SE454294B - Anordning for avskiljning och atermatning av avblast material i en med svevbeddseldning arbetande panna - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 454 294 2 rad pà "vätskeprincipen“, dvs de avskilda partiklarna får strömma nedàt genom återföringskanalen och av sin egen tyngd àterinmatas i eldstadsrummet. För att under- lätta partiklarnas införing i svävbädden kan man vid en utföringsform av uppfinningen utnyttja en àterfluidi- seringsanordning vid återföringskanalens utlopp i sväv- bädden. Genom att den mekaniska avskiljningen sker i pannan och partiklarna sedan ledes genom inre'kanaler i pannan kommer värmeförluster p g a kylning av de av- skilda partiklarna att hållas vid ett minimum.

Det för uppfinningen kännetecknande anges i patent- kraven.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till de bifogade ritningarna, som visar utföringsexempel av uppfinningen. Pig l visar en längd- sektion genom ett exempel på en panna, som arbetar med en långsam svävbädd under utnyttjande av föreliggande uppfinning. Fig 2 visar i större skala en del av samma vertikala längdsektion genom pannan i fig l. Fig 3 visar en sektion längs linjen III-III i fig 2. Fig 4 visar en förenklad sektion genom ett exempel på en panna, som arbetar med en snabb svävbädd under utnyttjande av föreliggande uppfinning.

I fig l visas en vertikal längdsektion genom en med svävbädd arbetande vattenrörpanna, vars eldstadsrum 10 vid sin bakre ände avgränsas av en tubvägg ll, vars tuber inom övre delen är isärbockade till en genomföring 12 och som bildar en skiljevägg mellan eldstadsrummet 10 och ett gasstrâk l3, vilket arbetar med nedàtriktad gasströmning. Gasstràket 13 övergår vid sin nedre ände i ett uppåtriktat gasstråk l4, i vilka konventionella beröringseldytor 15, 16, l7 är insatta. Pannan kan i övrigt vara utformad t ex enligt vad som beskrives i SE-patentet 7805016-8 (4[7 636) och SE-patentansökningen 7805017-6.

Enligt föreliggande uppfinning finns i det nedàtrik- tade gasstrâket l3 en mekanisk partikelavskiljare 18, 10 15 20 25 30 35 454 294 3 som består av en sats U-rännprofiler 19, som är anordnade i ett sicksackliknande mönster för att tvinga rökgaserna röra sig i sicksack nedåt mellan U-rännprofilstängerna, så att i rökgaserna ingående partiklar uppfàngas av U-rännprofilstängerna och av sin rörelseenergi kommer att röra sig nedåt längs dessa. Vid sina nederändar är U-rännprofilstängerna gruppvis kopplade till samlings- kammare 20, som mynnar i samlingstrattar 21, vilkas utloppsändar via rör 22 mynnar i en samlingstratt 232 Samlingstratten 23 har sitt utlopp anslutet till övre änden av ett àterföringsrör 24, som bildar ett kommuni- cerande kärl med pannans eldstadsrum 10 och mynnar nära nedre änden av detta, dvs inom den del av eldstadsrummet, som upptar svävbädden 25. Vid den avböjda nederänden 26 av áterföringsröret 24 kan vid en fördelaktig utfö- ringsform av uppfinningen ha anordnats en àterfluidise- ringsanordning 27, som underlättar de avskilda partik- larnas àterinföring i svävbädden. Denna återfluidise- ringsanordning kan utgöras av små luftmunstycken i äter- föringsröret för att bilda ett svagt luftskikt mellan dettas vägg och partiklarna.

