kaikkine siitä johtuvine seuraamuksineen.

Kolme erilaista vaihetta voidaan siten, erottaa 35 poltto-osassa, siihen nähden että poistuvassa savukaasuissa pitäisi samanaikaisesti saavuttaa korkea tehokkuus ja kor-

II

3 71613 kea puhtausaste. Ensimmäisessä näistä vaiheista polttoaine kaasuuntuu nopeasti lämpötilassa, joka on alhaisempi kuin tuhkan sulamispiste, ts. alhaisempi kuin 1000°C, toisessa vaiheessa kaasu palaa niin nopeasti ja tehokkaasti 5 kuin mahdollista alhaisella lisäilmalla ja kolmas vaihe käsittää palavia polttoainejäännöksiä ja palavia kaasu-jäännöksiä, joka on erityisen käyttökelpoinen nk. korkea-liekkisten polttoaineiden kanssa.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on esittää 10 uusi ja parannettu laite lähtien liikkeelle alussa mainitun kaltaisesta sekä FR-patenttijulkaisusta 1 125 858 tunnetusta järjestelystä tulipesässä mainitun uuden laitteen poistaessa tunnetun tekniikan mainitut varjopuolet sekä US-patenttijulkaisuista 1 729 151 ja 2 411 324 poiketen 15 sisältäen erilliset ilmansyöttövälineet arinan sekä ylä-että alapuolella olevaan tilaan mahdollistaen kiinteän polttoaineen käyttämisen takaisinkierrätettävien poltto-kaasujen avulla nk. "sinisessä liekissä". Laite on myöskin käyttökelpoinen erilaisiin kiinteisiin polttoaineisiin 20 vaihtelevine energiasisältöineen ja palo-ominaisuuksineen. Laitteessa käytetään hyväksi ulkopuolista ja/tai sisäpuolista takaisinkierrätystä. Lisäksi savuhormin luonnollista vetoa yhdistettynä uuniin käytetään myöskin hyväksi rai-tisilman ja/tai raitisilman ja jätekaasujen seoksen siir-25 tämiseksi laitteen tarvitsemaan palamiseen.

Kokeet, jotka on suoritettu keksinnön mukaisen laitteen erilaisilla suoritusmuodoilla, ovat osoittaneet, että edellä mainitut päämäärät on saavutettavissa keksinnön mukaisella laitteella, joka on ensisijaisesti erikoinen 30 siitä, että se lisäksi sisältää ylöspäin avonaisen alemman suojaseinämän, joka ympäröi tulta ja joka sijaitsee arinan yläpuolella ja joka on sovitettu jakelemaan arinan alapuolella sijaitsevasta syöttöputken aukosta arinan läpi syötettyä ilmaa tai ilma-savukaasuseosta sekä mainitun 35 seinämän sisäpuolella olevaan tilaan että sen ympärillä 4 71613 olevaan tilaan, ja ylemmän suojaseinämän, joka ainakin olennaisesti sijaitsee alemman seinämän yläpuolella, jolloin tulipesään on sovitettu sola, joka ympäröi tulta kokonaan tai osittain ja joka sijaitsee alemman suojaseinä-5 män ylemmän kehän ja ylemmän suojaseinämän alemman kehän välissä, joka viimeksi mainittu kehä on alemman suojaseinämän kehää suurempi samassa alueessa, jotta ilma tai il-ma-savukaasuseos saadaan virtaamaan alemman seinämän ulkopuolella, joka ilma tai ilma-savukaasuseos on johdettu mo-10 lempien suojaseinämien väliseen tilaan.

