HU228173B1

HU228173B1 - Apparatus for combustion of biomass with high water content

Info

Publication number: HU228173B1
Application number: HU0501131A
Authority: HU
Inventors: Laszlo Dr Barta
Original assignee: Matuez Magyar Tuezelestechnikai Kft
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2013-01-28
Also published as: HUP0501131A2; HU0501131D0

Abstract

Wood chips are divided into two portions and mixed with coal. One portion of mixture is pre-dried in the pre-drier then led into a partially isolated first zone of a boiler. The other portion of mixture is also pre-dried, then led into a milling and drying mill. The milled and dried material is led into the second zone of boiler above the first zone. Hot flue gas is led out from a third zone above the second zone and re-circulated to the fuel. Tertiary air with overheated steam is blown into the fourth zone above the third zone to finish burning of gas and solid material that is not combusted. An independent claim is also included for an apparatus for burning biomass of high moisture content.

Description

BIOMASSZA ELÉGETÉSÉRETO COMPLY WITH BIOMASS

A találmány tárgya eljárás magas nedvességtartalmú biomassza, eiö5 nyősen faapnték elégetésére, továbbá berendezés a biomassza elégetésére, amely berendezésnek kazánja, tüzelőanyagot a tüztérbe juttató rendszere, a töztérbe égési levegőt szállító rendszere és füstgáz-eivezeto rendszere van.The present invention relates to a process for the combustion of high moisture biomass, in particular wood furnaces, and to a biomass combustion plant comprising a boiler, a fuel delivery system, a combustion air supply system and a flue gas discharge system.

Mint Ismeretes, különböző szempontokból, így energiatakarékossági szempontból, mind pedig környezetvédelmi szempontból, egyre Inkább igye10 keznek biomasszát is felhasználni. A biomassza-tüzelést elsősorban kisebb höteijesilményü kazánokban alkalmazzák. Ezek jellemzője, hogy a tüzelőanyaggal bevitt hőteljesltmény nagysága 1 és 10 MW közé esik. Ebben a teljesitményfartományban a legelterjedtebb biomassza tüzelésű kazánok a nyugvó és a mozgó rostélyos tüzelési technológiát alkalmazzák. Ezeknél a felaprított tüzelőanyagot elevátor segítségével vagy gravitációs úton juttatják a vízszintes vagy ferde kialakítású rostélyra. A rostélyon keresztül primer levegőt adagolnak a tüzelési folyamat elindításához és a rostély hűtésére. A rostélyon elindított égési folyamat befejezése a rostély feletti térben történik, ahová szekunder levegőt fújnak, Ezen berendezés és technológia hátránya azAs is well known, there is a growing tendency for biomass to be used10 for various aspects, including energy conservation and environmental protection. Biomass firing is mainly used in boilers with lower heat output. These are characterized by the fact that the thermal input of the fuel is between 1 and 10 MW. The most common type of biomass boiler in this power range uses resting and moving grate firing technology. In these cases, the shredded fuel is fed to the horizontal or inclined grid by means of an elevator or by gravity. Primary air is fed through the grate to start the firing process and cool the grate. The combustion process initiated on the grate is completed in the space above the grate where secondary air is blown. The disadvantage of this equipment and technology is that

0 alacsony tüzelési hatásfok és a gyakori salakosodás.0 low firing efficiency and frequent slagging.

A nagyobb hőíeljesítményü (10-30 MW) kazánok esetében a legelterjedtebb biomassza-tüzelő megoldások a fluldlzáciős elvet használják fel. Ezek közül is a buborékágyas megoldás a jellemzőbb. A fluid ágy megfelelő szemeseméretn szilárd anyagból - általában homokból - áll, amelyet primer .25 levegő segítségével fluidizálnak, olyan mértékben, hogy a fluid ágyban buborékok képződjenek, A tüzelőanyagot általában csigákkal juttatják be a fluid ágy feletti térbe. Az égés jelentős része a tüztér alján elhelyezkedő térben zajlik. A fluid ágyból kikerülő etégetten szemcsék és gázok oxidációjához szekunder levegőt adagolnak. Az ilyen berendezés és technológia hátránya a .30 berendezés létesítésének magas költsége, ugyanis a salakosodás elkerülése érdekében a fluid ágyat 850 °C főié nem lehet melegíteni, ami viszont a hőfeiszahadítás sebességét korlátozza, ez pedig végeredményben alacsony tűztéri hőterhelést eredményez. Ennek következtében adott, höteljesítményhez nagy tüzteret kell létrehozni, melynek beruházási költsége lomha üzemmenet, amely a kazán terhelhetőségi sebességét korlátozza.In the case of boilers with a higher thermal output (10-30 MW), the most common biomass firing solution uses the flulding principle. Of these, the bubble bed solution is also more typical. The fluidized bed consists of a solid particle size, usually sand, fluidized with primary .25 air to form bubbles in the fluidized bed. The fuel is generally introduced into the space above the fluidized bed by means of screws. Most of the combustion occurs in the space at the bottom of the firebox. Secondary air is added to oxidize particles and gases from the fluidized bed. The disadvantage of such equipment and technology is the high cost of setting up the .30 equipment, since the fluidized bed cannot be heated to 850 ° C, which in turn limits the rate of thermal expansion, which ultimately results in a low firebox heat load. As a result, a large firepower for a given heat output is required, the investment cost of which is sluggish operation, which limits the boiler load rate.

