SE463576B - Braennare foer fasta braenslen, foersedd med anordningar foer aastadkommande av fullstaendig foerbraenning - Google Patents

Description

465 576 10 15 20 25 30 35 kännetecken som anges i den kännetecknande delen av patent- kravet 1.

Enligt känd teknik tillföres sekundärluft vid brännaren enligt uppfinningen till gaserna i gashalsen för åstadkommande av efterförbränning. Denna är i hög grad beroende av hur effek- tivt sekundärluften blandas med gaserna. Enligt uppfinningen förbättras denna inblandning på ett synnerligen enkelt sätt genom att i ett område vid gashalsens inloppsände delas gas- strömmen upp i ett antal delströmmar i delkanaler i en stryp- platta av keramiskt material. I var och en av dessa delkanaler tillföres erforderlig mängd sekundärluft väsentligen tangen- tiellt i närheten av delkanalens inloppsände för åstadkommande av en kraftig virvel av sekundärluft i delkanalen samtidigt som denna genomströmmas av en delström av förbränningsgas. I delkanalen åstadkommes sålunda en synnerligen effektiv inblandning av syre i gasen, vilket medför en kraftigt intensifierad förbränning med åtföljande hög temperatur. När gasblandningen lämnar delkanalerna erhålles en kraftig expansion med åtföljande turbulens i gashalsen efter var och en av delkanalerna och dessa turbulenta strömmar blandar sig nu med varandra under ytterligare efterförbränning och temperaturökning. vid utförda prov har uppmätts temperaturer i storleksordningen 1100-l200°C. De från gashalsen avgående gaserna blir därigenom renare än hittills. vilket är av största värde med hänsyn till miljökrav. De relativt rena gaserna medför även den fördelen att de ej sotar värmeupp- tagande ytor i till exempel en värmeväxlare så snabbt som hittills. När man bränner sopor ligger det tillåtna värdet för halten av dioxiner vid 0.1 ppm. vid utförda prov med en brännare enligt uppfinningen har konstaterats att vid för- bränning av briketter av sopor låg det aktuella dioxinvärdet omkring 0.05 ppm. vilket får anses vara en avsevärd förbätt- ring.

En lämplig utföringsform av brännaren enligt uppfinningen visas schematiskt på bifogade ritningar. 10 15 20 25 30 35 463 576 Fig. 1 är en längdsektion genom en brännare enligt uppfinning- En.

Fig. 2 är en horisontalsektíon genom brännaren.

Fig. 3 är en separat delbild ovanifrån av strypplattan med delkanaler mellan brännkammaren och gashalsen.

Fig. 4 är en schematisk perspektivbild av en delkanal.

Brännaren 10 är enkelt uppbyggd av ett fåtal delar och består av en bottenplatta 12 i en brännkammare 14. två sídoväggar 16 ovh 18. en ändvägg 20 samt ett tak i form av en takplatta 22 och en strypplatta 24 med delkanaler 26. Ovanför strypplattan ansluter sig en rörformad gashals 28 som kan vara ansluten till en icke visad värmeväxlare.

De ovan nämnda detaljerna är av keramiskt material.

Den keramiska strypplattan 24 har en tjocklek som är minst 4 cm så att delkanalerna 25 har en motsvarande längd, betecknad med H i Fig. 4. Delkanalernas diameter betecknas med D. I det visade exemplet är diametern D ungefär 1,5 gånger längden H.

I det visade exemplet finns tre delkanaler 26 (Fig. 3).

Bränslet tillföres kontinuerligt genom ett rör 30 från ett förråd till en transportskruv 32 som matar in bränslet genom en inloppsöppníng vid brännkammarens främre ände. Vid denna ände finns en anslutning 34 till en automatisk tändare.

Brännkammarens väggar är isolerade med ett ísolermaterial 36 på känt sätt.

Bränslet 38 på bottenplattan 12 har ett främre omrâde 38A, där bränslet torkas vid en temperatur av 100-200°C, och ett bakre område 383, där det fuktiga bränslet börjar förgasas under tillförsel av primärluft genom tre munstycken 40 i sidoväggar- 465 576 10 15 20 25 30 35 na 16, 18. Munstyckena riktar primärluftströmmarna snett bakåt så att primärluften bidrar till att mata aska och liknande fasta partiklar fram till bottenplattans bakre ändkant 42, där askan m.m. faller ned till en tvärgående transportskruv för utmatning av aska och oförbrända partiklar.

Ovanför bottenplattans 12 bakre ändparti och nedanför stryp- plattan 24 finns det område i brännkammaren där gastempera- turen ligger över 600°C och bränslets flyktiga beståndsdelar självantändes ovanför bränslebädden. vid temperaturer över 800°C erhålles förbränning av förkolnade bränslepartiklar och vissa tjäror i bränslebädden.

De delvis oförbrända gaserna strömmar därefter upp mot stryp- plattan 24, där gasströmmen strypes genom att den ledes in i tre delkanaler 26, där gasens hastighet accelereras.