Keksinnön mukaisella laitteella suoritettujen kokeiden perusteella on havaittu mahdolliseksi, ulkopuolella kierrätetyn kaasun avulla, saada käytännöllisesti katsoen noesta vapaat kaasut kaikille kokeilluille kiinteille polt-15 toaineille hyvin suurten täyttövaihtelurajojen sisällä ja käytännöllisesti katsoen lisäilman stökiometrisillä arvoilla. Aikaisemmin tunnettujen laitteiden noin 300 - 400 % lisäilman asemesta saavutettiin uusille ja parannetuilla laitteilla noin 5 - 10 % lisäilma. Nostamalla liekin läm-20 pötilaa savukaasuissa olevien jätetuotteiden katalyyttinen vaikutus palamisnopeuteen on lisääntynyt huomattavasti, johtaen siihen, ettei krakkausella, ts. hiilihiutalei-den muodostumisella vapaasta hiilestä (noki), ole aikaa tapahtua samassa määrin kuin tähänastisilla laitteilla.

25 Sininen liekki saavutetaan palamisessa, kuten poltettaessa öljyä, joka on luonteenomaista kaasun palamiselle, ts. saavutetaan toivotun tyyppinen palaminen ja sen antaessa toivotut edut. Sinisten liekkien suhteen on todettu vaih-televan melko suurissa rajoissa, nimittäin 25 ja 100 % vä-30 Iillä, ilman että savukaasujen puhtautta olisi oleellisesti muutettu. Eikä pienet lisäilman arvot muuttunett missään oleellisessa määrin ja joissakin tapauksissa saavutettiin kokeiden aikana voimakkaasti keskittynyt sininen liekki kapean pystypilarin muodossa.

35 Poltettaessa hiiltä tai muita energiapitoisia kiin- 5 71613 teitä polttoaineita, voidaan raitisilmaa tai raitisilman ja savukaasujen sekoitusta käyttää tulipesässä sopivasti jäähdyttämään rakoarinoita sisältä päin, koska niiden ulkopuolinen jäähdyttäminen toisinaan osoittautuu riittämät-5 tömäksi. Arinat pitäisi siksi valmistaa ontoiksi, niin että raitisilmaa tai ilman ja savukaasujen sekoitusta tai ainakin jokin osa siitä voidaan ottaa puhaltimelta arinan kautta ja virtaamaan ulos myöhemmin tulipesässä olevan polttoaineen alustan läpi.

10 Puhaltimesta tuleva raitisilma ja/tai ilma-savukaa- suseos kulkee näin ollen solan kautta molempien suojaseinämien välistä. Suojaseinämät saattavat olla valmistukseltaan erilaisia, joko pyöreitä tai kulmikkaita, muodoltaan ensisijaisesti polttoaineelle sovitettuja. Ylempi suoja-15 seinämä on edullisesti alhaaltapäin liitetty horisontaaliseen sulkulaattaan tulipesässä, tämän sulkulaatan pakottaessa kaiken kaasun (ilman tai ilman ja savukaasujen sekoituksen) , joka ei kulje alemman suojaseinämän sisäsivua pitkin, kulkemaan solan kautta kolmanteen ja viimeiseen pa-20 lovyöhykkeeseen. Koska solan poikkileikkauspinta voidaan tehdä pieneksi, solan kautta kulkevan virtauksen määrä on suuri, josta on tuloksena, että staattinen paine solassa on matala ja saavutetut paine-erot luovat takaisinkierrä-tysvyöhykkeen molempien suojaseinämien yläosan sisäpuolel-25 la ja välittömästi solan yläpuolelle. Tämän tuloksena raitisilma ja/tai ilma-savukaasuseos, joka virtaa sisälle solan kautta sekoittuu palaviin jätekaasuihin, jotka syntyvät palamisen aikana vyöhykkeissä 2 ja 3, jonka kautta olosuhteet sinisen tai puhtaan kaasun palamiselle on saavu-30 tettu myöskin muilla polttoaineilla kuin kaasulla ja öljyllä.

Keksinnön mukaisesti valmistetun laitteen kokeissa on myöskin todettu ihanteelliseksi, että pelkästään se palaminen, joka tarvitaan kehittämään sitä energiamäärää ja 35 välttämätöntä lämpötilaa polttoaineen kaasuuntumiseksi, 6 71613 tapahtuu suoraan yläpuolella olevassa palovyöhykkeessä.

