SE514285C2 - Arrangemang för rengöring, luftflödesstyrning samt smältabortstötning i luftportar till förbränningspannor - Google Patents

Description

20 25 514 285 2 avtätning av hylsans bakre ände; gemensam aktuator för flera hylsor respektive teleskopiska reglerstänger för hylsan.

Reglerdon för lufitillförsel samt integrerad rengöring för luftportar till sodapannor har varit föremål för ett flertal uppfinningar. l US,A,4.653.409 samt US,A,5.070.823 visas reglerdon med rengöringsfunktion där reglercylindrama sitter anordnade väsentligen horisontellt. l US,A,4.583.552, US,A,4.838.182, samt US,A,4.846.08O visas varianter där rengöringsfunktionen erhålles via pivoterbara skrapor som kan svängas undan så att dessa inte stör luftströmningen. Dessa komplicerade mekaniska lösningar är dock direkt olämpliga för sodapannor, där en miljö med stänkande smälta riskerar att blockera mekanismema. l US,A,4.099.471 samt US,A,5.528.999 visas andra varianter där skjutbara hylsor för rengöringsfunktionen försetts med pivoterbara spjäll verkande mot luftströmningen genom hylsans inre. Även i dessa konstruktioner utsättes spjällen för smältastänk, och därmed risk för blockering av spjällfunktionen.

I US,4.545.308 samt US,A,4.940.004 visas luftportskonstruktioner vilka är ämnade att ge maximal pentereringseffekt från luftstrålen, och där själva inloppet till pannan ges en smal dysforrnad utformning. Dessa lösningar medför dock att själva reglerkroppen måste dras ut mycket långt från väggmynningen för att ett substantiellt flöde skall utbildas, varvid mycket stort utrymme krävs runt pannan.

Den kända tekniken har uppvisat en eller flera nackdelar vad avser; o utrym mesbehov runt pannan för reglerutrustningen, o stort reglerslag för reglering mellan min- och max lufiflöde, o komplicerade mekaniska konstruktioner som inte är lämpade för miljön, o dålig penetreringsgrad från den av reglerdonet erhållna luftstrålen, o begränsad möjlighet att i samma reglerdon även kunna stöta undan slagg från luftinloppet vid hög nivå på smältan i pannan 20 25 514 285 3 Uggfinningens ändamål Uppfinningens ändamål är att med en och samma mekanism åstadkomma luftstyrning samt rengöring av luftporten, i vilken luftstymingen sker för att på ett enkelt sätt upprätthålla penetreringsgraden för luften som tillföres pannans eldstad. Ännu ett ändamål är att förbränningsluften kan tillföras bättre över hela pannans tvärsnitt, samtidigt som uppehållstidema för förbränningsgasema i pannan kan hållas längre, vilket ger bättre förbränning och reduktion av risken att lutdroppar och smälta rycks med rökgaserna ut från förbränningsrummet.

Samtidigt kan förbättrad möjlighet att vid applikation av uppfinningen ide nedre luftportama knuffa undan smälta/slagg från luftporten vid hög smältanivå erhållas.

I en föredragen utföringsform är arrangemanget anordnat så att det tar mindre plats utvändigt pannan än befintligaltillämpade konstruktioner. Uppfinningen medför även en trefaldig funktionalitet med ett minimalt antal komponenter, vilket ger en mycket kostnadseffektiv lösning. Ännu ett ändamål är att konstruktionen skall vara robust och utan komplicerade mekanismer vilka riskerar att låsas om de utsättes för stänk från smältan.

Ytterligare ett ändamål är att luftflödet kan justeras snabbare med liten reglerrörelse Luftflödesreglering, rengöring samt bortstötning av smälta/slagg kan med uppfinningen erhållas till lägsta möjliga kostnad och med hög driftsäkerhet.

F igurförtecknim Figur 1, visar schematiskt en vertikal snittvy genom en sodapanna med ett arrangemang enligt uppfinningen; .samt Figur 2, visar arrangemanget enligt uppfinningen sett i samma vy som figur 2, med reglerdonet indikerat i två positioner, Figur 3, visar luftporten sedd i en vy ovanifrån i figur 1; Figur 4, visar luftporten i pannans vägg; Figur 5, visar schematisk en variant på uppfinningen med delat reglerdon. 10 15 20 25 30 514 285 4 Beskrivnigg av utfönngsexemgel l figur 1 visas ett uppfinningsenligt arrangemang anordnat vid luftporten 30 i väggen 2 på en förbränningspanna.

