NO320861B1 - Brenner for brenning av fast brensel, spesielt briketter - Google Patents

Description

BRENNER FOR BRENNING AV FAST BRENSEL, SPESIELT BRIKETTER

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en brenner beregnet på brenning av fast brensel, spesielt briketter, hvilken brenner er tenkt installert i en åpning i siden av et brennkammer i brenneren, og hvilken brenner innbefatter: - hule ristrør som strekker seg inn i brennkammeret, anordnet parallelt med og i avstand fra hverandre, for å brenne brenselet oppå ristrørene på styrt vis, og for å føre sekundærluft gjennom ristrørene og inn i brennkammeret; - en drivinnretning og skyver for å bevege ristrørene frem og tilbake; - en impulsmateinnretning for brenselet, omfattende en bren-seldoseringsinnretning og et slagstempel som beveger seg frem og tilbake, hvilken innretning skyver en dose brensel fra åpningen foran på brenneren og inn i brennkammeret, oppå ristrørene, og

innretninger for innmating av primærluft under ristrørene og sekundærluft inn i ristrørene.

Såkalte stoker-brennere har allerede vært på markedet lenge. I disse fremføres brensel, spesielt treflis, direkte til brennkammeret ved hjelp av en transportskrue, og virkningen ved full brenselladning er akseptabel. Problemene oppstår ved del-ladning og under ulike avbrudd. Man får blant annet tilbakeslag, dvs. at ilden sprer seg langs mateinnretningen mot brenselsiloen.

Finske patenter 65852 og 70316 beskriver ulike brennerinnret-ninger hvor støtinnmatere benyttes for å skyve brenselet inn i brennkammeret. En slik støtinnmater skyver en viss mengde brensel inn i brennkammeret, og brenselinnmatingskanalen ellers forblir tom, noe som forhindrer mulige tilbakeslag av ild. Norsk patent 874876 (tilsvarer WO 89/04939) beskriver en brenner utstyrt med ristrør, hvor ristrørene er anordnet slik at de kan bevege seg frem og tilbake.

Enn videre beskriver SE 9702990 L en brennerinnretning for biobrensel. Innretningen inneholder en stavrist på hvilken biobrenselet forbrennes. Stavristen er også tilkoplet en ho-risontal og dreibar sylinder. Derved kan ristens helningsvin-kel i brennerinnretningen reguleres og bidra til god forbren-ning av brenselet.

Det er i det siste blitt funnet å være fordelaktig dersom risten utformes oppå hulrør, med primærluften ført under disse og sekundærluften, som også kjøler ned ristrørene, ført gjennom disse. Denne teknikk kan anvendes i brennere i stør-relsesklasse 50 kw - 1 MW. Brennere av denne type, utstyrt med hule ristrør, er allerede på markedet og har vist seg å fungere godt ved full effekt. En avstryker som beveger seg frem og tilbake, kan brukes oppå rørene og renser vekk for-brenningsavfall som har satt seg fast på rørene. Driften er imidlertid ikke helt tilfredsstillende. Spesielt ved del-ladning kommer ikke brenningen i gang på optimalt vis, og brensel beveger seg ikke over risten på en styrt måte.

Den foreliggende oppfinnelse er beregnet å skulle eliminere ulempene som henvises til ovenfor, og fremskaffe en brenner ifølge innledningen, hvor brenselbevegelsen over risten er styrt, og hvor nytteeffekten er god, selv ved del-ladning. De karakteristiske trekk ved en brenner ifølge oppfinnelsen an-gis i de ledsagende krav.

I små brennere i størrelsesklasse 100 kw er det mulig å bruke en kombinert drivinnretning både for slagstemplet som mater inn brenselet, og for ristrørene. Vanligvis foretrekkes imidlertid bruk av en egen drivinnretning for slagstemplet, slik at ristrørenes bevegelsesområde inni brennkammeret kan innde-les og velges i henhold til den effekt som ønskes benyttet.