Hyvälle palamiselle luotavien olosuhteiden seurauksena on solan kautta virtaavalla raitisilmalla ja/tai ilma-savukaasulla myös tehtävä suorittaa nk. "ihojäähdytys-5 tä" ylemmän suojaseinämän sisäsivulle pitääkseen sen lämpötilan seinämämateriaalille sopivalla tasolla, ts. noin 700°C käytettäessä seinämää varten tavanomaista hiiliterästä.

Jos sopiva raitisilman ja savukaasujen seos syöte-10 tään arinan kautta alemman suojaseinämän sisään ja solaan molempien päällekkäin olevien suojaseinämien väliin, aikaansaadaan ulkoisen ja sisäisen takaisinkierrättämisen yhdistelmä. Toisaalta, jos vain raitisilmaa syötetään, aikaansaadaan vain jälkimmäinen takaisinkierrätys. Erot mi-15 tatuissa lähtevissä savukaasuissa tai CC^-pitoisuuksissa on kuitenkin todettu olevan pieniä näissä tapauksissa, mutta jonkin verran paremmilla arvoilla ensimmäisessä tapauksessa, joka oli myöskin odotettavissa. Jälkimmäinen vaihtoehto on rakenteeltaan kuitenkin huomattavasti yksinker-20 taisempi ja erityisen sopiva, kun sähköä ei ole saatavissa puhaltimelle ja savuhormin luonnollinen veto on ainoa tapa syöttää tarvittavaa ilmaa tulipesään. Polttoainetta voidaan joko syöttää käsin täyttöluukun kautta, ruuvin avulla, männän avulla tai vastaavalla. Täytön määrä voidaan 25 sopivasti tarkistaa releen avulla, ts. mittaamalla kattilan konvektio-osan veden lämpötilaa.

Venttiilit ja/tai muut säätölaitteet pitäisi asettaa puhaltimen raitisilman sisäänottoon, savukaasuputkeen ja toiseen ilman syöttöputkeen, jos sellaista käytetään.

30 Näiden venttiilien avulla, jotka voivat olla yksinkertaisia lautasventtiilejä, voidaan keksinnön mukaisia tulipe-sän laitteita yksinkertaisesti kontrolloida optimaalista palamista varten sinisellä liekillä kaikkia ajateltavissa olevia polttoaineita varten.

35 Arinarautojen yläpuolelle on sopivasti sijoitettu ti 71613 hienosilmäinen betonin raudoitusverkosta valmistettu verk-koritilä tai vastaava estämään pienikokoisten polttoaine-möhkäleiden putoamisen arinarautojen välistä. Samanaikaisesti on saavutettu tasaisempi läpivirtaavan ilman ja/tai 5 ilma-savukaasujen seoksen jakelu.

Keksinnön lisäedut ja luonteenomaiset piirteet käyvät ilmeisiksi seuraavasta yksityiskohtaisesta selostuksesta, joka on tehty yhdessä oheenliitettyjen piirustusten kanssa, joissa 10 kuvio 1 esittää keksinnön mukaista tulipesälaitteen ensimmäistä suoritusmuotoa ilman ja savukaasuseoksen syöt-töineen ja kuvio 2 esittää toista sellaista suoritusmuotoa, jossa on pelkästään raitisilman syöttö. Molemmat kuviot 15 ovat kaavamaisia pystyleikkauksia asianomaisesta laitteesta.

