NO172007B - Brennkammer og fremgangsmaate til forbrenning av i det minste delvis brennbare stoffer - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen angår et brennkammer (1) til forbrenning av en masse (PR,SG,PS) og som er forsynt med en brenner (2). Brennkammeret (1) blir eksempelvis tilført torrdestillasJonsgass (SG) og behandlede pyrolyserest (PR). Det er sørget for at brennkammeret (1) er delt i tre. Et primærkammer (3), et sekundærkammer (4) og et asketømningsrom (5) er anordnet etter hverandre. En første og en annen luftstrøm (primærluft og sekundærluft). (EL og ZL) kommer inn i pr1 narkammeret (3) . Der skjer det en understøkkiometrisk forbrenning ved en temperatur som ligger under askemykningspunktet og uten slaggfluss. Sekundærkammeret (4) har et innløp (9,9a-9c) for en tredje luftstrøm (tertisrluft) (DL). I sekundærkammeret (4) skjer det en kortvarig, intensiv, fullstendig forbrenning med slaggfluss.For dette er det tilstrekkelig at bare veggene av sekundærkammeret (4) er forsynt med et sjikt (10) som er motstandsdyktig mot flytende aske (A) eller slagg. Dessuten kan veggene i sekundærkammeret (4) være kjølt. Asketømnlngsrommet (5) har en kjølt bunn (15) hvori det befinner seg en askefjerningsåpning (18). Dessuten har aske-tømnlngsrommet (5) en åpning (16) for fjerning av røkgass. Primærkammeret (3) består eksempelvis av tre delbrennkammere (3a,3b og 3c), likeledes sekundærkammeret (4) av tre delbrennkammere (4a,4b,4c).

Description

Oppfinnelsen angår et brennkammer til forbrenning av et materiale og er utstyrt med en brenner, spesielt et brennkammer iet anlegg for termisk avfallsbehandling med en pyrolysereaktor som omformer avfallet i tørrdestillasjonsgass og hovedsakelig ikke-flyktige pyrolyserester, hvor det til pyrolysereaktoren er tilsluttet en tømmeinnretning for de ikke flyktige pyrolyserester og som har en avtrekksstuss for tørrdestilla-sjonsgass til fjerning av tørrdestillasjonsgass og hvor tørrdestillasjonsgassen og behandlede pyrolyserester tilføres brennkammeret. Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte til forbrenning av i det minste delvis brennbare stoffer.

Tidligere kjente, ukjølte brennkammere har på sin samlede innvendige overflate et ildfast belegg. En utmuring med ildfaste chamottestein er vanlig. Også et belegg med ildfast, såkalt stampemasse er vanlig. I et slikt brennkammer blir det ved forbrenning av askeholdig brensel under driften dannet flytende aske som kan angripe overflaten av steinen eller stampemassen. Det er derfor etter en bestemt driftstid nødvendig med en fornyelse eller utbedring av chamottesteinen eller stampemassen. Driftsintervallene mellom to vedlikeholdsarbeider på et brennkammer kan forlenges ved bruk av særlig motstandsdyktig chamottestein. Slike chamottesteiner som i stor utstrekning er motstandsdyktig mot flytende aske, er imidlertid meget kostbare.

Fra EP 0 302 310 Al er det kjent et anlegg for termisk avfallsbehandling. Med dette anlegget blir avfallet omformet til tørrdestillasjonsgass og hovedsakelig ikke-flyktige pyrolyserester i en pyrolysereaktor. Til pyrolysereaktoren er det tilsluttet en tømmeinnretning for de ikke-flyktige pyrolyserester og som har en stuss for tørrdestillasjonsgass til fjerning av tørrdestillasjonsgass. Tørrdestillasjonsgassen og behandlet, eksempel oppmalte pyrolyserester havner i et brennkammer. Der skjer det en forbrenning hvorved det dannes smelteslagger. I tillegg dannes det røkgass som føres ut av brennkammeret over en røkgassledning. Også smelteslaggene blir fjernet fra brennkammeret. Etter avkjøling foreligger de på glasslignende form.

Brennkammeret til dette anlegget er som andre kjente brennkammere kledt med chamottesteiner eller stampemasse. Som ved andre brennkammere has det en kostbar fåring for at driftsintervallet mellom to nødvendige vedlikeholdsarbeider på brennkammeret skal bli mest mulig stort.

Hensikten med oppfinnelsen er å angi et brennkammer som kan fremstilles kostnadsgunstig og tross dette bare sjelden må vedlikeholdes. Spesielt skal den innvendige foring av brennkammeret kunne la seg fremstille meget kostnadsgunstig og gi en lang, uforstyrret driftstid. Det skal også angis en fremgangsmåte til forbrenning av i det minste delvis brennbare stoffer og som medfører en kostnadsgunstig, innvendig f6ring av et brennkammer.

