FI85758C

FI85758C - Foerbraenningsanlaeggning.

Info

Publication number: FI85758C
Application number: FI900437A
Authority: FI
Inventors: Seppo Ruottu; Jouni Kinni; Paavo Hyoety; Pentti Janka
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1990-01-29
Publication date: 1992-05-25
Also published as: EP0440552A3; RU1838720C; FI85758B; FI900437A0; FI900437A7; EP0440552A2

Description

85758

Polttolaitteisto

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen johdanto-osassa lähemmin määritelty polttolaitteisto. Keksinnön 5 mukainen polttolaitteisto käsittää kiertomassaprosessin aikaansaamiseksi pääosina reaktorikammion ja ainakin yhden hiukkaserottimen muodostaman yhdistelmän. Reaktorikammion alaosaan on järjestetty ns. leijuker-roksen muodostamiseksi arinarakenne, jonka yhteydessä 10 on elimet polttoaineen syöttämiseksi arinarakenteelle, elimet leijukerroksessa olevan karkean materiaalin poistamiseksi arinarakenteen päältä sekä elimet ilman syöttämiseksi arinarakenteelle. Hiukkaserotin voi rakenteeltaan olla ns. syklonierotin, jossa on kaksi 15 olennaisesti sisäkkäin sijoitettua vaippaa, joiden keskiakselit ovat samansuuntaiset ja yhtyvät olennaisesti. Ensimmäiseen ulompaan vaippaan on järjestetty reaktorikammion lei jukerroksessa syntyvän kiintoainetta sisältävän savukaasun sisääntulojärjestely ja ainakin 20 yksi hiukkaserottimessa erottuvan kiintoaineen palau- tuskanava, joka on yhteydessä reaktorikammion arina-rakenteen läheisyyteen kiintoaineen palauttamiseksi leijukerrokseen. Toinen, sisempi vaippa on järjestetty .. . yhteyteen polttolaitteiston jälkeisen prosessivaiheen ' ; 25 kanssa kiintoaineesta olennaisesti vapaan savukaasun ·;;; johtamiseksi mainitun vaipan läpi mainittuun poltto- '···* laitteiston jälkeiseen prosessivaiheeseen. Tavallisim- min reaktorikammio on seinämärakenteeltaan olennaisesti • ‘ · järjestetty lämmönsiirtopinnaksi, jolloin seinämäraken- 30 ne käsittää putkirakenteen, jonka sisälle on järjestetty lämmönsiirtoväliainevirtaus.

.···. Edellä esitetyn kaltaisia polttolaitteisto ja tunnetaan useina erityyppisinä konstruktiivisina sovellutuksina.

. 35 Tavallisimmin hiukkaserotin sijoitetaan reaktorikammion ulkopuolelle, mutta on myös tunnettua sijoittaa 2 85758 hiukkaserotin reaktorikammion sisälle. Nyt kyseessä olevaa keksintöä voidaan soveltaa molempien perus-konstruktioiden yhteydessä.

5 Eräs ongelma, joka liittyy nykyisin käytössä oleviin polttolaitteistoihin on polttoaineen syötön ja ns. karkean materiaalin poistossa käytettävien konstruktioiden monimutkaisuus ja häiriöalttius. Niinpä tämän keksinnön tarkoituksena on esittää polttolaitteisto, 10 jossa erityisesti edellä mainitut kiertomassaprosessiin liittyvät tärkeät osatekijät on järjestetty tavalla, joka saa aikaan parannetun ja erittäin toimivan konstruktion.

15 Näiden tarkoitusten saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle polttolaitteistolle on pääasiassa tunnusomaista se, että elimet polttoaineen syöttämiseksi arinaraken-teelle ja elimet karkean materiaalin poistamiseksi arinarakenteelta on muodostettu ainakin yhdeksi 20 ryhmäksi, joka läpäisee arinarakenteen olennaisesti samalta kohdalta. Ratkaisulla saadaan aikaan konstruktiivisesta yksinkertaisesti toteutettava rakenne, joka mahdollistaa varmatoimiset materiaalin siirrot.

« • i 25 Erään erityisen edullisen sovellutusmuodon mukaisesti ; hiukkaserottimelta tulevan kiintoaineen palautuskanavan ulostuloaukko on sijoitettu ainakin yhden em. ryhmän päälle. Tällä ratkaisulla saadaan aikaan kompakti rakenne, jossa sekä polttoaineen syöttö, karkean 30 materiaalin poisto sekä kiintoaineen palautus saadaan sijoitettua arinarakenteen yhteyteen yhdeksi kokonai-suudeksi.

• · · Muissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on • · · ‘ 35 esitetty edelleen eräitä keksinnön mukaisen polttolait- teen edullisia sovellutusmuotoja.

• I

• · 3 85758

Keksintöä havainnollistetaan lähemmin seuraavassa selityksessä, jossa viitataan oheiseen piirustukseen, joka esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisesta polttolaitteistosta arinarakenteen kohdalta.

