SE436926B - Sett och anordning for fordelning av flytande brensle i ett fluidiserat skikt - Google Patents

Description

7901410-6 innerväggar, varvid bildas en oljefilm som "kryper" uppåt i blåsalstrarna till följd av den genomströmmande luften.

En olägenhet vid det system som beskrives i ovan- -nämnda kanadensiska patentskrift är emellertid att den dubbla fördelningsplåten med blåsalstrarna utgör en komp- licerad konstruktion som är svår att underhålla. Särskilt gäller detta öppningarna mellan oljekammaren i fördel- ningsplåten och blåsalstrarna vilka lätt kan bli till- täppta. Vidare är det en olägenhet att en snabb avstäng- ning av bränsletillförseln endast kan uppnås genom avstäng- ning av tillförseln av fluidiseringsluft, så att fluidise- ringen icke kan upprätthållas efter det att bränsletillför- seln avbrutits.

I enlighet med den amerikanska patentskriften 4.02l.l93 kan bränslet fördelas i fluidiseringsluften genom separata munstycken rakt framför den öppning genom vilken fluidiseringsluften införes i skiktet. Detta medger avstängning av bränsletillförseln och upprätthållande av tillförseln av fluidiseringsluft. Emellertid ligger de mun- stycken genom vilka bränslet införes i fluidiseringsluft- kanalen tätt intill förbränningszonen._Detta förhållande samt det förhållande att fluidiseringsluften har lågt tryck leder på samma sätt som enligt den kanadensiska patentskriften 987.100 till att bränslet har en tendens att avlagra sig i blåsalstrarna och till slut tilltäppa inloppsöppningarna för bränsle och fluidiseringsluft, åt- minstone i ett vanligt fluidiserat skikt i motsats till ett "forceringsskikt" (spouted fluidized bed) som den ame- rikanska patentskriften 4.021.193 i verkligheten behandlar. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett sätt och en anordning för att fördela flytande bränsle, t.ex. olja, så jämnt som möjligt i det fluidise- rade skiktet med undvikande av de olägenheter som är för- knippade med de system som beskrives i den kanadensiska patentskriften 987.100 och den amerikanska patentskriften 4.021.193.

Sättet enligt uppfinningen kännetecknas av att bränslet tillföres genom stigarrör som är oberoende av 7901410-6 och åtskilda från blåsalstrarna för tillförsel av fluidi- serings- ocn primärluft, och att det användes ett driv- fluidum av högt tryck som tillföres i små mängder obe- roende av primärlufttillförseln. Bränslet tillföres före- trädesvis stigarröret från ett fördelningssystem genom förträngda munstycksöppningar som är anpassade efter den önskade bränsletillförseln och befinner sig på avstånd under fördelningsplåten. Detsamma gäller för tillförsel av drivfluidum, som även kan tillföras från ett rörformat fördelningssystem genom separata förträngda munstycksöpp- ningar.

Genom att det används ett separat, gasformigt driv- fluidum, företrädesvis ånga av högt tryck, för inblåsning av oljan, uppnås fullständigt oberoende mellan bränsletill- förseln och fluidiseringen. Under det att fluidiserings- luften tillföres i mycket stora mängder med ett obetydligt övertryck, kan den ånga som användes som drivfluidum för oljan komma att ha ett tryck av exempelvis 7 bar och till- föras i mängder av några få procent av bränslemängden och endast några promille av fluidiseringsluftmängden. Till följd av drivfluidets höga tryck erhålles även höga hastig- heter hos blandningen av olja och drivfluidum i stigarröret och fördelningsöppningarna vid dessas övre ände. Detta för- hindrar att de eldfasta partiklarna i det fluidiserade skiktet blockerar dessa fördelningsöppningar. Genom att fördelningssystemet för bränsle och munstycksöppningar för finfördelning av bränslet befinner sig på ett väsentligt avstånd under gasfördelningsplåten uppnås att öppningen icke kan lätt tilltäppas samtidigt som systemet är lätt tillgängligt.

Anordningen enligt uppfinningen kännetecknas av att genom fördelningsplåten eller -plattan förutom fördel- ningsöppningar eller blåsalstrare för fördelning av fluidi- serings- och primärluft sträcker sig separata stigarrör som står i förbindelse med ett på avstånd under gasfördel- ningsplåten befintligt fördelningssystem för bränsle och ett mellan gasfördelningsplåten och fördelningssystemet för bränsle befintligt fördelningssystem för ett separat gasformigt drivfluidum av högt tryck. Fördelningssystemet 7901410-6 för bränsle kan företrädesvis utgöras av rörslingor, var och en med ett inlopp och ett utlopp för bränsle.