Den første hensikt blir i henhold til oppfinnelsen oppnådd ved at brennkammeret i det minste består av tre deler, idet det etter hverandre er anordnet et primærbrennkammer, et sekundær-brennkammer og et askefjerningsrom, at brenneren er tilordnet primærbrennkammeret slik at en første luftstrøm (primærluft) over brenneren kommer inn i brennkammeret, at primærkammeret har et innløp for en annen luftstrøm (sekundærluft) for understøkiometrisk forbrenning av massen ved en temperatur som ligger under askemykningspunktet og uten slaggfluss og at sekundærkammeret har et innløp for en tredje luftstrøm (tertiærluft) for kortvarig, intensiv, fullstendig forbrenning av den fra primærkammeret tømte masse med slaggfluss, idet veggene i sekundærkammeret er fåret med et materiale som er bestandig mot flytende slagger.

Asketømningsrommet har eksempelvis en bunn hvor det befinner seg en askefjerningsåpning. Dessuten har asketømningsrommet eksempelvis en åpning for fjerning av røkgass.

Primærkammeret er utført for en understøkiometrisk forbrenning. For at forbrenningen alltid skal holdes understøkiome-trisk, må det i primærkammeret hele tiden foreligge et luftunderskudd. Ved innløp i primærkammeret for to adskilte luftstrømmer, primærluften og sekundærluften, kan det på hvert sted i primærkammeret alltid stå til rådighet den nødvendige luftstrøm, uten at det en del av primærkammeret, f.eks. i dets øvre område, ville forekomme for meget luft. Betinget av den understøkiometriske forbrenning overskrider temperaturen i primærkammeret ikke askemykningspunktet. Askemykningspunktet for en bestemt aske er en temperatur hvor det definisjonsmessig forekommer en bestemt deformasjon og klebeevne. Da askemykningspunktet i primærkammeret ikke overskrides, kan det heller ikke komme noen flytende aske eller slagg til den innvendige fSring i primærkammeret. Dermed er det ikke nødvendig med en fSring av primærkammeret med dyr chamottestein som er motstandsdyktig mot flytende aske eller slagg eller med tilsvarende egnet stampemasse.

Det til primærkammeret tilsluttede sekundærkammer har i henhold til oppfinnelsen et innløp for tertiærluft. Ved denne tertiærluft fås det i sekundærkammeret et luftoverskudd som sikrer en kortvarig, intensiv og fullstendig forbrenning. Dermed over-stiger temperaturen askeflytepunktet og det fås en slaggfluss på den innvendige overflate av sekundærkammeret. Askeflytepunktet for en bestemt aske er en temperatur hvor seigheten er så lav at asken flyter. Sekundærkammeret er i henhold til oppfinnelsen derfor belagt med varmebestandige og overfor flytende slagg bestandige materiale. Dette materiale er dyrere enn materialet som benyttes til foring av primærkammeret. Anlegget i henhold til oppfinnelsen behøver imidlertid det dyre materialet bare til foring av en del av brennkammeret, nemlig sekundærkammeret. Følgelig kan man greie seg med et mindre av kostbart materiale.-

Asketømningsrommet slutter seg til sekundærkammeret. I dettes bunn befinner det seg en askefjerningsåpning. Bare bunnen av asketømningsrommet som kommer i kontakt med den flytende aske eller slaggen er f6ret med et materiale som er bestandig mot flytende slagg. Asketømningsrommet har en åpning for avtrekk av røkgass hvortil det kan være tilsluttet en røkgasskanal som fører til en skorstein.

Ved bruk av brennkammeret i henhold til oppfinnelsen i et anlegg til termisk avfallsbehandling, såkalt tørrdestilla-sjons-forbrenningsanlegg, blir pyrolyserester behandlet i brennkammeret forbrent sammen med tørrdestillasjonsgass. Det dannes røkgass og flytende aske eller slagg som kan videre-behandles i et vannbad til smeltegranulat.

Med brennkammeret i henhold til oppfinnelsen oppnås den fordel at en større del av brennkammeret, primærkammeret, kan greie seg uten en kostbar fSring. Bare en liten del av brennkammeret, sekundærkammeret, behøver en mot flytende slagg motstandsdyktig foring. Brennkammeret i henhold til oppfinnelsen lar seg utføre kostnadsgunstig og sikrer en lang, uforstyrret driftstid.

Eksempelvis er veggene til sekundærkammeret kjølt. Dermed kan det også gis avkall på en kostbar fSring av det indre av sekundærkammeret for beskyttelse mot flytende aske og slagg. Ved en kostnadsgunstig foring sikres en lang, uforstyrret driftstid.

Det kan velges et belegg som er mer kostnadsgunstig enn et belegg som ville være nødvendig i et ukjølt kammer hvor det strømmer flytende aske eller slagg.