Som nämnts ovan bygger uppfinningen på insikten att en svävbädd verkar pà ungefär samma sätt som en vätska. När de avblåsta partiklarna mekaniskt avskiljes från de nedåt genom gasstråket 13 strömmande avgaserna, kommer partiklarna att av sin kinetiska kraft föras nedåt längs U-rännprofilstängerna 19 och föras in i samlingskammaren 20 och via trattarna Zl, rören 22 och tratten 23 ned till àterföringsröret 24. Högsta punkten i den del av detta system, som är avtätat mot rökgas- stråket, befinner sig ovanför den mer eller mindre ut- präglade ytnivân hos svävbädden 25, och de avskilda partiklarna kommer därför att bilda en under nedàtrörelse varande partikelmassa i detta avtätade system, varvid partiklarna föres nedåt under inverkan av nytillkommande partiklar och kommer att rinna in i svävbädden 25 via det avböjda rörpartiet 26, som sträcker sig genom skil- a 10 15 20 25 30 35 454 294 4 jeväggen ll. Vid en fördelaktig utföringsform av upp- finningen underlättas införingen genom att en viss mängd luft inmatas via ett inlopp 27 i eller strax före åter- införingsrörets mynning 26.

I fig 4 visas ett exempel pà hur uppfinningen kan utnyttjas i en panna, som arbetar med en s k snabb sväv- bädd, dvs en panna, där de i bädden ingående, fluidice- rade partiklarna avsiktligt får följa med rökgaserna till efterföljande gasstråk för att sedan avskiljas och àterföras till svävbädden. Fig 4 är en starkt för- enklad principskiss och visar ett reaktor- eller eld- stadsrum 40, vid vars nedre ände finns förbrännings- lufttillopp 41 och 42 samt en bränsleinmatningsanord- ning 43. Vid sin övre ände övergår eldstadsrummet i ett horisontellt gasstràk 44, som är förbundet med ett nedåtgående gasstråk 45 och ett uppåtgående gasstràk 46 med beröringseldytor 47, 48, 49.

I det horisontella gasstråket 44 är en mekanisk partikelavskiljare 50 insatt. Denna avskiljare är ut- formad som en labyrintfälla och har företrädesvis samma utformning som den i fig l-3 visade partikelavskiljaren.

Avskiljaren kan sålund ha en sats U-balkar eller -profi- ler 50, som är anordnade i ett sicksack-mönster för att bilda en labyrintfälla för de partiklar, som följer med rökgaserna från eldstadsrummet 40. Pa motsvarande sätt finns en ytterligare sats U-balkar eller -profiler Sl i gasstråket 45. Vid det visade utföringsexemplet är nederändarna av U-profilerna 50, 51 anslutna till en samlingstratt 52, som tjänstgör som en buffertbe- hållare 52 i partikelåterföringssystemet och sålunda som den övre delen av ett kärl, som står i kommunikation med eldstadsrummet 40 via ett àterföringsrör 53, vars nederände 54 mynnar i nedre delen av eldstadsrummet 40.

För att möjliggöra en reglerad àtermatning av de avskilda partiklarna till eldstadsrummet och sålunda en viss reglering av eldningsförloppet är en reglerven- - til 55 insatt i àterföringsröret 53. 10 15 20 25 30 35 454 294 5 Den i det horisontella gasstràket 44 insatta meka- niska partikelavskiljaren 50 kommer vid denna utförings- form av uppfinningen att tjänstgöra som en primäravskil- jare, medan avskiljaren 51 tjänstgör som en sekundärav- skiljare.

Eftersom fig 4 är en principskiss har pannans kon- struktion i övrigt inte visats i detalj. Pannan kan, liksom pannan i fig l-3, vara utformad som en vatten- rörpanna med tubväggar i såväl eldstadsrum som gasstråk och ha ångdom och andra i en ångpanna ingående komponen- ter. Pannan kan emellertid även ha annan konstruktion och sakna tubväggar t ex i gasstråket. Likaledes kan pannan vara utformad som en hetvattenpanna.

En stor fördel med anordningen enligt uppfinningen är att den undviker behovet av utanför pannan anordnade cykloner eller andra partikelavskiljare för avskiljning av sådant material, som skall àterföras till systemet.

En annan stor fördel är att materialet àterföres till svävbädden, medan materialet fortfarande har sin höga temperatur. Värmeförlusterna blir sålunda betydligt mindre vid en anordning enligt föreliggande uppfinning än vid kända anordningar, där avskiljningen av avblásta bäddpartiklar med oförbränt bränsle sker utanför pannan.

En annan stor fördel med uppfinningen är den enkla upp- byggnaden, som är konstruerad efter principen med kom- municerande kärl, där áterinföringen i svävbädden 1 princip sker enbart genom partiklarnas eget av gravi- tationen orsakade tryck.

