SE418530B

SE418530B - SET TO OPERATE A COOLED OVEN AND EXTENSION OF THE SET

Info

Publication number: SE418530B
Application number: SE7804472A
Authority: SE
Inventors: T H Cooper
Original assignee: Combustion Eng
Priority date: 1978-04-19
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1981-06-09
Also published as: SE7804472L

Description

780447244 pulverkolflammans stabilitet, och det är därför praxis att an- vända tändarna eller uppvärmningsanordningarna för att vidmakt- hålla lågan i ugnen, så att man sålunda undviker ansamling av oförbränt koldamm i ugnen med åtföljande risk för explosion. 780447244 the stability of the powdered coal flame, and it is therefore the practice to use the igniters or the heating devices to maintain the flame in the furnace, so as to avoid the accumulation of unburned coal dust in the furnace with the attendant risk of explosion.

Alla dessa olje- eller gaseldade brännares funktioner är baserade på dessa bränslens större lättantändlighet. Mindre värme erfordras, oavsett källan, för frigöring av de brännbara ämnena och därmed för initiering eller upprätthållande av för- bränningen.The functions of all these oil or gas fired burners are based on the greater flammability of these fuels. Less heat is required, regardless of the source, for the release of the combustible substances and thus for the initiation or maintenance of the combustion.

Föreliggande uppfinning syftar sålunda till att erbjuda ett sätt och en anordning, som möjliggör tändning, uppvärmning och lågbelastningsstabílisering med utnyttjande av pulveri- serat kol och med ett minimum av hjälpbränsle.The present invention thus aims to provide a method and a device which enables ignition, heating and low-load stabilization with the use of powdered coal and with a minimum of auxiliary fuel.

Dessa syften nås med sättet och anordningen enligt pa- tentkraven.These objects are achieved with the method and device according to the patent claims.

Pulveriserat kol tillföres tändarmunstyckena, vilket kol separerats från transportluften, som eventuellt tillförts fukt, så att en relativt tät kol- luftblandning tillföres tändarmunstyckena. Vidare upphettas endast den förbränningen upprätthållande luften för tändarmunstyckena. Även om olja kan begagnas för detta syfte, är det i minimal mängd, efter- som endast den lilla mängden av förbränningen upprätthållande luft måste upphettas, och dessutom behöver en eventuell olje- ledningsdragning endast utföras till ett enda ställe. Speciellt lagras pulveriserat kol under normal drift, eftersom hetluft erfordras för dess framställning, och det kan därefter regler- bart tillföras tändarmunstyckena, om så erfordras.Powdered carbon is supplied to the igniter nozzles, which carbon is separated from the transport air, which may be added to moisture, so that a relatively dense carbon-air mixture is supplied to the igniter nozzles. Furthermore, only the combustion sustaining air for the igniter nozzles is heated. Although oil can be used for this purpose, it is in minimal quantity, since only the small amount of combustion sustaining air must be heated, and moreover, any oil pipeline wiring only needs to be performed to a single location. In particular, powdered coal is stored during normal operation, as hot air is required for its production, and the igniter nozzles can then be regulatably supplied, if required.

Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hän- visning till bifogade ritningar.The invention is explained in more detail in the following with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 visar schematiskt en bränsleanordning för en ugns belastningsbärande munstycken, fig. 2 är en schematisk vy av bränsleanordníngen för tändarmunstycket, och fig. 3 är en sidovy, som delvis i tvärsnitt visar ett typiskt tändarmunstycke för anordningen.Fig. 1 schematically shows a fuel device for a load-bearing nozzle of a furnace, Fig. 2 is a schematic view of the fuel device for the igniter nozzle, and Fig. 3 is a side view, partly in cross-section, showing a typical igniter nozzle for the device.

