NO130914B

NO130914B -

Info

Publication number: NO130914B
Application number: NO454572A
Authority: NO
Inventors: J Cheetham; S Kasin; N Henriksen
Original assignee: Norsk Hydro As
Priority date: 1972-12-08
Filing date: 1972-12-08
Publication date: 1974-11-25
Also published as: NO130914C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning ved forbrenningsanlegg for avfall, særlig anlegg av den art der primærluft rettes ned mot oversiden av avfallsraassen fra åpninger i et hullegeme eller en kanal som tilføres og leder primærluften frem til åpningene fra en trykkluftkilde. The present invention relates to a device for incineration plants for waste, in particular plants of the kind where primary air is directed down towards the upper side of the waste pile from openings in a hollow body or a channel which supplies and leads the primary air to the openings from a source of compressed air.

Forbrenningsanlegg av denne art har arbeidet tilfredsstil-lende under de fleste driftsforhold og ved forbrenning av vekslende sorter avfall, men det har fra tid til annen vist seg å være behov for bedre muligheter til regulering av den tilførte luftmengde både når det gjelder primærlufttilførsel og sekundærlufttilførsel, og for-målet med oppfinnelsen er i første rekke å komme frem til en anordning der man får et vesentlig større reguleringsområde enn tidligere, med bibehold av mest mulig fullstendig forbrenning. Combustion plants of this type have worked satisfactorily under most operating conditions and when burning different types of waste, but from time to time there has been a need for better options for regulating the amount of air supplied both in terms of primary air supply and secondary air supply, and the purpose of the invention is primarily to arrive at a device in which a significantly larger regulation area is obtained than before, while maintaining as complete a combustion as possible.

Et annet og kanskje viktigere formål er imidlertid å redusere virkningene på kanalen av for sterk strålevarme fra forbrenningen. Ved kjente utførelsesformer får kanalene en viss kjøling fra den tilførte luft, men hvis forbrenningen og dermed strålevarmen Another and perhaps more important purpose, however, is to reduce the effects on the channel of excessive radiant heat from the combustion. In known embodiments, the ducts receive some cooling from the supplied air, but if the combustion and thus the radiant heat

■ av forskjellige årsaker blir for sterk og man ønsker å dempe forbrenningen ved reduksjon av den tilførte luftmengde, vil dette også redusere den kjølevirkning den strømmende luft har og skader kan lett oppstå på kanaler og hullegemet eller om man vil, på forbrenningshodet som dannes av de nevnte kanaler, hullegemer, åpninger etc, og er beregnet for tilførsel både av primær- og sekundærluft. <• ■ for various reasons becomes too strong and you want to dampen the combustion by reducing the amount of air supplied, this will also reduce the cooling effect of the flowing air and damage can easily occur to channels and the hole body or, if you like, to the combustion head formed by the mentioned channels, hollow bodies, openings etc., and are intended for the supply of both primary and secondary air. <•

Begge de nevnte formål oppfylles med anordningen i henhold Both of the aforementioned purposes are fulfilled with the device accordingly

< <

til oppfinnelsen, som samtidig muliggjør regulering av luftmengde og øker kjølingen av forbrenningshodet når tilførselen av luft til forbrenningsstedet reduseres. to the invention, which simultaneously enables the regulation of air volume and increases the cooling of the combustion head when the supply of air to the combustion site is reduced.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at de kanaler eller kammere som fører forbrenningsluften frem til åpningene og dermed til forbrenningsstedet er beregnet for gjennomstrømning av større luftmengder enn det som forbrukes ved forbrenningen, og den gjennomstrømmende luft kan fra kanalens eller kammerets innløp strømme fritt ut ved den annen ende eller sirkulere tilbake som forvarmet forbrenningsluft, men det som særpreger anordningen i henhold til oppfinnelsen er at regulering av den luft som drives ut gjennom åpningene og retter luften mot avfallsmassen, foregår ved en.større eller mindre strupning av den gjennomstrømmende luft. Med ingen strupning vil luften strømme forholdsvis fritt gjennom kanalen og noe trykk vil knapt bygge seg opp. Man vil da få en meget liten ut-strømning av luft gjennom åpningene mot avfallsmassen, men en meget god kjøling av kanalen. I den annen teoretiske ytterstilling vil regu-leringsanordningen stenge helt for gjennomstrømning av luft og all luft vil bli drevet ut gjennom åpningene som forbrenningsluft tilført avfallsmassen. According to the invention, this is achieved by the fact that the channels or chambers that lead the combustion air to the openings and thus to the combustion site are designed for the flow of larger amounts of air than what is consumed during combustion, and the flowing air can flow freely from the inlet of the channel or chamber at the other end or circulate back as preheated combustion air, but what distinguishes the device according to the invention is that regulation of the air that is driven out through the openings and directs the air towards the waste mass, takes place by a greater or lesser throttling of the flowing air. With no throttling, the air will flow relatively freely through the duct and any pressure will hardly build up. You will then get a very small outflow of air through the openings towards the waste mass, but a very good cooling of the channel. In the other theoretical extreme position, the regulating device will close completely to the flow of air and all air will be driven out through the openings as combustion air supplied to the waste mass.

