SE520040C2 - Förfarande och anordning för att öka kapaciteten hos en pannanläggning - Google Patents

Description

70 75 20 25 30 35 520 040 _2_ strömmar fràn pannans nedre del, är underskott av luft, och således förbränns bränslet inte fullständigt i virvelbäd- den, och i stället förgasas de flyktiga komponenterna. I området ovanför virvelbädden, som kallas fribord, förbränns sedan det förgasade bränslet fullständigt medelst sekundär och tertiär luft, som tillförs ovanför virvelbädden. Vir- velbäddens temperatur är typiskt 700 till 900 grader, och bränslet tillförs genom att det faller ned eller medelst en tryckskruv. Virvelbädden hålls i fluidiserat tillstànd medelst primärluft, som förs in i bädden underifrån, och mängden primärluft är typiskt ca 40% av den totala mängden, som tillförs in i pannan. De àterstàende 60% luft förs in i fribordet ovanför Virvelbädden vid en höjd, som typiskt är 4 till 8 m ovanför virvelbäddens yta. I Virvelbädden förga- sas bränslet, varvid flyktig materia stiger och kommer in i fribordet, där den förbränns medelst lufttillförsel i steg.

Förbränning i virvelbäddspannor kan delas in i fyra zoner pà följande sätt: - Virvelbädden där bränslet förgasas och resterande koks förbränns vid en temperatur om ca 750 till 900 grader.

Virvelbädden hàlls fluidiserad genom inblásning av till- räcklig mängd luft genom bädden medelst ett galler.

- En 3 till 5 meter hög skvalparea ovanför virvelbädden, i vilken ytterligare luft vanligen inte tillförs. I denna area sker inte nägra signifikanta förändringar av gassam- mansättningen, men äterstàende fritt syre i primärluften reagerar med bränslet och alstrar således värme.

- Sekundärluft tillförs i omrâdet ovanför skvalparean, varigenom gaser förbränns och temperaturen stiger. Tempe- raturen i detta område är typiskt 800 till 1.400 grader.

- Den översta zonen, innan de första värmeväxlarna genom- strömmas av avgaserna, omfattar en zon för förbränning, i vilken luftförhàllandet vid förbränningen ökas till ett värde större än l, och medelst ökerskottsluften förbränns gasen och partiklarna. 70 75 20 25 30 35 520 040 _3_ Mängden fluidiserande luft i pannornas ugnar motsvarar i stor utsträckning mängden luft, som används i typiska vir- velbäddsförgasare, och sammansättningen av gasen ovanför virvelbäddens yta och nedanför den sekundära luften motsva- rar således gas, som produceras i speciella förgasare, och vars värmevärde fortfarande är relativt gott när den för- bränns. Detta framgår av en brant temperaturökning efter det att sekundärluft har tillförts.

I cirkulerande virvelbäddspannor cirkulerar fluidiserings- mediet via den övre delen av pannan till en cyklon vid sidan av ugnen, i vilken förbränningsgaserna och fluidise- ringsmediet separeras från varandra. Fluidiseringsmediet återförs till pannans nedre del, och använt bränsle matas till returinloppet. Gaserna leds in i konvektionsdelen efter separering av fasta partiklar. Endast den mängd gas, som krävs av gastätningen, blandas in i strömmen av partik- lar, som återgår till ugnen. Blandningen av bränsle, flui- diseringsmedium och cirkulerande gas är mycket luftfattig, och således förgasas bränslet kraftigt, innan det kommer in i ugnen. I pannor med cirkulerande virvelbädd tillförs förbränningsluften in i ugnen på liknande sätt som i fallet med virvelbäddspannor, dvs genom inbläsning från den nedre delen av ugnen uppåt och genom inlopp till den nedre delen av ugnen. Fasningen av förbränningsluften är nästa uteslu- tande resultatet av dålig horisontell blandning i ugnen. I pannor med cirkulerande virvelbädd blandas bränslet med luft huvudsakligen i vertikalriktningen, och all blandning i horisontalriktningen är långsam, varför det finns synner- ligen luftfattiga områden i närheten av bränsleinloppsstäl- lena, där bränslet förgasas, och förbränningen av bränslet sker medan det rör sig uppåt i ugnen.