Förbränningsanläggningen är företrädesvis en sodapanna där man förbränner restprodukter från tillverkningen av pappersmassa och där man från utvunnen smälta kan återvinna kemikalier för kokprocessen.

I eldstaden utbildas en smältanivå 3i botten på pannan, och en nedre luftportsnivä för tillförsel av pnmärluft är anordnad strax över smältanivån. Själva pannan med sin eldstad är ofta 15-60 meter hög, och förbränningsluft tillförs på flera nivåer upp genom eldstaden.

Efter primärlufttillförseln så sker en tillförsel av o sekundärluft, 1-3 meter över primärlufttillsättningen, o Högsekundärluft, ytterligare 1-2 meter ovanför sekundårlufttillsättningen, o Tertiärlufttillsättning, en 5-11 meter över primärlufttillförseln, samt o Kvartärlufttillsättning, en 9-18 meter över primärlufttillförseln.

För luftportar i alla dessa nivåer finns det ett behov av såväl rengöring som luftflödesstyming i enlighet med uppfinningen.

Luftportarna är utsatta för mycket stänk från smältan, svartlut och stoft, vilket kan riskera att Iuftregleringsdon blockeras. Samtidigt måste luftregleringsspaltema hållas rena. I figur 1 visas en vertikalt gående lufttrumma 20 vilken matar förbränningsluft till luftportar 21 som ansluter mot pannans vägg 2.

Luftporten 21 har en övre vägg 22 vilken är snedställd 45 grader från sodapannans vägg och upp mot lufttrumman 20. Luftportens undre vägg 23 löper väsentligen horisontellt från sodapannans vägg 2 och ut mot lufttrumman 20.Luftporten 21 begränsas sidledes av två väsentligen parallella och plana väggar 24a, 24b(se figur 2). Luftporten löper således mellan luftrumman 20 och luftmynningen 30 som är anordnad i och parallellt med sodapannans vägg 2.

I nuti luftporten 21 är anordnat ett reglerdon 10, vilket är anordnat på änden av en reglerstång 11 vilken i sin tur påverkas av servoorgan 9. Servoorganet 9 kan lämpligen vara en direktverkande pneumatisk cylinder eller en elektrisk motor vilken 10 15 20 25 514 285 5 via snäckväxel påverkar reglerstången via en med reglerstången integrerad kuggstång.

Reglerstången är upphängd i två lagringspunkter 15,16, anordnade i luftportens väggar, på så sätt att reglerstången löper väsentligen parallellt med luftportens övre vägg 22. Genom denna upphängning så kan servoorganet 9 påverka reglerdonet 10 så att reglerdonet rör sig i en riktning om 45 grader mot horisontalplanet och snett upp och ut från sodapannans inre. l figur 2 visas arrangmanget sett i samma vy som i figur. Reglerdonet 10 visas härí två altemativa positioner, position PS där luftporten 30 är stängd och position PO där reglerdonet 10' är tillbakadraget maximalt. I position PO är luftflödet ut till Iuftports- mynningen 30 helt ostrypt från lufttrumman 20, via luftporten21, vilken luftport har väsentligen minst samma flödestvärsnitt från trumman 20 och ut genom mynningen 30. l figur 3 visas arrangemanget i en vy från ovan i figur 1 och 2. Här visas reglerdonet 10 i den tillbakadragna positionen PO. Luftströmmen leds ned i lufttrumman 20, in i figuren, och vidare ut till vänsteriflguren vialttftpoiien 21 och dess mynning 30 till eldstaden4.

Reglerdonet är i den visade utföringsforrnen en kolv med rombisk form, där den yttre formen är kongruent mot luftmynningens genomströmningsarea, se figur 4, och därmed utförd på sådant sätt att kolven utan hinder kan passera genom luftkanalen och dess mynning 30. Reglerdonets begränsningsväggar är i den visade utföringsforrnen alla plana, men nödvändigt. l en altemativ variant så kan den övre och/eller undre begränsningsytan, 12 respektive 13, på reglerdonet 10 ha en konvex form, krökt endast runt en axel parallell med reglerstången 11, varvid givetvis även motsvarande övre och undre väggar i luftporten 21 på motsvarande sätt ges en kongruent konkav form.