I var och en av delkanalerna tillföres sekundärluft genom ett munstycke 46 som riktar sekundärluftströmmen tangentiellt in i respektive delkanal. vilken ligger i närheten av delkanalens inloppsände på en höjd h från kanalens inloppskant. Denna höjd h är mindre än hälften av kanalens längd H, företrädesvis mindre än 1/3 av denna längd.

Detta medför att sekundärluften strömmar som en virvel genom delkanalen, vilket antydes med pilar 48 i Fig. 4. Gasströmmen genom respektive delkanal antydes med pilar 50 i Fig. 4.

Sekundärluften kommer sålunda att mycket effektivt blandas med gasströmmen och dess brännbara beståndsdelar, vilka sålunda tillföres syre effektivt för erhållande av en effektiv efter- förbränning med åtföljande temperaturstegring redan inuti delkanalen, men även efter denna i gashalsen. De tre del- strömmarna kommer nämligen att expandera kraftigt i gashalsen när de lämnar delkanalerna. vilket medför en ytterligare kraftig turbulens även efter delkanalerna. Förbränningen blir i det närmaste fullständig och sotfri med en gastemperatur upp mot 1100°C eller mera. 10 15 20 25 463 576 Eftersom temperaturen blir hög och därmed upphettníngen av strypplattan 24 blir kraftig, måste denna vara relativt tjock, i det visade exemplet 5 cm. Därmed får delkanalerna en till- räcklig längd H för att önskad virvelbildning skall erhållas under sekundärluftens passage í spiral upp genom delkanalen.

I det visade exemplet är den totala arean av delkanalerna ungefär hälften av gashalsens tvärsektionsarea. Detta förhål- lande kan emellertid väljas så att den sammanlagda arean av delkanalerna ligger i området 30-70 2 av gashaltens tvär- sníttsarea. Om brännarens kapacitet, dvs. tillförd bränsle- mängd per tidsenhet, är större eller mindre. anpassas delkana- lernas storlek och antal efter den förutbestämda kapaciteten.

Därefter ínjusteras den tillförda mängden primärluft och sekundärluft efter den förekommande bränslematningen av det aktuella bränslet så att stabila och effektiva förbränninge- förhâllanden uppnås.

Strypplattan 24 är lätt utbytbar mot en annan strypplatta med andra önskade delkanaler. systemet är väsentligen helt tätt med undantag av de ställen där primärluften respektive sekundärluften tillföres. Detta är väsentligt för erhâllanden av maximalt goda förb“”nnings- förhållanden. Prímärluften och sekundärluften tíllfsres med hjälp av var sin fläkt och kan regleras individuellt.

Förbränningen kan studeras genom ett synglas 52.

Claims (3)

46 10 15 20 25 30 35 '7 O 57 O Patentkrav
1. l. Brännare för fasta bränslen såsom ved, flis och briketter av brännbara material. innefattande en brännkammare (14) som har en fast botten (12) och som vid ena änden har en in- föringsöppning för mottagande av kontinuerligt tillfört bränsle från en bränsletransportör såsom en transportskruv (32), inblåsningsmunstycken (40) i brännkammarens sidoväggar (16, 18) för tillförsel av primärluft till förbränningszonen bränslet vid bottnens bakre ändparti. där aska och annat oförbrännt material faller ned till en tvärgående transport- skruv (44) nedanför bottenplattans (12) bakre ändkant, och en gashals (28) som sträcker sig uppåt från brännkammarens bakre ändparti och är försedd med anordningar för tillförsel av k ä n - av att mellan brännkammaren (14) och gas- sekundärluft till förbränningsgaserna i gashalsen. n e t e c k n a d halsens (28) inloppsände är löstagbart anordnad en strypplatta (24) av keramiskt material, att strypplattan (24) har minst två genomgående delkanaler (26) som åstadkommer en förut- bestämd strypning av gasflödet mellan brännkammaren och gashalsen, att delkanalerna har en längd (H) som motsvarar strypplattans (24) tjocklek, att varje delkanal har ett väsentligen tangentiellt riktat sekundärluftintag (46) som är beläget på en höjd (h) från respektive delkanals inloppskant som är högst lika med kanalens halva längd (H). företrädesvis högst 1/3 av denna. varvid varje delkanal har en sådan längd att sekundärluftvirveln blandas effektivt med den genomström- mande förbränningsgasen i delkanalen och därigenom resulterar i en förbättrad efterförbränning.
2. 2. Brännare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att strypplattan (24) med delkanalerna har en tjocklek som är minst omkring 4 cm.
3. 3. Brännare enligt krav 1 eller 2. k ä n n e t e c k n a d av att den sammanlagda tvärsnittsarean av delkanalerna (26) ligger i området 30-70 2 av gashalsens (28) tvärsnittsarea, *J 463 576 företrädesvis omkring 50 2 och väljes inom detta område í beroende av det aktuella bränslet och den aktuella brännarens kapacitet, varvid strypplattan med delkanaler är utbytbar mot en ändplatta med önskade delkanaler för åstadkommande av önskad tvärsníttsarea.