Kuvion 1 esittämässä keksinnön mukaisessa ensimmäisessä suoritusmuodossa on kattilan alaosaan asetettu tuli-pesä 1 arinoineen 5 ja myöskin seinineen 2, 3 ja pohjineen 20 4, jotka mieluiten ovat tulenkestävästä materiaalista. Tu- lipesä voi joko olla vesijäähdytteinen tai varustettu paksuilla eristävillä seinillä, niin että lämpöhukka muodostuu pieneksi. Vesijäähdytys voidaan mahdollisesti myöskin yhdistää paksuihin eristäviin seiniin. Sellaiset seinät 25 ovat kuitenkin sisänsä suositeltavia, sillä kylmillä pinnoilla voi yleensä olla vahingollinen vaikutus palamiseen ja erityisesti nk. "siniseen palamiseen" takaisinkierrät-tämisen yhteydessä. Arinaraudat 5 voidaan mahdollisesti päällystää hienosilmäisellä betoniraudoitusverkolla 5a tai 30 vastaavalla, jotta mahdollistetaan hienorakeisemman polttoaineen käyttö.

Arinan 5 yläpuolella on täyttöaukko 6 seinämässä 2 ja luukku 7 aukon sulkemiseksi. Polttoaineen syöttö voidaan sopivasti suorittaa painovoimaisella syöttölaitteella, 35 johon sisältyy polttoainesäiliö 8, jakeluputki 9 tai vas- 8 71613 taava ja syöttömäntä 10 tai vastaava, jota moottori 11 käyttää. Moottoria ohjataan sopivasti releen avulla kattilan konvektio-osassa olevan veden lämpötilan mukaan. Lämmitettäessä tämän kaltaisella syöttölaitteella tulipesän 5 tilavuus voidaan pitää suhteellisen pienenä.

Kattilan yläosassa ja täten tulipesän 1 yläpuolella on konvektio-osa 12 energian talteenottamiseksi savukaasuista ja ylinnä on savukaasujen poistoputki 13 savukaasujen poistamiseksi. Poistoputki on sopivasti varustet-10 tu puhdistus- ja tarkastusluukulla 14.