Den i fig. 1 visade ugnen 10 är försedd med en ledning 36, som förbinder ugnsutloppet med luftförvärmarens 38 rök- 780411724: gasinlopp. Ledningen 40 förbinder rökgasutloppet med en skorsten, icke visad, som avger förbränningsprodukterna till atmosfären. En fläkt 42 drager luft från atmosfären och blåser denna genom luftförvärmarens 38 luftinlopp. Ledningen 34 förbinder luftförvärmarens 38 luftutlopp med blästerlådor 12 och 30 på ömse sidor om ugnen. Den typiska ugnen har i själva verket fyra blästerlàdor, en vid vardera hörnet, men för enkelhetens skull visas endast två. En annan ledning 32 leder luft från ledningen 34 till pulveriseringsanordningens 22 inlopp. Pulveriseringsanordningens 22 utlopp är genom en ledning 21 förbundet med utsugningsanordningen 20, vars ut- lopp kommunicerar med flera ledningar. Ledningarna 18 och 24 leder från utsugningsanordningens utlopp till kolmunstycken 19 och 25, som är så anordnade, att desamma tillfört kol riktas in i det inre av ugnen 10. Munstyckena 16 och 26 matas av en andra kombination av pulveriseringsanordning och ut- sugningsanordning, icke visad, medan en tredje kombination av pulveriseringsanordning och utsugningsanordning, icke heller visad, matar munstyckena 14 och 28. För varje par visade munstycken, finnes även här i typfallet ytterligare ett par munstycken, icke visade, som matas av samma pulveriserings- anordning.The furnace 10 shown in Fig. 1 is provided with a line 36, which connects the furnace outlet to the flue gas inlet of the air preheater 38. Line 40 connects the flue gas outlet to a chimney, not shown, which delivers the combustion products to the atmosphere. A fan 42 draws air from the atmosphere and blows it through the air inlet of the air preheater 38. The line 34 connects the air outlet of the air preheater 38 to blast boxes 12 and 30 on either side of the oven. The typical oven actually has four blast drawers, one at each corner, but for the sake of simplicity, only two are shown. Another conduit 32 conducts air from the conduit 34 to the inlet of the pulverizer 22. The outlet of the pulverizing device 22 is connected through a line 21 to the extraction device 20, the outlet of which communicates with several lines. The lines 18 and 24 lead from the outlet of the extraction device to the carbon nozzles 19 and 25, which are arranged so that the supplied carbon is directed into the interior of the furnace 10. The nozzles 16 and 26 are fed by a second combination of pulverizing device and extraction device, not shown , while a third combination of pulverizer and suction device, also shown, feeds the nozzles 14 and 28. For each pair of nozzles shown, there is also typically here another pair of nozzles, not shown, which are fed by the same pulverizer.

Blästerlâdorna 12 och 30 kommunicerar med det inre av ugnen genom öppningar i närheten av munstyckena. Spjäll, icke visade, reglerar fördelningen av luft från blästerlådan över öppningarna.The blast boxes 12 and 30 communicate with the interior of the furnace through openings in the vicinity of the nozzles. Dampers, not shown, regulate the distribution of air from the blast box over the openings.

Vid normal drift kommer kol och luft in i ugnen 10 genom en eller flera nivåer av munstycken. Förbränning sker i det inre av ugnen 10 och ger upphov till heta rökgaser, som strömmar ut genom ledningen 36, luftförvärmaren 38, ledningen 40 och till en skorsten. Luftförvärmaren 38 har rörliga värme- växlingsytor, som alternerande kommer i beröring med de heta rökgaserna och den luft, som kommer in i förvärmaren från fläkten 42. Ytorna absorberar sålunda värme från rökgaserna och frigör denna till luften från fläkten 42. En del av den upphettade luft, som lämnar luftförvärmaren 38, går genom ledningen 32 och in i pulveriseringsanordningen 22. Denna är 780447244 en apparat för torkning och krossning av kol, och den hetluft, som införes av ledningen 32, begagnas för torkning av kolet.During normal operation, carbon and air enter the furnace 10 through one or more levels of nozzles. Combustion takes place in the interior of the furnace 10 and gives rise to hot flue gases, which flow out through the line 36, the air preheater 38, the line 40 and to a chimney. The air preheater 38 has movable heat exchange surfaces which alternately come into contact with the hot flue gases and the air which enters the preheater from the fan 42. The surfaces thus absorb heat from the flue gases and release it into the air from the fan 42. Part of the heated air leaving the air preheater 38 passes through line 32 and into the pulverizer 22. This is an apparatus for drying and crushing coal, and the hot air introduced by line 32 is used for drying the coal.