Det særegne ved den foreliggende oppfinnelsen er at brenneren innbefatter innretninger for å bevege ristrørene innenfor minst to bevegeIsesområder inni brennkammeret for å regulere ristrørenes overflateareal i henhold til brenselladning. Ved for eksempel to slike bevegelsesområder kan dermed det størs-te ristområde brukes når det ønskes full effekt, mens det mindre ristområde kan velges når det ønskes en mindre effekt. Sekundærluft blir dermed alltid ført til riktig sted i for-hold til brenningen.

Andre fordeler og utførelser av oppfinnelsen vil fremgå i forbindelse med de etterfølgende eksempler på anvendelser.

I det følgende vil oppfinnelsen bli beskrevet med henvisning til de ledsagende figurer som viser én brenner ifølge oppfinnelsen. Figur 1 viser et deltverrsnitt av brenneren; Figur 2 viser et tverrsnitt av brenneren ved punkt II-II; Figur 3 viser en tegning av brenneren sett ovenfra og et tverrsnitt av drivskrueinnretningen sett ovenfra; og Figur 4 viser en tegning av brenneren sett ovenfra, hvor stråleskjermen, drivinnretningen og tilkoplinger er fjernet.

På figurer 1-3 er brenneren i sin alminnelighet markert ved henvisningstall 10. Brenner 10 er ved hjelp av en festeplate 11 festet til siden av brenneren, og dekker åpningen som er satt av for en brenner. Brenseldoseringsinnretningen (ikke vist) omfatter for eksempel en skrutransportør og dennes drivinnretning, ved hjelp av hvilke doser 14 kan mates inn foran slagstemplet 13. Slagstemplet skyver dosen gjennom en åpning som normalt er dekket av deksel 15.

Brenner 10 har et hus hvor det blåses inn luft ved hjelp av vifte 19, slik at det inne i brenneren eksisterer-et konstant overtrykk.

Brenningen av brenselet finner i hovedsak sted oppå rist-rørene 9, hvilke er hule, slik at sekundærluft (SEC) kan føres gjennom disse inn i brennkammeret. Ristrørene 9 er festet til hverandre ved hjelp av en bjelke 29, til hvis ender armer 28 er festet, hvilke har sine andre ender festet til drivplate 21. Disse danner en skyver som gjør det mulig for ristrørene å bevege seg. Figur 2 viser drivplate 21 og mutterkomponent 27 i sin helhet. Mutterkomponent 27 på drivskrue 26 er festet til denne drivplate 21, slik at drivplate 21 kan beveges ved å dreie drivskruen. Ved enden av drivskruen er det en ansatsaksling 32 som drives gjennom en tannhjulsboks 30 ved hjelp av kraften fra en elektrisk motor 31. Elektrisk motor 31 er koplet til en motorstyring, ved hjelp av hvilken drivinnretningen kan styres etter ønske. Apparatet innbefatter en turteller for drivskruen, ved hjelp av hvilken mo-torstyringen kan regulere bevegelsesdistansen.

I dette tilfelle driver drivplate 21 både slagstempel 13 og bærebjelke 29 for ristrørene 9. Det er dermed ikke mulig å variere slaget i henhold til ulike brenselladningsstørrelser. Dersom slagstemplet 13 derimot utstyres med en egen drivinnretning, for eksempel en hydraulisk, pneumatisk eller elektrisk drevet sylinder som beveger seg frem og tilbake etter egen styring, kan ristrørene 9 styres uavhengig av slagstemplet 13 og for eksempel settes til å bevege seg fremover og bakover innenfor for eksempel tre ulike bevegelsesområder. På figur 4 er det enkelte bevegelsesområde markert med henvisningstall S, og bevegelsesområdene for den forbedrede modell er markert med henvisningstallet S'.