Fasningen gör det möjligt att avlägsna gas från ugnens förgasningszon, och använda denna för att öka inloppstempe- raturen hos en gasturbin genom förbränning av den avlägsna- de gasen i gasturbinens förbränningskammare. Eftersom den maximala temperaturen i virvelbäddsugnen är 900°C, skulle 70 15 20 25 30 35 520 040 _4_ gasturbinens effektivitet annars vara dàlig beroende pà avgasernas låga temperatur, och förbränningen av de avlägs- nade gaserna ökar effektiviteten avsevärt genom att in- loppstemperaturen höjs. Denna metod kallas "toppning" och används huvudsakligen i kombinerade kraftverk. I denna metod mäste ugnen trycksättas, så att avgaserna och den avlägsnade gasen kan användas i gasturbinen. Toppning ökar inte ugnens maximala prestationsförmàga, och inget extra bränsle, som motsvarar förbränningsvärdet hos den avlägsna- de gasen, kan tillföras in i ugnen. Toppningsprocesser beskriv tex i EP 340 352 och WO 94/02711.

I oljebrännare och brännare för pulverformiga bränslen sker fasningen i olika steg i brännarens flamma medelst luft- strömmar, som leds till flamman. I väggförbränningsbränna- re, som i dag huvudsakligen används, matas bränslet fràn mitten av en roterande, symmetrisk brännare, och två luft- inloppskanaler är vanligen anordnade kring bränslekanalen eller munstycket. Nära bränsleinloppsstället är flamman mycket luftfattig och reducerande, och kraftig förgasning sker i detta område. Bränslet förbränns fullständigt me- delst sekundär och tertiär luft, som leds in i flamman i etapper. Dessutom kan ytterligare luft föras in i den övre delen av ugnen, om så erfordras.

I sodapannor förbränns svartlut genom att den sprutas in i pannan på lämplig höjd. Svartlutsdropparna torkar och för- bränns delvis medan de faller, och det bildas en glödande kulle pà botten av pannan. Även i en sodapanna förs luft in i faser vid olika höjd, och förbränningen är komplett först efter alla luftspjäll. Den nedre delen av en sodapanna fungerar sàledes enligt samma fasprincip som virvelbädds- pannan.

Syftet med föreliggande uppfinning är att àstadkomma ett förfarande, som kan användas för att öka prestationsförmà- gan hos en panna med fasad funktion, och särskilt kan ande- len elkraft ökas, som den producerar. 70 15 20 25 30 35 520 040 ._5_ Uppfinningen är baserad på principen att gas avlägsnas fràn en luftfattig zon i ugnen genom utsugning i fasad förbrän- ning, varvid gasen sedan förbränns separat i en separat gasturbin eller en separat panna. En mängd ytterligare bränsle, som approximativt motsvarar värmemängden hos den genom utsugning avlägsnade gasen, matas sedan in i ugnen eller pannan för att kompensera för den värmevolym, som avlägsnats ur ugnen.

Närmare bestämt kännetecknas förfarandet enligt uppfinning- en genom vad som anges i kravets 1 kännetecknande del.

Anordningen enligt uppfinningen kännetecknas av vad som anges i kravets 13 kännetecknande del.

Uppfinningen har avsevärda fördelar.

Genom uppfinningen kan produktionskapaciteten hos en be- fintlig kraftanläggning ökas enkelt, i likhet med dess prestationsförmäga för produktion av elektricitet, när brännbar gas, som bildas under det inledande förbrännings- steget av bränsle, avlägsnas genom utsugning, sà att den kan användas för kraftproduktion. Brännbar gas bildas all- tid först under förbränning, vilken gas förbränns fullstän- digt under förutsättning att det finns tillräcklig mängd syre och att temperaturen är tillräckligt hög. Den maximala mängden gas som avlägsnas beror pà bränslet men är av en storleksordning, som motsvarar den mängd gas, som bildas av de flyktiga komponenterna i bränslet. Förändringarna som görs i den tidigare processen är små och avser huvudsakli- gen automation. Man kan även få flera fördelar i form av billigare fjärrvärme, om anläggningen har ett gas- eller oljekärl för förbränning av produktgasen. Förfarandet är lämpligt för att jämna ut förbrukningstoppar i smä kraft- verk, eftersom det ger billig ytterligare energi frán samma kärl, om så erfordras, och det finns inte något behov av att använda dyre bränslen i gas- eller vätskeform. Uppfin- 10 75 20 25 30 35 520 040 _5_ ningen är tillämpbar pà många typer av anläggningar, så länge som förbränningen sker antingen i en panna eller en brännare i tillräckligt många faser.