Reglerdonets övre begränsningsyta 12 rör sig parallellt med Iuftportens övre vägg 22 och vid bibehållande av ett väsentligen konstant avstånd däremellan under hela reglerdonets rörelse in eller ut från luftmynningen 30. 10 15 20 25 514 285 e På liknande sätt samverkar reglerdonets sidobegränsande ytor 14a,14b med luftportens sidoväggar 24a,24b vid bibehållande av ett väsentligen konstant avstånd däremellan under hela reglerdonets rörelse in eller ut från luftmynningen 30.

På detta sätt kommer väsentligen hela luftflödet som kommer in i eldstaden via luftmynningen 30 att utbildas under reglerdonet, mellan dess undre begränsningsyta 13 och luftportens undre vägg23.

Det konstanta avståndet mellan de övre- och de båda sidoväggama skall hållas så litet som möjligt för att säkerställa att dethuvudsakliga iuftflödet utbildas under reglerdonet, för maximal penetreringsfönnåga. Ett visst litet läckageflöde kan dock accepteras för kyländamål, men detta läckageflöde skall endast motsvara bràkdelar av det totala luftflödet in i eldstaden vid normal drift.

För att till viss del förbättra kyleffekten så kan även ett antal kylkanaler tas upp i samverkande väggar eller igenom reglerdonets kolv, fyllnadsmaterial 17 etc. Dessa kylkanaler kan erhållas via genomgående borrningari reglerdonet, eller via kanaler i reglerdonets/luftportens väggar.

Reglerdonets yttre ände, riktad mot eldstaden, har företrädesvis en skàlformad urtagning/fyllningskammare vilken kan innehålla en värmetålig massa (stampmassa).

Reglerdonets ytterkonturer bildar då mot eldstadens inre riktade kanter, parallella med luftportens väggar, vilka omsluter massan och bildar vassa skrapkanter vilka går i ingrepp mot luftportens kanter vid påverkan av reglerdonet mot eldstaden.

Reglerdonets reglerstång 11 skall vara så pass lång så att servoorganet 9 kan föra reglerdonets ytterkanter förbi luftporten och in i eldstaden. Företrädesvis på så sätt att reglerdonets ytterände i den yttersta inskjutna positionen i eldstaden är anordnat under ett horisontalplan innehållande luftportens undre vägg, varvid ytteränden ligger minst 2-10 centimeter under luftportens undre kant. Härigenom kan reglerdonet användas för att penetrera nermotsmältansövre yta och stöta bort smältabådden eller slagg som byggts upp i underkant av luftportens mynning 30, då bädden eller slaggen annars kan påverka luftströmningen in i eldstaden negativt.

I en altemativ utföringsfonn så kan reglerdonets nedre rombforrnade kolv delas i ett horisontalplan i en övre samt en undre sektion, 1 Oa respektive 10b. Den övre 514 285 7 sektionen 10a anliggerlskrapar då mot lufiportens övre vägg och 40-60% av sidoväggama, varpå den undre sektionen 10b anligger/skrapar mot luftportens undre vägg och 60-40% av sidoväggama. När reglerdonet nàr positionen då luftmynningen 30 i allt väsentligt är stängd, så kan en överföringsmekanism (icke visad) bibringa en relativrörelse mellan den övre och undre sektionen, varpå den undre sektionen 10b kan ges en rörelse horisontellt imleldstaden.

Exempel på överföringsmekanismer kan vara en med reglerstången 11 parallell påverkningsstång, vilken först vid det nedre läget på reglerdonet, vrids och skjuter på den undre sektionen.

En annan variant kan vara en stoppklack för den övre sektionen, varpå vidare drift på reglerstången endast påverkar den undre sektionen. Även varianter där en relativ rörelse utbildas i glidplanet mellan övre- och undre sektionen, när den undre sektionen när luftportens undre

Claims (1)