Ved utøvelse av oppfinnelsen i praksis vil strupningen av luftgjennomstrømningen svinge innenfor forholdsvis små grenser i et område som ligger mellom de to. nevnte yttergrenser, og man vil ved reduksjon av tilførselen av forbrenningsluft få øket kjøling av kanalen. When practicing the invention in practice, the throttling of the air flow will fluctuate within relatively small limits in an area that lies between the two. mentioned outer limits, and by reducing the supply of combustion air, cooling of the duct will be increased.

Det er i det som her er forklart særlig tenkt på tilførsel av primærluft til forbrenningsstedet, men det samme prinsipp kan be-nyttes ved tilførsel av luft fra sekundærforbrenningen, idet man også her kan ha luftsirkulasjon gjennom de deler som bærer åpninger for sekundærlufttilførselen, og det er også her fordelaktig å kunne regulere den tilførte luftmengde på samme måte som forklart ovenfor med økende kjøling av bærende deler ved redusert lufttilførsel. In what has been explained here, particular thought has been given to the supply of primary air to the combustion site, but the same principle can be used for the supply of air from the secondary combustion, as here too you can have air circulation through the parts that have openings for the secondary air supply, and the it is also advantageous here to be able to regulate the amount of air supplied in the same way as explained above with increasing cooling of load-bearing parts with reduced air supply.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen er således i første rekke kjennetegnet ved at en lufttilførselsledning via en fordelingsanordning for luften inne i forbrenningsanlegget, står i direkte forbindelse med luftavløp utstyrt med en anordning for regulering av den ved avløpet utstrømmende luftmengde og dermed regulering av luften som strømmer gjennom fordelingsanordningen. The device according to the invention is thus primarily characterized by the fact that an air supply line via a distribution device for the air inside the combustion plant is in direct connection with an air outlet equipped with a device for regulating the amount of air flowing out at the outlet and thus regulating the air that flows through the distribution device.

Et annet trekk ved oppfinnelsen består i at luftmengden strekker seg radielt ut fra en fortrinnsvis sentral bærer og ved forbrenningsanleggets omkrets vender rundt og tilbake til den nevnte bærer. Another feature of the invention is that the amount of air extends radially from a preferably central carrier and at the perimeter of the combustion plant turns around and back to the aforementioned carrier.

Andre trekk og detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse og av kravene. Other features and details of the invention will be apparent from the following description and from the claims.

Fig. 1 viser et bruddstykke av forbrenningshodet og den tils.tøtende ovnsvegg og avfallsmasse i et forbrenningsanlegg utført i henhold til oppfinnelsen, og Fig. 1 shows a broken piece of the combustion head and the adjacent furnace wall and waste mass in an incineration plant made according to the invention, and

fig. 2 viser et prinsippskjerna for oppfinnelsens virkemåte. fig. 2 shows a principle core for the operation of the invention.