Raitisilmaa saadaan puhaltimen 15 avulla, joka vetää ilmaa sisälle sisääntuloputken 17 kautta ja puhaltaa ilmaa syöttöputken 18 kautta tulipesään 1. Tarkemmin sanottuna, syöttöputki 18 avautuu arinan 5 alle jakelutilaan 15 19, joka samalla toimii tuhkasäiliönä. Osalle savukaasu ja on järjestetty paluuputki 21 puhaltimen 15 imusivun ja savukaasuputken 20 välille, joka on yhdistetty savukaasujen poistoputkeen 13. Venttiili 22 on asennettu tähän pa-luuputkeen säätelemään savukaasujen virtausta puhtaltimel-20 le. Venttiilin 22 ja raitisilman sisääntuloputkessa 17 olevan venttiilin 16 avulla voidaan halutun kaltaista raitis-ilman ja savukaasujen seosta syöttää tulipesään 1 puhaltimen 15 avulla. Aikaisemmin esitetystä käy ilmi, että raitisilman ja takaisinkierrätettävien savukaasujen seos vir-25 taa syöttöputken 18 kautta jakelutilaan 19, jatkaen sieltä ylöspäin arinan 5 kautta. Ohitettuaan viimeksi mainitun pääosa tätä kaasuseosta virtaa ylös arinan päällä lepäävän polttoainekerroksen 28 läpi, edellä mainitun kerroksen sijaitessa keksinnön mukaisesti ensimmäisen rengasmai-30 sen suojaseinämän 25 alaosan sisäpuolella, mieluiten kat-kokartion kaarevan pinnan muotoisena, pienemmän halkaisijan ollessa alaspäin. Tietynlainen väheneminen tapahtuu samanaikaisesti, kun polttoaine kaasuuntuu 1000°C alhaisemmassa lämpötilassa, jolloin siten muodostunut palava 35 kaasuseos poltetaan tilan 23 sisäpuolella, jonka määrittää 9 71613 edellä mainittu ensimmäinen polttoainekerroksen 28 sisältävä renkaan muotoinen suojaseinämä 25 ja toinen renkaan muotoinen suojaseinämä 24 asennettuna keksinnön mukaisesti ensimmäisen yläpuolelle, edellä mainitun toisen seinä-5 män 24 ollessa myöskin mieluiten katkokartion kaarevan pinnan muotoinen ja jonka alaosa on vasten ylöspäin olevan ensimmäisen suojaseinämän 25 alaosaa. Koska ensimmäisen suojaseinämän 25 alaosan halkaisija on pienempi kuin yläpuolella olevan toisen 25 ja molemmat suojaseinämät 10 ovat samankeskisiä, on keksinnön mukaisesti niiden vastakkain olevissa päissä renkaan muotoinen sola 24. Tämän kautta virtaa samanaikaisesti syöttöputkesta 18 tuleva ulkoilman ja takaisinkierrätettyjen savukaasujen seoksen jäljellä oleva osa ja jakelutilan 19 kautta ja arinan 5 kautta 15 molempien rengasmuotoisten väliseinien 24, 25 sisäpuoliseen palotilaan 24 virrattuaan ensin pitkin alemman suojaseinämän 25 ulkopintaa. Keksinnön mukaan mikään muu vir-tausmahdollisuus ei ole mahdollinen tälle kaasuseoksen osalle, koska sulkutaso 26 on asetettu rengasmuotoisen 20 yläseinämän 24 pohjasyrjän ja ympäröivän tulipesän seinien 2, 3 väliin, niin että ainoastaan rengasmainen sola 24 näiden molempien suojaseinämien välillä on avoinna sille kaasuseokselle, joka virtaa jakelutilasta 19 eikä virtaa polttoainekerroksen 28 kautta. Palotilassa 23 molempien 25 suojaseinämien 24, 25 välissä olevan solan 27 kautta vir-taava ilma-savukaasujen seos sekoittuu palavaan kaasuseok-seen, joka kohoaa ylöspäin alemmassa rengasmuotoisessa suojaseinämässä 25, sekoittumisen tapahtuessa kattilan viimeisessä palovyöhykkeessä, joka alkaa palotilan 24 keskel-30 tä ja päättyy ainakin pääosin ylemmän rengasmaisen suoja-seinämän 25 yläosaan.

Kun raitisilman ja takaisinkierrätettyjen savukaasujen seos virtaa rengasmaisen solan 27 kautta, se joutuu suuresti pienennettyyn alaan, sen virtausmäärä muodostuu 35 suureksi, joka myöskin toisaalta osittain johtuu lämpöti- 10 71613 lan kohoamisesta kaasumassassa. Määrän lisääntyminen aiheuttaa staattisen paineen vastaavan vähenemisen, jolloin kaasuvirtaus, joka on merkitty nuolilla 29 ylemmässä rengasmaisessa suojaseinämässä, muodostuu aikaansaamaan aiem-5 min mainitun seurauksen. Savuhormin synnyttämän vedon johdosta loppuun palaneet kaasut kohoavat ja jättävät suuremman osan lämpöenergiaansa konvektio-osaan 12 ja virtaavat lopulta ulos savukaasun poistoputken kautta savuhormiin.

Edellä selostetussa suoritusmuodossa on keksinnön 10 mukainen laite selostettu sisältäneen kaksi rengasmaista suojaseinämää, jotka ovat muodoltaan katkokartion kaarevan pinnan kaltaisia erilaisine alasyrjän läpimittoineen joiden edellä mainittujen kaarevien pintojen alasyrjät on asetettu vastakkain. Tämä suoritusmuoto on nimittäin eri-15 tyisen edullinen. Voidaan kuitenkin ymmärtää, että molempien suojaseinämien muoto voi olla kahden samalla tavalla asetetun katkaistun pyramidin kaltevien pintojen kaltaisia. Ne voivat olla muodoltaan jopa lieriömäisiä tai monikul-miomaisia, jolloin ylemmällä täytyy luonnollisesi olla 20 suurempi poikkileikkaus kuin alemmalla, jotta sola muodostuisi niiden välille.

