JP3576135B2 - 湿った塵積込み燃焼空気を調整する方法と装置 - Google Patents

Description

【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６０°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１５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

Claims (7)

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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（１２）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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