Az utóbbi időkben elterjedőben vannak a függőleges elrendezésű, un.In recent times, vertical layout, so-called.

ciklon tüzelésű kazánok. Ennél a technológiánál a 2-5 cm méretű tüzelőanyagot csigákkal juttatják be a tűztérbe. Az égéshez szükséges levegőt hsán ák be a tűztérbe és így középen elhelyezkedő lángot ál nak elő. A lángstabilitás fokozására a töztér alját hőszigeteléssel látják el. A 'ülő szilárd tüzelőanyagot ciklonokkal fogják fel és visszavezetik p hogy az intenzív és koncentrált lángzóna magas hőmérséklete miatt a tüzelőanyagban lévő hamu megolvad és saiakosodás lép fel. Ez gyakori leálláshoz vezet és magas üzemeltetési költ15 A fentiekkel foglalkozik például G. Sarwar, E.A. Williams és A„P. Robinson szerzőknek a Natural Resources instituíe (Chaíham, UK) által 1992ben megjelentetett „VVood and Agrioultural Residue Combustion Systems: Survey of Commertially Available Equipment című tanulmánya.cyclone fired boilers. With this technology, 2-5 cm fuel is introduced into the combustion chamber by means of screws. The air needed for combustion is cooled into the combustion chamber, producing a central flame. In order to increase flame stability, the bottom of the chamber is insulated. The sitting solid fuel is captured by cyclones and recycled so that the ash in the fuel melts and deposits due to the high temperature of the intense and concentrated flame zone. This results in frequent downtime and high operating costs.15 For example, G. Sarwar, E.A. Williams and A. Robinson Authors' Study of Voodoo and Agriultural Residue Combustion Systems: Survey of Commertially Available Equipment, published by the Natural Resources Institute (Chaham, UK) in 1992.

A találmány célja a felsorolt hiányosságok kiküszöbölése és egy olyanIt is an object of the present invention to overcome the drawbacks and the like

0 eljárás létrehozása, amelynek révén a biomassza és így a faapríték gazdaságosan és jő hatásfokkal égethető el. A találmány célja továbbá az eljárás megvalósítására szolgáló berendezés kialakítása,Creating a process for burning biomass and thus wood chips economically and efficiently. It is a further object of the invention to provide an apparatus for carrying out the process,

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a fenti célt megvalósíthatjuk, ha a magas nedvességtartalmú biomasszát zőnás tüzelésiThe present invention is based on the discovery that the above objective can be achieved if the high moisture biomass

5 technológiában égetjük el, ahol a tüzelőanyagot magas hőmérsékletű füstgázzal előszárttjuk, az előszáritott anyagot forró levegő bevezetése mellett, ventlíátormalom és légszér segítségével kellő finomságra őröljük, majd a szilárd anyag és a gáz keverékének áramát két részáramra bontva, ezeket a zőnás kialakítású tűztérbe fújjuk, .Az égéshez szükséges levegőt az egyes túztéri zónákban előirt légfeleslegnek megfelelően primer, szekunder és tercier levegöáramra bontjuk, az utolsó zónába pedig magas impulzosű forró levegőt és túlhevített gőzt fújunk be a magas tüzelési hatásfok elérése érdéfc X kében5, where the fuel is pre-dried with high temperature flue gas, the pre-dried material is ground to a fine grit with the introduction of hot air, using a vent grinder and an air vent, then split into a stream of needle-shaped needles. The combustion air is subdivided into primary, secondary and tertiary airflow according to the excess air in each combustion zone, and the last zone is blown with high pulse hot air and superheated steam to achieve high firing efficiency.