Systemets funktion och särskilt systemets förgasningsfunk- tion är balanserad genom det faktum att förgasningsproces- sen sker som en sekundär linje i en stor och stabil process och är därför inte känslig för fel, som är fallet med små förgasare där förgasningsprocessen även behöver alstra den värme, som krävs för förgasningen, varigenom kvaliteten hos den producerade gasen lätt blir föremål för kompromisser. I processen enligt uppfinningen erhålls den för förgasning erforderliga värmen medelst förbränningsprocessen, eftersom värme, som avges från zonen för fullständig förbränning nedströms in i virvelbädden, vidmakthàller förgasningen av bränslet.

Gasutsugningen från kärlet reducerar inte kärlets presta- tionsförmåga; i stället kan mer bränsle tillförs i inlopps- arean för primärluft i samma kärl, dvs större mängd bränsle kan förgasas, men endast en gasmängd, som motsvarar vad som tidigare har förbränts, förbränns i den övre delen av ug- nen. Den ytterligare effektiviteten, som uppnås genom för- gasning, är begränsad genom temperaturminskningen i virvel- bädden och det faktum, att suspensionshastigheten eller, i en sodapanna, mängden av den nedersta luften (primärluft) endast kan ökas inom vissa gränser för att inte störa pan- nans funktion. Från en stor panna kan man emellertid erhål- la signifikant ökad bränsleeffektivitet, som kan användas för att ersätta dyrbart gasturbin- eller pannbränsle. Denna ökning av bränsleeffektiviteten kan vara så stor som 20 till 30%.

Rening och kylning av gas under atmosfärstryck, som kommer ut från den icke trycksatta pannan för kompression, är billig, och sålunda är kostnaden måttlig för erforderlig extrutrustning. I cellulosafabriker kan gasen, som produce- 70 75 20 25 30 35 520 040 _'7_ ras av sodapannan, användas för mesaugnen, överhettningsug- nens gasturbin eller en hjälppanna.

Nedan beskrivs uppfinningen mer detaljerat med hänvisningar till ritningarna, i vilka: Fig l visar en utföringsform av uppfinningen; Fig 2 visar en andra utföringsform av uppfinningen; Fig 3 visar en tredje utföringsform av uppfinningen; Fig 4 visar en fjärde utföringsform av uppfinningen; Fig 5 visar en femte utföringsform av uppfinningen; och Fig 6 visar en sjätte utföringsform av uppfinningen.

Uppfinningen grundar sig pà avlägsnande av gas genom utsug- ning under förbränning i faser fràn en area, där flamman har stort luftunderskott och där det bildas gas, varvid gasen förbränns ytterligare genom tillförsel av luft. I en virvelbäddspanna sugs gasen ut fràn en area i pannans 1 ugn 24, där gasens kvalitet är som bäst. Den utsugna gasen renas och komprimeras för att stå under högt tryck, sä att den kan användas tex som gasturbinbränsle. Således skapas en atmosfärstrycksförgasare med mycket enkla medel, och elproduktionseffektiviteten och bränsleeffektiviteten kan ökas effektivt, även i gamla anläggningar.

Uppfinningen kan realiseras tex i samband med virvelbädds- pannor. Det finns luftmunstycken 2 i den nedre delen av ugnen 24 i en virvelbäddspanna l, och luft blàses upp fràn munstyckena in i virvelbädden ovanför munstyckena. Fluidi- seringsmediumet är vanligen sand. Bränsle tillförs genom inloppen 4 och bildar en luftburen bädd tillsammans med fluidiseringsmediet, varvid bränslet och luften blandas effektivt i bädden. Fluidiseringsluftens skall ha tillräck- ligt låg hastighet för att medge att virvelbädden förblir tillräckligt grund. Fluidiseringsluften är också pannans l primärluft, varvid andelen primärluft är ca 40% av den totala mängden luft i pannan, och således är luftmängden otillräcklig för att fullständigt förbränna bränslet. Genom effektiv blandning reagerar emellertid bränslet bra med den IÛ 75 20 25 30 35 520 040 _8_ tillgängliga luftmängden och förgasas effektivt. Förgas- ningens effektivitet ökas genom värme, som utstràlas från den övre delen av pannan.

