NO315294B1 - Forbrenningsinnretning for emulgert tungolje - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en forbrenningsinnretning for emulgert tungolje for en forbrenningskjele for emulgert tungolje o.l. for allmenn benyttelse eller industrielt bruk.

Fig. 3 i tegningene er et skjematisk diagram av en forbrenningskjele for emulgert tungolje fra den kjente teknikk. I kjelen vist på fig. 3 blir emulgert tungoljebrennstoff 101 ført direkte til en brenner på en kjele 10 fra en brennstofftank 100. Forstøvningsdamp 9 for det emulgerte brennstoff 101 blir også tilført brenneren slik at det blir forstøvet til mindre forbrennbare partikler.

Deretter blir brennstoffet 101 brent i kjelen 100. På den annen side, for å blåse bort askeinnhold osv. som sitter fast på varmevekselrøret osv. i kjelen 10, blir det ført en annen damp 8 inn i kjelen 10. Avgasser 11 som genereres ved forbrenningen i kjelen 10 strømmer gjennom et denitreringsapparat 20, et støvfjerningsapparat 30 og et avsvovlingsapparat 40 og avgis til luften fra en skorstein 50.

I den kjente teknikk blir det emulgerte tungoljebrennstoff 101 tilført kjelen 10 på denne måten ved vanlige temperaturer, men fordi brennstoffet har et innhold på omtrent 20-30 % vann kreves det varme til fordampningen av vannet i kjelen 10, med det resultat at kjelens effektivitet nedsettes.

I forbrenningskjelen for emulgert tungoljebrennstoff fra den kjente teknikk som nevnt i det foregående blir kjelens effektivitet nedsatt av vannmengden i brennstoffet, og fordi det er en stor mengde vann i kjelens avgasser heves duggpunktet for svovelsyren pga. dette vanninnhold, og derfor er det et problem at det utvikles korrosjon på, og sot og støv som setter seg fast til et nedstrømsutstyr, som igjen resulterer i et problem med øket vannmengde som anvendes for sotblåsing osv. for fjerning av støvet som setter seg fast på denne måten.

Det er også et problem at en forbrenningsgassmengde øker pga. dampen som genereres ved forbrenningen av det emulgerte tungoljebrennstoff, som resulterer i utvidelse av nedstrømsutstyret.

For å løse problemene nevnt i det foregående i forbrenningsinnretningen for emulgert tungolje så som ved å hindre forbrenningseffektiviteten fra å bli nedsatt pga. vanninnhold i brennstoffet og ved å hindre svovelsyreduggpunktet fra å bli hevet pga. vanninnhold i forbrenningsavgassen, har oppfinnerne her derfor tilveiebrakt en forbrenningsinnretning for emulgert tungolje hvor det emulgerte tungoljebrennstoff brennes etter at dets vanninnhold er fjernet.

I en awanningsoperasjon for det emulgerte tungoljebrennstoff gjøres det en trykkreduksjon fra et høyt trykk til et vanlig trykk i det emulgerte tungoljebrennstoff som tilføres overtrykk og oppvarmes, og under denne trykkreduksjon vil det stige opp et stort antall dampbobler. Hvis ikke disse bobler blir fjernet, blander de seg med en awannet side av emulgert brennstoff, slik at de kondenseres til vann når det emulgerte tungoljebrennstoff har blitt avkjølt med det resultat at awanningseffekten nedsettes.

Det er derfor nødvendig å fjerne det store antall av dampbobler som stiger opp når trykkreduksjonen gjøres fra det høye trykk til det vanlige trykk i awanningsoperasjonen for det emulgerte tungoljebrennstoff, og separere dampen til en atskilt dampside.

Det er derfor et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbrenningsinnretning for emulgert tungolje hvor dampbobler som stiger ved tidspunktet for trykkreduksjon i en awanningsoperasjon for emulgert tungoljebrennstoff kan hindres fra å blande seg med en awannet tungoljeside for på den måten ikke å senke awanningseffektiviteten.

For å oppnå dette formål tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en forbrenningsinnretning for emulgert tungolje hvor et emulgert tungoljebrennstoff oppvarmes og awannes og deretter innføres i en forbrenningsovn for forbrenning og vannet som på den måten er awannet føres til et vannutnyttelsessystem i forbrenningsovnen, hvor det er tilveiebrakt en anordning for det emulgerte tungoljebrennstoff ved høyt trykk og deretter awanning av det ved en trykkreduksjon i flere trinn, og trykkreduksjonen gjøres med en trykkreduksjon på 1-3 ata pr. trinn.