A találmány tehát eljárás magas nedvességtartalmú biomassza, előnyösen faapniék elégetésére, A találmány lényege tehát, hogy a biomasszát, főként faapritékot két részre osztva szénnel összekeverjük. A faapríték-szén keverék egyik részét előszántjuk és közben füstgáz és előmelegített levegő keverékét juttatjuk az eíőszáhtőhan lévő anyaghoz, majd a kialakított szilárdanyag-levegő keveréket malomban szárítjuk és őröljük, majd a kazán legalább részben hőszigefelf első zónájába vezetjük, és az égési levegő egy részét képező primer levegővel olyan arányban keverjük, hogy ott a légfeles«νΓό 42. <s o leg-tényező 0,3 és közötti értékű, a hőmérséklet pedig 'TsG °C és 42SG °C közötti értékű legyen, míg a faapríték-szén keverék másik részét szintén előszárítjuk, majd egy őrlő-szárító malomba továbbítjuk, és onnan az őrölt, szárított anyagot a kazán első zónája feletti második zónájába juttatjuk, a második zóna feletti harmadik zónából a tüzelőanyag szárításához forró füstgázt vezetünk el és az előszedték előtt recirkuláltatjuk a tüzelőanyagba, majd a harmadik zóna feletti negyedik zónába tercier levegőt fújunk be a tercier levegő Impulzusát meghaladó impulzusű fölhevített gőzzel együtt az eddig elégetlen gáz és szilárd anyag elégetésének befejezéséhez.The invention thus relates to a process for burning high moisture biomass, preferably wood saplings. The object of the present invention is to mix biomass, especially wood waste, in two parts with coal. A portion of the wood chips-carbon mixture is pre-plated, while a mixture of flue gas and preheated air is fed to the pre-filter material, the solid-air mixture formed is milled and milled, then at least partially fed to the first zone of the heat sink mixed with primary air in such a way that the air has an air factor of ν Γό 42 <so that is 0.3 and the temperature is between 'TsG ° C and 42SG ° C, while the other part of the wood chips-carbon mixture is also pre-drying, then transferring it to a grinder-dryer, and transferring the milled dried material to a second zone above the first zone of the boiler, removing hot flue gas from the third zone above the second zone, and recirculating it to the third Zo a tertiary air is injected into the fourth zone above n with tertiary heated vapor in excess of the impulse of the tertiary air to complete the combustion of previously incomplete gas and solids.

Előnyösen a faapritékot és a szenet olyan arányban keverjük össze, hogy keverék laza térfogatsúlya 250 - 500 kg/m³ legyen.Preferably, the wood chips and carbon are mixed in such proportions that the mixture has a loose bulk weight of 250 to 500 kg / m ³ .

A találmány egy további előnyös foganatosításí módja szerint a malomból a tüzelőanyagot egy légszérbe vezetjük, és a malomba vezetett szilárd anyag és füstgáz keverékét úgy állítjuk be, hogy a szilárd anyag hőmérséklete kevesebb, mint 65 °C és a füstgáz hőmérséklete kevesebb, mint 200 °C le25 gyen.In a further preferred embodiment of the invention, the fuel from the mill is introduced into an air barrel and the mixture of solid and flue gas introduced into the mill is adjusted to have a solid temperature of less than 65 ° C and a flue gas temperature of less than 200 ° C. le25 gyen.

Kedvező eredmény érhető el, ha a kazán tűzferének első zónájában buborékos vagy gejzír típusú fluídízált homokágyat hozunk létre. Előnyős továbbá, ha a második zónában az égéshez szükséges levegőt egy négyszög keresztmetszetű kazán sarkaiból egy középső elméleti körhöz íangentíáíisan fújjuk be.A favorable result can be achieved by creating a bubble or geyser-type fluidized sand bed in the first zone of the boiler fire. It is also advantageous to inflate the combustion air in the second zone from the corners of a rectangular sectional boiler tangentially to a central theoretical circle.

Célszerű, ha a harmadik zónából a tüzelőanyag szántásához a füstgázt előnyösen négy helyről recirkuláltatjuk.Preferably, the flue gas from the third zone is recirculated from four locations to plow the fuel.