Keksinnön mukaisissa laitteen kokeissa, esitetty kuviossa 1 ja selostettu edellä, tulipesä oli täytetty puulastuilla ja pienillä jätepaloilla. Tulen sytyttyä 25 COj-pitoisuutta ja nokikuvaa mitattiin useammalle raitis-ilman ja takaisinkierrätettyjen savukaasujen seossuhteel-le. Nokikuva asetettiin lukuarvojen 0 ja 9 välille, luvun 0 ilmaistessa, ettei yhtään nokea tai käytännöllisesti kätösen ei yhtään nokea esiintynyt savukaasuissa. CC^-pi-30 toisuus muodosti suoraan lisäilman mitan, joka teoreettisesti on noin 20 % puupolttoaineelle.

Läpän 22 ollessa suljettuna savukaasujen takaisin-kierrättämistä varten tarkoitetussa paluuputkesa 21 mitattiin noin 10 % CC^-pitoisuuksia ja noin 4 suuruisia noki-35 kuvia. Vain merkityksettömiä sinisiä liekkejä voitiin ha- 11 71613 väitä liekissä (tuloksena paikallisesta takaisinkierrättä-misestä). Sen jälkeen kun läppä 22 avattiin vähintään 15° ja saatiin aikaan savukaasujen takaisinkierrätys, mitattiin korkeampia CC^-pitoisuuksia, vaikkakin nokikuva oli 5 koko ajan 0:n ympärillä. Sinisten liekkien suhteellinen osuus oli jatkuvasti vähintään noin 50 %, samanaikaisesti kun voitiin todeta matalampi liekkikorkeus verrattuna aikaisemman tapauksen liekkikorkeuteen, jolloin mitään savukaasuja ei kierrätetty. Siniset liekit olivat erityisen 10 voimakkaita välittömästi solan 27 ympärillä ja silloin tällöin myöskin polttoainekerroksen 28 yläpuolella.

Samanlaisia kokeita suoritettiin myöhemmin puristeilla, puulastuilla ja turpeella saavuttaen samanlaisia hyviä tuloksia.

15 Keksinnön mukaisen laitteen toisessa suoritusmuodos sa, esitetty kuviossa 2, ei ole ulkopuolista takaisinkier-rätysputkea (paluuputkia) 21 siihen kuuluvine venttiilei-neen 16, 22 eikä sisääntuloputkea 17, kuten on esitetty kuvion 1 ensimäisessä suoritusmuodossa. Sen sijaan raitis-20 ilmaa imetään sisään puhaltimen 15 imupuolelta ja puhalletaan ulos syöttöputken 18 kautta. Sama perättäisyys, joka on selostettu kuvion 1 suoritusmuodon yhteydessä, toistuu raitisilman ja savukaasujen seoksessa, mutta sillä erotuksella, että kaikki takaisinkierrätettävien jäännöskaasujen 25 ja raitisilman sekoittuminen tapahtuu kokonaan palotilan 23 sisällä ja pitkin solaa 27, joka ainoastaan päästää läpi raitisilmaa. Polttoainekerroksen 28 yläpuolella tapahtuvalle palamiselle ei ole täten mitään ensisijaista hyötyä jäännöskaasujen lämpöenergiasta ja siitä johtuvasta 30 katalyyttisestä reaktiosta, joka hyöty ensinnä tulee uloim-mista palovyöhykkeistä, joka vaikuttaa vähäisessä määrin savukaasujen koostumukseen ja puhtauteen palamisen jälkeen.

Puhallin 15 voidaan jopa jättää pois, jos sen teho voidaan korvata savuhormin vedolla, ts. mikäli savupiipun 35 kehittämä veto on riittävä palamiseen tarvittavan raitis- 12 71613 ilmamäärän imemiseksi. Palaminen tapahtuu sitten selostettuun tapaan, mutta vähennetyllä teholla.