I forbrenningsinnretningen for emulgert tungolje ifølge oppfinnelsen kan trykkreduksjonen i flere trinn av det emulgerte tungoljebrennstoff som er oppvarmet på denne måten ved høyt trykk, gjøres ved bruk av en trykkreduserende innretning som har multitrinnmunninger eller multitrinnventiler.

Grunnen til trykkreduksjonen som gjøres med en trykkreduksjon på 1-3 ata pr. trinn i forbrenningsinnretningen for emulgert tungolje ifølge oppfinnelsen er at dersom trykkreduksjonen pr. trinn overskrider 3 ata vil det stige et stort antall bobler pga. trykkreduksjonen, og dersom disse bobler kommer inn i en nedstrømsspyletank blir en nivåkontroll av tanken vanskelig, og en trykkubalanse osv. som oppstår resulterer i en driftsstopp, og også dersom trykket er mindre enn 1 ata er det nødvendig med et antall trykkreduksjonstrinn.

I forbrenningsinnretningen for emulgert tungolje ifølge oppfinnelsen kan det emulgerte tungoljebrennstoff awannes med en høy avvanningseffektivitet og anvendes for forbrenning, og følgelig muliggjøres en forbrenning av emulgert tungoljebrennstoff som er fri fra de ulemper som er vist i forbrenningsinnretningen for emulgert tungolje fra den kjente teknikk.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et skjematisk diagram av en forbrenningskjele for emulgert tungoljebrennstoff av en utførelsesform ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et snittriss av en trykkreduseringsinnretning som anvendes i en forbrenningskjele for emulgert tungoljebrennstoff i en utførelsesform ifølge oppfinnelsen, fig. 3 er et skjematisk diagram en forbrenningskjele for emulgert tungoljebrennstoff fra den kjente teknikk.

På fig. 1 og 2 er det vist en utførelsesform av en forbrenningsinnretning for emulgert tungolje ifølge oppfinnelsen. En forbrenningsinnretning for emulgert tungolje som vist på fig. 1 omfatter to systemer, hvor det ene er et brennstofftilførselssystem for en forbrenningskjele for emulgert tungoljebrennstoff omfattende en kjele 10 og et avgass-behandlingssystem på et denitreringsapparat 20, et støvfjernerapparat 30, et avsvovlingsapparat 40 av våttypen, en skorstein 50, osv., og det andre er et awanningssystem for emulgert tungoljebrennstoff og som skal beskrives i det følgende.

Awanningssystemet består av en tank 100 for emulgert tungoljebrennstoff, et varmeelement 110 for emulgert tungoljebrennstoff, en spyletank 120, en lagringstank 130 for awannet brennstoff, en kondensator 140 for awannet damp, en separator 150 for oljeholdig vann, en vanngjenoppvarmingsenhet 160, osv.

Awanningssystemet skal å beskrives ytterligere. Brennstoffet fra produksjons-siden for emulgert tungoljebrennstoff blir først lagret i en brennstofftank 100. Det emulgerte tungoljebrennstoff 101 føres fra brennstofftanken 100 via en pumpe og absorberer en latent oppvarming av damp 121 ved kondensatoren 140, som skal beskrives senere, for å få hevet temperaturen.

Det emulgerte brennstoff 102 blir ytterligere oppvarmet av varmeelementet 110 til en temperatur hvor et vanninnhold i det emulgerte tungoljebrennstoff 102 kan fordampe og deretter tilføres til spyletanken 120. Som en varmekilde for varmeelementet 110 gjøres det bruk av en følsom oppvarming av en tildelingsgass 12 fra en avgasskjele 11.

Et brennstoff 111 oppvarmet av varmeelementet 110 til en høy temperatur føres inn i spyletanken 120 for å bli atskilt til et oljeinnhold 122 av en tungolje og en damp 121 bestående av damp og en brennbar gass lettolje. Tungoljeinnholdet 122 blir først lagret i lagringstanken 130, og deretter tilført til en brennerport på kjelen 10 som et kjelebrennstoff 131. Det skal bemerkes at fordi tungoljeinnholdet 122 mister sin strømningsevne ved en vanlig temperatur må lagringstanken 130, en rørledning til brennerporten, osv. oppvarmes for å opprettholde strømningsevnen.

En del av dampen 121 anvendes som forstøvningsdamp 9 for en brenner, og resten sendes til kondensatoren 140 slik at dens latente varme gjenvinnes, idet varmen overføres til det emulgerte tungoljebrennstoff 101, og dampen 121 kondenseres til å bli en væske 141 hvor vanninnholdet og et lettoljeinnhold blandes.