* ** *

A találmány tárgyát képezi továbbá egy berendezés magas nedvességtartalmú biomassza, előnyösen faapoték elégetésére, amely berendezésnek kazánja, tüzelőanyagot a tűzíérbe juttató rendszere, a tüztérbe égési levegőt szállító rendszere és füstgáz-elvezeíő rendszere van. A találmány szerinti be5 rendezés lényege, hogy a tüzelőanyagot a kazán tözterébe juttató rendszer két, tüzelőanyagot szénnel összekeverő bunkerből, a bunkerekhez csatlakozó adagolókból, elöszáritókből és malmokból áll, a kazán tűztere négyzónás tűztérként van kialakítva, és az egyik, tüzelőanyagot a tüztérbe juttató rendszer malma a tűztér első zónájában lévő égővel áll kapcsolatban, míg a másik, tüzelőanyagot a tüztérbe juttató rendszer malma a tüztér második zónájában lévő égövei áll kapcsolatban. Továbbá a berendezésnek a tűztér harmadik zónájából füstgázt elszívó recirkuláltató csövei vannak, amelyek az elöszárítók előtt a tüzelőanyag-szállító vezetékekbe torkollnak, valamint a kazán negyedik zónája tercier égési levegőt bejuttató rendszerrel és túlhevített gőzt 15 befújó rendszerrel rendelkezik. A tercier égési levegőt bejuttató rendszer egy légszállító ventillátorral áll kapcsolatban, amely a két előszáritóval áll szállító kapcsolatban.The invention also relates to an apparatus for burning high moisture biomass, preferably wood pulp, which comprises a boiler, a fuel delivery system, a combustion air supply system and a flue gas discharge system. The arrangement of the present invention consists in that the fuel delivery system consists of two fuel-coal bunkers, feeders connected to the bunkers, dehumidifiers and mills, the boiler fire is formed as a four-zone firebox and one of the fuel is fired into the system. it is associated with a burner in the first zone of the furnace, while the mill of the other fuel delivery system is associated with a burner in the second zone of the furnace. Further, the apparatus has flue gas recirculation pipes from the third zone of the combustion chamber, which extend into the fuel supply lines in front of the pre-dryers, and the fourth zone of the boiler has a tertiary combustion air supply system and a superheated steam supply system 15. The tertiary combustion air supply system is connected to an air supply fan which is connected to the two pre-dehumidifiers.

A berendezés előnyös kivitele esetén a kazán első zónájának legalább alsó része hőszigeteléssel van kialakítva és a primer levegő alulról felfelé tőr20 ténó bevezetését biztosító szerve, valamint a malom által szállított tüzelőanyagot előnyösen a szemben lévő oldalról bejuttató szerve van. Célszerű továbbá, ha a kazán tűzterének második zónájában a tüzelőanyagot a kazán négy sarkából egy központi, elméleti körhöz tangenoiáiisan befújó rendszere van,In a preferred embodiment of the apparatus, at least the lower portion of the first zone of the boiler is thermally insulated and has a bottom air upstream supply means for primary air and a fuel supply means preferably provided from the opposite side by the mill. It is also expedient to have a fuel system in the second zone of the boiler fire, tangential to the central theoretical circle of the boiler from four corners,

A találmány szennti berendezés további előnyős kivitele esetén a kazán tűzterének harmadik zónájában a kazán két szemben lévő oldalán előnyösen két-két füstgáz-recirkuláltatő cső indul ki.In a further preferred embodiment of the device according to the invention, two flue gas recirculation tubes are preferably initiated on the two opposite sides of the boiler in the third zone of the boiler firebox.

A találmány szerinti eljárás és a berendezés a kitűzött óéit tökéletesen megoldja, a biomassza elégetése egyszerűbb és gazdaságosabb módon tör30 * ♦The process and apparatus of the present invention perfectly solve the problem of the invention, and the burning of biomass is simpler and more economical30 * ♦

X *X *

X*X *

1. ábra a találmány szerinti berendezés függőleges metszete, illetve elvi rajza, aFigure 1 is a vertical sectional view and a schematic drawing of the apparatus of the invention, a

2a ábra a találmány szerinti berendezés négy zónás tüzterének keresztmetszete az első zóna magasságában, aFigure 2a is a cross-sectional view of the four-zone guns of the apparatus of the invention at the height of the first zone, a

2b ábra a tözfér második zónájában vett keresztmetszet, aFigure 2b is a cross-sectional view of the second zone of the sphere, a

2c ábra a tuztér harmadik zónájának keresztmetszet, míg aFigure 2c is a cross-sectional view of the third zone of the firebox, while Figure

2d ábra a negyedik zóna keresztmetszete.Figure 2d is a cross-section of the fourth zone.

Az 1, ábrán látható berendezés 10 kazánnal rendelkezik, amely, miként a 2a-2d ábrákból látható, négyszög keresztmetszetű. A 10 kazán, pontosab10 bán annak tüztere négy zónából áll, mégpedig 11 első zónából, 12 második zónából, 13 harmadik zónából és 14 negyedik zónából. Az egyes zónák kialakítását később ismertetjük. Az alsó 11 első zóna legalább egy része 22 hőszigeteléssel van ellátva.The apparatus shown in FIG. 1 has a boiler 10 having a rectangular cross-section as shown in FIGS. 2a-2d. The boiler 10, more precisely 10, has a fire consisting of four zones, namely the first zone 11, the second zone 12, the third zone 13 and the fourth zone 14. The design of each zone will be described later. At least a portion of the lower first zone 11 is provided with thermal insulation 22.