Därvid blir det möjligt att låta bränslet cirkulera i rörslingan, varvid oljan får en jämnare temperatur och viskositet, så att samtliga stigarrör kommer att matas med lika mycket olja. Rörslingorna för bränsle kan be- finna sig på ett väsentligt avstånd från fördelningsplå- ten, så att de icke kommer att bli kraftigt termiskt be- lastade. Detta ökar livslängden och förbättrar driftsäker- heten, samtidigt som fördelningssystemet blir relativt lätt tillgängligt för underhåll.

Ytterligare kännetecken för och fördelar hos upp- finningen kommer att framgå av nedanstående beskrivning med hänvisning till ritningen som åskådliggör ett utfö- ringsexempel.

Fig. 1 är en schematisk planvy av en gasfördel- ningsplåt till en förbränningsugn som arbetar med fluidi- serade skikt, varvid en del av fördelningsplåten med bär- ramen för denna är bortskuren för att åskådliggöra under- liggande bränsletillförselsystem enligt uppfinningen.

Fig. 2 är ett snitt utmed linjen II-II i fig. 1.

Fig. 3 är ett snitt i väsentligt större skala ut- med linjen III-III i fig. l.

På fig. l och 2 visas en gasfördelningsplât l för tillförsel av fluidiserings- och primärluft till ett över- liggande, icke visat skikt av eldfasta partiklar, till vilka även tillföres olja för förbränning. Fördelningsplå- ten l har en mängd gasfördelningsöppningar som starkt schematiskt antydes vid 2 i fig. 2, men som för enkelhets skull icke visas i fig. l. Fördelningsplåten l uppbäres av en bärram 3 med bärstag 4 som i sin tur uppbäres av en ram 5 med bärarmar 6, vilka är upplagrade i den övre delen av den under förbränningsugnen anordnade blåskammaren.

Förutom hålen 2 är i fördelningsplåten 1 hål 7 (fig. 3) upptagna, genom vilka stigarrör 8 för tillförsel av brännolja uppskjuter. Stigarrören 8 uppbäres av fördel- ningsplåten l med hjälp av låsskivor 9 som har inåtriktade tungor 10, vilka utvändigt biter fast i stigarrören 8 och vilar mot ovansidan av fördelningsplåten l. Stigarrören 8 7951410-6 står i förbindelse med två fördelningsrörsystem som lig- ger under fördelningsplåten l, och som kan vara anbragta i fördelningsplåten l, bärramen 3 och/eller ramen 5 med bärarmarna 6. Det understa av fördelningsrörsystemen tjänar för tillförsel av olja och består av tre slutna rörslingor ll, var och en med ett inlopp 12 och ett ut- lopp 13 för olja, så att oljan kan cirkulera kontinuerligt i rörslingorna ll. Rakt över rörslingorna ll för olja fin- nes ett antal raka tillförselrör 14 för drivfluidum. Rören l4 slutar blint vid den ände som befinner sig till höger i fig. l, under det att de vid motsatt ände är anslutna till ett fördelningsrör 15, till vilket tillföres ånga genom ett rör 16.

Såsom framgår av fig. 3 har varje stigarrör 8 ett nedre utvidgat rörparti 17 som medelst svetsning är förenat med båda, det ena över det andra befintliga tillförselrören 14 och ll och står i förbindelse med dessa rör genom öpp- ningar lö resp. 19. I rörpartiet l7 är infört ett utbytbart munstyckselement 20 som hålles på plats av en plugg 21. öppningen 18 från ångtillförselröret 14 leder in i ett ring- spår 22 i munstyckselementet 20. Från ringspåret 22 sträcker sig trånga munstycksöppningar 23 som utmynnar i stigarröret 18. På liknande sätt står öppningen 19 från rörslingan ll i förbindelse med ett ringspår 24 i munstyckselementet 20, och en borrning 25 förbinder ringspåret 24 med en central borrning i munstyckselementet 20. Borrningen 26 lutar i en trång munstycksöppning 27 som även utmynnar i stigarröret 8 intill mynningarna till munstycksöppningarna 23.

Vid drift kommer ånga att inblåsas i stigarröret 8 genom munstyckena 23 och dra med sig olja som tillföres genom munstycksöppningarna 27. Eftersom ångmunstyckena 23 lutar relativt oljemunstycket 27 kommer ångan att träffa oljestrålen från munstycket 27 och väl sammanblandas med oljan. Blandningen av olja och ånga kommer att röra sig upp genom stigarröret 8 och med stor hastighet föras ut av de horisontella fördelningsöppningarna 28 i stigarrörets 8 övre ände. Därmed kommer partiklarna i det fluidiserade skiktet icke att blockera fördelningsöppningarna 28. 7901410-6 Förutom de redan nämnda fördelarna medför bränsle- tillförselsystemet enligt uppfinningen att man erhåller mycket god kontroll över den tillförda oljan till följd av de inbyggda förträngningarna eller munstycksöppning~ arna 23 resp. 27 för respektive ånga och olja. Varje in- matningspunkt eller stigarrör 8 är försett med ett utbyt- bart munstyckselement som lätt kan utbytas från under- sidan av fördelningsplåten ll. Det inses att oljematnings- systemet lätt kan anpassas varje typ av fördelningsplât.

