JP2002195546A - 湿った塵積込み燃焼空気を調整する方法と装置 - Google Patents

湿った塵積込み燃焼空気を調整する方法と装置

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    • F23L15/04Arrangements of recuperators
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼空気予加熱装置の汚染が十分に回避され
得る方法と装置を提供すること。 【解決手段】 燃焼空気が導管(9)を介して燃焼炉
(1)に供給される燃焼装置では、燃焼空気の流れ方向
(13)において混合室(12)、吸込み送風機(1
0)と空気予熱装置(11)が設けられている。混合室
(12)には、加熱された空気が空気予熱装置(11)
から供給されるので、吸い込まれた燃焼空気と特に燃焼
空気と連行された湿った塵粒子が乾燥される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、燃焼装置におけ
る、特に燃焼空気が塵を保持して湿った周囲から吸い込
まれて空気予加熱装置を通して燃焼するために供給され
る廃棄物燃焼装置における湿った塵積込み燃焼空気を調
整する方法に関する。この発明は、この方法を実施する
装置にも関する。
【0002】燃焼空気が塵を保持して湿った周囲から廃
棄物燃焼装置において例えば廃棄物のバンカ−から吸い
込まれる燃焼装置の運転の際に、使用された燃焼空気予
加熱装置の熱交換面の汚染の問題が生じる。そのような
燃焼空気予加熱装置は、燃焼空気を燃焼のために予熱し
て燃焼経過を改良するか或いは効率を高めるために使用
される。そのような燃焼装置には通常に発生される温水
或いは蒸気によって熱供給が行われる。そのような燃焼
空気予加熱装置の増加する汚染によって、熱移動がこの
装置の加熱面と加熱すべき燃焼空気との間で改悪され
て、この燃焼空気予加熱装置を通る流れ抵抗が上昇し
て、燃焼空気の送風機用の駆動出力の上昇を導く。その
ような汚染を除去するために、圧縮空気送風機或いは蒸
気送風機、回転する清掃ブラシや燃焼空気予加熱装置へ
の迂回通路のような清掃装備が設けられている。この際
に燃焼空気予加熱装置への迂回通路は平行に且つ同じ方
向にこの空気予加熱装置による空気流路まで延びてい
る。迂回運転における燃焼空気予加熱装置の燃焼処理或
いは効率の悪化は必然的に我慢させられる。汚染は阻止
されないか或いは除去されないので、むしろ必要な清掃
処理が一時的のみ延期される。この清掃処理は、送風機
の出力予備が消耗されているならば、遅くとも実施され
なければならない。
【0003】それ故に、湿った塵粒子が熱い熱交換面に
付着したままであるから、燃焼空気予加熱装置の極度の
妨げとなり、前記欠点にとりつかれたこの汚染を生じる
ことになる。塵粒子の表面における湿度は種々の原因を
有する。ひとつの原因は、乾燥した表面にもかかわらず
に塵粒子が内部でなお湿っていて、この湿気が表面にお
ける熱交換面に作用するように到達して、この塵粒子を
更に湿らして前記付着をまねくことにある。更に別の原
因は、塵粒子の表面における水の蒸発の際に燃焼空気の
冷却が行われ、その冷却で予加熱すべき空気が局部的に
露点を下回ることをまねくことにある。しかし、露点を
下回る際には湿気は空気から出て、この湿気は再び塵粒
子の湿り化を導くので、熱交換面におけるこの塵粒子の
焼け付きが避けられない。
【0004】
【発明の解決すべき課題】この発明の課題は、燃焼空気
予加熱装置の汚染が十分に回避され得る方法と装置を提
供することである。
【0005】
【発明の課題を解決すべき手段】この課題は、前記説明
された種類の方法では、この発明によると、吸い込まれ
た燃焼空気が空気予加熱装置に流入する前に加熱された
空気と混合されることによって解決される。この処置
は、いずれにせよ、湿った塵粒子が空気予加熱装置の熱
交換面にもはや付着されないままであるか或いは極めて
僅かな周辺にのみに付着されている限り、乾燥されると
言う結果をまねく。これによって最初に説明された問題
はかなり完全にまで除去され、それにより結局、燃焼装
置の全効率が保証される。
【0006】大きな技術的燃焼装置の提案された方法を
生産可能な形式で取扱いできるために、この発明の再現
では、吸い込まれた燃焼空気のパラメ−タ、温度、相対
空気湿度や圧力の少なくともひとつが混合の前及び/又
は後に測定されて、加熱された混合空気のパラメ−タ
量、温度、相対空気湿度や圧力の少なくともひとつを求
める制御値として使用される場合に、好ましい。特に吸
い込まれた燃焼空気の温度と相対空気湿度が加熱された
空気の混合の前と後に測定され、ここから制御過程用の
必要な処置を誘導される。特にこれによって混合すべき
加熱された空気量が求められる。
【0007】好ましい形成では、混合空気として空気予
加熱装置からの空気が使用されている。この場合に空気
予加熱装置で加熱された空気が迂回路を介して分岐さ
れ、吸い込まれた燃焼空気が空気予加熱装置に流入する
前に混合される。この処置は、塵粒子の乾燥の達成の外
