NO174438B - Forbrenningsanlegg for forbrenning av brennbart materiale, saasom soeppel - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et forbrenningsanlegg for forbrenning av brennbart materiale, som angitt i innledningen i krav 1.

Ved forbrenning av brennbart materiale, som f.eks. søppel, oppstår det forskjellige tilleggsproblemer sammen-lignet med forbrenning av et homogent brennbart materiale.

For å kjennetegne søppelet ble det skapt begrepet homogen søppel (tysk Einheitsmiills) , med hvilket det forstås for-arbeidet husholdningsavfall og lignende brennbare materialer. Dette avfall er adskilt fra skrap, glass, inerte og komposter-bare andeler, og har en forholdsvis høy varmeverdi på ca. 15 000 kJ/kg. På grunn av den forholdsvis høye varmeverdi stiller dette homogene søppel meget store krav til den ter-miske behandling, dvs. til styringen av forbrenningsforløpene på de mekaniske fyringsristsystemer, ikke minst på grunn av de store forskjeller i sammensetningen av dette søppel som betegnes som BRAM, RDF eller FLUFF (tysk). Under disse begrep faller også andre brennbare materialer, f.eks. storfe-avfall eller andre materialer som avviker sterkt fra den nor-male heterogene søppelsammensetning og som også bare er sammensatt av få komponenter.

Den høye varmeverdi for det homogene søppel som dessuten har en meget stor tenningsvillighet, krever en fyringsrist som har en drift som lar seg tilpasse til de

sterkt foranderlige forbrenningsprosesser på en optimal måte.

En slik fyringsrist er f.eks. kjent fra US patent

4 320 710. Denne har en fyring med en horisontal eller lett hellende ristbane og riststavrekker anordnet etter hverandre i det brennbare materiales bevegelsesretning, hvor riststavrekkene er avvekslende stasjonært anordnet og beveges frem og tilbake. De bevegte riststavrekker beveges frem og tilbake ved hjelp av motordrevet stempelslagdrift, med hvilken de utfører en svingebevegelse om en torsjonsaksel og på den måten beveger riststavrekkene. Riststavrekker som beveger seg ved siden av hverandre utfører hensiktsmessig med dette en motløpende bevegelse, som er anordnet vekslende med de faststående riststavrekker, idet det ikke bare skjer en frem-overskyving av det brennbare materiale, men også en kontinuer-lig kåring og omvelting av dette. Driften av riststavrekkene er trinnløst regulerbar og muliggjør et langsomt, kontinuer-

lig bevegelsesforløp. Den horisontale eller lett hellende ristbane gir en liten byggehøyde og har ingen deler i underromområdet som må vedlikeholdes.

Tilførselen av den nødvendige primær-forbrennings-

luft skjer nedenfra gjennom ristgjennomløpstrakter som vir-

ker som luftsoner langs risten. Takket være den høye tetthet i ristbelegget oppstår det et forholdsvis høyt lufttrykkfall mellom ristundersiden og søppelsengen, slik at det oppnås en usedvanlig regelmessig luftfordeling over hele ristbredden uavhengig av brennsjikttykkelsen, og på den måten forhindres en lokal gjennombrenning av søppelsjiktet med de uheldige følger for forbrenningskvaliteten.

Denne kjente fyringsrist er utprøvd i mange anlegg,

men ved dens anvendelse eksisterer det grenser som er be-

tinget av den høye,,og tendensen til stigende, brennverdi av det homogene søppel.

Fra DE 1262493 er det kjent en fyringsrist som har et første ristavsnitt som grenser mot et materialinnløp som har lukkede ristplater, men er ikke forsynt med underrom. Ristplatene

i de andre ristavsnitt har gjennombrudd gjennom hvilke luften kommer inn i fyrrommet. Med denne konstruksjonsmåte blir det riktignok oppnådd at det forhindres en intensiv brenning i det første ristavsnitt, men den har den ulempe at brenningen av søppel med meget høy varmeverdi likevel lett kan gå over overgangsstedet til mateinnretningen.

Det er her oppfinnelsen kommer inn, hvilken har som formål å videreutvikle et forbrenningsanlegg av typen beskrevet i det foregående på en slik måte at det også muliggjør problemløs forbrenning av homogen søppel med høy varmeverdi, idet den tidligere tenning av søppel forhindres og på den måten forhindres dannelse av tørrdestillasjonsgasser, noe som innvirker positivt på belastningen fra skadelige stoffer.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved at rist-ovnen har en underromsone hvor riststavrekkene som er utført uten luftutløp tvangskjøles ved hjelp av primærluft som tilføres fra underromområdet.

På den måten oppnås det at det til tross for den store tennvillighet av den homogene søppel ikke straks oppstår en intensiv brenning ved overgangen fra mateinnretningen til risten, slik at en forutsetning for en høy forbrenningseffektivitet oppfylles.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende

i forbindelse med to utførelseseksempler og under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et langsgående skjematisk snittriss av forbrenningsanlegget med riststavrekker uten luft-utløp anordnet i ristsonen I, fig. 2 er et langsgående skjematisk snittriss av en ytterligere utførelsesform av forbrenningsanlegget med ristinnløpssidige riststavrekker uten luft-utløp, fig. 3 viser et tverrsnitt av risten i forbrenningsanlegget på fig. 1 og 2 med riststavrekker uten luftutløp,

og fig. 4 er et sideriss av en riststav uten luftutløp.