5

Polttolaitteiston yleisen rakenteen suhteen hakija viittaa alalla yleisesti tunnettuun tekniikkaan sekä erityisesti otsikkohakemuksen kanssa rinnakkaiseen hakemukseen "Polttolaitteisto", jonka pääasiallisena 10 kohteena on erityisesti reaktorikammion sisälle sijoitetun hiukkaserottimen erikoinen savukaasun sisäänsyöttöjärjestely sekä se, että hiukkaserottimen ulompi vaippa on järjestetty lämmönsiirtopinnaksi.

15 Piirustuksessa on viitenumerolla 1 esitetty reak-torikammiossa R olevan jäähdytetyn arinarakenteen osaa, johon on muodostettu aukko 2 arinarakenteen jäähdytysputkiin 3 liittyvän rengasmaisen syöttö-kammion 4 avulla. Rengasmaista syöttökammiota 4 20 käytetään lämmönsiirtoväliaineen syötössä palautus- kanavaan .

·*-· Aukkoon 2 on arinarakenteen 1 alapuolelle muodostettu kotelo 5, jonka ulkopuolelle reaktorikammion sisäpuo-,··\ 25 lelle muodostuu ilman jakotila 6, josta palamisilma siirtyy arinarakenteen läpäisevien suutinelinten kautta arinarakenteen yläpuolelle leijukerrokseen (ei *·’ * esitetty). Kotelon 5 läpi on johdettu reaktorikammion pohjan läpäisevä pystysuora syöttöputki 7, joka päättyy 30 arinarakenteen 1 tasolle jakokammioon 8, josta edelleen ulkonee jakokammion sivupinnoista esitetyssä sovel-:***: lutusmuodossa neljä oleellisesti vaakasuuntaista polttoaineen syöttöputkea 9, jotka sijoittuvat pys-‘! tysuunnassa arinarakenteen 1 yläpuolelle ja jotka on 35 päältä katsottuna sijoitettu 90° kulmaan toisiinsa '···] nähden. Syöttöputken 7 alaosassa on erotinelin 10 4 85758 koostumukseltaan sopivan polttoainesyötön aikaansaamiseksi. Osat 7, 8 ja 9 muodostavat elimet polttoaineen syöttämiseksi arinarakenteelle olennaisesti säteissuuntaisesti syöttöputken pituussuuntaan nähden.

5

Syöttökammion 4 kohdalta arinarakenteen 1 keraamisella materiaalilla päällystetyn yläpinnan la tasosta alkaa yläosastaan kartiomainen karkean materiaalin poistoput-ki 11, jonka alapää ulottuu samoin kotelon 5 sisäpuoli) lella olevaan ylipainekammioon 12, jonka avulla ns. vastavirtaerotusperiaatteella palautetaan karkean materiaalin joukossa oleva hieno aines takaisin lei jukerrokseen. Ylipainekammion 12 alaosassa on poistoputki 13 karkeaa materiaalia varten sekä puhal-15 lusputki 14 vastavirtaerotusperiaatteen tarvitseman kaasumaisen paineväliaineen puhaltamiseksi ylipainekammioon 12. Poistoputki 11 ympäröi syöttöputkea 7, jolloin karkea materiaali poistuu rengasmaista kanavaa pitkin. Syöttöputki 7 on lisäksi sijoitettu ylipaine-20 kammion 12 sisään.

Kiintoaineen palautuskanavan 15 ulostuloaukko on 1: sijoitettu jakokammion 8 yläpuolelle välimatkan päähän :. sen yläpinnasta tai vastaavasta, ja piirustuksen *. 25 mukaisessa sovellutusesimerkissä palautuskanava 15 on '! muodostettu lämmönsiirtopinnaksi, jolloin syöttökam- ; miosta 4 lähtee ylöspäin pystysuorat syöttöputket 16 (4 kpl) palautuskanavan 15 alaosassa olevaan rengasmaiseen jakokammioon 17, josta edelleen palautuskanavan 30 15 seinämän keraamisen suojakerroksen sisällä olevat putket 18 johtavat lämmönsiirtoväliainetta ylöspäin esim. hiukkaserottimen ulomman vaipan alaosaan, kuten !1: erityisesti rinnakkaisessa patenttihakemuksessa I "Polttolaitteisto" on esitetty. On edullista, että 35 em. tapauksessa ainakin yksi elinten 7, 8, 9 ja 11 ·' muodostama ryhmä on sijoitettu pystyasennossa olevan lieriömäisen, ympyrämäisellä vaakapoikkileikkauksella varustetun reaktorikammion R keskiöviivalle, jolloin t; 5 85758 syöttöputken 7 ja poistoputken 11 keskiöviivat yhtyvät mainittuun reaktorikammion R keskiöviivaan. Tällöin saadaan aikaan symmetrinen polttoaineen syöttö ja karkean materiaalin palautus. Kiintoaineen palautus-5 kanava 15 voi tällöin edullisesti olla pystysuora putki, joka yläosastaan on kiinnitetty syklonierottimen alaosaan, jolloin myös sen keskiöviiva yhtyy olennaisesti reaktorikammion R keskiöviivaan.