Innløpet for den annen luftstrøm (sekundærluften) befinner seg eksempelvis i brenneren. I henhold til et annet eksempel befinner innløpet for sekundærluften seg på siden i det øvre avsnitt av primærkammeret ved siden av tilkoblingen for brenneren. Et annet eksempel sørger for at det er anordnet flere innløp for sekundærluften i brennkammeret, fordelt over hele dets lengde. Spesielt oppnås dermed den fordel at det i hele primærkammeret overalt fås nøyaktig den samme luftkonsentrasjon som sikrer en understøkiometrisk forbrenning ved en temperatur som ligger under askemykningspunktet. Lufttilførselen i primærkammeret skal velges slik at på den ene side overskrides ikke temperaturen for askemykningspunktet og på den annen side opprettholdes hele tiden den understøkiometriske forbrenning i hele primærkammeret. Det blir dermed sikret at det ved siden av primærluften kan komme inn sekundærluft, spesielt på de særlig utvalgte steder, i primærkammeret. Luftstrømmen blir således på hvert punkt i primærkammeret optimal.

Eksempelvis er et innløp eller flere innløp for sekundærluften i primærkammeret skråstilt, dvs. med tangentiale komponenter, mot veggen av primærkammeret. Dermed fås det i mediet som befinner seg i primærkammeret en virvel som fortsetter ut av primærkammeret og inn i sekundærkammeret.

På grunn av tilførselen av sekundærluft blir mediet blandet i primærkammeret. Den dannede svake fremadskridende virvel ved inngangen til sekundærkammeret begunstiger dannelsen av en fremadskridende virvel i sekundærkammeret.

Eksempelvis er innløpene for sekundærluften i sekundærkammeret anordnet under hverandre i parallelle plan. Tilsvarende kan også to eller flere innløp for tertiærluft i sekundærkammeret være anordnet under hverandre i parallelle plan. Ved denne tilførsel av luft.i flere plan kan forbrenningen i primærkammeret styres, men også i sekundærkammeret.

Innløpene for luft kan munne ut i innbuktninger som er anordnet på innerveggen av primærkammeret og/eller sekundærkammeret. Dermed er munningene beskyttet mot den i brennkammeret forekommende masse.

Et takformet fremspring kan også tjene til beskyttelse av en munning og er eksempelvis anordnet over et innløp på innerveggen av brennkammeret.

Eksempelvis er primærkammeret oppdelt i delbrennkammere som er koblet etter hverandre. Innløpene for den annen luftstrøm befinner seg f.eks. i hvert delbrennkammer, i deres øvre avsnitt, altså i strømningsretningen ved inngangen til delbrennkammerne. Med oppdelingen av primærkammere i delbrennkammere og med lufttilførselen i hvert av disse delbrennkammere oppnås det en optimal lufttilførsel i primærbrennkammeret og en optimal gjennomblanding av mediet i primærbrennkammeret.

Eksempelvis er innløpet for tertiærluften i sekundærkammeret skråstilt, dvs. med tangentiale komponenter, til veggen av sekundærkammeret. Dermed blir det direkte frembragt en fremadskridende virvel i sekundærkammeret som presser de tunge deler av mediet i sekundærkammeret mot veggen. Der blir flytende aske skilt ut ved veggen og flyter langs veggen til utløpsåpningen i sekundærkammeret. Derfra kommer den flytende aske til asketømmingsrommet. Virkningen av den av sekundærkammeret dannede fremadskridende virvel blir merkbart forbedret om det allerede i primærkammeret blir dannet en virvel som forplanter seg. Under dannelsen av en fremadskridende virvel i mediet som befinner seg i brennkammeret oppnås den fordel at flytende aske og slagg hurtig og pålitelig skilles fra røkgassen og også fra andre stoffer.

Som primærkammeret kan også sekundærkammeret være oppdelt i delbrennkammere som er koblet etter hverandre. Tilsvarende befinner innløpene for en tredje luftstrøm seg eksempelvis i det øvre avsnitt av hvert delbrennkammer av sekundærkammeret altså i strømningsretningen ved inngangen til delbrennkammeret. Med oppdelingen av også sekundærkammeret i delbrennkammere og med lufttilførsel i hvert av disse delbrennkammere er en nøyaktig styring av forbrenningen i sekundærkammeret mulig. Det blir dessuten oppnådd en forbedret gjennomblanding av mediet i sekundærkammeret.

Veggene av sekundærkammeret er innvendig eksempelvis dekket av steiner. Disse steinene består av et materiale som er motstandsdyktig mot og ikke angripes av slagg og aske. I henhold til et ytterligere eksempel er veggene til sekundærkammeret innvendig dekket med en stampemasse som har tilsvarende egenskaper. Da bare sekundærkammeret er forsynt med høyverdige steiner eller stampemasser fås det en kostnadsfordel i forhold til et brennkammer som helt må fåres med høyverdige steiner eller stampemasser.

