NO134474B - - Google Patents

Abstract

Vertikal forbrenningsovn for slam-materiale.

Description

Oppfinnelsen vedrorer en vertikal forbrenningsovn for slam-materialer med et hoyt væskeinnhold som muliggjor at det kan forstoves.

Vanligvis deler man de kjente vertikale forbrenningsovner

for slam-materialer inn i to typer: Den forste typen er utfort slik at slammet forbrennes ved at det blandes med fluidiserte materialer som er oppvarmet. Det ekstra brennstoff som er nodvendig for oppvarmingen fores inn i det fluidiserte sjikt og forbrenningen i sjiktet sikres etter en blanding med fluidiseringsluften. Slammet fores inn i fluidiseringssjiktet, eller inn over det, <p>g den asken som kommer fra forbrenningen av slammet oppvarmes til sjiktets gjennomsnitts temperatur.

Ovnen arbeider vanligvis under trykk, og den fluidiserende luft blåses inn under gitteret. Roken som går opp, tar med seg den

pulveriserte aske.

En slik forbrenningsovn som arbeider med et fluidiserende sjikt har en rekke ulemper: den krever en innretning for innfbring av materialeene som utgjor sjiktet (vanligvis sand), sjiktet må byttes ut regelmessig, det kreves ekstra kraft til ventilering for å muliggjore fluidiseringen og for å overvinne et betydelig trykkfall i gitteret, slik at man får en tilfresstillende fordeling av den fluidiserende luft, og det er nodvendig å fore brennstoffet inn i det fluidiserte materiale med en hoy temperatur, hvilket forer til vanskeligheter med koksav-leiringer som folge av en dårlig utvikling av forbrenningen i det fluidiserende sjikt. Resultatet er at man får en heterogen temperatur i sjiktet.

For det andre i andre typer av forbrenningsovner brukes

gass i motstrom med slammet. Kaloribehovet som må til for å oke temperaturen i slammet tål forbrenningstemperatur, tilveiebringes av brennere. Slammet pulveriseres etter en sikting for å unngå en gjen-stopping av forstovningsinnretningen. Ovnen arbeider vanligvis under redusert trykk, og den luft som er nodvendig for forbrenningen suges-inn. Forbrenningsrestene tas ut i bunnen av ovnen ved hjelp av en luft-sluse eller en annen egnet innretning. Restproduktene foreligger vanligvis i form av en smeltet masse, idet ovnen vanligvis behandler reststoffer fra papirindustrien.

Roken går ut overst i ovnen.

Denne utforelsen har også en rekke ulemper.. En vesentlig ulempe er at asketommingen er i bunnen og krever tetninger slik at asken eller den smeltede masse kan tas ut utenat kald luft kommer inn. Det er vanskelig å få en hel forbrenning av slammet for den når bunnen av ovnen. Dette forer til at forbrenningen fortsetter på herden og det forekommer at det må tas ut slam som ikke er helt forbrent.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å rette på disse ulemper.

Ifblge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt en forbrenningsovn som angitt i krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil gå frem av underkravene og fordeler ved oppfinnelsen vil gå frem av den etterfolgeride beskrivelse av det på tegningene viste utforelseseksempel av oppfinnelsen.

På tegningene viser

fig. 1 et snitt gjennom en forbrenningsovn ifolge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et snitt gjennom forstovningsinnretningen og

fig. 3 viser et horisontalt snitt gjennom forstovningsinnretningen.

Den viste forbrenningsovn har i bunnen et gitterverk som innbefatter brenner, og innbefatter videre et forbrenningsluftfordelings-kammer, brenseltilforselsledninger og en forstovningsinnretning.

Brennstoffet innfores i bunnen av gitterverket 1 i de vertikale brennere 2,3. Brennstoffinnlopene ligger enten på linje med brenneråpningene eller perpendikulært på disses basis. Fordelingen av brennerne sikrer oppnåelsen av en homogen temperatur over hele gitterverket.

Forbrenningsluften innfores ved 4 °S gar forst inn i et kammer 5 som sikrer en fordeling av forbrenningsluften til de for-skjellige brennere.

Forbrenningsluften kan innfores med samme temperatur som den omgivende luft, eller kan komme fra en rekuperator som gir luften en hoyere temperatur. Denne temperatur er eventuelt bare begrenset av den kalorimengde som gjenvinnes fra forbrenningsgassene, dvs. av driftskarakteristikken til rekuperatoren.

De små brennerne som utgjor gitterverket arbeider med flamme-hastigheter som er slik at den pulveriserte aske som kommer fra slam-forbrenningen ikke kan falle ned i brenneråpningene. Asken sendes opp til toppen hvor den går sammen med forbrenningsgassene og også blandet med damp som kommer ifra slammet.

Forstovningsinnretningen 6 er av sentrifugalkrafttypen og har en trykkluftsanordning.