Den luftström, som går in i ledningen 32 och pulveriserings- anordningen 22, strömmar även genom ledningen 21, utsugnings- anordningen 20, ledningarna 18 och 24 samt till därmed för- bundna munstycken. När luften strömmar genom pulveriserings- anordningen 22, medför den det kol, som pulveriserats i till- räcklig mån och för detta till munstyckena 19 och 25. Eftersom fläkten 42 och utsugningsanordníngen 20 båda ger drivkraft för denna rörelse är det tydligt, att de tillsammans bildar organ för att tvinga en första luftström från förvärmarens 38 luft- utlopp, genom pulveriseringsanordningen 22 och in i ettdera munstycket 19 eller 25. I Den luft, som av fläkten 42 och utsugningsanordningen tvingas genom pulveriseringsanordningen 22, betecknas primärluft och avges tillsammans med kolet till huvudkol- munstyckena 19 och 25. Emellertid finnes vanligen icke till- räcklig mängd med luft för upprätthållande av förbränningen av allt kol, varför en del av den luft, som lämnar luftför- värmaren 38, går genom ledningen 34 till blästerlådorna 12 och 30. Blästerlàdorna 12 och 30 tillför sekundärluften, åter- stoden av den luft, som erfordras för understödjande av för- bränningen av allt kol.The air stream which enters the duct 32 and the pulverizing device 22 also flows through the duct 21, the extraction device 20, the ducts 18 and 24 and to the connected nozzles. As the air flows through the pulverizer 22, it supplies the sufficiently pulverized carbon to the nozzles 19 and 25. Since the fan 42 and the extractor 20 both provide propulsion for this movement, it is clear that together they form means for forcing a first air flow from the air outlet of the preheater 38, through the pulverizing device 22 and into either nozzle 19 or 25. In the air forced by the fan 42 and the extraction device through the pulverizing device 22, primary air is designated and emitted together with the coal to main coal nozzles 19 and 25. However, there is usually insufficient amount of air to maintain the combustion of all the coal, so some of the air leaving the air preheater 38 passes through the line 34 to the blast drawers 12 and 30. The blast drawers 12 and 30 supplies the secondary air, the remainder of the air required to support the combustion of all the coal.

'Det är tydligt, att ovannämnda diskussion, förutsätter, att heta skorstensgaser strömmar genom ledningen 36. Givet- vis är vid början av ugnens körning de gaser, som strömmar genom ledningen 36, relativt svala. En typiskt koleldad enhet innefattar kompletterande brännare, som bränner olja eller naturgas, och det är dessa brännares uppgift att arbeta, när de gaser, som kommer genom ledningen 36, är relativt svala. Detta beror på att pulveriserat kol är relativt svår- antändligt, och stabil förbränning kan icke garanteras, om icke avsevärda mängder värmeenergi finnes i förbränninge- området. Den värmeenergi, som begagnas för att starta eller vidmakthålla förbränningen, kommer från många källor. Den kan direkt erhållas genom strålning från den låga, som redan finnes i ugnen, genom strålning från ugnsväggarna, genom 78044724! ledning från de i allmänhet heta gaserna i ugnen eller genom ledning från den primär- och sekundärluft, som strömmar in i ugnen. I verkligheten bidrager alla dessa källor till tändnings- energin, och vid högbelastningsbetingelser ger de tillsammans en tillräcklig mängd tändningsenergi för stabil förbränning av kolet. I många situationer är emellertid kombinationen av dessa energikällor icke tillräcklig för att garantera stabil förbränning. En av dessa situationer är, då ugnen är kall, varvid föga strålning erhålles från ugnsväggarna och föga energi överföras till primär- och sekundärluften av luftförvärmaren. I sådana fall begagnas de kompletterande brännarna. En annan situation, i vilken de kompletterande brännarna begagnas, är det fall, då ugnen drives under rela- tivt låg belastning, när mängden brinnande reaktanter är tillräckligt liten för att förorsaka en reduktion i den energi, som erhålles från de olika källorna. Även i detta fall be- gagnas kompletterande brännare för vidmakthàllande av stabil förbränning. Tidigare har alla dessa kompletterande brännare förbränt olja eller naturgas. Detta är ett naturligt val, eftersom olja och naturgas är mycket lättare att tända än pulveriserat kol.It is clear that the above-mentioned discussion presupposes that hot chimney gases flow through the line 36. Of course, at the beginning of the operation of the furnace, the gases flowing through the line 36 are relatively cool. A typical coal fired unit includes complementary burners which burn oil or natural gas, and it is the job of these burners to operate when the gases passing through line 36 are relatively cool. This is because powdered coal is relatively flammable, and stable combustion can not be guaranteed unless significant amounts of heat energy are present in the combustion zone. The heat energy used to start or maintain combustion comes from many sources. It can be obtained directly by radiation from the flame already present in the furnace, by radiation from the furnace walls, by 78044724! conduction from the generally hot gases in the furnace or by conduction from the primary and secondary air flowing into the furnace. In reality, all these sources contribute to the ignition energy, and under high load conditions, together they provide a sufficient amount of ignition energy for stable combustion of the carbon. In many situations, however, the combination of these energy sources is not sufficient to guarantee stable combustion. One of these situations is when the furnace is cold, whereby little radiation is obtained from the furnace walls and little energy is transferred to the primary and secondary air by the air preheater. In such cases, the supplementary burners are used. Another situation in which the supplementary burners are used is the case where the furnace is operated under a relatively low load, when the amount of burning reactants is small enough to cause a reduction in the energy obtained from the various sources. Even in this case, supplementary burners are used to maintain stable combustion. In the past, all of these supplementary burners have burned oil or natural gas. This is a natural choice, as oil and natural gas are much easier to ignite than powdered coal.