En skvalparea 9 finns uppströms om virvelbädden 3, och insprutning av fluidiseringsmedium och oförgasade bränsle- partiklar sker upp i skvalparean. Ingen ytterligare luft tillförs i denna area, och därför reagerar bränslet endast med återstoden av det fria syret. Den faktiska förbränning- en av förgasat bränsle sker högre upp i pannan. Uppströms om skvalparean 9 tillförs ytterligare luft in i pannan genom sekundärluftsinlopp 5, varigenom det förgasade bräns- let antänds, och temperaturen i denna bädd uppgår till 800- 1.400°C. Sekundärluft tillförs i en mängd som medför att det totala luftförhållandet stiger till ett värde nära 1, och således förbränns luft nästan fullständigt i denna bädd. Återstoden av luften tillförs i en zon ll för full- ständig förbränning genom tertiärluftsinlopp 6, varigenom förbränning av alla återstående gaser eftersträvas i denna ZOII.

Från zonen 24 för fullständig förbränning stiger förbrän- ningsgaserna in i pannans övre del, som är försedd med de första värmeväxlarna, vilka vanligen består av ångkrets- överhettare 7. Från överhettarna 7 leds förbränningsgaserna till värmeväxlare 8 i konvektionskanalen och därifrån till rening och till en skorsten.

Gas, som används som bränsle i en gasturbin eller en sepa- rat panna, avgår från pannan 1 via utlopp 12, som är anord- nade ovanför virvelbädden. Utloppen kan var placerade på olika sätt, men gasen måste avlägsnas jämnt från pannan för att inte strömmarna i ugnen 24 skall störas för mycket.

Utsugningsmunstyckena är företrädesvis placerade likformigt kring pannans väggar i likhet med lufttillförselmunstycke- nas placering. För att erhàlla den önskade gasen från ugnen 24, och för att inte suga ut fullständigt förbränd gas från områden högre upp i ugnen, som det inte längre är möjlig 70 15 20 25 30 35 520 040 _ 9 _ att förbränna, mäste utsugningsmunstyckena 12 för gas vara placerade nedanför munstyckena 5 för tillförsel av sekun- därluft. Den utsugna gasen innehåller föroreningar och fluidiseringsmedium, som inte kan tillåtas komma in tex i en gasturbin. Gasen renas pà i och för sig känt sätt, Var- vid det första reningssteget åtminstone i en virvelbädds- panna företrädesvis innefattar en cyklon 13 eller annan anordning, som är i stånd att separera grova partiklar.

Föroreningarna i partikelform jämte fluidiseringsmediet, som avskiljs av cyklonen 13, leds tillbaka till virvelbäd- den 3 genom ett inlopp 14.

För användning vid turbiner avslutas reningen medelst en tvätt 16, till vilken gasen leds genom en ledning 15, eller också leds den till värmebeständiga filter. Fördelen med en tvätt 16 är att gasen samtidigt kan kylas i den. Efter tvätten 16 leds gasen in i en kompressor genom en ledning 17, där gasen komprimeras till arbetstryck, och produktga- sen leds till förbränning genom en ledning 20 eller används pà annat sätt. Om gasen förbränns i en extra förbrännings- panna, kan enbart cyklonseparering vara tillfyllest som rening, och komprimering erfordras inte nödvändigtvis.

Kompressorn 18 bringas rotera medelst en separat motor 19, eller också kan kompressorn vara kompresson i gasturbinen, om produktgasen leds direkt in i turbinens insugningsluft.

I lösningen i fig 2 är cyklonen 21 placerad i virvelbädden 3 inuti ugnen 24. Gas sugs in i cyklonen 21 genom en led- ning 22, och luftburet materialet och fasta partiklar av- lägsnas och leds tillbaka till bädden via en ledning 23. I övriga avseenden motsvarar utrustningen beskrivningen ovan.