1. 20 30 5148 285 PATENTKRAV Arrangemang för rengöring, luftflödesstyming samt i förekommande fall smältabortstötning i luftportar (21) till förbränningsanläggningar (1), företrädesvis sodapannor för återvinning av kemikalier vid tillverkning av kemisk pappersmassa, vilket arrangemang innefattar - en luftport (21) för att leda luft till förbränningsanläggningens eldstad (4), vilken luftport mynnar ut i eldstadens vägg (2) via en luftmynning (30)i förbränningspannans vägg, vilken luftmynning avgränsas av två väsentligen vertikala och sinsemellan parallella begränsningskanter (34a,34b) och en undre- samt övre begränsningskant (33 resp. 32), - ett i luftporten anordnat reglerdon (10) vilket don har en mot luftportens sektion kongruent form, med två väsentligen vertikala och sinsemellan parallella begränsningsväggar (14a,14b) och en undre- samt övre begränsningsvägg (13 resp.12), - servoorgan (9) vilket är anordnat att påverka reglerdonet (10) en rörelse in- och ut från eldstadens inre genom luftmynningen (30), varvid vid passage genom luftmynningen reglerdonets begränsningsväggar (12,13,14a,14b) kommer till tät anliggning mot luftmynningens kanter (33,32,34a,34b) k ä n n e t e c k n a t av -att servoorganet är anordnat att via reglerstäng (11) ge reglerdonet (1 O) en rörelse i ett plan anordnat i vinkel relativt horisontalplanet, - att reglerdonet (1 O) via påverkan från reglerstången (11) bibringas en rörelse in eller bort från luftmynningen (30) och eldstadens inre, varvid reglerdonets övre begränsningsvägg (12) och huvuddelen av de vertikala begränsningsväggarna (14a,14b) bibehåller ett väsentligen konstant avstånd mot luftportens övre- och sidoväggar (22,24a,24b) under rörelsen, och att väsentligen hela luftflödet in i eldstaden (4) utbildas under reglerdonet(10), mellan dess undre begränsningsvägg (13) och luftportens undre vägg (23). Arrangemang enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att begränsnlngsväggarna (12,13,14a,14b) på reglerdonet (10) är plana. 0001se2.doc 10 15 20 25 514 285 9 Arrangemang enligt krav 1 eller 2 k ä n n e t e c k n at av att vinkeln mellan reglerdonets rörelse och horistontalplanet ligger i intervallet 30-60 grader, företrädesvis 45 grader. Arrangemang enligt krav 1,2 eller 3 k ä n n e t ec kn at av att reglerdonet (1 O) och således även lufiporten (30) i pannans vägg har en romboid liknande form. Arrangemang enligt krav 4 k ä n n e t e c k n at av att reglerdonet (10) är utformat som en kolv, och att kolvens ytterkonturer bildar en mot eldstadens inre riktade väggar, vars främre kanter utbildar vassa skrapkanter (19) vilka går i ingrepp mot luftportens väggar och mynningens (30) kanter. Arrangemang enligt krav 5 k ä n n e t e c k n a t av att reglerdonet (1 O) är försett med ett antal kylkanaler, vilka tillåter ett begränsat kylflöde med luft att utbildas genom den främre väggen (17) ochleller mellan reglerdonets och luftportens samverkande väggar även vid av reglerdonet stängd luftport. Arrangemang enligt något av föregående krav k ä n n et e c k n at av att reglerdonets (10) undre begränsningsvägg (13) är åtminstone pà sitt mot eldstaden närbelägna parti väsentligen horisontell, och att luftportens undre vägg (23) ävenledes är horisontellt anordnad, varigenom en luftströmning in i eldstaden i ett horisontalplan utbildas när reglerdonet (10) av servoorganet (9) dras ut från lufiporten (30) för öppning av luftflödet in till eldstaden (4). Arrangemang enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n at av att servoorganet (9) är anordnat att via reglerstång (11) ge reglerdonet en rörelse in i eldstaden (4), där den undre begränsningsväggen (13) på reglerdonets ytterände i den innersta positionen i eldstaden är anordnat under ett honstontalplan innehållande luftportens (30) undre kant (33). 10 9. 10. 514 285 10 Arrangemang enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att reglerdonets nedre mot eldstaden riktade del är delad i två sinsemellan rörliga sektioner, en övre sektion (1 Oa) samt en undre sektion (1 Ob), vilka sektioner är förskjutbara relativt varandra i ettplan anordnat väsentligen parallellt med horisontalplanet Arrangemang enligt något av krav 1-8 k ä n n e t e c k n at av att den undre sektionen (1 Ob) i samband med stängning av luftflöde in i eldstaden, då reglerdonets undre begränsningsvägg gåri samverkan mot luftportens undre kant, via en överföringsmekanism, bibringas en rörelse in i eldstaden (4) i annan riktning, företrädesvis horistontell, än huvudriktningen för reglerdonets reglerrörelse.