Fig. 2 visar en anordning, som tillåter de kompletterande brännarna att eldas med pulveriserat kol. En tändare- pulver~ iseringsanordning 110 mottager luft vid inloppet 112 från luftförvärmaren 38 enligt fig. 1. Ledningen 100 leder den kol-luftblandning, som lämnar pulveriseringsanordningen 110, till utsugningsanordningen 102, och ledningen 98 förbinder utsugningsanordningens 102 utlopp med ytterligare ledningar 96. Ledningarna 96 leder till cyklonavskiljare, exempelvis avskiljaren 65. Antalet sådana avskiljare kan väljas. Endast en erfordras men fler kan begagnas. Avskiljarens 65 utlopp är genom en luftledning 62 förbundet med en punkt i det inre av ugnen på avstånd från bränslemunstyckena. En ficka 66 är placerad för mottagande av det kol, som lämnar avskiljaren 65, och fickans utlopp regleras av ventilen 67. Kol från fickan 66 matas genom kolledningen 70 till på lämpligt sätt ventilstyrda kolledningar 74, 78 och 82, var och en av vilka avslutas i kolmunstycken, icke visade i fig. 2. Liknande kolledningar 86, 7804117241 90 och 94 mottager likaledes kol, antingen från kolfickan 66 eller en annan kolficka, icke visad, och för kolet till mun- stycken, som är placerade vid deras utlopp.Fig. 2 shows a device which allows the supplementary burners to be fired with powdered coal. A lighter pulverizer 110 receives air at the inlet 112 from the air preheater 38 of Fig. 1. Line 100 directs the coal-air mixture leaving the pulverizer 110 to the extractor 102, and line 98 connects the outlet of the extractor 102 to further lines 96. The lines 96 leads to cyclone separators, for example the separator 65. The number of such separators can be selected. Only one is required but more can be used. The outlet of the separator 65 is connected by an air duct 62 to a point in the interior of the furnace at a distance from the fuel nozzles. A pocket 66 is positioned to receive the carbon leaving the separator 65, and the outlet of the pocket is controlled by the valve 67. Carbon from the pocket 66 is fed through the ball line 70 to suitably valve controlled ball lines 74, 78 and 82, each of which terminates in carbon nozzles, not shown in Fig. 2. Similar coal lines 86, 7804117241 90 and 94 likewise receive carbon, either from the carbon pocket 66 or another carbon pocket, not shown, and for the coal to nozzles located at their outlets.

Såsom inses av fackmannen, är det icke av väsentlig betydelse, att pulveriseringsanordningen 110 utgöres av en särskild pulveriseringsanordning. Pulveriseringsanordningens 110 och pulveriseringsanordningens 22 funktioner kan kom- bineras i samma pulveriseringsanordning, varvid utloppet delas mellan en direkt förbindelse med ugnen och en förbindelse med en avskiljare 65. Följaktligen kan huvudpulveriserings- anordningen och tändarpulveriseringsanordningen utgöras av samma anordning.As will be appreciated by those skilled in the art, it is not essential that the pulverizer 110 be a special pulverizer. The functions of the pulverizing device 110 and the pulverizing device 22 can be combined in the same pulverizing device, the outlet being divided between a direct connection with the furnace and a connection with a separator 65. Consequently, the main pulverizing device and the lighter pulverizing device can be constituted by the same device.