Fig 3 visar en panna 25 med cirkulerande virvelbädd. I en panna med cirkulerande virvelbädd blàses förbränningsluft in uppàt från pannans 25 botten medelst inlopp 27 vid bot- ten, och medelst sekundärluftsinlopp 26 i den nedre delen av ugnen 24. Luftens strömningshastighet in i ugnen hàlls så hög, att fluidiseringsmediet stiger till den övre delen 70 75 20 25 30 35 520 040 _lo._ av ugnen, där det överförs in i en cyklon 32 tillsammans med förbränningsgaserna. I cyklonen 32 separeras fluidise- ringsmediet från förbränningsgaserna, som leds till konvek- tionspartiet 35, vilket på gängse sätt är utrustat med värmeväxlare 8. Fluidiseringsmediet faller tillbaka ner i den nedre delen av cyklonen 32, varifrån det mats tillbaka till ugnens 24 nedre del och in i zonen vid luftintagen 26.

Bränsle tillförs pannan via en separat bränslematare 29 direkt in zonen vid luftintagen 26 eller in i återström- ningskanalen 34 för fluidiseringsmedium.

Eftersom gaserna, som kommer ut från cyklonen jämte fluidi- seringsmediet, innehåller fullständigt förbrända förbrän- ningsgaser och luft erfordras för luftningen av förgasning- en, vars mängd är så liten att små bränslepartiklar, som har kommit in med fluidiseringsmediet, konsumerar en stor del av syret som erhålls därifrån, varvid en mycket liten mängd syre blandas med bränslet, som matas in i återström- ningskanalen 34 innan det leds till ugnen 24. Blandningen av bränsle, fluidiseringsmedium och cirkulerande gas är således synnerligen luftfattig, och innan det kommer in i ugnen 24 förgasas bränslet kraftigt beroende på värmen i fluidiseringsmediet och de heta förbränningsgaserna. Fas- ningen av bränsle, som tillförs direkt in i ugnen 24, sker nära bränsletillförselplatsen_ I en panna med cirkulerande virvelbädd blandas bränslet med luft huvudsakligen i verti- kalriktningen, och horisontell blandning är dålig, varför det finns synnerligen luftfattiga areor i närheten av bränsletillförselplatserna, och förgasning sker i dessa areor, och fasning och fullständig förbränning av bränsle sker medan bränslet överförs uppåt i ugnen. Således kan förgasat bränsle avlägsnas genom utsugning från den omedel- bara närheten av tillförselmunstyckena 29 på likartat sätt som från återströmningskanalen 34 för fluidiseringsmedium.

I en panna, som använder kolstybb eller olja som bränsle, sker bränslefasning i brännaren och inte i pannarean. I dagens pannor tillämpas den så kallade väggförbränningsme- 70 15 20 25 30 35 520 040 _ll_ toden, varvid brännarna 36 är placerade i pannans väggar, och deras flammor är riktade mot pannans mitt. Förbrän- ningsluften tillförs huvudsakligen genom brännarna i faser.

I en typisk kolbrännare, som visas i fig 4, tillförs bräns- let fràn mitten av brännaren, och en tvådelad luftkanal 38, 39 är anordnad kring den. Oljebrännares uppbyggnad är lik- artad med brännaren i fig 4. Luft, som tillförs med kol- stybben, blandas effektivt med bränslet, och bränslet för- gasas under reducerande betingelser i förgasningsarean 41 nära flammans rot. Ytterligare luft förs in i detta förga- sade bränsle medelst ett inlopp, varigenom det förgasade bränslet antänds och brinner delvis i en area 42, som omger förgasningsarean 41. Återstoden av luften förs till arean som omger flamman medelst inloppet 38, och bränsle för- bränns fullständigt i arean 43.

Gas som bildats av bränslet kan avlägsnas från flammans reducerande område 41 genom utsugning pà liknande sätt som i virvelbäddsbrännare. Ett utsugningsrör 40 är placerat nära brännarens ände sà att det när fram till förgasnings- omràdet 41. Enär strömningen av luft och bränsle är om- sorgsfullt planlagd i moderna fasbrännare, màste utsug- ningsrörets 40 läge och storlek noggrant beräknas för varje typ av brännare, för att brännarens funktion inte skall störas. Utsugningsrör kan placeras i alla brännarna i en panna eller endast i vissa brännare.

