NO762917L - - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE OG-APPARAT TIL FORBRENNING.

AV KNUSTE, FASTE BRENNSTOFFER

Foreliggende oppfinnelse angår en forbedret fremgangsmåte og apparat til forbrenning av knuste, faste brennstoffer, og oppfinnelsen angår • særlig forbrenningen av kull i ovner.

Hittil har bruken av kull med fyring av teglovner vært forholdsvis begrenset med sin vesentlige anvendelse beroende på systemer, hvor kull blir matet inn på forskjellige måter, såsom dryppmatning, håndmatning, tilført mekanisk eller ved hjelp av luft med systemer såsom Gibbons Octopus og Impacta-pus eller innført i ovnen på forskjellige andre måter. Octupus systemet består f.eks. i et system,, hvor malt kull mates til et fordelingspunkt montert på toppen av ovnen. Fordelings-punktet har bestått av en vifte- montert horisontalt på et lite transportabelt stativ. Viften har en sirkulær kapsling' med radiale utløp anbragt med avstand rundt dens omkrets. Bøye-lige rør forbinder disse avløp med lanser som injiserer blandingen av luft og kull i ovnen, hvor kullene brenner i suspen-/sjon.. Med denne spesielle fremgangsmåte og anordning oppstår forskjellige ulemper når systemet er i bruk. Temperaturen inne i ovnen varierer fra et punkt til et annet, og følgelig må der være en eller annen injeksjonsmetode for ekstra brennstoff i de kjøligere områder av ovnen for å heve temperaturen. Tilsvarende ville det være fordelaktig hvis man kunne fullstendig styre matningshastigheten for hver enkelt lase, og hvis nød-vendig være istand til å stenge en spesiell lampe.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å skaffe en forbedret fremgangsmåte og. anordning for tilførsel av kull til en ovn, hvor ovennevnte ulemper er eliminert. Oppfinnelsen vil særlig bli beskrevet for anvendelse i ovner av Hoffman typen for kontinuerlig drift, men det vil bemerkes at den kan også anvendes for tunnelovner og periodiske ovner.

I en utførelse består oppfinnelsen i en fremgangsmåte til forbrenning av knust, fast brennstoff, hvilken fremgangsmåte utmerker seg ved at brennstoffet knuses til pulverform,, det knuste brennstoff anbringes i en lagerbinge (silo) og brenn-

stoffet fluidiseres i denne binge, det fluidiserte brennstoff forbindes med et blandekammer, idet trykkluft føres gjennom blandekammeret slik at der dannes en "vena contracta" som således bevirker at brennstoffet strømmer inn i en ovn.

En styreinnretning er fortrinnsvis festet til trykk-luftledningen for å gjøre det mulig å styre lufttrykket.

I en annen form angår oppfinnelsen et apparat til forbrenning av knust, fast brennstoff, kjennetegnet ved en binge % eller silo med fint, pulverisert, fluidisert, fast brennstoff, som står i forbindelse med et blandekammer slik at der kan dannes en "vena contracta" og den etterfølgende strøm av brennstoff blir blandet med trykkluft, idet blandingen av luft og brennstoff mates inn i en ovn, idet styring av strømmen av trykkluft reguleres ved hjelp av en solenoidventil eller lignende enhet som drives ved hjelp av en på forhånd innstilt.styreinnretning. Fortrinnsvis er hvert brennstoffinntakspunkt på en ovn utstyrt med en separat solenoidventil og forhåndsinnstilt styreinnretning.

I ennå en annen form er oppfinnelsen rettet på en fremgangsmåte til forbrenning av knust, fast brennstoff, og er kjennetegnet ved forbigående lagring av nevnte knuste brennstoff i fluidisert tilstand i en silo,. overføring av brennstoffet ved hjelp av luftføringsorganer til en trykkbeholder, tømming av brennstoffet fra trykkbeholderen til et ekspansjonskar, hvoretter brennstoff i en fluidisert tilstand mates inn i en beholder som er forsynt med egnede nivå-indikatorer, avluftnings-nedløpsrør.

og lignende, idet de nevnte nedløpsrør fører til en delvis kompaktering av' brennstoffet i beholderen, og det delvis kompakterte •brennstoff deretter mates inn i en eller flere brennere, og idet trykkluft føres gjennom brenneren for å blande seg med det fluidisert. brennstoff, mens styring av trykkluften reguleres eller bestemmes ved hjelp av en solenoidventil eller' lignende enhet.