A berendezés további részét képezi a kazán két oldalán látható 1 és 2 bunker, amelyek 3 és 4 adagotokon keresztül, valamint 19 és 20 tüzelőanyagszállító vezetékeken át 5, 8 eiőszárltókhoz csatlakoznak. Az 8 előszárító 7 malmon és 24 iégszéren keresztül a kazán 11 első zónájában tévő és egymással szemben elrendezett 15 égőkkel áll kapcsolatban. A 15 égők és a csatlakozó részek elhelyezkedése a 2a ábrán is látható.The apparatus further comprises bunkers 1 and 2 on both sides of the boiler, which are connected to the preheaters 5, 8 via the feeders 3 and 4 and the fuel supply lines 19 and 20. The pre-dryer 8 is in contact with burners 15 located in the first zone 11 of the boiler through mill 7 and cavity 24. The position of the burners 15 and the connecting portions is also shown in Figure 2a.

A 8 előszárító 8 malmon és 25 iégszéren keresztül a 10 kazán 12 második zónájában a négy sarokban egymással szemben elrendezett 18 égőkkel áll kapcsolatban, amely égők a 2b ábrán látható módon a kazán közepén lévő elméleti körhöz érintőlegesen juttatják be a tüzelőanyagot és levegőt.The pre-dryer 8 is connected via a mill 8 and an air barrel 25 with burners 18 arranged in opposite corners in the second zone 12 of boiler 10, which, as shown in Fig. 2b, supply fuel and air tangentially to the center of the boiler.

A 10 kazán 2c ábrán látható 13 harmadik zónájából négy darab 17, 18 íüstgáz-reeirkuláttató cső indul ki, amelyek közül a 17 fűstgáz-reotrküláltató csövek az 5 előszárító előtti 19 tüzelőanyag-szállító vezetékbe torkoilanak, míg a 18 füstgáz-reclrkuiáitató csövek a 8 előszárító előtti 20 tüzelőanyagszállító vezetékbe,From the third zone 13 of the boiler 10 shown in Fig. 2c, four flue gas re-circulating pipes 17, 18 start out, of which the flue gas re-conveying pipes 17 extend into the fuel supply line 19 before the pre-dryer 5 and the flue gas re-circulation pipe 18 20 fuel lines upstream,

A primer levegőnek a 10 kazán 11 első zónájába történő bejuttatására 28 ventilátor szolgál, míg egy 27 ventilátor mind az 5, mind a 8 előszárítőhoz juttat égési levegőt. Ugyancsak a 27 ventilátor juttat levegőt a kazán 12 második zónájában tévő 18 égőkhöz. A kazán 13 harmadik zónájából elszívottA fan 28 serves to supply primary air to the first zone 11 of boiler 10, while a fan 27 supplies combustion air to both preheaters 5 and 8. The fan 27 also supplies air to the burners 18 in the second zone 12 of the boiler. The boiler exhausted from 13 third zones

4 *Κ « forró füstgáz a 19, 20 tüzelőanyag-szállító vezetékekben áramló tüzelőanyaghoz áramlik és azzal keveredik.4 * Κ «hot flue gas flows into and mixes with the fuel flowing in the fuel lines 19, 20.

A példa esetén, azaz a jelen esetben a biomasszát íaapriték képezi, amelynek szénnel történő keverését az 1 és 2 bunkerekben úgy állítjuk be, hogy a tüzelésre kerülő anyag laza térfogatsúlya 250-500 kg/m³ legyen. A szén finom frakciója a keverés után bevonja az apríték felületét. A biomassza és szén ilyen módon történő összekeverésének kettős előnye van. Egyrészről a szén finom frakciója bevonja az apríték kerületét és ezzel csökkenti az aprltékhalmaz boifozódásl képességét, továbbá a keverék megnövelt térfoiu gatsúlya csökkenti a bunkerokban kialakuló veszélyét.In the example, i.e. in the present case, the biomass is formed from pulverized coal, the mixing of which in the bunkers 1 and 2 is adjusted to have a loose volume of the material to be fired in the range of 250-500 kg / m ³ . After mixing, the fine fraction of carbon will coat the surface of the chips. Mixing biomass and coal in this way has the dual advantage. On the one hand, the fine fraction of carbon covers the perimeter of the chips, thereby reducing the ability of the chips to expand, and the increased volume of the mixture reduces the risk of formation in the bunkers.