I fig 5 visas en sodapanna. Vad gäller dess uppbyggnad gäller, att pannans övre del med värmeväxlare motsvarar i stort sett den övre delen av en virvelbäddspanna eller en panna för pulvriserade bränslen med överhettare och konvek- tionsdelar 35. Svartluten, som används som bränsle i soda- pannan, sprutas in i ugnen 24 via inloppsmunstycken 45, som är placerade runt ugnen. Bränsledropparna torkar och för- bränns medan de faller, och allt oförbränt material samlas i pannans botten och bildar en kulle 48. Grönlut avlägsnas fràn kanterna av kullen 48 via utlopp 49 och àterförs till kokningsprocessen. Luft tillförs processen i tre faser 70 75 20 25 30 35 520 040 _l2_ genom inloppen 44, 46 och 47. Vid de första luftinloppen 47 är blandningen av svartlut och luft synnerligen luftfattig, varför svartluten endast förgasas i detta område. Således kan brännbar gas sugas ut ur ugnen nedanför de nedersta luftinloppen 47 eller ungefär vid dessa inlopp. Gas sugs ut genom ett rör 50 och rengörs för användning medelst en rengöringsenhet 51. Med hjälp av uppfinningen kan vätskebe- handlingskapaciteten hos en dyrbar panna ökas på ett syn- nerligen ekonomiskt sätt. Sodapannor är mycket dyrbara varför de dimensioneras så att de blir så små som möjligt, och därigenom finns det ett klart behov av ytterligare kapacitet.

Värmevärdet hos gasen, som erhålls med det ovan beskrivna förfarandet, är relativt lågt eftersom den innehåller mas- sor av inerta komponenter, tex kväve och vatten. Gasens värmevärde kan ökas genom att man minskar andelen kväve och/eller vatten i gasen. I den metod som visas i fig 6 anrikas gasen genom att kvävehalten minskas. Detta uppnås genom att ugnen delas partiellt medelst en vägg 52 i två utrymmen, och extra bränsle tillförs in i ett av utrymmena.

Det utrymme, i vilket det extra bränslet tillförs, är mind- re än återstoden av ugnsutrymmet, varigenom det kommer mindre luft från bädden in i detta utrymme. Eftersom mäng- den luft i förhållande till bränsle är mindre i det utrym- me, i vilket extra bränsle tillförs, är värmevärdet högre hos gasen i detta utrymme än hos gasen i det angränsande utrymmet. Luftmängden, som kommer från bädden in i ugnens avskilda utrymmen, kan bestämmas genom de areor (x, y), som dessa utrymmen upptar ovanför bädden 3.

Det förgasade, extra bränslet avlägsnas från ugnen så högt upp som möjligt, eftersom flammorna i den ovanförliggande huvudförbränningszonen strålar energi nedåt, och även för att en del anhopningar av bäddmaterial far högt upp i ug- nen. Energin från huvudförbränningszonen ökar energin i överdelen av det mindre förgasningsutrymmet och underlättar sönderdelning av tjäror i bränslet. 70 75 20 25 30 520 040 _13_ Utöver vad som nämnts ovan finns det ääven andra utförings- former av uppfinningen.

Utöver i en gasturbin kan den utsugna produktgasen förbrän- nas i en hjälppanna, en mesaugn eller annan panna, när det behövs ytterligare energi genom förbränning av gas. Ett sätt att utnyttja gasen kan vara cementering, som utförs inom maskintekniksindustrin och stàlindustrin. I denna metod exponeras stàl vi förhöjd temperatur för en reduce- rande gas innehållande mycket kolmonoxid, varigenom kol diffunderar pà ytan av stàlet, och kolet ökar avsevärt stålets hårdhet under snabb kylning av stàlet genom en martensitreaktion. I detta fall placeras cementeringsugnen precis intill cyklonen i produktionslinjen, varvid cyklonen först kan efterföljas av normal förbränning eller rening och komprimering till högt tryck. Metoden kan införas för att minska bränslekostnader inom maskintekniksindustrin.