に、加熱された燃焼空気に包含された乾燥塵粒子がまだ
完全に乾燥されていない塵粒子に蓄積されるので、これ
らまだ乾燥されていない塵粒子が乾燥された塵粒子の層
により取り囲まれ、それで、熱い熱交換面に付着する傾
向が減少されることをまねくと言う他の利点も有する。
【0008】吸い込まれた燃焼空気が特に酷く塵を積み
込むならば、加熱された混合空気を吸い込まれた燃焼空
気へ供給した後に及び空気予加熱装置へのこの混合され
た燃焼空気を導入する前に塵分離を行うことが好まし
い。既に乾燥された塵粒子は湿った塵粒子よりも問題が
なく、例えばフイルタによって分離可能である。
【0009】この方法を実施する装置は、混合室の内部
には燃焼空気の流れ方向を横切って延びていて端面を閉
じられた混合空気用供給管が配置されていて、混合空気
用流出開口を有することを特徴とする。この場合に、加
熱された混合空気は供給管の開口から流出し、混合室を
通って流れる吸い込まれた燃焼空気と均一に混合され
る。
【0010】加熱された混合空気を吸い込まれた燃焼空
気へ混合する装置の好ましい実施態様は、各供給管が周
辺にて相互にそれぞれ120°だけずれている三列の空
気スリットを備えていて、一列の空気スリットが供給管
の燃焼空気の流れ主方向に向けられた面に設けられてお
り、燃焼空気の流れ主方向に円錐状に先細になった外面
が供給管と一緒に滴状流れ部材を形成する供給管に配置
されており、外面の先細になった端には一列の空気スリ
ットが形成されていることを特徴とする。一列の空気ス
リットの前記配列の場合には、二列の空気スリットが吸
い込まれた燃焼空気の主流れ方向に対してそれぞれ60
°の角度に向けられているので、ここではほぼ逆流原理
にて流出する加熱された混合空気と吸い込まれた燃焼空
気との混合が行われる。両上記列の空気スリットの送風
方向の斜め調整によって、吸い込まれた燃焼空気が供給
管の周りに循環されて、配置された円錐状に先細になっ
た外面によって好ましい流れ形式に誘導される。空気ス
リットの流れ方向と反対を向いた配置によって円錐状に
先細になった外面が加熱されて、加熱された混合空気と
連行された塵粒子が沈澱する室が制限される。先細にな
った外面の端部に配置された空気スリットによって混合
空気のこの一部が流出し、分離された塵粒子も連行され
る。外面は吸い込まれた燃焼空気の加熱用の熱交換面を
形成する。
【0011】この装置の好ましい構成は、供給管が水平
方向に下方に向けて整列された外面を有して混合室の内
部に配置されており、燃焼空気の流れ方向が混合室の内
部に上から下へ延びていることを特徴とする。
【0012】この発明は、次に図面に図示された実施例
に基づいて詳細に説明される。図面において、図1は空
気予加熱装置と加熱された空気を吸い込まれた燃焼空気
へ混合する装置とを備える廃棄物用燃焼装置の概略図を
示し、図2は加熱された空気を吸い込まれた燃焼空気へ
混合する装置の概略図を示す。
【0013】燃焼炉1、その上にある廃棄物燃焼床2、
供給シュ−ト3と個々の下風室4−8を備える廃棄物燃
焼装置の場合には、燃焼空気が収集導管9から個々の分
配導管4a−8aを介して供給される。この燃焼空気が
吸込み送風機10によって吸い込まれ、吸い込まれた燃
焼空気がおよそ140°Cに加熱される空気予加熱装置
11を通して加圧される。塵を保有して湿った周囲から
吸い込まれた燃焼空気が空気予加熱装置11の汚染を導
かないから、吸い込まれた燃焼空気が矢印13の方向に
到達する混合室12が設けられている。この混合室12
には加熱された空気が空気予加熱装置11から分岐さ
れ、混合室の矢印14の方向に供給される。送風機10
によって吸い込まれ、空気予加熱装置11を介して燃焼
炉格子まで搬送される混合空気が混合室から矢印15の
方向に出る。
【0014】混合室12の内部には、図2から明かであ
るように、供給管16は吸い込まれた空気の主流れ方向
を横切って配置されており、矢印13と矢印15により
示されたように、主流れ方向が縦方向に上から下へ延び
ている。供給管16はその後端17において閉鎖され、
供給管16の周辺に互いにそれぞれ120°ごとに分布
されている三列の空気流出スリット18を有する。一列
の空気流出スリット18は縦方向に下に配置されてい
て、即ち供給管16の吸い込まれた燃焼空気の流れ主方
向の反対を向いた面に配置されている。それ故に、両他
列の空気流出スリット18は縦方向に対してそれぞれ6
0°だけ傾斜して配置されているので、矢印14に一致
して示されて供給された熱い混合空気が供給管16から
矢印19、20と21の方向に流出する。この場合に流
れ矢印19と20は時計針方向と反対に、時計針方向に
湾曲されて、発生する熱い混合空気と混合室12の矢印
13の方向に供給される吸い込まれた燃焼空気との混合
を生じさせる。供給管16の下面において発生して矢印
21によって示された混合空気が二枚の円錐状に互いに
位置された金属薄板部材23と24から形成されて各供
給管16との連結で滴状流れ体を形成する外面22を加
熱し、外面22は流れ主方向において矢印13と矢印1
5に一致して整列されている。発生する加熱された混合
空気21によって加熱される両外面23と24は熱交換