Vid de visade utföringsformerna visas endast ett àterföringsrör 24. Givetvis kan anordningen enligt upp- finningen modifieras så, att flera återföringsrör ut- nyttjas, vilket kan ibland vara nödvändigt eller önsk- värt, särskilt om man arbetar med snabba bäddar, där mängden fasta partiklar i rökgaserna är större än i de konventionella, långsamma bäddarna. Även andra modifi- kationer är möjliga inom ramen för uppfinningen, t ex utformningen av den mekaniska askavskiljaren.

Claims (10)

10 15 20 25 30 454 294 PATENTKRAV

1. Anordning för avskiljning och àtermatning av avblást material i en med svävbäddseldning arbetande panna med ett.efter pannans eldstadsrum (10, 40) kopplat gasstråk (13, 44, 45) med horisontell och/eller nedåt- riktad gasströmning, k ä n n e t e c k n a d därav, att en i gasstràket (13, 44, 45) anordnad, mekanisk partikelavskiljare (18, 50, 51) har sitt utlopp (21, 22, 23) för avskilda partiklar kopplat till en återfö- ringskanal (24, 52, 53), av vilken åtminstone en del är avtätad mot rökgasstràket (13, 44, 45) för att upptaga en vid pannans drift under nedàtrörelse varande partikel- massa och bilda ett kommunicerande kärl med eldstadsrum- mets (10, 40) svävbäddsupptagande del (25).

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e- t e c k n a d därav, att en för âterfluidisering av avskilda partiklar avsedd fluidiseringsanordning (27) är anordnad i återföringskanalen (24) nära dess utlopp (26) i eldstadsrummets (10) svävhäddsupptagande del.

3. Anordning enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c kn a d därav, att den mekaniska parti- kelavskiljaren (18) är uppdelad i två eller flera grup- per med var sin återföringskanal (24).

4. Anordning enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att den mekaniska par- tikelavskiljaren (18) är uppdelad i flera sektioner, som vardera har två eller flera grupper och som har var sin áterföringskanal (24).

5. Anordning enligt nagot av patentkravet 1-4 k ä n n e t e c k n a d därav, att den mekaniska parti- kelavskiljaren (18, 50, 51) består av U-rännprofilstänger (19), som är anordnade snett nedàtlutande eller stående i gasstráket (13, 44 45) och har sina nedre ändar kopp- lade till áterföringskanalen (24, 53) via minst en sam- lingstratt (21, 23, 52). 10 15 20 25 30 454 294 7

6. Anordning enligt något av patentkraven l-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att àterföringskanalen (24, 53) är anordnad vid en eldstadsrummet (10) från gasstràket (13) avgränsande vägg (ll) och sträcker sig nedåt längs denna för att vid sin nederände ha en av- vinklad utloppsände (26, 54), som mynnar i nedre delen av eldstadsrummets (10, 40) svävbäddsupptagande del (25).

7. Anordning enligt något av patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att ett buffertutrymme (52) är anordnat mellan den eller de mekaniska partikel- avskiljarna (50, 51) och àterföringskanalens (53) mynning (54) i eldstadsrummet (40).

8. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e- t e c k n a d därav, att en flödesregleringsventil (55) är insatt i àterföringskanalen (53) mellan buffert- utrymmet (52) och áterföringskanalens (53) mynning (54) i eldstadsrummet (40).

9. Anordning enligt något av patentkraven l-8, k ä n n e t e c k n a d därav, att den mekaniska parti- kelavskiljaren (50, 51) är uppdelad 1 minst tvâ avskiljar- delar (50, 51), som är anordnade i olika delar av pan- nans efter eldstadsrummet (40) kopplade gasstràk (44, 45).

10. Anordning enligt patentkravet 9 i en panna med ett horisontellt och ett nedátriktat gasstràk (44 resp 45), k ä n n e t e c k n a d därav, att den meka- niska partikelavskiljaren (50, Sl) har en primär avskil- jardel (50) i det horisontella gasstràket (44) och en sekundär avskiljardel (51) i det nedàtriktade gasstrà- ket (45).