Utførelsene ifølge oppfinnelsen vil bedre forstås under henvisning til følgende beskrivelse og tegningene, hvor fig. 1 er en skjematisk fremstilling av en utførelse, fig. 2

viser skjematisk en annen utførelse, fig. 3 er et lengde-

snitt i sideriss av brenneren, og fig. 4 er et tilsvarende riss som fig. 3 med en omgivende kapsling montert for å kunne omfatte en sekundær luftstrøm.

I den på fig. 1 viste utførelse knuses fast brennstoff ved 11 ved hjelp av hvilke som helst passende organer,

og føres deretter til beholderen 12 for lagring. Rent generelt er beholderen 12 forsynt med vertikale vegger med hele bunnen dekket av et luftpolster 13. Det pulveriserte brennstoff i beholderen 12 luftes kontinuerlig og holdes i en fluidisert tilstand. Tørr luft med trykk på tilnærmet 0,07 kg/cm 2 'tilføres luftpolsteret for å bibeholde den fluidiserte tilstand av det faste brennstoff. En eller flere slanger 14 forbinder beholderen 12 med ett eller flere blandekammere eller venturi-brennere 15. Slangene 14 må være elektriske ledere, slik at der ikke kan bygge seg opp noen statisk elektrisk ladning. Karbonimpregnert gummi, me tal lrør eller lignende materialer kan. anvendes. Diameteren av slangen 14 kan selvsagt varieres for å tilpasse seg spesifikasjonene for brenneren 15 og avstanden fra beholderen 12 til brenneren 15. Den størrelse av slangen 14 som har vist seg mest hensiktsmessig ved eksperimentelle forsøk, er innvendig diameter på 9,5 mm og tillater brennstoffet å

bli ført til brenneren over avstander på mer enn 9,1 m. Fluidisert brennstoff føres fra slanger 14 til.brennstoffinntak 16 på brennerne 15. Trykkluft mates inn i brenneren 15 gjennom inntaket 17 og tvinges gjennom dysen 18. Vanligvis har trykkluft i størrelses-ordenen 1,4 til 7 kg/cm 2 vist seg mest tilfredsstillende. Resultatet er at brennstoff bringes til å strømme og blande seg med trykkluften når det går gjennom venturirøret 19 inn i blåserøret 20

og inn i ovnen. Brennstoffstrømmen kan bli ujevn avhengig av lengden av slangen 14 og mengden av utlufting som finner sted,

særlig hvis trykkluftens trykk tillates å synke under 1,4 kg/cm .

En annen fremgangsmåte for styring av brennstoffstrømmen til brennerer 14.kan oppnås ved å slippe, luft inn i sugeledningen eller slangen

14 slik.at forholdet luft/brennstoff som føres inn i brenneren,

økes. Strømmen av brennstoff gjennom brenneren 15 varieres ved hjelp av pulsering av trykkluftstrømmen ved å bruke en automatisk elektronisk tidsstyring 21 som arbeider gjennom en solenoidventil 22.eller lignende slik innretning eller kombinasjon av inn-retningen. Den elektroniske tidsstyring:21 kan være innstilt fra 1 sek. til 3 min. "inn" med 1 sekund til 3 minutter "ut". Inn- og utkoplingsoperasjonen finner sted vekslende og 'automatisk. Trykkluftens trykk har liten eller ingen virkning, på brennstoffinngangen, men snarere på utløpsbanen og stemnings-karakteristikken for brennstoffet. Fig. 4 på tegningene viser brenneren 15 med en ytterligere omgivende kapsling 23 som inkorporerer en sekundær luftstrøm. For å hjelpe forbreningen kan dat være nødvendig å innføre en sekundær luftstrøm i ovnen. Dette kan gjøres ved å føre luft inn i inntaket 24, gjennom kammeret 25 som omgir blåserøret 20 og derfra ut og inn i ovnen. Den forreste ende av brenneren 15 er forsynt med en beskyttende hette 26 og monteringsflens 27, idet flensen 27 er anordnet for å muliggjøre brennerens montering på en ovn.