面として用いられる。加熱された混合空気は、外面22
の下端に配置されている下空気スリット25から流出す
る。
【0015】
【発明に効果】この発明によると、吸い込まれた燃焼空
気が空気予加熱装置に流入する前に加熱された空気と混
合されるから、いずれにせよ、湿った塵粒子が空気予加
熱装置の熱交換面にもはや付着されないままであるか或
いは極めて僅かな周辺にのみに付着されている限り、乾
燥されると言う結果をまねく。これによってこれまでの
問題点はかなり完全にまで除去され、それにより結局、
燃焼装置の全効率が保証される。
【0016】この方法を実施する装置は、混合室の内部
には燃焼空気の流れ方向を横切って延びていて端面を閉
じられた混合空気用供給管が配置されていて、混合空気
用流出開口を有するから、加熱された混合空気は供給管
の開口から流出し、混合室を通って流れる吸い込まれた
燃焼空気と均一に混合される。
【図面の簡単な説明】
【図1】空気予加熱装置と加熱された空気を吸い込まれ
た燃焼空気へ混合する装置とを備える廃棄物用燃焼装置
の概略図を示す。
【図2】加熱された空気を吸い込まれた燃焼空気へ混合
する装置の概略図を示す。
【符号の説明】
1.....燃焼炉 2.....廃棄物燃焼床 3.....供給シュ−ト 4−8.....下風室 4a−8a...分配導管 9.....収集導管 10....送風機 11....空気予加熱装置 12....混合室 13−15...矢印 16....供給管 17....後端 18....空気流出スリット 19−22...矢印 23−24...外面 25....下空気スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホルスト・アウグスタイン ドイツ連邦共和国、ハイムハウゼン、ミヒ ャエル− ショーバー− リング、54 (72)発明者 ヘンナー− ジーグベルト・シユロムス ドイツ連邦共和国、アルトウスリート、ア ルトウングストラーセ、18アー Fターム(参考) 3K023 BA01 QA11 QB08 QB22 3K062 AA01 AB01 AC01 BA02 BB01 DA01 DA11 DA40 DB05

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃焼装置における、特に燃焼空気が塵保持
    して湿った周囲から吸い込まれて空気予加熱装置を通し
    て燃焼するために供給される廃棄物燃焼装置における湿
    った塵積込み燃焼空気を調整する方法において、吸い込
    まれた燃焼空気が空気予加熱装置に流入する前に加熱さ
    れた空気と混合されることを特徴とする調整方法。
  2. 【請求項2】吸い込まれた燃焼空気のパラメ−タ、温
    度、相対空気湿度や圧力の少なくともひとつが混合の前
    及び/又は後に測定されて、加熱された混合空気のパラ
    メ−タ量、温度、相対空気湿度や圧力の少なくともひと
    つを求める制御値として使用されることを特徴とする請
    求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】混合空気として空気予加熱装置からの空気
    が使用されていることを特徴とする請求項1或いは請求
    項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】加熱された混合空気を吸い込まれた燃焼空
    気へ供給した後に且つ空気予加熱装置へこの混合された
    燃焼空気を案内する前に塵分離が行われることを特徴と
    する請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】混合室(12)の内部には燃焼空気の流れ
    方向(13)を横切って延びていて端面を閉じられた混
    合空気用供給管(16)が配置されていて、混合空気用
    流出開口(18)を有することを特徴とする請求項1乃
    至請求項4のいずれか一項に記載の方法を実施する装
    置。
  6. 【請求項6】各供給管(16)は周辺にて相互にそれぞ
    れ120°だけずれている三列の空気スリット(18)
    を備えていて、一列の空気スリットは供給管(16)の
    燃焼空気の流れ主方向に向けられた面に設けられてお
    り、燃焼空気の流れ主方向(13、15)に円錐状に先
    細になった外面(22)が供給管(16)と一緒に滴状
    流れ部材を形成する供給管(16)に配置されており、
    外面(22)の先細になった端には一列の空気スリット
    (25)が形成されていることを特徴とする請求項5に
    記載の装置。
  7. 【請求項7】供給管(16)は水平方向に下方に向けて
    整列された外面(22)を備えて混合室(12)の内部
    に配置されており、燃焼空気の流れ方向は混合室(1
    2)の内部に上から下へ延びていることを特徴とする請
    求項6に記載の装置。
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