10 1 • » · ·

Claims

1. Polttolaitteisto, joka käsittää kiertomassaproses-5 sin aikaansaamiseksi: reaktorikammion (R), jonka alaosaan on järjestetty ns. leijukerroksen muodostamiseksi arinarakenne (1), elimet polttoaineen syöttämiseksi arinaraken-10 teen yläpuolelle leijukerrokseen, elimet leijuker- roksessa olevan karkean materiaalin poistamiseksi arinarakenteelta sekä elimet ilman syöttämiseksi leijukerrokseen ja 15. ainakin yhden hiukkaserottimen, jossa on elimet leijukerroksessa syntyvän, kiintoainetta sisältävän savukaasun puhdistamiseksi kiintoaineesta ja ns. palautuskanava kiintoaineen palauttamiseksi erityisesti leijukerrokseen, 20 tunnettu siitä, että elimet polttoaineen syöttä miseksi arinarakenteelle (7, 8, 9) ja elimet poltto-aineen sisältämän karkean materiaalin poistamiseksi (11) on muodostettu ainakin yhdeksi ryhmäksi, joka 25 läpäisee arinarakenteen olennaisesti samalta kohdalta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttolaitteisto, tunnettu siitä, että palautuskanavan (15) ulos- tuloaukko tai vastaava on sijoitettu ainakin yhden 30 em. ryhmän päälle.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttolaitteisto, tunnettu siitä, että elimet polttoaineen syöttä- j miseksi käsittävät: 35 * \ - sopivimmin olennaisesti pystysuuntaisen syöttöputken (7), ja arinarakenteen (1) yläpuolelle, syöttöputken ♦ # 7 85758 (7) yläosaan liittyvän elimistön (8, 9) polttoaineen syöttämiseksi olennaisesti syöttöputken pituussuuntaan nähden säteissuuntaisesti arinarakenteelle (1).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen polttolaitteisto, tunnettu siitä, että mainittu elimistö (8, 9) käsittää kammion (8), jonka yhteyteen on järjestetty säteittäisesti oleellisesti vaakasuorassa suunnassa ulkonemaan useampia syöttöelimiä, sopivimmin put- 10 kimaisia elimiä (9).

5. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukainen polttolaitteisto, tunnettu siitä, että oleellisesti syöttö-putken (7) pituussuuntaisesti sen ympärille on järjes- 15 tetty poistoputkea ympäröivä putkimainen karkean materiaalin poistoputki (11) tai vastaava, joka on liitetty ko. ryhmän aukkoon (2).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen polttolaitteisto, 20 tunnettu siitä, että poistokanava (11) on järjes- .. tetty päättymään erotinkammioon (12), johon on järjes- !. . tetty kaasumainen paineväliainevirtaus vastavirtaero- * · · • tinperiaatteella toimivan hienomman aineksen erot- ···· tamiseksi karkean materiaalin joukosta ja palaut- '...· 25 tamiseksi mainittua poistokanavaa (11) pitkin arina- rakenteen (1) päälle leijukerrokseen ja jonka alaosaan · .* : on sijoitettu poistoputki (13) karkealle materiaalille.

6 85758

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen polttolaitteisto, 30 tunnettu siitä, että poistoputken (11) yläosa on ,···. kartiomaisesti laajeneva ja liittyy ko. ryhmän aukon (2) reunaosaan.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttolaitteisto, : : 35 tunnettu siitä, että ainakin yksi elinten (7, 8, 9 ja 11) muodostama ryhmä on sijoitettu pystyasennossa " . olevaan ympyrämäisellä vaakapoikkileikkauksella varustetun reaktorikammion (R) keskiöviivalle. β 85758

9. Patenttivaatimusten 1, 2 ja 8 mukainen polttolait- teisto, tunnettu siitä, että palautuskanava (15) on pystysuora ja sijoitettu siten, että sen keskiöviiva 5 yhtyy reaktorikammion (R) keskiöviivaan.

10. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen polttolait- teisto, tunnettu siitä, että aukko (2), jonka kautta mainittu ryhmä läpäisee arinarakenteen käsittää 10 sopivimmin reunaosassaan syöttökammion (4), johon lämmönsiirtoväliaine on sovitettu syötettäväksi arinarakenteen (1) kautta ja jossa on yhdysputket (16) tai vastaavat lämmönsiirtoväliaineen syöttämiseksi palautuskanavaan, joka on muodostettu sopivimmin 15 seinämältään putkirakenteiseksi lämmönsiirtopinnaksi. li 9 55758