I den annen utførelse vist.på fig. 2 er inkludert et ytterligere strømningsdiagram som viser gjennomgangen av fuktig brennstoff før fluidisering. Det rå brennstoff, hvis det er for fuktig til å bli fluisert, må tørkes passende ved anvendelsen av en skruetransportør med hule skovler eller ved iufttørking 'under dekke eller roterende ovn eller lignende kommersielt tilgjengelig utstyr. Det tørre, faste brennstoff . mates deretter inn i en knuser 111 og det resulterende knuse-brennstoff føres gjennom en sikt inn i lagerbingen eller siloen 112. Det knuste brennstoff som vanligvis anvendes, må være istand til å passere gjennom en dimensjon 14 mesh og er vanligvis uten videre oppnådd ved å anvende en hammermølle med siktestaver innstilt på 1,5 mm spalte. Andre typer møller som kan anvendes ganske tilfredsstilkende, inkluderer finvalser, stang- og kulemøller, rotasjonsknusere, pannemøller og lignende. Hvis det kan skaffes, er tørt pulverformet brennstoff fra separerings-prosesser, såsom vårvaksing, skrubbing, elektrostatisk utfelling, sekkefiltere og sykloner også anvendelig. Vanligvis er lagerbingen eller siloen 112 forsynt med vertikale vegger og hele bunnen er dekket av et luftpolster 113. Det pulveriserte brennstoff inne i siloen luftes kontinuerlig og opprettholdes i én fluidisert tilstand. Siloen 112 er ved hjelp av en luftføring 114.forbundet med en trykkbeholder 115 over en pneumatisk port-styring. Ved mottagelse av et signal fra en nivåbryter 116

som befinner seg i den fluidiserte fordelingsbeholder 117,

fyller og chargerer trykkbeholderen 115 et på forhånd bestemt kvantum brennstoff langs rørledningen 118 til en ekspansjons-,

silo 119 som befinner seg ved den egnede ovn. Avløpsledningen

118 kan være opptil 305 meter eller mer i lengde, og er hovedsakelig avhengig av trykk og volum av den luft.som anvendés for fremdriften. Ekspansjonssiloen 119 mottar brennstoffladningen, tillater luften (transportmediumet) å unnslippe gjennom et filter 120 av den kontinuerlige type med reversert luftstråle eller lignende. Ekspansjonssiloen tillater også det mottatte brennstoff å bli matet inn i en fordelingsbeholder 117. Hvis nødvendig, kan ekspansjonssiloen være utstyrt med portventiler, avløp, luftomføringsledninger og/eller slike innretninger som er nødvendig for å tillate funksjon, av et system med flere beholdere. Tømming fra ekspansjonssiloen foregår samtidig med innføring av chargen av brennstoff i ekspansjonssiloen fra ledningen 118. Brennstoffet i fordelingsbeholderen 117 opprettholdes i en fluidisert tilstand og på et slik nivå at der frembringes et øvre luftrom uavbrutt gjennom beholdersystemet. Et antall utluftings-nedløpsrør 121' er anordnet i bunnen av beholderen 117. Avluftningsrørene tillater delvis kompaktering av brennstoffet før dette trer inn i slangen 122 og brenneren 123. Hvis avluftningsrørene utelates, og slangene 122 koples direkte til beholderen 117, hvor beholderen er over brenneren 123, vil der oppstå en strøm av pulverisert brennstoff nedover gjennom slangen 122 og gjennom brenneren 12 3 som vil gjøre systemet uvirksomt. Anvendelsen og driften av venturi-brenneren, slangen, den elektroniske tidsstyring og solenoidventil er nøyaktig den samme som beskrevet ovenfor under henvisning til fig; 1 på tegningene.

Med denne fremgangsmåte for drift av ovner kan

oppnås store besparelser 1 de faktiske omkostninger for brennstoff-forbruket.