őrlése és szárítása közben kialakulóformed during grinding and drying

a szén csökkenti az korai gyulladási hajlamot,carbon reduces the risk of early inflammation,

A íaapriték és szén keverékét a bunkerokból 3 és 4 adagolók, jelen esetben láncos adagolók segítségével juttatjuk a hengeres 5 és 8 elöszárltók15 ba. Ezekbe a kazán 13 harmadik zónájából forró füstgázt és az elemet égési levegőből forró levegőt vezetünk. Az így kialakított szilái keverék 7, 8 malmokba kerül, ahol intenzív szárítás és őrlés valósul meg, A szilárd anyag és a géz keverési arányát úgy állítjuk be, hogy a malom után lévő 24, 25 iágszérekkei az őrlemény egy részét a malomba recirkoláííaíjuk, 20 és úgy járunk el, hogy a szilárd anyag hőmérséklete ne haladja meg a 65 °Cot és a gáz hőmérséklete a 200 °C~ot Az ilyen formán megőrölt tüzelőanyagnak egy részét, azaz a 7 malomból jövő részét magas impulzusé 15 égőkön keresztül a füztér 11 első zónájába fújjuk. A 11 első zónába az égési levegő egy része a tüztér alján elhelyezett fúvókán keresztül a 28 ventilátorból primer 25 levegőként érkezik.The mixture of frit and carbon from the bunkers is fed to the cylindrical pre-dryers 15 and 8 by means of feeders 3 and 4, in this case chain feeders. Hot flue gas and hot air from the combustion air are fed into these 13 third zones of the boiler. The silage mixture thus formed is fed to mills 7, 8 where intensive drying and milling takes place. The mixing ratio of solid and gauze is adjusted by recirculating a portion of the mill to the mill 24, 25 and 25, respectively. The solid material temperature is not more than 65 ° C and the gas temperature is 200 ° C. A portion of the fuel thus milled, that is to say, the portion from the mill 7, is driven by high pulse burners 15 into the first zone 11 of the furnace spray. In the first zone 11, a portion of the combustion air is supplied from the fan 28 as primary air 25 through a nozzle located at the bottom of the furnace.

Mint már ismertettük, a kazán 11 első zónájának fala az optimális hőmérséklet kialakítása érdekében legalább részlegesen 22 hőszigeteléssel van ellátva. Lényeges, hogy ebben a 11 első zónában kialakuló iégfelesleg alacsony és a hőmérséklet magas legyen a tüzelőanyag gázosítása érdekében.As already described, the wall of the first zone 11 of the boiler is at least partially provided with heat insulation 22 to provide optimum temperature. It is important that the excess air formed in these first zones 11 be low and the temperature high to gasify the fuel.

A 11 első zónában lejátszódó folyamatok sebességét fokozhatjuk azáltal, hogy ebben a zónában buborékos vagy gejzír típusú fluídízáli homokágyat hozunk létre, Á 11 első zónában kialakítandó íüzelőanyag-hefúvási módok *♦ ** egy példáját a 2a ábra szemlélteti. Itt látható, hogy a tüzelőanyag bejuttatása két, egymással szembeni faiközépen történik. Lényeges szempont, hogy a bejuttatás olyan legyen, hogy a 11 első zóna levegőjének és tüzelőanyagának jó keveredése biztosított legyen.The velocity of the processes occurring in the first zone 11 can be increased by providing a bubble or geyser-type fluidised bed in this zone, an example of the fuel blasting modes to be established in the first zone 11 is illustrated in Figure 2a. It can be seen here that the fuel is injected in two opposed tree centers. It is essential that the feed is such that a good mix of air and fuel in the first zone 11 is ensured.

A fentiekhez hasonló módon a tüzelőanyag másik részét a 2 bunkerből a 4 adagolón és a 20 tüzelösnyag-szálli'tő vezetéken keresztül a szintén függőleges kialakítású 8 előszántóba juttatjuk. Innen azonban a tüzelőanyagot és a levegőt a 10 kazán 12 második zónájába juttatjuk, mégpedig a 2b ábrán látható módon a kazán négy sarkából. Az irányítás úgy történik, hogy a suga.10 rak egy elméleti középső körhöz érintőlegesen érkeznek. Ebben a zónában, tehát a 12 második zónában égetjük el a tüzelőanyag legnagyobb részét, Áz égéshez szükséges levegőt a 2b ábrán látható módon szintén az egymással szemben lévő sarkokból fújjuk be a tűztérbe oly módon, hogy a tüzelőanyag hófúvásával együtt fangenoláiis áramlás alakuljon ki. A tüzelőanyag és a lelő vegő ilyen formában történő bevezetésének a lényege, hogy a töztérben a nífrogénoxidok kialakulás! sebességét osökkentiük.Similarly, the remainder of the fuel is fed from the hopper 2 via the feeder 4 and the fuel supply line 20 to the plow 8, which is also vertically formed. From here, however, fuel and air are introduced into the second zone 12 of the boiler 10, as shown in Figure 2b, from the four corners of the boiler. The control is such that the beam.10 arrives tangentially to a theoretical middle circle. In this zone, i.e. in the second zone 12, most of the fuel is burned. The combustion air is also injected into the furnace from opposite corners, as shown in FIG. 2b, so as to produce a fangenolar flow with the snow blasting of the fuel. The essence of introducing fuel and shooting air in this form is that the formation of hydrogen oxides in the tank space! reduce their speed.