For å utføre veggene i sekundærkammeret enda prisgunstigere, blir disse veggene kjølt. For dette formål rommer veggene til sekundærkammeret eksempelvis kjølekanaler som mottar et kjølemiddel, spesielt vann eller luft. Ved denne stadige kjøling av sekundærkammerveggene fra utsiden forhindres en sterk overheting av de med flytende aske eller slagger dekkede innvendige overflater av veggene. Følgelig kan det selv i sekundærkammeret som allerede i primærkammeret benyttes kostnadsgunstige fåringer. Ved kjølingen danner det seg på overflaten av fåringen et tynt, fast slaggsjikt på hvilket det på innsiden dannes en flytende slaggfilm. Det faste slaggsjikt beskytter det underliggende materiale av fåringen mot et angrep av de flytende slagger. Man trenger altså for fåringen av sekundærkammeret ikke et dyrt, mot slaggfluss resistent materiale.

Primærkammeret eller sekundærkammeret eller asketømningsrommet kan f.eks. tilføres flygestøv. Tilførselen kan skje via særskilte tilførselsåpninger, men også skje ved brenneren eller sammen med sekundærluften eller tertiærluften. Lar flygestøvet seg på grunn av sine egenskaper lett binde inn i et slaggbad, er det særlig fordelaktig å føre flygestøvet direkte til asketømningsrommet. Flygestøvet blir på denne måte bundet inn i slaggene.

Asketømningsrommet er eksempelvis bredere enn utgangen fra sekundærkammeret. Dermed havner ikke det fra sekundærkammeret tømte slagg eller flytende aske på sideveggene til aske-tømningsrommet. Følgelig må bare bunnen av asketømningsrommet være belagt med materiale som er motstandsdyktig mot flytende slagg. Dette kan være kostbare steiner eller stampemasser, men også kostnadsgunstige steiner eller stampemasser i tilfelle det has en kjøleinnretning i bunnen av asketømningsrommet. Kjøleinnretningen kan være utført på en slik måte at bunnen av asketømningsrommet rommer kjølekanaler til mottagelse av et kjølemiddel, spesielt vann eller luft.

Bunnen av asketømningsrommet strekker seg f.eks. vannrett, hvorved det ved kjølingen kan dannes et slaggsjikt omkring askefjerningsåpningen og som beskytter bunnen mot errosjon.

Utgangen fra sekundærkammeret er i sekundærkammeret eksempelvis omgitt av en ring som har et utløpssted på en mot røkgass-utløpsåpningen vendt side. Dertil er, målt fra et fiktivt horisontalt plan, høyden av denne ringen på et sted som vender bort fra røkgassavtrekksstussén til asketømningsrommet mindre enn ellers. Dermed fås en renne som strekker seg omkring utgangen fra sekundærkammeret. Ved drift av brennkammeret fylles denne renne med flytende aske eller slagg. Der hvor ringen i forhold til et horisontalt plan er lavest, strømmer slagget som rennen er fylt, i en stråle fra sekundærkammeret og inn i asketømningsrommet. Da det laveste sted av ringen befinner seg ved et mot røkgasstømningsstussen på asketømnings-rommet, flyter der den samlede flytende slagg inn i aske-tømningsrommet bare med en stråle. Følgelig oppnås med ringen den fordel at det fra sekundærkammeret og inn i asketømnings-rommet bare fås en askestråle som ikke krysses av den utstrømm-ende røkgass. Således blir askeutstrømningen ikke forstyrret av røkgasstrømningen. I fall flytende aske og røkgass begge ville flyte ukontrollert ut av den brede utgang fra sekundærkammeret, kunne det skje en blanding av røkgass og slagg i asketømnings-rommet. I stedet for å havne i askefjerningsåpningen, ville små slaggdeler føres vekk med røkgassen. Dette forhindres av ringen i sekundærkammeret.

I røkgasssavtrekkstussen i asketømningsrommet er det f.eks. anordnet en fangrist for aske. Dermed oppnås den fordel at det kommer færre små askepartikler inn i røkgasskanalen. Slike småpartikler kunne tilsmusse varmevekslerheteflater som forekom i røkgassledningen.

Eksempelvis er det i asketømningsrommet anordnet en oppvarmingsbrenner. Den blir benyttet i fall det fra sekundærkammeret flytende slagg eller aske har dårlige flyteegenskaper. I den forbindelse blir slaggene i asketømningsrommet igjen varmet opp slik at de kommer til askefjerningsåpningen og der føres ut. Ved tilstrekkelig flyteevne av slagget eller asken blir oppvarmingsbrenneren koblet ut. Oppvarmingsbrenneren blir matet med et eksternt brensel. De kan imidlertid også mates med tørrdestillasjonsgass som stammer fra en pyrolysereaktor. Dermed spares eksternt brensel.

Med brennkammeret i henhold til oppfinnelsen oppnås særlig den fordel at ved kostnadsgunstig utførelse av brennkammeret fås lange driftsintervaller uten vedlikeholdsarbeider eller reparasjonsarbeider på brennkammeret.