På ritningen visas såsom ett exempel en enkel perforerad plåt, men systemet kan naturligtvis även anpassas fördel- ningsplattor eller -kupor av keramiskt material, plattor med blåsalstrare med huvor (bubble caps) och andra ut- föranden. Vidare kommer systemet att kunna användas för andra typer av fluidumformade bränslen än olja. I olika ugnar kommer företrädesvis varje stigarrör att kunna ha samma utförande, men antalet stigarrör och fördelningen av dessa utmed fördelningsplattan eller -plåten kommer att kunna variera i beroende av användningen.

Claims (12)

7901410-6 Patentkrav
1. l. Sätt att underifrån fördela flytande bränsle i ett fluidiserat skikt genom väsentligen vertikala stigar- rör som sträcker sig genom en fördelningsplåt eller -platta för tillförsel av fluidiserings- och primärluft, varvid bränslet ledes uppåt i stigarrören av ett gasfor- mat drivfluidum och ut genom fördelningsöppningar, k ä n n e t e c k n a t av att bränslet tillföres genom stigarrör som är oberoende av och åtskilda från blås- alstrare för tillförsel av fluidiserings- och primärluft, och att ett drivfluidum med högt tryck användes, vilket tillföres i små mängder oberoende av primärlufttillförseln.
2. 2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att bränslet tillföres stigarröret från ett fördelninge- system genom förträngda munstycksöppningar som är an- passade till önskad bränsletillförsel och som befinner sig på ett avstånd under fördelningsplåten.
3. 3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att fördelningssystemet utgöres av rör i vilka bränslet cirkuleras för att tlllförsäkra samma tillförsel till alla stigarrör.
4. 4. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a t av att drivfluidet tillföres stigarröret från ett rörformat fördelningssystem genom separata, för- trängda munstycksöppningar som är anpassade till önskad mängd drivfluidum, varvid fördelningssystemet för driv- fluidum ligger mellan fördelningsplåten och fördelnings- systemet för bränsle och avskärmar detta.
5. 5. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a t av att såsom drivfluidum användes ånga.
6. 6. Anordning för fördelning av flytande bränsle i ett fluidiserat skikt nedifrån genom huvudsakligen verti- kala stigarrör (8), som genomgår en fördelningsplåt eller -platta (l) för tillförsel av fluidiserings- och primär- luft, varvid bränslet ledes uppåt i stigarrören (8) av ett gasformigt drivfluidum och ut genom fördelningsöpp- 7901410-6 ningar (28), k ä n n e t e c k n a d av att genom för- delningsplåten eller -plattan (l) sträcker sig, förutom fördelningsöppningar eller blåsalstrare (icke visade) för fördelning av fluidiserings- och primärluft, separata stigarrör (8) som står i förbindelse med ett på avstånd under fördelningsplåten liggande fördelningssystem (ll) för bränsle och ett mellan gasfördelningsplåten och för- delningssystemet för bränsle befintligt fördelnings- system (14) för ett separat gasformat drivfluidum av högt tryck.
7. 7. * Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k-n a d av att fördelningssystemet (ll) för bränsle utgöres av rörslingor, var och en med ett inlopp (12) och ett utlopp (l3) för bränsle, varvid till varje stigarrör (18) en rör- slinga (ll) är ansluten via en eller flera förträngda mun- stycksöppningar (27).
8. 8. Anordning enligt krav 6 eller 7, k ä n n e t e c k- n a d av att fördelningssystemet för drivfluidum utgöres av tillförselrör (14), varvid till varje stigarrör (8) ett av rören (l4) är anslutet via en eller flera förträngda munstycksöppningar (23).
9. 9. Anordning enligt något av krav 6-8, k ä n n e- t e c k n a d av att varje stigarrör (8) har ett nedre rörparti (17) som är förenat med båda fördelningssystemen (ll, l4) och som innehåller ett utbytbart munstyckselement (20) med munstycksöppningar för drivfluidum och bränsle.
10. 10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att munstycksöppningarna (23) för drivfluidum och mun- stycksöppningarna (27) för bränsle är så anordnade i för- hållande till varandra i munstyckselementet (20), att drivfluidet utövar ejektorverkan på bränslet.
11. ll. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att munstycksöppningarna (23) för drivfluidum är riktade mot bränslestrålen från bränslemunstycksöppningarna (27), så att en sammanblandning av drivfluidum och bränsle er- hålles.
12. l2. Anordning enligt något av krav 6-ll, k ä n n e- t e c k n a d av att hål (7) för stigarrören (8) i för- delningsplåten (ll) har större diameter än stigarrören (8), 7901410-6 som uppbäres av fördelningsplåten (1) med hjälp av lås~ skivor (9) som biter fast i utsidan av stigarrören (8) och vilar mot fördelningsplåtens ovansida.