A 1 ö kazán 13 harmadik zónájából a tüzelőanyag szárításához szükséges füstgáz reclrkulációját végezzük a 2c ábrán látható módon, előnyösen négy helyről. Fontos, hogy a recírkoiált áramok száma megegyezzen a tüzelőanyag-áramok számával. Ebben a 13 harmadik zónában a két korábbi 11 és 12 zónából kikerülő gáz és szilárd éghető anyag égése még folytatódik. Ugyanakkor a jellemzően alacsony tűzféri hőmérséklet következtében visszamaradó CG és az aphtékból visszamaradó 1-3 mm nagyságú, alacsony sűrűségű koksz elégetésére a 14 negyedik zóna szolgál. Ebbe a 14 negyedik zónába a forró égési levegő egy részét nagynyomású túlhevített gőz segítségével juttatjuk be a 2b ábrán látható módon. A magas légfelesleg és a turbulencia következtében az éghető komponensek elégnek, és igy magas hatásfokú tüzelés valósítható meg,From the third zone 13 of the boiler 1, recirculation of the flue gas required for drying the fuel is performed as shown in Figure 2c, preferably from four locations. It is important that the number of recirculated streams is the same as the number of fuel streams. In this third zone 13, the combustion of gas and solid combustible material from the two former zones 11 and 12 is still continued. At the same time, the fourth zone 14 is used for incineration of CG, which is left behind due to the typically low firebox temperature, and low density coke of 1-3 mm from the aphids. A portion of the hot combustion air is introduced into this fourth zone 14 using high pressure superheated steam as shown in Figure 2b. Due to the high excess air and turbulence, the combustible components are sufficient to provide high efficiency combustion,

A kazán négyzónás túzterének, illetve az ott lejátszódó folyamatoknak zán hőszigetelt fallal rendelkezik, az eíőszántoít tüzelőanyagot olyan módon ♦ v érintkeztetjük a primer levegővel hogy a iégfelesleg-tényezö 0,3-0,8 értékek között legyen, a hőmérséklet pedig 950 ^Í3C és 1200 ^ÖC között álljon be, A tüzelőanyag és a levegő keveredését buborékos fiuidizáciő, gejzlres ftufdizáeié, vagy magas impulzusé sugarak segítségével segíthetjük elő,The boiler has a four-zone firebox and its processes have a zan insulated wall, the refueling fuel is ♦ v contacted with the primary air so that the excess air factor is between 0.3 and 0.8 and the temperature is 950 ³ C and 1200 ^Ö C, fuel and air can be blended with bubble fluidization, geo-fluidized or high pulse rays,

A tüzelőanyag másik részáramát, azaz a 2 bunkerből érkező tüzelőanyagét a 12 második zónába fújjuk be és a tangenciáSis befújási elv szerint keverjük össze a szekunder levegővel olyan módon, hogy a Iégfeleslegtényező 0,8 és 1 l ,00 közé essen, míg a hőmérséklet 9ÖÖ °C és 1100 °C között kell, hogy legyen. Ebben a zónában mind a szekunder levegőt, mind a tüzelőanyagot, mint már Ismertettük, egymással szemben lévő sarkokból fújjuk be a tűztér közepébe egy elméleti körhöz érintőlegesen és Így forgómozgást alakítunk ki. A 12 második zónában történik a tüzelőanyag döntő részének az elégetése.The other part of the fuel stream, i.e. the fuel from the bunker 2, is blown into the second zone 12 and mixed with the secondary air according to the tangential blowing principle so that the excess air factor is between 0.8 and 1.00 and the temperature is 950. It should be between C and 1100 ° C. In this zone, both the secondary air and the fuel, as already described, are injected from opposite corners into the center of the furnace tangentially to a theoretical circle, thereby creating a rotary motion. In the second zone 12, most of the fuel is burned.

A tüzelőanyag gyulladásának és őrölhetőségének elősegítésére füstgázt használunk, amelyet a kazán 13 harmadik zónájából szívunk el. A füstgázt a nyers tüzelőanyaggal az eiőszántókban érintkeztetjük, amibe forró levegőt vezetünk be és a keveréket a venfilátormalmokba engedjük, ahol a szárítás mellett a tüzelőanyag őrlése Is megtörténik.In order to promote the combustion and grindability of the fuel, flue gas is extracted from the third zone of the boiler. The flue gas is contacted with the raw fuel in the pre-fields, into which hot air is introduced and the mixture is fed to the venfilter mills where the fuel is milled in addition to drying.