Pulveriseringen utfores slik at det ikke dannes en tåke, men bare foregår en dispergering av slammet, dvs. at slammet omdannes til små dråper. Storrelsen av dråpene, kan innreguleres. Man tilstreber en fullstendig dehydrering for dråpene får kontakt med gitterverket.

Dråper som er for små vil hurtig dehydreres og faststoffene

i dråpene vil ikke få kontakt med den sonen hvor flammene utvikler seg. Disse faststoffene vil derfor forbrennes' helt. Dråper som er for store vil falle ned på gitterverket og det medforer en risiko for tilstopping.

Forstrovningsinnretningen, som er nærmere vist i fig. 2 og

3, består av to hus. Det forste hus er forsynt med et tangentielt innlop 7 og tilfores slam. Det andre hus er forsynt med et tangentielt innlop 9 eller et perpendikulært innlop 8, og tilfores trykkluft.

Huset som mottar slammet har et utlopshull lo, hvis diamter kan varieres i avhengighet av den mengde slam som innfores. Hullet er relativt stort slik at selv slam som inneholder relativt grovt materiale kan gå inn uten at det er nodvendig med en forangående sikting.

Slammet som kommer ut av det nevnte forste hus, kommer ut i form av et slor som danner en hul konus. Dette er ikke godt nok for en tilfredsstillende fordelingen av slammet over hele gifterverksflaten.

I det andre huset er det et utlop 11 for trykkluften. Trykkluften vil således rive istykker sloret og desintegrere det på en slik måte at man oppnår dråper som utfyller konusen og slammet blir derfor dispergert ove..--le overflaten til gitterverket. Storrelsen av dråpene kan reguleres og er avhengig av mengden trykkluft som igjen er avhengig av den slam-mengde som tilfores og av slammets innhold av tort materiale.

Man regner i praksis med at dråper med en diameter i store 1-sesorden 2mm egner seg for forbrenning i ovnen, fordi slike dråper kan dehydreres for' de når brennerflammene.

I ovnen er det anordnet inspeksjonsåpninger 12 slik at man kan studere gitterverket og regulere forstovningen avhengig av det man kan observere på gitterverkets overflate.

Forbrenningen av slammet skjer i tre faser, nemlig forst en fordampning av vannet, deretter en forbrenning av organisk materiale og en forbrenning av mineralsk materiale.

Den forste fase foregår mellom forstovningsinnretningen og toppen av gitterverket, i motstrom til forbrenningsgassene 13 som sirkulerer fra bunnen og opp til toppen av ovnen. Hastigheten i dette avsnitt av ovnen er relativt liten. Det dreier seg her om en hastighet på 2 meter pr. sekund. Dråper som kommer fra forstovningsinnretningen tillates derfor å falle ned til toppen av gitterverket og dehydreres under nedfellingen.

Forbrenningen av organiske stoffer i slammet skjer i for-skjellige nivåer i ovnen avhengig av antenningstemperaturen og sammen-setningen til stoffene. Denne forbrenning skjer derfor på■en irregulær måte, og i motstrom med visse organiske stoffer. Det skjer i medstrom med andre organiske stoffer som forbrenner i den del av ovnen som ligger mellom, forstovni ngsinnretningen og toppen av ovnen.

Mineralstoffer, som, etter dehydrering, fortsetter mot gitterverket, går ned i brennerflammene og oppvarmes ganske raskt. De forbrennes og går opp til toppen av ovnen og ut gjennom åpningen 14.

Oppfinnelsen kari anvendes i alle tilfeller hvor det er nodvendig å behandle restslam med et hoyt væskeinnhold °S tillater bl.a. en forbrenning av heterogene slam som inneholder grove partikler.

Claims (6)

1. Vertikal forbrenningsovn for behandling av slam-materialer med et hoyt væskeinnhold, karakterisert ved at den i bunnen har et gitterverk (1) utformet av små vertikale brennere (3), og oventil har en forstovningsinnretning (6) for slammet, hvilken forstovningsinnretning utnytter sentrifugalkraften for innforing av slammet og benytter et komprimert fluidum for dispergering av slammet til dråper.

2. Forbrenningsovn ifolge krav 1, karakterisert ved at diameteren til dråpene reguleres ved å regulere stromningsmengden til det nevnte komprimerte fluidum.

3- Forbrenningsovn ifolge krav 1 eller 2, karakterisert ved at regulering av flammehastigheten i brennerne er mulig slik at man hindrer at forbrenningsmaterialet kan falle ned i brenneråpningene.

4. Forbrenningsovn ifolge et av kravene 1-3, karakterisert ved at fordampningen av vann i slammet skjer i motstrom med gassene.

5. Forebrenningsovn ifolge krav 1-4, karakterisert ved at asken går ut ved toppen av ovnen, blandet med gassene og med damp.

6. Forbrenningsovn ifolge et av kravene 1-5, karakterisert ved at forbrenningen av mineralstoff er skj°er ved en hoyere temperatur som foreligger ved kontakt med brennerflammene.