Förfarandet enligt uppfinningen är särskilt lämpat för gamla pannor men det kan även med fördel användas i nya pannor, varigenom man uppnår större effektivitet än vad som annars uppnàs med en panna av viss storlek. Komponenterna, som har att göra med användning av gas och förbränning av fast material, kan givetvis väljas friare i nya pannor än i redan befintliga pannor, eftersom aggregatet fràn början kan konstrueras för att fungera pà visst sätt. Metoden kan tillämpas i samband med en ytterligare brännare eller en initieringsbrännare och för fuktigt bränsle, om bränslet torkas före förbränningen för att förbättra gasens kvali- tet.

Claims (23)

70 75 20 25 30 35 520 040 _14- Patentkrav

1. l. Förfarande för ökning av kapaciteten hos en pannanlägg- ning, som innefattar stegen: - tillför luft och bränsle in i en ugn (24); - tillför luft in i bränslet under en första fas i mindre mängd än vad som erfordras för fullständig förbränning av till tillförda bränslemängden, varigenom bränslet förga- SaS; - tillför luft in i bränslet vid åtminstone en senare fas för antändning och förbränning av det förgasade bränslet; - bibeháll trycket i ugnen vid väsentligen omgivningstryck, kännetecknat av: - avlägsna gas, som bildas av bränslet, fràn blandningen av bränsle och luft fràn en reducerande, luftfattig zon in- nan ytterligare luft blandas in i blandningen, och - använd den fràn ugnen avlägsnade gasen i en anordning, som är àtskild från pannprocessen.

2. Förfarande enligt kravet l, kännetecknat av, att en ytterligare bränslemängd tillförs, som approximativt mot- svarar värmemängden hos gas som avlägsnats genom utsugning, in i ugnen eller pannan för att kompensera den värmevolym som avlägsnats ur ugnen.

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat av, att den genom utsugning avlägsnade gasen renas och används som gasturbinbränsle. att

4. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat av, den genom utsugning avlägsnade gasen förbränns i en separat panna. att

5. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat av, den genom utsugning avlägsnade gasen förbränns i en mesa- ugn. 70 15 20 25 30 35 520 040 ._15_

6. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid pan- nan är en virvelbäddspanna, och förfarandet innefattar stegen: - tillför luft och bränsle in i den nedre delen av förbrän- ningskammaren; - tillför mindre luft in i ugnen under en första fas vid en första luftinloppsnivà, än vad som fordras för fullstän- dig förbränning av den tillförda bränslemängden, varvid bränslet förgasas; och - tillför luft in i ugnen under åtminstone en senare fas vid en andra luftinloppsnivä ovanför bränsleinloppsnivàn och den första luftinloppsnivån, kännetecknat av, att gasen, som bildas av bränslet från förbränningskammaren, avlägsnas genom utsugning nedanför den andra luftinloppsnivån och i området vid virvelbädden.

7. Förfarande enligt kravet 1, varvid pannan är en sodapan- na, kännetecknat av, att gasen avlägsnas genom utsugning från ett område mellan den andra luftinloppsnivån (46) och den plats (49), där grönlut avlägsnas.

8. Förfarande enligt kravet 1, varvid pannan är en panna med cirkulerande virvelbädd, kännetecknat av, att gas av- lägsnas genom utsugning från förbränningskammaren (24) från ett reducerande omrâde i närheten av bränsleinloppsplatsen (29).

9. Förfarande enligt kravet 1, varvid pannan är en panna med cirkulerande virvelbädd, där det cirkulerande bädd- materialet återförs till förbränningskammaren (24) genom en returledning (34), kännetecknat av, att bränsle tillförs in i returledningen (34), och gas avlägsnas genom utsugning från området mellan en bränsleinloppsplats (30) och ugnen (24).

10. Förfarande enligt kravet 1, varvid pannan är en panna för pulverformigt bränsle eller ett oljekärl med fasad 10 75 20 25 30 35 520 040 _16- brännare, kännetecknat av, att gas avlägsnas från brännar- flammans reducerande omràde.

