NL8000434A - Afvalverbrandingsoven met een gefluidiseerd ver- brandingsbed. - Google Patents

Description

4.

80.5031/M/Rey/sme ^

Aanvraagster: 0.Mustad & S/n A/S te Gj/vik, Noorwegen

Titel : Afvalverbrandingsoven met een gefluldiseerd verbran- dingsbed.

De uitvinding heeft betrekking op een afvalverbrandings-oven, waarin brandstof wordt verbrand in een gefluldiseerd bed van vriurvaste deeltjes en fluldiserende lucht vanuit een luchtkamer wordt toegevoerd via een geperforeerde plaat die de doorstroming be-5 perkt, welke plaat het gefluïdiseerde bed draagt.

Dergelijke afvalverbrandingsovens worden ook wel aangeduid als wervelkamer-verbrandingsovens, en omvatten een geperforeerde stromingbeperkende plaat of uitstroomplaat, die een zandbed draagt . dat wordt gefluldiseerd door via de perforaties van de plaat toe-10 gevoerde lucht. De stroming-beperkende plaat vormt een zeer belangrijk deel van de constructie van de verbrandingsoven, en heeft tot doel de fluldiserende lucht te verdelen wanneer deze lucht aan de onderzijde in het gefluïdiseerde bed wordt ingeblazen. De stromingbeperkende plaat is zodanig in de verbrandingsoven geplaatst, dat de 15 fluldiserende lucht aan de onderzijde van de plaat wordt ingevoerd en door de plaat wordt geperst, waarbij aan de bovenzijde van de plaat een verbranding plaats vindt met temperaturen van 600 tot 900° C. Zodoende ontstaan tussen beide zijden van de plaat* aanzienlijke temperatuurverschillen, welk feit tot gevolg heeft, dat de 20 stroming-beperkende plaat van hittebestendig staal zal uitzetten ten gevolge van de warmte, zodat de plaat naar de hete zijde omhoog wordt gebogen.

Hierbij ontstaat tevens de mogelijkheid van een ongelijkmatige verhitting, daar het randgebied van de stroming-beperken-25 de plaat een lagere temperatuur heeft dan het middengedeelte van de plaat, welk feit bijdraagt tot een ongelijkmatige warmte-uitzet-ting met als gevolg het verder buigen van de plaat.

Dergelijke deformaties van de plaat brengen met zich mee, dat de fluldiserende lucht ongelijkmatig over de plaat wordt 30 verdeeld, hetgeen een ongelijke hoogte van het gefluïdiseerde bed en moeilijke fluïdisatie voorwaarden tot gevolg heeft.

Hiernaast zullen grote problemen optreden in de gevallen waarbij toevoersystemen voor vloeibaar medium via de plaat met de beperkende doorstroming worden toegepast, waarbij de vervormingen van 8000434

Ar ·

A

- 2 - de plaat tevens een deformatie van het invoersysteem veroorzaken, waardoor de vloeibare "brandstof onder de plaat wordt versproeid in plaats van er hoven. De uitvinding beoogt een oplossing te verschaffen voor de hierboven genoemde problemen. Met andere woorden de uit-5 vinding beoogt een afvalverbrandingsoven met een gefluïdiseerd ver-brandingsbed te verschaffen, waarbij de problemèn ten gevolge van de warmte-uitzetting van de stroming-beperkende platen tijdens het in bedrijf zijn van de verbrandingsoven, tot een minimum worden gereduceerd.

10 Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, door dat de stroming-beperkende plaat is verdeeld in een aantal kleinere geperforeerde plaatelementen, die zijn bevestigd aan een hieronder aangebrachte frameconstructie, welke plaatelementen op een onderlinge afstand liggen die in hoofdzaak overeenkomt met de warmte-15 uitzetting.

Een dergelijke opstelling van de plaatelementen garandeert een vrije uitzetting, zodat de platen tijdens het verhitten aan een minimale plooivorming blootstaan.

Teneinde de noodzakelijke afdichting langs de zijkanten 20 van de plaatelementen te behouden, is elk plaatelement voorzien van omgebogen randen en rusten met een scherpe kant op de ondersteuning, waarbij de elementen meegevend aan de ondersteuning zijn bevestigd. Een geschikte manier om de elementen te bevestigen, houdt in dat de elementen in het gebied van de omgebogen randen zijn voorzien van 25 gaten waardoor bevestigingsbouten kunnen worden gestoken, welke bevestigingsbouten aan hun bovenste uiteinde een haakvormig deel bezitten, dat het randgebied omvat en aan hun onderste uiteinde een van schroefdraad voorzien deel hebben voor het vormen van een schroefverbinding met een hieronder gelegen veerkrachtige verbin-50 dingsplaat.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, die een gedeelte van een verbrandingsoven volgens de uitvinding weergeeft.

Eig. 1 toont een gedeelte van een in compartimenten ver-35 deelde stroming-beperkende plaat volgens de uitvinding.

Eig. 2 toont op vergrote schaal een doorsnede volgens de lijn II-II. in Eig. 1.

In Eig, 1 is weergegeven hoe een stroming-beperkende 8000434 - 3 - plaat of uitstroomplaat, die een gebied beslaat van een ongeveer 3 x 3®» bijvoorbeeld is verdeeld in zestien kleinere plaatelementen met afmetingen van ongeveer 0,75 x 0,75®· In Fig. 1 is een gedeelte van vier van dergelijke elementen of secties weergegeven, die resp.

5 zijn aangegeven met een 1a, 1b, 1c en 1d.

De plaatelementen rusten op een roostervormige freem-constructie, die in zijn totaal is aangegeven met het verwijzings-cijfer 2. Zoals weergegeven in Fig, 2, kan de freem-constructie 2 zijn samengesteld uit een eerste, grote vlakke balk 2a, die aan de 10 bovenzijde een hieraan vastgelaste vlakke plaat 2b draagt.

Elk plaatelement is voorzien van perforaties of kleine gaten, waardoor lucht vanuit een hieronder gelegen (niet weergegeven) luchtkamer naar boven in een (niet weergegeven) gefluïdiseerd bed, waarin de verbranding plaats vindt kan stromen.

15 In Fig, 2 is in het plaatelement 1d een aantal perfora ties 3 aangegeven, welke perforaties kunnen zo dicht op elkaar zijn 2 aangebracht, dat er wel 10.000 gaten per m aanwezig kunnen zijn.

Tijdens de werking van de verbrandingsoven moeten deze perforaties of openingen open worden gehouden voor een gelijkmatige 20 verdeling van de fluïdiserende lucht in de afvalverbrandingsoven. Door de plaatelementen kunnen tevens toevoermondstukken of dergelijke zijn aangebracht voor de te verbranden brandstof of voor extra luchttoevoer. Met het oog op de duidelijkheid zijn dergelijke toe-voermondstukken niet in de tekening weergegeven. Doordat de ver-25 schillende plaatelementen met een onderlinge tussenruimte zijn - aangebracht, die overeenkomt met de optredende warmte-uitzetting tijdens de verbranding,wordt bereikt dat elk plaatelement vrij en onafhankelijk van de andere elementen kan uitzetten.

Het is echter van belang dat tijdens het in werking zijn 30 van de oven constant een goede afdichting wordt gehandhaafd tussen de plaatelementen 1a-1d en de vlakke plaat 2b, die ter ondersteuning onder de plaatelementen is aangebracht. De plaatelementen zijn hiertoe voorzien van omgebogen randen en rusten met een scherpe kant op de ondersteuning 2b. Zoals weergegeven in Fig. 2, zijn de plaatele-35 menten in de weergegeven uitvoeringsvorm voorzien van een dubbel gebogen randdeel 4, dat een gebied 6 omvat, dat vanaf de buitenste kant 5 schuin naar boven loopt en overgaat in een schuin naar beneden toe lopend gebied 7» dat grenst aan het hoofdvlak 8 van het 8000434 i - 4 - plaatelement. Het eerste schuine gebied 6 steekt onder het hoofdvlak 8 uit, zodat het met de buitenste kant 5 op de ondersteuning rust. In het gebied 4 van de gebogen rand zijn de plaatelementen 1a-1d voorzien van gaten 9 waardoor bevestigingsbouten 10 kunnen 5 worden gestoken, welke bevestigingsbouten aan hun bovenste uiteinde zijn voorzien van een haakvormig deel 10a dat het gebied 6 van de gebogen rand van de plaatelementen omvat. Elke bout 10 heeft aan zijn onderste uiteinde een van schroefdraad voorzien deel 10b voor het vormen van een schroefverbinding met een hieronder gelegen 10 veerkrachtige bevestigingsplaat 11, die niet noodzakelijkerwijs aan de vlakke balk 2a behoeft te zijn bevestigd.

De gaten 9 zijn zo groot gemaakt, dat de bevestiging van de bouten 10 zonder moeilijkheden kan worden uitgevoerd, maar niet zo groot dat tussen de wand van het gat en de bout een spleet 15 ontstaat die een in hoofdzaak grotere luchtstroom doorlaat dan de gebieden van de aangrenzende geperforeerde platen.

Bij het aandraaien van de moeren 12 op de van schroefdraad voorziene delen 10b van de bouten 10, wordt het haakvormige deel 10a naar het gebogen deel 4 van de plaatelementen gedrukt, en 20 drukt deze elementen met hun rand tegen de vlakke plaat 2b. De bouten kunnen bijvoorbeeld zijn gemonteerd met een hartlijnafstand van ongeveer 100mm, waarbij de bouten van één element tegenover de bevestigingsmiddelen van het aangrenzende element zijn gelegen, zodat tegenover elkaar gelegen bouten zijn verbonden met een gemeenschap-ï 25 pelijke bevestigingsplaat 11.

Door het ombuigen van de uitstroomplaat of plaatelementen wordt bereikt, dat naast een versterking van de randgebieden van de elementen een goed contactgebied voor de bevestigingsbouten wordt gevormd, waarbij ook in het gebied van de gebogen randen een 30 doorstroming van fluldiserende lucht wordt verkregen, die een aanzienlijke verkleining geeft van de afschermende werking van de vlakke plaat 2b.

Daar de bevestigingsbouten 10 zijn verbonden met een veerkrachtige bevestigingsplaat 11, worden de plaatelementen met een 35 geschikte kracht voortdurend tegen de ondersteuning gedrukt, welke kracht onafhankelijk is van de verplaatsing langs de ondersteuning 2b ten gevolge van warmte-uitzetting. Tijdens de verplaatsing van de plaatelementen naar elkaar zullen de bouten de beweging van de 80 0 0 4 34 . *\e - 5 - elementen volgen ten gevolge van hun eigen flexibiliteit en speciaal ten gevolge van de veerkrachtige smalle bevestigingsplaat 11. Andere bevestigingsmiddelen waarbij bijvoorbeeld het klemelement direct is verbonden met het ondersteuningsoppervlak kunnen ook worden toe-5 gepast.

Teneinde de afzonderlijke elementen een grotere stijfheid te verschaffen en bij de deformatie tijdens de verbranding de verplaatsingsrichting te besturen, zijn de elementen kruisvormig naar beneden toe gebogen, zodat de optredende warmtebeweging de 10 elementen een grotere verzakking naar beneden toe zal verschaffen.

De vervorming van de platen zal zodoende niet de mogelijke aanwezige invoermonden, die door de plaatelementen zijn aangebracht hinderen.

In de gebieden waar de plaatelementen tegen de buitenste rand van de afvalverbrandingsoven rusten, en waar de kanten van 15 de buitenste elementen niet zijn bedekt door een flensafdichting, zal het ombuigen van de randgebieden normaliter niet noodzakelijk zijn, daar de kanten van de platen vrij naar buiten en naar binnen onder de afdichting tussen de flenzen kan bewegen.

Eet buigen van de plaatelementen kan op andere manieren 20 dan . hierboven beschreven worden uitgevoerd. De randgebieden van de elementen kunnen bijvoorbeeld slechts eenmaal zijn gebogen of zijn gebogen met ronde oppervlakken. Yan belang is dat de elementen in de randgebieden een zodanige vorm hebben dat een goede sterkte en afdichting wordt verkregen.

80 0 0 4 34

Claims (6)

1. Afvalverbrandingsoven, waarin 'brandstof in eengfluïdi- seerd Led van vuurvaste deeltjes wordt verbrand, en fluïdiserende lucht vanuit een luchtkamer wordt toegevoerd via een geperforeerde plaat, die de doorstroming "beperkt, welke plaat het gefluïdiseerde 5 "bed draagt, met het kenmerk, dat de stroming-beperkende plaat is verdeeld in een aantal kleinere geperforeerde plaatelemen-ten (la-1d) die zijn bevestigd aan een hier onder aangebrachte freemconstructie (2), welke elementen op een onderlinge afstand liggen, die in hoofdzaak overeenkomt met de warmte-uitzetting.

2. Oven volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat de plaatelementen (la-1d) zijn voorzien van gebogen randen (4) en met een scherpe kant (5) op een ondersteuning (2b) rusten, en de elementen meegevend zijn bevestigd aan de ondersteuning.

5. Oven volgens conclusie 2,met het kenmerk, 15 dat de elementen (la-1d) in het gebied van de gebogen randen (4) zijn voorzien van gaten (9) waardoor de bevestigingsbouten (10) kunnen worden gestoken, welke bevestigingsbouten (10) aan hun bovenste uiteinde zijn voorzien van een haakvormig deel (10a) dat het randgebied (4) van de plaatelementen (la-1d) omvat, en aan hun onderste 20 uiteinde een van schroefdraad voorzien deel (10b) hebben voor het vormen van een schroefverbinding (12) met een veerkrachtige be-vestigingsplaat (11).

4· Oven volgens conclusie 2 of 3,met het ken merk, dat de plaatelementen (la-1d) zijn voorzien van een dubbel 25 gebogen rand (4) omvattende een eerste gebied (6) dat vanaf de buitenste kant (5) schuin naar boven toe loopt en overgaat in een schuin naar beneden toe lopend gebied (?) dat grenst aan het hoofdvlak (8) van het element, waarbij het eerste gebied (6) onder het hoofdvlak (δ) van het plaatelement uitsteekt en met een scherpe kant op de 30 ondersteuning (2) rust, en het haakvormige deel (10a) van de be-vestigingsbout (10) tegen het eerste schuine gebied (6) ligt. 8000434 - vt - 7 -

5. Oven volgens een der voorafgaande conclusies 1-4» m ® t het k e n m e r k,dat elk plaatelement (la-1d) kruisvormig naar heneden toe is gebogen.

6. Oven volgens een der voorafgaande conclusies 1-4» m e t 5het kenmerk, dat de bevestigingsmiddelen van een plaatelement (1c) in het verlengde liggen van de bevestigingsmiddelen (9) van het aangrenzende element (ld), waarbij tegenover elkaar gelegen bevestigingsmiddelen (10) met hun onderste uiteinden (10b) paarsgewijs met een gemeenschappelijke veerkrachtige bevestigings- 10 plaat (11) zijn verbonden. 8000434