Keksintöä ei ole rajoitettu edellä selostettuihin suoritusmuotoihin, vaan voidaan vaihdella monin tavoin 5 patenttivaatimusten puitteissa.

Il

Claims (7)

13 71613

1. Laite kiinteän polttoaineen, kuten polttopuun, puulastujen, puristeiden, hiilen ja sekalaisten jätteiden 5 polttamiseksi takaisinkierrätettävien polttokaasujen kanssa tulipesissä, joka laite sisältää tulipesän (1) arinoi-neen (5) sijoitettuna tulipesän alaosaan, konvektio-osan (12), savukaasun poistoputken (13) puhtaltimen (15) ilman tai vaihtoehtoisesti ilma-savukaasuseoksen syöttämiseksi, 10 ensimmäisen syöttöputken (18) puhtaltimen (15) paineen puoleiselta sivulta mainitun putken poistoaukon päättyessä painekammioon (19), joka on sovitettu arinan (5) alapuolelle tulipesään (1), ja edullisesti paluuputken (21) yhdistettynä puhaltimen (15) imun puoleiseen sivuun savu-15 kaasujen kierrättämiseksi savukaasujen poistoputkesta (13) tulipesään (1), tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää ylöspäin avonaisen alemman suojaseinämän (25), joka ympäröi tulta ja joka sijaitsee arinan (5) yläpuolella ja joka on sovitettu jakelemaan arinan (5) alapuolella 20 sijaitsevasta syöttöputken (18) aukosta arinan (5) läpi syötettyä ilmaa tai ilma-savukaasuseosta sekä mainitun seinämän (25) sisäpuolella olevaan tilaan että sen ympärillä olevaan tilaan, ja ylemmän suojaseinämän (24), joka ainakin olennaisesti sijaitsee alemman seinämän (25) ylä-25 puolella, jolloin tulipesään (1) on sovitettu sola (27), joka ympäröi tulta kokonaan tai osittain ja joka sijaitsee alemman suojaseinämän (25) ylemmän kehän ja ylemmän suojaseinämän (24) alemman kehän välissä, joka viimeksi mainittu kehä on alemman suojaseinämän (25) kehää suurem-30 pi samassa alueessa, jotta ilma tai ilma-savukaasuseos saadaan virtaamaan alemman seinämän (25) ulkopuolella, joka ilma tai ilma-savukaasuseos on johdettu molempien suojaseinämien (24, 25) väliseen tilaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -35 n e t t u siitä, että tulipesässä (1) on sulkutaso (26), 14 71613 joka jakaa sen vertikaalisesti kahtia ja asettuu toisen suojaseinämän (24) alasyrjän ja ympäröivien tulipesän seinien (2, 3) väliin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, 5 tunnettu siitä, että molemmat suojaseinämät (24, 25. ovat rengasmaisia ja ovat muodoltaan kahden katkokar-tion poikkipintojen kaltaisia toisiaan vasten olevine ala-syrj ineen.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, 10 tunnettu siitä, että molemmat suojaseinämät ovat rengasmaisia ja ovat muodoltaan kahden lieriön poikkipintojen kaltaisia toisiaan vasten olevine alasyrjineen.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että molemmat suojaseinämät ovat 15 muodoltaan kahden katkopyramidin poikkipintojen kaltaisia toisiaan vasten olevine alasyrjineen.

6. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että tulipesässä (1) arinarautojan (5) alla oleva tuhkasäiliö muodostaa 20 paine- tai jakelukammion (19) puhaltimen (15) kautta syötettävälle raitisulkoilmalle tai ilma-savukaasuseokselle.

7. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että tarkastus-venttiilit (16, 22) on sijoitettu puhaltimen (15) raitis- 25 ilman sisäänottoon (17) ja savukaasujen paluuputkeen (21) säätelemään tulipesään (1) syötettävän kaasuseoksen virtausta ja koostumusta. 15 7161 3