Den annen angitte hensikt, å angi en fremgangsmåte til forbrenning av et materiale bestående av i det minste delvis brennbare stoffer, i henhold til oppfinnelsen oppnås ved at materialet, som eksempelvis er en blanding av behandlede

pyrolyserester og tørrdestillasjonsgass, tilføres en luftstrøm (primærluft og sekundærluft) og at blandingen forbrennes under-støkiometrisk ved en temperatur under askemykningspunktet uten slaggfluss, at en ytterligere luftstrøm (tertiærluft) blandes med resten fra den understøkiometriske forbrenning og at resten deretter forbrennes fullstendig, slik at det dannes røkgass og flytende aske.

For gjennomføring av denne fremgangsmåten er det fordelaktig tilstrekkelig med et brennkammer som kan fremstilles kostnadsgunstig og samtidig er motstandsdyktig og behøver lite vedlikehold. Spesielt er det tidligere omtalte brennkammer egnet.

I den masse som skal behandles, men imidlertid særskilt i resten fra den understøkiometriske forbrenning blir det eksempelvis frembragt en fremadskridende virvel, hvorved den flytende aske som danner seg, trekkes utad og flyter nedad ved en beholdervegg, f.eks. brennkammerveggen. Separasjonen av røkgass og flytende aske blir dermed forbedret.

Den masse som skal behandles eller resten fra den understøkkio-metriske forbrenning blir f.eks. blandet med flygestøv, som kan stamme fra fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen og som således tilbakeføres. Flygestøvet kan også blandes med den ennå flytende aske eller slagget. Dermed blir flygestøvet fordelaktig helt eller delvis bundet inn i senere fast slaggranulat.

Eksempelvis blir den flytende aske etter at den er dannet, igjen varmet opp for å forhindre for tidlig størkning. Slagget flyter dermed bedre ut av asketømningsrommet til brennkammeret.

Endelig kan den dannede røkgass etter avkjøling mates inn i en varmeveksler i brenneren eller i separate tilførselssteder, f.eks. sammen med forbrenningsluften, inn i brennkammeret. Dermed fås den for fremgangsmåten nødvendige temperatur på hvert sted i brennkammeret.

Med anlegget og fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen oppnås den fordel at den masse som skal behandles, som særlig er pyrolyserester og tørrdestillasjonsgass fra en tørrdestil-lasjons-forbrenningsprosess, på pålitelig måte kan spaltes i flytende aske og røkgass i et brennkammer som lar seg fremstille kostnadsgunstig og behøver liten vedlikeholds- og reparasjonsinnsats.

Et utførelseseksempel på anlegget i henhold til oppfinnelsen, hvor fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan gjen-nomføres, skal forklares nærmere i tilknytning til tegningen. Fig. 1 viser et brennkammer med primærkammer oppdelt i delbrennkammere. Fig. 2 viser skjematisk en vegg av et sekundærkammer som er delt i delbrennkammere. Fig. 3 viser skjematisk en vegg av et brennkammer med innbukt-inger til mottak av lufttilførselsåpningen. Fig. 4 viser skjematisk en_vegg av et brennkammer med lufttil-førselsåpninger og over disse anordnede takformede fremspring.