Selvom oppfinnelsen er beskrevet i det foregående

med henvisning til en spesiell utførelse, er den ikke begrenset til denne, idet systemet også- kan monteres på tunnelovner med enten topp- eller sidefyring, eller til periodiske ovner eller typer av ovner som avviker fra teglovner.

Claims (11)

1. Brenner, karakterisert ved et brennstoffinntak, et trykkluftinntak med et munnstykke anordnet på enden av samme, et avløp i form av et venturirør anordnet foran trykkluft-inntaksraunnstykket, idet brennstoffinntaket er slik anbragt at brennstoff trekkes inn i brenneren for å danne en brennstoff-luft-blanding under en venturieffekt frem-bragt av trykkluftstrømmen, og et blåserør for overføring av brennstoff-luft-blandingen fra avløpet inn i ovnen.

2. Brenner ifølge krav 1, karakterisert ved at trykkluften trer inn i brenneren i en retning parallell méd brennerens lengdeakse, og brennstoffet trer inn i brenneren i en retning på tvers av brennerens lengdeakse.

2. Brenner ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at kapslingen er anordnet for å omgi en del av brenneren, idet kapslingen har et innløp for en sekundær luftstrøm, en hylsedel festet til kapslingen, en festeflens forbundet med hylsedelen for montering av brenneren på ovnsveggen, og en beskyttelseshette anordnet på enden av hylsen nær inntil enden av blåserøret, idet en bane for overføring av sekundærluft til ovnen er utformet mellom den ytre overflate av blåserøret og den indre flate av kapslingen, hylsen og beskyttelseshetten.

4. Fremgangsmåte ved forbrenning av knust, fast brennstoff, karakterisert ved at brennstoffet knuses til pulverform, det knuste brennstoff anbringes i en lagerbinge (silo) og brennstoffet fluidiseres i denne binge, det fluidiserte brennstoff forbindes med et blandekammer, idet trykkluft føres gjennom blandekammeret slik at der dannes en "vena contracta" som således bevirker at brennstoffet strømmer inn i en ovn.

5. Fremgangsmåte til forbrenning av knust, fast brennstoff ifølge krav 4, karakterisert ved at styring av trykkluftstrømmen reguleres ved hjelp av en solenoidventil, hvilken ventil drives ved hjelp av en på forhånd innstilt styreinnretning.

6. Fremgangsmåte til forbrenning av knust, fast brennstoff, karakterisert ved at brennstoffet knuses til passende størrelse, det knuste brennstoff anbringes i en lagringsbeholder og fluidiseres inne i beholderen, en luftføring anordnes fra beholderen til en trykkbeholder, brennstoffet tømmes fra trykkbeholderen til en ekspansjonssilo, brennstoffet føres fra ekspansjonssiloen til en fordelings beholder, idet sistnevnte er forsynt med et antall avluftnings-rør som tillater delvis kompaktering av brennstoffet før dette mates inn i en ovn.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at brennstoffstrømmen fra fordelerbeholderen styres ved hjelp av en solenoidventil som drives av en på forhånd innstilt styreinnretning, hvilken solenoidventil i den åpne stilling tillater gjennomgang av trykkluft til et blandekammer, og derved danner en venturivirkning inne i blandekammeret, idet luft/ brennstoffblandingen erdetter mates inn i en ovn.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at brennstoffstrømmen videre kan styres ved hjelp av luft som slippes inn i brennstoffstrømmen og derved øker forholdet luft-brennstoff som føres inn i blandekammeret.

9. Anordning til forbrenning av knust, fast brennstoff, karakterisert ved en beholder med fint pulverisert fluidisert fast brennstoff og forbundet med et blandekammer for å danne en "vena contracta" og etterfølgende strømning av brenn- . stoffet som er blandet med trykkluft, idet blandingen av luft og brennstoff mates inn i en ovn.

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at styringen av strømmen av trykkluft reguleres ved hjelp av en solenoidventil som drives ved hjelp av en på forhånd innstilt sideinnretning.

11. Fremgangsmåte og anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at brennstoffet knuses til en dimensjon som kan passere gjennom en 14 mesh.sikt.