A 13 harmadik zóna feletti 14 negyedik zónába tercier levegőt fújunk be magas impulzusé túlhevitett gőzzel együtt, annak érdekében, hogy a 13 harmadik zónát elhagyó elégetlen gáz és szilárd szemcsék égése befejeződjön. A 14 negyedik zónában kialakuló iégfelesleg-tényező 1,00 és 1,8 közötti és a füstgáz hőmérséklete előnyösen 8ÖÖ °C és 950 °C közötti.In the fourth zone 14 above the third zone 13, tertiary air is injected with high pulse superheated steam to complete the combustion of unburned gas and solid particles leaving the third zone 13. The excess air factor in the fourth zone 14 is between 1.00 and 1.8 and the flue gas temperature is preferably between 850 and 950.

A találmány szerinti berendezés és az eljárás a kitűzött célt tökéletesen megvalósítja és a biomassza, előnyösen faapriték egyszerű módon, jő hatásfokkal égethető el a viszonylag egyszerű berendezésben.The apparatus and process of the present invention accomplish the intended purpose perfectly and the biomass, preferably wood chips, can be burned in a simple manner with high efficiency in a relatively simple apparatus.

Claims

First

for combustion, by dividing it with carbonaceous biomass, preferably wood chips the biomass is predominantly wood chips, two parts of the wood chips and carbon mixture are dried and the mixture of flue gas and preheated air is hand milled in the mill (5) first zone; divide primary, air jj jet air jd into a boiler and burn? air is a re ~

X · ^Λ stir to have an excess air factor of between 0.3 and 4 ° C and 4260- ° C? the other part of the wood chips-carbon mixture is also pre-dried and then transferred to a mill-drying mill (3) and transferred to the second zone (12) of the ground, dried first zone (12), the third zone above the ad zone (12). from the zone (13) to remove the hot flue gas for drying the fuel and recirculate it to the fuel before the precursors (5, 6), and then the third zone (13) is forgotten? injecting tertiary air into a fourth zone (14) together with steam heated to a pulse in excess of the tertiary air pulse to complete the combustion of the previously unburnt gas and solid.

Sehnti method according to claim 1, characterized in that the wood chips and the carbon are mixed in such a proportion that the mixture has a loose bulk weight of 250 - 500 kg / ro ³ .

3. According to claim 1; A method comprising feeding the fuel from the mill (7, 3) to an air safe (24, 25) and adjusting the mixture of solid and flue gas introduced into the mill so that the solid has a temperature of less than 65 ° C and the flue gas. temperature should be less than 200 ° G,

4. The Flaming Point technique, characterized in that a bubble or geyser-type fluidized sand bed is formed in the first zone (11) of the boiler firebox.

** ♦ ** ·· «· **« ♦ ♦ X μ #

Method according to claim 1, characterized in that the combustion air in the second zone (12) is inflated tangentially from the corners of the rectangular boiler (10) to a central theoretical circle.

The process according to claim 1, characterized in that the flue gas from the third zone (13) is preferably recirculated from four locations for drying the fuel.

7. An apparatus for burning high moisture biomass, preferably wood chips, having a boiler, a fuel delivery system, a combustion air supply system and a flue gas discharge system, characterized in that the fuel delivery system is provided with two coal, from the mixing bunker (1, 2), the feeders (3, 4) connected to the bunkers, the plow (5, 8) and the mills (7, 8), the firebox of the boiler (10) as a four-zone firing chamber (11, 12, 13, 14). wherein one of the fuel supply system mills (7) is in contact with a burner (15) in the first zone (11) of the combustion chamber and the other fuel system fuel furnace (8) in the second zone (12) of the furnace. ), and there are recirculating pipes (17, 18) for extracting flue gas from the third zone (13) of the firebox, in front of the preheaters (5, 8), they enter the fuel fiber lifting lines (19, 20) and the fourth zone (14) of the boiler has a tertiary combustion air supply system (21) and a heated steam injection system (22), The tertiary combustion air supply system (21) is connected to an air supply fan (27) which is in communication with the two plow (5, 8).

The needle of claim 7;

and characterized by

t) at least the lower portion of its first zone (11) is provided with a skin seal (22) and has a bottom air upstream supply means (23) and a fuel supply means, preferably from two opposite sides, provided by the mill (7).

The combustion apparatus according to claim 7, characterized in that in the second zone (12) of the boiler (10) there is a system for tangentially blowing fuel from the four corners of the boiler to a central theoretical circle.

X

X * *

«·» »Φ · _ν

10. A firing device according to claim 10, characterized in that in the third zone (13) of the boiler (10) on the two opposite sides of the boiler, preferably two flue gas recirculation pipes (17, 18) are provided.