På fig. 1 er et brennkammer 1 som er forsynt med en brenner 2 bygget opp av tre deler. I den forbindelse er det etter hverandre anordnet et primærkammer 3, et sekundærkammer 4 og asketømningsrom 5. Brenneren 2 er tilordnet primærkammeret 3. Primærkammeret 3 består av tre etter hverandre anordnede delbrennkammere 3a,3b og 3c. Primærkammeret 3 kan imidlertid også være i én del. Over brenneren 2 kommer en i det minste delvis brennbar masse, som kan være pyrolyseresten PR og tørrdestillasjonsgassen SG fra et tørrdestillasjonsforbren-ningsanlegg, til primærkammeret 3. Også en første luftstrøm EL benevnt som en primærluft, kommer via brenneren 2 til primærkammeret 3. Primærkammeret 3 har over sin lengde fordelte innløp 6a,6b,6c og 6d for en annen luftstrøm ZL benevnt som en sekundærluft. I den forbindelse er hvert delbrennkammer 3a,3b og 3c minst tilordnet et innløp 6a,6b og 6c. Minst ett ytterligere innløp 6d kan befinne seg i brenneren 2. Ved en tangensial anordning av i det minste noen av innløpene 6a-d dannes i det i primærkammeret 3 strømmende medium virvler, som fører til en god gjennomblanding av mediet. Det blir også i primærkammeret 3 dannet en svak virvel som forplanter seg inn i sekundærkammeret 4. Lufttilførselen i primærkammeret 3 er dimensjonert slik at det der skjer en understøkiometrisk forbrenning. Temperaturen ligger under askemykningspunktet, slik at det ikke dannes "flytende aske A eller slagg. For dette er det tilstrekkelig med en enkel fSring 7 av primærkammeret 3, eksempelvis med billige steiner. Over en utgang 8 som kan være utført uten eller med innskjæring, står primærkammeret 3 direkte i forbindelse med sekundærkammeret 4. I det mot primærkammeret 3 vendte område av sekundærkammeret 4 er det anordnet minst ett innløp 9 for en tredje luftstrøm DL benevnt som en tertiærluft. Denne luftstrøm DL er dimensjonert slik at det i sekundærkammeret 4 skjer en fullstendig forbrenning av den fra primærkammeret 3 tilførte rest R. Denne forbrenning skjer ved en temperatur .som ligger over askemykningspunktet, slik at det ikke dannes flytende aske A eller slagg. Også innløpene 9 for den tredje_luftstrøm DL, er som allerede innløpene 6a-d for den annen luftstrøm ZL, skrå, skråstilt, dvs. med tangensiale komponenter, mot veggen av brennkammeret 1. Dermed oppstår det i resten R som befinner seg i sekundærkammeret 4 en fremadskridende virvel hvorved den flytende aske A eller slagget avsettes på den innvendige overflate av sekundærkammeret 4. Der flyter den flytende aske A nedad. For å forebygge skader er innerveggen av sekundærkammeret 4 forsynt med et sjikt 10 av steiner eller stampemasse. For at det også skal være tilstrekkelig med mindre kostbart materiale for sjiktet 10 i sekundærkammeret 4, befinner det seg i veggene av sekundærkammeret kjølekanaler 11 hvorigjennom det strømmer et kjølemiddel, spesielt vann eller luft. Ved den stadige kjøling blir veggene i sekundærkammeret 4 slett ikke eller bare ubetydelig angrepet av den flytende aske A, da det mellom det flytende askesjikt og den kjølte vegg dannes et .fast slaggsjikt på grunn av kjølingen. Asketømningsrommet 5 slutter seg til sekundærkammeret 4 over en trang utgang 12. Inn i dette asketømningsrom 5 kommer den flytende aske A eller slagg over en ringformet renne 13 som omgir utgangen 12 og er adskilt fra denne av en ringformet vulst 14. Vulsten 14 har på et bestemt punkt en minimal høyde i forhold til et fiktivt horisontalt plan. Dermed dannes et avløpssted 14a. Flytende aske A som flyter ned på veggene av sekundærkammeret 4, samler seg først i rennen 13 og trenger deretter over vulsten 14 i dennes laveste punkt, nemlig i avløpsstedet 14a. Ved ansamlingen av den flytende aske A før tømningen av asketømningsrommet 5 fås en jevn, kontinuerlig askestråle. Ved at utgangen 12 er trang, kommer det røkgass RG med høy hastighet inn i asketømnings-rommet 5. Den først nedad rettede røkgasstrøm blir omdirigert av en bunn 15 i asketømningsrommet 5. Bunnen 15 virker dermed som en støtplate. Derved blir de små askepartiklene skilt ut av røkgassen RG.

Asketømningsrommet 5 har en avtrekksåpning 16 for røkgass hvorigjennom røkgassen RG ledes ut. Foran røkgassutløpsåpningen 16 befinner det seg ved behov en askefangrist 17 som holder tilbake ytterligere små .askepartikler. For fjerning av den flytende aske A eller slagg befinner det seg i asketømningsrom-met 5 en askefjerningsåpning 18. Denne askefjerningsåpning 18 overstrykes av varm røkgass RG og blir dermed oppvarmet slik at asken A eller slaggen i askeutløpsåpningen 18 ikke kan størkne. Askefjerningsåpningen 18 kan derfor ikke tilstoppes.

Asketømningsrommet 5 er bredere enn utgangen 12 fra sekundærkammeret 4. Følgelig kan flytende aske A eller slagget ikke

havne på sideveggene av asketømningsrommet 5, som følgelig ikke behøver å bestå av høyverdig, motstandsdyktig materiale. Bunnen 15 av asketømningsrommet 5 er i likhet med veggene av sekundærkammeret 4 forsynt med et sjikt 19 av stampemasse eller steiner og rommer hyppige kjølekanaler 20.

Også i sideveggene kan det forekomme kjølekanaler. Avhengig av kjølingen danner det seg i løpet av driften av brennkammeret 1 på bunnen 15 av asketømningsrommet 5 et fast slaggsjikt som beskytter bunnen 15 mot erosjon. På dette faste slaggsjikt som tjener som et varmisolasjonssjikt, flyter den flytende aske A til askefjerningsåpningen 18 og havner derfra i en vannbeholder 21 hvor den granuleres. Det laveste sted på den ringformede vulst 14 rundt utgangen 12, utløpsstedet 14a i sekundærkammeret 4, befinner seg i en stilling som har den største avstand fra røkgassutløpsåpningen 16. Dermed sikres det at den i asketømningsrommet 5 flytende aske A og røkgass RG ikke krysser, hvilket ville føre til en virveldannelse i røkgassen RG og til medriving av flytende aske i røkgassen. For eventuelt å holde den flytende aske A i asketømningsrommet 5 flytende, befinner det seg i asketømningsrommet 5 en oppvarmingsbrenner 22 som kan mates med et -eksternt brensel B eller også med tørrdestillasjonsgass SG fra et tørrdestillasjonsforbren-ningsanlegg. Flygestøv FS som tidligere er blitt filtrert ut av røkgassen RG, og også røkgassen RG kan mates tilbake i brennkammeret 1.