Fläkten 118 drager luft från den i fíg. 1 visade luft- förvärmaren, och denna luftström fördelas bland ledningarna 119, 120 och 122. Ledningen 119 matar en i kanalen anordnad luftvärmare, eventuellt en elektrisk värmare, och vad som av- ges från luftförvärmaren 116 sändes medelst ledningen 114 till tändarmunstyckena vid kolledningarnas 82 och 94 ändar. Tempera- turen hos den luft, som lämnar luftvärmaren 116, ligger lämpligen mellan cirka 150 och 540°C. En liknande värmare och liknande anslutningar finnes mellan ledningen 120 och mun- styckena vid änden av kolledningarna 78 och 90 samt mellan ledningen 122 och munstyckena vid kolledningarnas 74 och 86 ändar.The fan 118 draws air from it in fig. 1, and this air flow is distributed among the lines 119, 120 and 122. The line 119 supplies an air heater arranged in the duct, possibly an electric heater, and what is emitted from the air preheater 116 is transmitted by the line 114 to the igniter nozzles at the ball lines 82. and 94 ends. The temperature of the air leaving the air heater 116 is suitably between about 150 and 540 ° C. A similar heater and similar connections are provided between the line 120 and the nozzles at the end of the ball lines 78 and 90 and between the line 122 and the nozzles at the ends of the ball lines 74 and 86.

Fig. 3 visar ett tändarmunstycke av den typ, som matas av kolledningen 82. Tändarmunstycket är i verkligheten till- verkat av tre koncentriska munstycken 128, 130 och 134. Mun- styckena 128 och 134 matas båda av ledningen 80, vilken är fäst vid munstycket 128 medelst ett böjligt anslutningsdon 126. Kolledningen 82 är genom en kulled 138 förbunden med kolledningsförlängningen 144. En tändare 142 är anordnad inuti och koncentriskt med kolledningen 82 och kolledningsförläng- ningen 144. Tändaren 142 kan utgöras av en liten version av en vanlig kol-/eller gaseldad tändningsanordning, eller kan den utgöras av en högenergibàgtändare. I vartdera fallet är tändaren böjlig vid åtminstone området för kulleden, så att den kan röra sig tillsammans med kolledningsförlängningen 144. 780411724» Luftledningen 124 kommunicerar med blästerboxen 12 enligt fig. 1, och ett munstycke 130 är anordnat vid dess utlopp.Fig. 3 shows an igniter nozzle of the type fed by the ball line 82. The igniter nozzle is in fact made of three concentric nozzles 128, 130 and 134. The nozzles 128 and 134 are both fed by the line 80, which is attached to the nozzle. 128 by means of a flexible connector 126. The ball line 82 is connected by a ball joint 138 to the ball line extension 144. A lighter 142 is arranged inside and concentrically with the ball line 82 and the ball line extension 144. The lighter 142 may be a small version of a conventional carbon / or gas-fired ignition device, or it may be a high energy arc igniter. In either case, the igniter is flexible at least in the area of the ball joint so that it can move together with the ball line extension 144. The air line 124 communicates with the blast box 12 of Fig. 1, and a nozzle 130 is provided at its outlet.

Följaktligen står munstycket 130 i förbindelse med bläster- lådan 12. En typisk enhet är försedd med en diskriminerande flamdetektor 132 av någon önskad typ för bestämning av huru- vida det finns en låga vid änden av tändarmunstycket eller icke.Accordingly, the nozzle 130 communicates with the blast box 12. A typical unit is provided with a discriminating flame detector 132 of any desired type to determine whether or not there is a flame at the end of the igniter nozzle.