11. ll. Förfarande enligt kravet l, varvid åtminstone en initi- erande brännare eller ytterligare brännare används i pan- nan, kännetecknat av, att gasen avlägsnas genom utsugning frän det reducerande området i flamman hos den initierande eller ytterligare brännaren.

12. Förfarande enligt nàgot av föregående krav, känneteck- nat av, att fuktigt bränsle används i pannan, som torkas innan det förbränns för att förbättra kvaliteten hos den gas, som avlägsnas genom utsugning.

13. Anordning för att öka kapaciteten hos en pannanlägg- ning, varvid anordningen innefattar: - en panna (1) med en ugn (24); - organ (4) för att tillföra bränsle in i förbränningskam- maren och för förbränning av bränslet; - organ (2) för att blanda luft in i bränslet, som tillförs in i ugnen (24) under en första fas för förgasning av bränslet; och 6) för tillförsel av luft in i blandningen av luft och bränsle under åtminstone en - åtminstone ett andra organ (5, senare fas för antändning och förbränning av bränslet, kännetecknad av: - àtminstone ett organ för att avlägsna gas frän det redu- cerande omràdet bortom bränsleinloppsstället innan luft blandas in i bränslet under den andra fasen; och - åtminstone en från pannprocessen avskild anordning, som är i stånd att använda det avlägsnade bränslet.

14. Anordning enligt kravet 13, som innefattar: - en virvelbäddspanna (l) med en ugn (24); - organ (4) för att tillföra bränsle in i ugnen (24); - organ (2) för att tillföra luft in i ugnen (24) under en första fas; och 70 75 20 25 30 35 520 040 _17- - åtminstone ett organ (5, 6) ovanför det första lufttill- förselorganet (2) för att tillföra luft in i ugnen (24) under åtminstone en efterföljande fas, kännetecknad av åtminstone ett utlopp, som är placerat nedanför nämnda lufttillförselorgan (5), för att avlägsna gas från ugnen (24) genom utsugning.

15. Anordning enligt kravet 14, kännetecknad av, att utsug- ningsutloppen (12) för gas är placerade i virvelbädden (3).

16. Anordning enligt kravet 15, kännetecknad av en cyklon (21), som är anordnad inuti ugnen (24), och som är ansluten till utsugningsutloppen (22) för gas.

17. Anordning enligt kravet 13, kännetecknad av en cyklon (13), som är anordnad utanför förbränningskammaren (24), samt en tvättenhet (16) för rening av gasen, som avlägsnas från förbränningskammaren (24) genom utsugning.

18. Anordning enligt kravet 13, varvid pannan är en soda- panna, kännetecknad av åtminstone ett utlopp (5) för att avlägsna gas genom utsugning från området mellan det andra lufttillförselstället (46) och utmatningsstället (49) för grönlut.

19. Anordning enligt kravet 13, varvid pannan är en panna med cirkulerande virvelbädd, kännetecknad av åtminstone ett utlopp för att avlägsna gas från förbränningskammaren (24) genom utsugning från det reducerande området i närheten av bränsletillförselstället (29).

20. Anordning enligt kravet 13, varvid pannan är en panna med cirkulerande virvelbädd, som innefattar en returledning (34) för att återföra cirkulerande bäddmaterial in i för- bränningskammaren (24), kännetecknad av organ (30) för tillförsel av bränsle in i returledningen (34) och för att avlägsna gas genom utsugning från området mellan bränsle- tillförselstället (39) och förbränningskammaren (24). 10 75 520 040 _l8_

21. Anordning enligt kravet 13, varvid pannan är en panna för pulverformigt kol eller ett oljekärl, som använder en fasad brännare (36), kännetecknad av organ (40) för att avlägsna gas genom utsugning fràn det reducerande området i brännarens (36) flamma.

22. Anordning enligt kravet 13, varvid pannan innefattar åtminstone en antändningspanna eller ytterligare panna, kännetecknad av organ som avlägsnar gas genom utsugning från det reducerande området i den ytterligare pannan eller antändningspannan.

23. Anordning enligt något av kraven 13-22, kännetecknad av en vägg (52), som partiellt avdelar ugnen i tvä utrymmen med olika volym, samt organ för att tillföra extra bränsle in i ett av utrymmena.