Brennkammeret på fig. 2 skiller seg fra brennkammeret 1 på fig. 1 bare ved at ved siden av brennkammeret 3 er også sekundærkammeret 4 oppdelt i delkammere 4a,4b,4c. I den forbindelse er hvert delbrennkammer 4a,4b og 4c minst tilordnet et innløp 9a,9b og 9c. Dermed bevirkes en god gjennomblanding av mediet i sekundærkammeret. Denvallerede i primærkammeret 3 dannede svake, fremadskridende virvel blir også understøttet i sekundærkammeret 4. Dessuten kan lufttilførselen og dermed forbrenningen godt styres.

Luftinnløpene 6b,6c i primærkammeret 3 kan eksempelvis være utført slik at innerveggen av primærkammeret 3, som vist på fig. 3, har innbuktninger 23, idet innløpene 6b,6c munner ut i disse innbuktningene 23. Innløpene 6b,6c befinner seg dermed i en beskyttet stilling. Innerveggen av sekundærkammeret 4 kan også ha tilsvarende innbuktninger til mottagning av innløpene 9b,9c.

I henhold til fig. 4 kan det over et innløp 6b,6c for å beskytte dette være anordnet et takformet fremspring 24 på innerveggen av primærkammeret 3. Et tilsvarende takformet fremspring kan også være anordnet over et innløp 9b,9c på innerveggen av sekundærkammeret 4.

I brennkammeret 1 kan brensler, spesielt pyrolyserester PR og tørrdestillasjonsgass SG som stammer fra en tørrdestilla-sjonstrommel, forbrennes fullstendig og omvandles til røkgass RG og flytende aske A eller slagg, uten at det vil være nødvendig med kostbare og dyre foringer i brennkammeret 1 og uten at hyppig vedlikehold og reparasjoner av brennkammeret 1 er nødvendige.

Claims (33)

1. Brennkammer (1) til forbrenning av en masse og som er utstyrt med en brenner (2) , spesielt et brennkammer (1) i et anlegg for termisk avfallsbehandling med en pyrolysereaktor, som omformer avfallet til tørrdestillasjonsgass (SG) og den hovedsakelig ikke-flyktige_pyrolyserest (PR), hvor det til pyrolysereaktoren er tilknyttet en tømmeinnretning for den ikke-flyktige pyrolyserest (PR) og som har en avtrekksstuss for tørrdestillasjonsgass (SG) for å fjerne tørrdestillasjonsgass (SG), og hvor tørrdestillasjonsgassen (SG) og behandlet pyrolyserest (PR) tilføres brennkammeret (1), karakterisert ved at brennkammeret (1) består av minst tre deler, idet et primærkammer (3), et sekundærkammer (4) og et asketømningsrom (5) er anordnet etter hverandre, at brenneren (2) er tilordnet primærkammeret (3), idet en første luftstrøm (primærluft) (EL) kommer inn i primærkammeret (3) og i brenneren (2), at primærkammeret (3) har et innløp (6a,6b,6c,6d) for en annen luftstrøm (sekundærluft) (ZL) til understøkiometrisk forbrenning av massen ved en temperatur som ligger under askemykningspunktet og uten slaggfluss, og at sekundærkammeret (4) har et innløp (9) for en tredje luftstrøm (tertiærluft) (DL) til kortvarig, intensiv, fullstendig forbrenning av den tømte masse fra primærkammeret (3) med slaggfluss, idet veggene i sekundærkammeret (4) er dekket med et materiale som er bestandig overfor flytende slagg.

2. Brennkammer i henhold til krav 1, karakterisert ved at asketømningsrommet (5) har en bunn (15) hvori det befinner seg en askefjerningsåpning

3. Brennkammer i henhold til et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at asketømningsrommet (5) har en røkgassutslippsåpning (16).

4. Brennkammer i henhold til et av kravene 1-3, karakterisert, ved at veggene i sekundærkammeret (4) er kjølt.

5. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-4, karakterisert ved at innløpet (6d) for den annen luftstrøm (sekundærluft) (ZL) befinner seg i brenneren (2) .

6. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-5, karakterisert ved at innløpet (6a) for den annen luftstrøm (sekundærluft) (ZL) befinner seg i det øvre avsnitt av primærkammeret (3) ved siden av brenneren (2).

7. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-6, karakterisert ved at en rekke innløp (6a-6d) for den annen luftstrøm (sekundærluft) (ZL) befinner seg i primærkammeret (3) fordelt over dets høyde.

8. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-7, karakterisert ved at et innløp (6a) eller flere innløp (6a-6d) for den annen luftstrøm (ZL) i primærkammeret (3) er anordnet skråstilt mot veggen av primærkammeret (3) .

9. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-8, karakterisert ved at flere innløp (6a-6d) for den annen luftstrøm (ZL) i primærkammeret (3) og/eller flere innløp (9a,9a-9c) for den tredje luftstrøm (DL) i sekundærkammeret (4) er anordnet i parallelle plan under hverandre.

10. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-9, karakterisert ved at et innløp (6b,6c,6,9) munner ut i en i veggen på primærkammeret (3) og/eller sekundærkammeret (4) anordnet innbuktning (23).

11. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-10, karakterisert ved at det over innløpene (6b,6c,6,9) i det indre av kamrene (3,4) er anordnet et takformet fremspring (24.

12. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-11, karakterisert ved at primærkammeret (3) er oppdelt i delbrennkammere (3a,3b,3c) som er koblet etter hverandre.

13. Brennkammer (1) i henhold til krav 12, karakterisert ved at innløpene (6a-6c) for den annen luftstrøm (sekundærluft) (ZL) befinner seg i det øvre avsnitt av hvert delbrennkammer (3a,3b,3c).

14. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-13, karakterisert ved at et innløp (9) eller flere innløp (9a-9c) for den tredje luftstrøm (DL) (tertiærluft) i sekundærkammeret (4) er anordnet skråstilt mot veggen på sekundærkammeret (4).

15. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-14, karakterisert ved at sekundærkammeret (4) er delt i etter hverandre koblede delbrennkammere (4a,4b,4c).

16. Brennkammer (1) i henhold til krav 15, karakterisert ved at innløpene (9a-9c) for den tredje luftstrøm (tertiærluft) (DL) befinner seg i det øvre avsnitt av hvert delbrennkammer (4a,4b,4c).

17. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-16, karakterisert ved at innerveggene av sekundærkammeret (4) er dekket med steiner.

18. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-17, karakterisert ved at veggene i sekundærkammeret (4) innvendig er forsynt med sjikt (10) av stampemasse.

19. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-18, karakterisert ved at veggene, av sekundærkammeret (4) rommer kjølekanaler (11) til mottagelse av et kjølemiddel, spesielt av vann eller luft.

20. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-19, karakterisert ved at primærkammeret (3) eller sekundærkammeret (4) eller asketømningsrommet (5) kan tilføres flygestøv (FS).

21. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-20, karakterisert ved at asketømningsrommet (5) er bredere enn utgangen (12) fra sekundørkammeret (4), og at bare bunnen (15) og ikke sideveggene i asketømningsrommet (5) er fSret og/eller kjølt.

22. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-21, karakterisert ved at bunnen (15) i aske-tømningsrommet (5) er forsynt med sjikt (19) av steiner eller stampemasse.

23. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-22, karakterisert ved at bunnen (15) i aske-tømningsrommet (5) rommer kjølekanaler (20) for mottagelse av et kjølemiddel, spesielt av vann eller luft.

24. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-23, karakterisert ved at asketømningsrommet (5) har en bunn (15) som strekker seg vannrett.

25. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 2-24, karakterisert ved at utgangen (12) fra sekundærkammeret (4) i sekundærkammeret (4) er omgitt av en ringformet vulst (14) som har et utløpssted (14a) på en side som vemder bort fra røkgassavtrekksåpningen (16).

26. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 2-25, karakterisert ved at det i røkgassav-trekksstussen (16) i asketømningsrommet (5) er anordnet en askefangrist (17).

27. Brennkammer (1) i henhold til et av kravene 1-26, karakterisert ved at i asketømningsrommet (5) er anordnet en oppvarmingsbrenner (22).

28. Brennkammer (1) i henhold til krav 27, karakterisert ved at oppvarmingsbrenneren (22) mates med tørrdestillasjonsgass (SG).

29. Fremgangsmåte til forbrenning av en masse (PR,SG,FS) av i det minste delvis brennbare stoffer, spesielt av behandlede pyrolyserest (PR) og tørrdestillasjonsgass (SG), som dannes ved tørrdestillasjon av avfall, karakterisert ved at massen (PR,SG,FS) tilføres en luftstrøm (primærluft og sekundærluft) (EL og ZL), slik at den forbrennes understøkiometrisk ved en temperatur som ligger under askemykningspunktet uten slaggfluss, at en ytterligere luftstrøm (tertiærluft) (DL) tilblandes resten (R) fra den understøkiometriske forbrenning, slik at resten (R) forbrennes fullstendig, idet det dannes røkgass (RG) og flytende aske (A).

30. Fremgangsmåte i henhold til krav 29, karakterisert ved at det i massen (PR;SG;FS) og/eller i resten (R) dannes en virvel.

31. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 29 eller 30, karakterisert ved at materialet eller resten (R) eller den flytende aske (A) blir tilblandet flygestøv (FS) .

32. Fremgangsmåte-i henhold til et av kravene 29-31, karakterisert ved at asken (A) etter sin dannelse varmes opp.

33. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 29-32, karakterisert ved at røkgassen (RG) mates inn i massen og/éller i resten (R) fra den understøkiometriske forbrenning.