For å gjøre bruk av nevnte vanninnhold og nevnte lettoljeinnhold i det samme system blir de separert til et oljeinnhold 151 og et vanninnhold 152 av separatoren 150 for oljeholdig vann, og oljeinnholdet 151 anvendes som et brennstoff for en tenningsbrenner osv. for kjelen, mens vanninnholdet 152 anvendes delvis som et kjølevann 41 for avsvovlingsapparatet 40 og blir delvis oppvarmet av gjenoppvarmeren 160 for å bli brukt som damp 8 for sotblåsing i kjelen osv.

Dampen 8 for sotblåsing kan ikke dispenseres i kjelen, og hvis den ikke tilføres fra vannet i brennstoffet som i den foreliggende oppfinnelse vil det være nødvendig å få den tilført fra andre kilder, men den kan nå tilføres fra vannet i brennstoffet, fordi vann tilført til kjelen kan reduseres betydelig, og effektiviteten av kjelen 10 og en pålitelighet av ned-strømsutstyret kan forsterkes betydelig.

I det ovenstående er driftstrykket for varmeelementet 110 så høyt som omtrent 15 til 20 ata, og for å bevirke en trykkreduksjon til et vanlig trykk i spyletanken 120 er det tilveiebrakt en trykkreduseringsinnretning 200. Et eksempel påen trykkreduseringsinnretning 200 er vist på fig. 2, hvor trykkreduseringsinnretningen 200 er utformet slik at en awanningsemulsjon ved et utløp av varmeelementet 110 tilføres ved en trykkreduksjon med multitrinnmunninger 201. På liknende måte kan det anvendes ventiler for trykkreduksjonen i stedet for munningene 201.

Ved et utløpsparti er det til slutt tilveiebrakt en trykkreguleirngsventil 202 for finregulering av trykket. Videre må trykkreduksjonen av trykkreduksjonsinnretningen 200 gjøres slik at mens en boblegenerering ledsaget med trykkreduksjonen blir dempet med en trykkreduksjon pr. trinn som er satt til 1 til 3 ata, kan trykkreduksjonen utføres med færre trykkreduksjonstrinn.

Ved bruk av trykkreduseringsinnretningen 200 oppbygget på denne måten genereres det bare et lite antall bobler ved trykkreduksjonen av det emulgerte tungoljebrennstoff, og det fremkalles bare en liten vannmengde som blander seg med siden med awannet emulsjon.

I forbrenningsinnretningen for emulgert tungolje ifølge oppfinnelsen, som beskrevet ovenfor, er oppbyggingen slik at det er tilveiebrakt anordninger for oppvarming av det emulgerte tungoljebrennstoff ved et høyt trykk og så awanning av det ved trykkreduksjon i flere trinn, idet trykkreduksjonen gjøres med en trykkreduksjon som er 1 til 3 ata pr. trinn, slik at det kan oppnås et awannet emulgert tungoljebrennstoff for forbrenning hvor det bevirkes mindre generering av bobler pga. at trykkreduksjonen og vanninnholdet er regulert til 2 til 5 %.

I forbrenningsinnretningen for emulgert tungolje ifølge oppfinnelsen kan derfor vanninnholdet i det emulgerte tungoljebrennstoff som skal føres til forbrenningsinnretningen reduseres betydelig slik at forbrenningseffektiviteten kan økes og problemer forbundet med hevingen av duggpunktet for svovelsyren i nedstrømsutstyret, så som sot og fastsittende støv, akkumulering, tilstopping osv. kan løses, og det kan oppnås en økning av påliteligheten.

Det vil være klart at oppfinnelsen ikke er begrenset til den spesielle oppbygging og det arrangement som her er vist og beskrevet, men omfatter slike modifiserte former som ligger innenfor rammen av de etterfølgende krav.

Claims (4)

1. Forbrenningsinnretning for emulgert tungolje hvor emulgert tungoljebrennstoff blir oppvarmet og awannet og deretter innført i en forbrenningsovn for forbrenning, og hvor vann som er awannet tilføres et vannbenyttelsessystem i forbrenningsovnen, karakterisert ved at det er tilveiebrakt en anordning (110) for oppvarming av de emulgerte tungoljebrennstoff ved et høyt trykk og deretter awanning (120) av det ved en trykkreduksjon (200) i flere trinn, idet trykkreduksjonen gjøres med en trykkreduksjon på 1 til 3 ata pr. trinn.

2. Forbrenningsinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen for awanning ved trykkreduksjonen er multitrinnmunninger (201).

3. Forbrenningsinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen for awanning ved trykkreduksjonen er multitrinnventiler.

4. Forbrenningsinnretning ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at det er tilveiebrakt en trykkreguleirngsventil (202) nedstrøms multimunningene eller -ventilene.