Då den i kallt tillstånd varande ugnen skall startas, startas pulveriseringsanordningen 110, vilken mottager kol vid sitt inlopp samt krossar detta. Pulveriseringsanordningens 110 luftinlopp mottager luft, som blâsts genom luftförvärmaren 38 av fläkten 42. Vid en kallstart är denna luft alltjämt relativt sval. Den kalla luften hläses genom pu1veriserin anordningen 110, ledningen 100, utsugningsanordningen 102 och ledningen 98 och 96 till avskiljaren 65. Avskiljaren 65 av- lägsnar det kol, som medförts av den genom pulveriserings- anordningen 110 blåsta luften, och detta faller in i fickan 66. Samtidigt avges luft, som separerats från kolet till ugnen genom ledningen 62. Alternativt kan fickan 66 utgöra en förvaringsficka, som är tillräckligt stor för att hålla den mängd kol, som erfordras för en start. I sådant fall bränsle- försörjer det pulveriserade kol, som lämnats i fickan 66 från en tidigare driftsperiod för ugnen, operationen, till dess ugnen värmts upp. Den inerterande ledningen 64 utnyttjas för att i fickan 66 vidmakthålla en atmosfär under förvaring, som förhindrar spontan förbränning. Sedan ugnen upphettats börjar tändarpulverisatorn 110 arbeta och förnyar förrådet av i fickan 66 förvarat kol.When the cold state of the furnace is to be started, the pulverizing device 110 is started, which receives coal at its inlet and crushes it. The air inlet of the pulverizer 110 receives air which is blown through the air preheater 38 by the fan 42. At a cold start this air is still relatively cool. The cold air is vented through the pulverizing device 110, the line 100, the extraction device 102 and the lines 98 and 96 to the separator 65. The separator 65 removes the carbon carried by the air blown through the pulverizing device 110, and this falls into the pocket 66. At the same time, air separated from the coal is discharged to the furnace through line 62. Alternatively, the pocket 66 may be a storage pocket large enough to hold the amount of coal required for a start. In such a case, the pulverized coal left in the pocket 66 from a previous operating period of the furnace, the operation, until the furnace is heated, supplies fuel. The inerting conduit 64 is used to maintain in the pocket 66 an atmosphere during storage which prevents spontaneous combustion. After the oven has been heated, the igniter pulverizer 110 begins to operate and renews the supply of carbon stored in the pocket 66.

Vilken metod som än användes, tillföras kol av fickan 66. ventilen 67 reglerar den mängd kol, som tillätes falla från fickan 66, och detta kol tvingas på lämpligt sätt genom ledningarna 70 och 82 och ut genom tändarmunstycket. Pâ lik- nande sätt tvingas även kol genom kolledningen 94 och genom det munstycke, som är anordnat vid dess utlopp. På grund av att kolet sändes till ledningarna 82 och 94 i det närmaste utan luft, kan kolledningarna 82 och 94 göras relativt små, så att de icke bidrager till upptagandet av utrymme i ugnshörnen.Whatever method is used, carbon is supplied from the pocket 66. The valve 67 controls the amount of carbon allowed to fall from the pocket 66, and this carbon is suitably forced through the conduits 70 and 82 and out through the igniter nozzle. Similarly, coal is forced through the coal line 94 and through the nozzle provided at its outlet. Because the coal is sent to the lines 82 and 94 almost without air, the coal lines 82 and 94 can be made relatively small, so that they do not contribute to the uptake of space in the furnace corners.

Samtidigt som kolet avges till tändarmunstyckena, drages luft '7804472-4 från förvärmaren 38 av fläkten 118 genom ledningen 119 till värmaren 116. Värmaren 116 värmer luften till en temperatur, som är tillräckligt hög för stabil förbränning. Utan värmaren 116 skulle det enda värmet i luften vara det värme, som ges luften av luftförvärmaren 38, vilket är en obetydlig värme- mängd vid en kallstart. Den hetluft, som lämnar värmaren 116, tillföres ledningarna 80 och 92 av ledningen 114. En del av den luft, som strömmar genom ledningen 80, passerar genom mun- stycket 134, fig. 3. Enligt teknikens ståndpunkt kan mun- stycket 134 vara försett med blad 136 för att på korrekt sätt rikta luftflödet, och detta luftflöde ger det kol, som lämnar kolledningsförlängningens 144 öppningar, ett lämpligt ström- ningsmönster.At the same time as the carbon is delivered to the igniter nozzles, air is drawn from the preheater 38 by the fan 118 through the line 119 to the heater 116. The heater 116 heats the air to a temperature which is high enough for stable combustion. Without the heater 116, the only heat in the air would be the heat given to the air by the air preheater 38, which is an insignificant amount of heat at a cold start. The hot air leaving the heater 116 is supplied to conduits 80 and 92 by conduit 114. Some of the air flowing through conduit 80 passes through nozzle 134, Fig. 3. According to the prior art, nozzle 134 may be provided with blade 136 to properly direct the air flow, and this air flow gives the carbon leaving the openings of the ball conduit extension 144 a suitable flow pattern.