På fig. 1 betegner 1 en ovnsvegg i et forbrenningsanlegg der ovnen er fylt med avfallsmasse 2 som skal forbrennes. Forbrenningen foregår ved at primærluft blåses som antydet med pilene 3»fra åpningen i dyser 4 som sitter på et rør 5. Røret 5 tilføres primærluft som antydet med pilen 6 og overskytende luft, d.v.s. luft som ikke strømmer ut gjennom dysene 4, sirkulerer i det viste eksempel tilbake som antydet med pilen 7. Hvorledes mengden av luft som til-føres for forbrenning av avfallet 2 og mengden av luft som sirkulerer tilbake bestemmes vil bli forklart mer i detalj under henvisning til fig. 2. Den luft som er rettet nedad mot avfallsmassen 2, som antydet med pilene 3, er primærluften for forbrenningen og for fullstendig forbrenning er det over røret 5 anordnet midler for tilførsel av sekundærluft. I den viste utførelsesform omfatter disse midler en ringformet kanal 8 som er konsentrisk med forbrenningsovnen l,og kanalen har radielt rettede dyser 9 som sekundærluft kan strømme ut gjennom, som antydet med pilene 10. Overtrykket som sørger for ut-strømning av sekundærluft frembringes ved tilførsel av luft gjennom en ledning 11, som munner ut i kanalen 8 og luftens strømningsret-ning er antydet med pilen 12. Overskytende luft, det vil si også i dette tilfelle luft som ikke brukes til sekundærforbrenning, strøm-mer tilbake gjennom en ledning 13, som antydet med pilen 14. In fig. 1 denotes 1 a furnace wall in an incineration plant where the furnace is filled with waste mass 2 to be incinerated. Combustion takes place by blowing primary air as indicated by the arrows 3" from the opening in nozzles 4 which sit on a pipe 5. The pipe 5 is supplied with primary air as indicated by the arrow 6 and excess air, i.e. air that does not flow out through the nozzles 4, in the example shown, circulates back as indicated by the arrow 7. How the amount of air supplied for burning the waste 2 and the amount of air that circulates back is determined will be explained in more detail with reference to fig. 2. The air which is directed downwards towards the waste mass 2, as indicated by the arrows 3, is the primary air for the combustion and for complete combustion means are arranged above the pipe 5 for the supply of secondary air. In the embodiment shown, these means comprise an annular channel 8 which is concentric with the incinerator 1, and the channel has radially directed nozzles 9 through which secondary air can flow out, as indicated by the arrows 10. The overpressure which ensures the outflow of secondary air is produced by supply of air through a line 11, which opens into the channel 8 and the air's flow direction is indicated by the arrow 12. Surplus air, that is also in this case air that is not used for secondary combustion, flows back through a line 13, as indicated by the arrow 14.

Reguleringen av luftstrømmene fremgår av prinsippskissen på fig.. 2, der en trykkluftkilde 15 leverer primærluft gjennom ledningen 5, som nedentil er avbrutt av et kammer 16 i en bærer 17 som bærer hele forbrenningshodet og senker dette etterhvert som avfallet forbrennes. Ledningen 5 fortsetter fra kammeret 16 og sirkulerer tilbake gjennom et kammer 18 videre til et utløp 19, som reguleres av en fortrinnsvis fjernstyrt ventil 20. Lukkes ventilen 20, vil det bygges opp et trykk i ledningen 5 og man vil få en stor utstrøm-ning av primærluft, som antydet med pilene 3, gjennom dysene 4 på fig. 1, med forholdsvis lite sirkulert luft som slippes ut ved ut-løpet 19 og ventilen 20. Man oppnår på denne måte en jevn, hensikts-messig regulering av den tilførte primærluft, og dessuten som forklart, oppnår man en god kjøling av den del av ledningen 5 som ligger over avfallsmassen 2 når man ønsker å dempe på forbrenningen og strålevarmen, idet ventilen 20 da åpner for utstrømning ved 19 og trykket i ledningen 5 synker slik at utstrømningen av luft gjennom dysene 4 avtar,samtidig med at den resirkulerte luftmengde øker vesentlig. The regulation of the air flows can be seen from the principle diagram in fig. 2, where a compressed air source 15 supplies primary air through the line 5, which is interrupted below by a chamber 16 in a carrier 17 which carries the entire combustion head and lowers it as the waste is burned. The line 5 continues from the chamber 16 and circulates back through a chamber 18 on to an outlet 19, which is regulated by a preferably remote-controlled valve 20. If the valve 20 is closed, a pressure will build up in the line 5 and a large outflow will be obtained of primary air, as indicated by the arrows 3, through the nozzles 4 in fig. 1, with relatively little circulated air that is discharged at the outlet 19 and the valve 20. In this way, an even, appropriate regulation of the supplied primary air is achieved, and furthermore, as explained, a good cooling of the part of the line 5 which lies above the waste mass 2 when you want to dampen the combustion and radiant heat, as the valve 20 then opens for outflow at 19 and the pressure in the line 5 drops so that the outflow of air through the nozzles 4 decreases, at the same time as the amount of recycled air increases significantly .

Reguleringen av sekundærlufttilførselen som er antydet med pilene 10 gjennom dysene 9, foregår på tilsvarende måte, idet trykk-luf tkilden 15 gjennom ledningen 11 via et kammer 21, fører luft til den ringformede kanal 8, som forklart tidligere. Ledningen 13 fører luft tilbake også via et kammer 22 i bæreren 17 til et utløp 23 som styres av en ventil 24. Reguleringen av utstrømningen av sekundærluft fra kanalen 8 foregår på samme måte som reguleringen av primærluften, idet en strupning eller økning av gjennomstrømningsmotstandea ved utløpet 23 fører til oppbygning av et trykk i kanalen 8 som driver sekundærluft ut (pilene 10 på fig. 1) i forbrenningssonen der sekundærforbrenning finner sted. The regulation of the secondary air supply, which is indicated by the arrows 10 through the nozzles 9, takes place in a similar way, as the compressed air source 15 through the line 11 via a chamber 21, leads air to the annular channel 8, as explained earlier. The line 13 leads air back also via a chamber 22 in the carrier 17 to an outlet 23 which is controlled by a valve 24. The regulation of the outflow of secondary air from the channel 8 takes place in the same way as the regulation of the primary air, with a throttling or increase in flow resistance at the outlet 23 leads to a build-up of pressure in the channel 8 which drives secondary air out (arrows 10 in fig. 1) in the combustion zone where secondary combustion takes place.

En åpning av ventilen 24 fører til at trykket i kanalen 8 synker med dermed følgende reduksjon av utstrømmende sekundærluft og økende resirkulasjon av luft som slipper ut ved utløpet 23. Luft fra utløpene 19 og 23 er på grunn av sin passasje gjennom forbrenningshodet noe oppvarmet, og denne varme kan utnyttes, f.eks. kan luften føres tilbake til trykkluftkilden 15 som forvarmet forbrenningsluft. An opening of the valve 24 causes the pressure in the channel 8 to drop with the consequent reduction of the flowing secondary air and increasing recirculation of air that escapes at the outlet 23. Air from the outlets 19 and 23 is due to its passage through the combustion head somewhat heated, and this heat can be used, e.g. the air can be fed back to the compressed air source 15 as preheated combustion air.

Det viste eksempel tjener bare til å illustrere oppfinnelsen og danner ingen begrensning for det vern dette patent gir, idet det godt kan tenkes andre utførelsesformer for forbrenningsanlegg som vil -falle innenfor oppfinnelsens ramme når regulering av forbrenningslufttilførselen foregår ved strupning eller økning av gjennomstrømningsmotstanden i et utløp ved den ende av et luft-tilførselsorgan som vender fra luftinnløpet, slik at en reduksjon av den ønskede forbrenningsluftmengde fører til økende luftgjennom-strømning gjennom organet. The example shown only serves to illustrate the invention and does not constitute a limitation for the protection this patent provides, as other embodiments of combustion systems can well be imagined that would fall within the scope of the invention when regulation of the combustion air supply takes place by throttling or increasing the flow resistance in an outlet at the end of an air supply device facing away from the air inlet, so that a reduction of the desired combustion air quantity leads to increasing air flow through the device.

Claims

1. Device for regulating the air supply in combustion plants of the kind where the air is supplied to the combustion chamber towards the upper side of the mass therein by means of a compressed air source, characterized in that an air supply line (5,12) via a distribution device (4,9) for the air inside in the combustion plant, is in direct connection with the air drain (19, 23) equipped with a device (20,24) for regulating the amount of air flowing out at the drain (19,23) and thus regulating the amount of air that flows through the distribution device (4, 9).

2. Device as stated in claim 1, characterized in that the air line (5,12) extends radially from a preferably central carrier (17) and at the perimeter of the combustion plant turns around and back to the aforementioned carrier (17).

3. Device as stated in claim 2, characterized in that the carrier (17) has two chambers (16,18 or 21,22) to which the two ends of the air line (5 or 12,13) are connected, where one chamber (16 or 21) air is supplied under pressure from the compressed air source (15) and the second chamber (18 or 22) has an outlet where the through-flow resistance can be regulated.

4. Device as stated in the preceding claims, characterized in that the air line (5) has the form of pipe coils and that the distribution device is formed by air exhaust holes (4) in these on the part where combustion air is to be supplied, while the part of the pipeline (5) which leads excess air radially inward has closed pipe walls.