Som angitt ovenfor, er brennerhuset satt under trykk, slik at sekundærluft kan føres til ristrørene 9 gjennom hullene 25 i bunnen 23. Dette kjøler også ristrørene ned. Primærluft (PRI) føres blant andre veier til det øvre rom i deksel 24 gjennom sidehuller 33. Rørkanaler kan installeres mellom deksler 23 og 24 dersom mengden luft i sidehullene 33 ikke er tilstrek-kelig. Fra dette rom ledes luften under ristrørene 9 ved hjelp av en fast avstrykerplate 34, og derfra ved hjelp av nedre bæreplate 35 til brenselet som brenner oppå ristrørene 9.

Ristrørene 9 er fortrinnsvis dekket av en stråleskjerm 36, som dekker de fleste av rørene, jfr. figur 1.

Det øvre hjørne av slagstempelet 13 åpner dekselet 15 under brenselinnmatingsfasen. Når stempelet 13 går tilbake på plass, lukkes dekselet 15 ved hjelp av tyngdekraften, hvorved tilbakeslag av ild ikke er mulig. I skrutransportørinnret-ningen ifølge oppfinnelsen omformes motorens rotasjonsret-ning, slik at det oppnås en frem- og tilbakebevegelse. I til-legg styres forskyvningsdistansen ved hjelp av ovennevnte omdreiningsteller.

Brenneren ifølge oppfinnelsen er utstyrt med en tenningsan-ordning som i seg selv er kjent, og som for eksempel omfatter en motstand installert i luftrøret. Under tenningsfasen føres luft kun gjennom dette rør til en liten mengde brensel. Der-etter åpnes luftinntaksåpninger 33 og 25, som er vist på fi-gurene, i påkrevd grad, for eksempel ved hjelp av et motor-drevet spjeld (ikke vist). Dette har normalt tre stillinger: Tenning (åpninger 25 og 33 stengt), åpninger 25 og 33 halvåp-ne, og full effekt.

På figur 4 er ristoverflaten vist på sitt minste. Ristoverflaten er på sitt største i den andre, borteste ende av beve-gelsesområdet S, hvor enden av ett ristrør 9 er vist ved hjelp av en stiplet linje. Figuren viser også tydelig at pri-mær luft ledes til mesteparten av ristens overflateareal, dvs. til området ved den nedre bæreplate 35.

Viftekanalen er forbundet med åpning 19'. Brenselinnmatingskanalen 12 føres imidlertid til øverste del av slagstemplets 13 slagrom.

Claims (5)

1. Brenner (10) beregnet for brenning av fast brensel (14), spesielt briketter, hvilken brenner (10) er tenkt installert i en åpning i siden av et brennkammer i brenneren (10), og hvilken brenner (10) omfatter: - hule ristrør (9) som strekker seg inn i brennkammeret, anordnet parallelt med og i avstand fra hverandre, for styrt brenning av brenselet (14) oppå ristrørene (9), og for å føre sekundærluft (SEC) gjennom ristrørene (9) og inn i brennkammeret; - en drivinnretning (26, 30, 31) og en skyver (21, 28, 29) for å bevege ristrørene (9) frem og tilbake; - en mateinnretning for brenselet (14), for å mate brenselet (14) inn på ristrørene (9); og - innretninger for innmating av primærluft under ristrø-rene (9) og sekundærluft inn i ristrørene (9), karakterisert ved at brenneren (10) innbefatter innretninger for å bevege ristrørene (9) innenfor minst to bevegelsesområder inni brennkammeret for å regulere ristrørenes overflateareal i henhold til brenselladning.

2. Brenner (10) som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte drivinnretning (26, 30, 31) for betjening av ristrørene (9) er en drivskrue (26) drevet av en elektrisk motor (30, 31).

3. Brenner (10) som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at nevnte drivinnretning (26, 30, 31) driver både ristrørene (9) og et slagstempel (13) i mateinnretningen.

4. Brenner (10) som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at brenneren (10) innbefatter en tilleggsinnretning for betjening av et slagstempel (13) uavhengig av ristrørene (9).

5. Brenner (10) som angitt i krav 2, karakterisert ved at drivinnretningen (26, 30, 31) innbefatter en omdreiningsteller for drivskruen (26), hvilken omdreiningsteller er anordnet for å styre drivskruens drivinnretning.