Det torde observeras, att anordningen enligt uppfin- ningen tillåter, att den värmemängd, som införes av luft- värmaren 116, hålles vid minimal nivå. Eftersom den luft, som upphettas, endast begagnas för att öka tändningsenergin vid tändningsmunstycket, undvikes nödvändigheten av att tillföra värme till hela den volym luft, som strömmar genom förvärmaren 38. Eftersom vidare den inerta vattenånga, som erhålles av torkningen av kolet, skilts från kolet, innan detta nått tänder- munstyckena, förbrukas ingen del av den energi, som tillföres luftvärmaren 116 för uppvärmning av inertmedel. Resten av den luft, som strömmar genom ledningen 80, ledes genom munstycket 28 och förbi bladen 140, som även åstadkommer ett strömnings- mönster, som är lämpat för stabil förbränning. Även om den mängd luft, som upphettas av värmaren 116, normalt hàlles så liten som möjligt, kan anordningskonstruktioner ge tillräcklig kapacitet för upphettning av 100 procent stökiometrisk luft, om så erfordras. Sålunda kan den mängd luft, som tillföres genom munstyckena 128 och 134, vara stökiometriskt tillräcklig för förbränning av kolet. Om så icke är fallet, införes bläster- lådluft genom munstycket 130. Även om mängden upphettad luft, som införes genom munstyckena 128 och 134, är tillräcklig för förbränning av allt kol, kan det emellertid vara önskvärt, beroende på munstyckenas 128 och 134 och bladens 136 och 140 egenskaper, att införa blästerlàdluft för àstakommande av ett 780447244 strömningsmönster, som är anpassat för àtermatning av heta för- bränningsprodukter till förbränningszonen, varigenom bidrages till tändningsenergin och tändarflammans stabilitet.It should be noted that the device according to the invention allows the amount of heat introduced by the air heater 116 to be kept at a minimum level. Since the air which is heated is only used to increase the ignition energy at the ignition nozzle, the necessity of supplying heat to the entire volume of air flowing through the preheater 38. Since the inert water vapor obtained by drying the coal is further separated from the coal , before reaching the igniter nozzles, no part of the energy supplied to the air heater 116 for heating inert means is consumed. The remainder of the air flowing through the conduit 80 is passed through the nozzle 28 and past the blades 140, which also provide a flow pattern suitable for stable combustion. Although the amount of air heated by the heater 116 is normally kept as small as possible, device designs can provide sufficient capacity to heat 100 percent stoichiometric air, if required. Thus, the amount of air supplied through the nozzles 128 and 134 may be stoichiometrically sufficient to burn the carbon. If not, blast box air is introduced through the nozzle 130. Although the amount of heated air introduced through the nozzles 128 and 134 is sufficient to burn all the coal, it may be desirable, depending on the nozzles 128 and 134 and the blades. 136 and 140 properties, to introduce blast charge air to provide a flow pattern adapted to return hot combustion products to the combustion zone, thereby contributing to the ignition energy and the stability of the igniter flame.

I typfallet frigöres de förbränningsbara ämnena från det kol, som lämnar kolledningsförlängningen 144, av tänd- anordningen 142, och förbränningen av en del av kolet startas även i närvaro av den luft, som strömmar genom tändaren 134. Äterstoden av den för förbränningen erforderliga luften till- föres då av munstycket 128, så att förbränningen fullbordats, sedan kolet och luften, som lämnar munstycket 134, mött luften i munstycket 128. Såsom ovan angivits är den luft, som kommer genom ledningen 80, tillräckligt varm för att dess bidrag till tändningsenergin skall erbjuda en stabil flamma.Typically, the combustible substances are released from the coal leaving the coal line extension 144 by the igniter 142, and the combustion of a portion of the carbon is also started in the presence of the air flowing through the igniter 134. The remainder of the air required for combustion to is then passed by the nozzle 128, so that the combustion is completed, after the coal and the air leaving the nozzle 134 have met the air in the nozzle 128. As stated above, the air passing through the line 80 is hot enough for its contribution to the ignition energy to offer a stable flame.