Oppfinnelsen går ut fra den betraktning at det kan oppnås en optimalisering av de kjente forbrenningsanlegg dersom det lykkes å fordele den for tidlige intensive brenning, som oppstår ved overgangen fra matingen til risten på grunn av det homogene søppels tennvillighet, jevnt over ristsonene. De to utførelsesformer vist på fig. 1 og 2

viser en slik løsning.

Forbrenningsanlegget vist på fig. 1 har et fyrrom 1 som er forsynt med en i det vesentlige horisontal fyringsrist 2. Inn i fyrrommet 1 blåses sekundærluften (se pil 14) som er nødvendig for forbrenningen av røkgassene. Fyringsristen 2 danner en ristbane på hvilken materialet 3 som skal forbrennes, f.eks. homogent søppel, legges og beveges over risten til en ikke vist leveringssjakt. Det brennbare materiale 3 bringes inn ved hjelp av en matesjakt 4 og avgis ved hjelp av en mateinnretning 5 anordnet på bunnen av matesjakten 4 gjennom en mateåpning 6 i doserte mengder via et fall 7 på fyringsristen 2. Fyringsristen 2 er i strømningsretningen 8 sammensatt av påfølgende anordnede riststavrekker av hvilke avvekslende den ene riststavrekke er bevegelsesstavrekker 10' og de andre riststavrekker er faststavrekker 10. Fyringsristen 2 og mateinnretningen 5 er støttet på en ikke nærmere beskrevet underoppbygging 11.

I stedet for fallet 7 kan det også være anordnet en overgang i form av en skrå sklie 9 som vist på fig. 2.

Fyringsristen 2 er inndelt i ristsoner 12 hvis rekkefølge er kjennetegnet med romertall. Ristsonene 12 svarer til underromsoner 13 anordnet under fyringsristen 2, gjennom hvilke primærluft for forbrenningen av det brennbare materiale 3 som ligger på fyringsristen 2 ledes adskilt til de enkelte ristsoner I, II.... Med dette kan doseringen av ristsonene med primærluft skje individuelt.

Underromsonen 13 som er nærliggende mateinnretningen 5 er utformet på en spesiell måte. Innløpet av primærluften vist med piler 15 skjer ved ristsone II, III.... direkte inn i underromsonene 13 og kommer gjennom riststavrekkene 10 inn i det ovenforliggende sjikt av brennbart materiale 3, vist ved små piler 16 på oversiden av fyringsristen 2.

Ved ristsonen I skjer det ikke noe luftutløp. Primærluften 15 som kommer inn i underromsonen 13 føres oppover ved hjelp av ledeplater 17 på siden av mateinnretningen 5, hvor den ender ved undersiden av riststavrekkene og kjøler ristsonens I riststavrekke 10. Etter at kjølingen 3 har skjedd føres den oppvarmede primærluft ved hjelp av ytterligere ledeplater 18 anordnet på siden av underromsonene 13 og gjennom en forbindelsesledning 19 inn i ristsonens III underromsone 13. Alt etter type og størrelse av forbrenningsanlegget er det mulig å innføre kjøleluften som er anvendt for kjøling av riststavrekkene 10 i ristsonen I inn i en andre ristsone, f.eks. inn i ristsonen II eller IV. Det er imidlertid også mulig å lede denne kjøleluft inn i to eller flere ytterligere ristsoner.

Ved at det i den første ristsone I anvendes et spesielt utformet ristbelegg med riststavrekker uten luft-utløp, kan soneluften som overveiende bare tjener til rist-kjøling som;: ledes dit, anvendes i de etterfølgende ristsoner, slik at det oppnås en jevn avbrenning over hele fyringsristens 2 flate. Ved hjelp av inndelingen av fyringsristen i ristsoner kan det oppnås en tilsiktet tilføring av forbrennings-luft over ristlengden som svarer til forbrenningsforløpet. Bevegelsen fremover av det brennbare materiale og dets omvelting kan oppnås ved hjelp av variabel og forskjellig stempelslaghastighet av bevegelsen av riststavrekkene i de enkelte ristsoner.

Forbrenningsanlegget vist på fig. 2 har i det vesentlige de samme elementer som det på fig. 1, slik at de samme henvisningstall angir de samme deler.

Den vesentlige forskjell består i at ristsonen I som følger umiddelbart etter mateinnretningen 5 ikke bare er forsynt med riststavrekker uten luftutløp, men også med slike som har luftutløp 16. Primærluften 15 føres, som ved anleg-get på fig. 1, gjennom ledeplatene 17 som munner på undersiden av riststavrekkene uten luftutløp, og strømmer deretter gjennom riststavrekkene 10 med luftutløp 16 inn i sjiktet av brennbart materiale 3 som ligger på fyringsristen 2. Ved denne utforming av ristsonen I skjer det ingen avled-ning av den oppvarmede luft på riststavrekkene uten luft-utløp inn i andre ristsoner; den oppvarmede kjøleluft kommer inn i brennmaterialsjiktet gjennom riststavrekkene med luft-utløp 16 i den første ristsone I.

En ytterligere forskjell består i at det mellom mateinnretningen 5 og den første riststavrekke i ristsonen 1 er anordnet en skrått hellende sklie 9. Det kan imidlertid også anordnes et fall 7 som i forbrenningsanlegget vist på fig. 1.

Også med utførelsen vist på fig. 2 av forbrenningsanlegget kan det oppnås en jevn avbrenning av det brennbare materiale. Ved hjelp av den jevne avbrenning unngås tempera-turtopper i fyringssengen og dannelsen av tørrdestillasjons-gasser forhindres. Eksisterende forbrenningsanlegg kan på den måten med forholdsvis små kostnader innrettes for forbrenning av søppel med høy brennverdi hhv. homogen søppel som BRAM, RDF og FLUFF o.l., og andre brennbare:.materialer med høy brennverdi.

Som vist på fig. 3 og 4 har riststavrekkene 10 uten luftutløp, slik de anvendes i ristsonen I, en lignende form som riststavene med luftutløp. Det er således mulig å skifte ut riststaver med luftutløp med riststaver 20 uten luftutløp uten endring av dimensjoner. Som vist på fig. 3 består riststavene i det vesentlige av en riststavflate 21 hvor det på undersiden er anordnet to kjøleribber 22 med avstand. Kjøle-ribben 22 har to boringer 23 for mottak av koblingsstenger 24, ved hjelp av hvilke (se fig. 3) flere riststaver 20 holdes sammen. På denne måte kan hele bredden av riststavene 20 som danner fyringsristen 2 spennes sammen, slik at det praktisk talt ikke eksisterer noen klaring mellom riststavene. Fyringsristen 2 er avgrenset av ristsideplater 30 til hvilke det underromsidig er festet konsoller 25, på hvis rand 26 det ved faststavrekkene 10 er innhektet en kjøleribbe 22 fra den ytterste riststav 20. På denne måte holdes også klaringen mellom den ytterste riststav og ristsideplaten 30 liten. Primærluften som stiger opp gjennom ledeplatene 17 er vist på fig. 3 med piler 15. På fig. 4 vises at riststavflaten 21 fyrromsidig har en hvelving 27 som går over i en anleggsko 28. Ved den bakre ende av riststaven 21 er det anordnet en lagerutbuktning 29 for mottak av en stavholder (ikke vist). Ved riststavrekkene som beveges frem og tilbake beveges denne riststavholder frem og tilbake for bevegelse av riststavene, som beskrevet i patentskriftet nevnt i innledningen.

Claims (6)

1. Forbrenningsanlegg for forbrenning av brennbart materiale (3), særlig søppel, omfattende et fyrrom (1) med en fyringsrist (2) dannet av riststavrekker (10, 10') og inndelt i ristsoner (I, II, III....), hvor fyringsristen (2) har forkoblet en mateinnretning (5) anordnet ved en materialinngang (6), hvor mateinnretningen (5) sørger for dosering av det brennbare materiale (3) til fyringsristen (2), idet fyringsristen (2) får forbrenningsluften, betegnet som primærluft (15) og nødvendig for forbrenningen av det brennbare materiale (3) som ligger på fyringsristen (2), fra fyrrommets (1) underromsoner (13), og hvor minst en del av den første ristsones (I) riststavrekker (10, 10' ) i den første innløpssidige ristsone (I) tilsluttet mateinnretningen (5), er utformet uten luftutløp for primærluften inn i f yrrommet (1), KARAKTERISERT VED at ristsonen (I) har en underromsone (13) hvor riststavrekkene (10, 10') som er utført uten luftutløp tvangskjøles ved hjelp av primærluft som tilføres fra underromområdet.

2. Forbrenningsanlegg ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at samtlige riststavrekker (10) i den første ristsone (I) er utført uten luftutløp inn i fyrrommet (1).

3. Forbrenningsanlegg ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at det i underromsonen (13) som ligger under den første ristsone (I) er anordnet ledeplater (17) som sikrer tilførsel av primærluft (15) under riststavrekkene (10, 10') med og uten luftutløp (16) for å danne en tvungen strømming direkte under riststavrekkene.

4. Forbrenningsanlegg ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at det ved enden av underromsonen (13) av den første ristsone (1) ved riststavrekker (10, 10') uten luftutløp, er anordnet ledeplater (18) som sikrer bortledningen av primærluften ut av den første ristsones (I) underromsone (13) inn i en forbindelsesledning (19), idet det mellom ledeplatene (17, 18) direkte under riststavrekkene dannes en tvungen luftstrømning.

5. Forbrenningsanlegg ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at forbindelsesledningen (19) er ført til én eller flere av de etterfølgende ristsoner (II, III,....).

6. Forbrenningsanlegg ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at det mellom mateinnretningen (5) og fyringsristen (2) er anordnet en hellende skliovergang (9) i stedet for et fall (7).