Givetvis är det i fig. 3 visade munstycket endast ett exempel. Det belyser endast de funktioner, som i typfallet utföres av ett med anordningen enligt föreliggande uppfin- ning begagnat munstycke.Of course, the nozzle shown in Fig. 3 is only an example. It only illustrates the functions which are typically performed by a nozzle used with the device according to the present invention.

Den stabila lâgan vid utloppet från tändarmunstycket börjar värma ugnsväggarna och ângledningarna, och medan dessa värmes upp, ökar skorstensgastemperaturen. Slutligen blir luftförvärmaren tillräckligt het för drift av huvudkolmun- styckena, och deras pulveriseringsanordningar startas. Det kol, som kommer fram från huvudkolmunstyckena, tändes av lågan från tändarmunstyckena, och normal drift påbörjas. Om ugnen arbetar vid låga belastningar, förblir tändarmun- styckena tillslagna och ger lågbelastningsstabilisering. Det kan fastställas, att den kostnad, som bibehållandet av tänd- ningsanordningarna i drift kräver, är obetydlig, så att de kan tillåtas arbeta även vid höga belastningar.The stable flame at the outlet from the igniter nozzle begins to heat the furnace walls and vapors, and as these heat up, the chimney gas temperature increases. Finally, the air preheater becomes hot enough to operate the main carbon nozzles, and their pulverizers are started. The carbon coming from the main carbon nozzles is ignited by the flame from the igniter nozzles, and normal operation is started. If the oven operates at low loads, the igniter nozzles remain switched on and provide low-load stabilization. It can be stated that the cost required for the maintenance of the ignition devices in operation is insignificant, so that they can be allowed to operate even at high loads.

Den beskrivna utföringsformen av uppfinningen kan på många sätt modifieras och varieras inom ramen för denna.The described embodiment of the invention can be modified and varied within the scope thereof in many ways.

Claims

780447241 10 PATENT REQUIREMENTS

A method of operating a coal-fired furnace, in which an air stream is heated by means of combustion products from the furnace and used to carry coal, which is ground in a main pulverizer, and transports it to the furnace, characterized in that pulverized coal separated from a mixture of powdered coal and air, that the separated coal is fed to an igniter nozzle (128, 130, 134), which is placed to ignite the coal carried in the air stream, while it enters the furnace, that additional air is heated to a temperature that is higher than the temperature of the first air stream, the additional air stream is brought to flow to the furnace at the lighter nozzle, and that the coal leaving the lighter nozzle is ignited.

2. A method according to claim 1, characterized in that an electric ignition spark is generated near the outlet of the igniter nozzle (128, 130, 134). _

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the separated carbon is stored until it is supplied to the igniter nozzle (128, 130, 134).

4. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the additional air stream is heated to a temperature of between 150 and 540 ° C.

5. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that an additional air stream is heated from a source other than the combustion products.

Furnace device for practicing the method according to any one of the preceding claims and comprising a furnace (10), at least one main coal nozzle (14, 16, 19, 25, 26, 28), which is arranged to introduce coal into the furnace, a air preheater (38) for preheating air by means of flue gases, a main pulverizing device (22) connected to the main coal nozzle, means (20, 42) for forcing a first air stream through the preheater, the pulverizing device and into the main coal nozzle and means for forcing a second flow of air from the preheater into the furnace and having at least one igniter nozzle (128, 130, 134) with a lighter (142), arranged to be placed near the outlet of the igniter nozzle, characterized in that the igniter nozzles (128 , 130, 134) are connected to a lighter pulverizing device (110) for pulverizing carbon together with a placed separator (65) for separating carbon from air, and that means (116) are arranged for heating a third air. str tender to the igniter nozzles and to the oven (10) to a temperature higher than the temperature of the first and second air streams.

Device according to claim 6, characterized in that a pocket (66) is arranged to receive carbon from the separator (65) and to supply carbon to the igniter nozzle (128, 130, 134) for storing carbon separated from the air of the separator (65).

Device according to claims 6 or 7, characterized in that the igniter (142) is constituted by an arc igniter.

Device according to one of Claims 6 to 8, characterized in that a heater (116) is arranged for heating the third air stream to a temperature of between 5 ° and 40 ° C.

Device according to one of Claims 6 to 9, characterized in that the air stream is arranged to be heated from a source other than the combustion products.

Device according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the pocket (66) is provided with means (67) for controllable release of powdered carbon. MENTIONED PUBLICATIONS: