SE524993C2 - Anordning vid automatisk eldning av fast bränsle samt system för en fastbränslepanna innefattande nämnda anordning - Google Patents

Description

25 30 35 524 993 2 Pl728 f . - . .o successiv övergång till automatisk eldning kunnat göras. I SE 514 133 visas ett exempel på en horisontalmatad förbränningsanordning med manuell tändning och är en av sökanden patenterad förbränningsanordning. Uppstarten av denna anordning kräver att anordningen lossas från sin infästning på pannans front varefter den kan svängas ut från pannan. Därefter öses en bestämd mängd bränsle in i förbränningskarnmaren och antändning görs manuellt, ofta med hjälp av tändvätska eller tändpapper. Därefter svängs förbränningsanordningen tillbaka till sitt läge mot pannans front och sätts fast.

Under uppstarten arbetar anordningen efter ett program som kan ta cirka tjugo minuter i anspråk och därefter övergår brännaren till ett första verkansläge. Om uppstarten misslyckas indikerar kontrollpanelen detta och proceduren får upprepas.

Det har varit en strävan att även söka automatisera uppstarten av dessa törbrärmingsanordningar. Iden svenska patentansökan SE 9601326-3 visas ett exempel på en horisontalmantad förbränningsanordning där inmatningsröret (20) till förbränningskarrirnaren omges av ett elektriskt tändningselement (24) som syftar till att antända bränslet genom indirekt uppvärmning via inmatningsröret. Det anges även att andra icke elektriska typer av tändningselement vars uppvärmningseffekt grundar sig på förbränning av gaser eller vätskor kan användas och att dessa då skulle kunna verka direkt på bränslet. Det anges dock inte närmare hur dessa skulle anordnas.

Vid uppstart av denna anordning anges att en mängd bränsle matas in i inmatningsröret 20 varefter tändningselementet 24 aktiveras för att värma upp ledningspartiet 21 vilket indirekt leder till att bränslet uppvärms och eventuellt antänds. Alternativt sker antändningen först då förbränningsluft tillförs genom primärluftsöppningarna 6. Ett tändningsförfarande enligt detta arrangemang medför flera nackdelar. Under uppvärmningsfasen kommer bränslet att avge brärmbara gaser vilka i sig utgör en allvarlig explosionsrisk, där risk för personskador föreligger. En ytterligare nackdel utgörs av den milj öbelastning som dessa brännbara gaser orsakar.

I SE 9703478-9 visas ett annat exempel på en anordning där man sökt automatisera uppstarten. En övermatad förbränningsanordning har försetts med ett glödstift (9) i den bakre gaveln (8) av ett fallschakt/nedfallsrör (7) nära brännkammarens (4) botten.

Problem med denna anordning har bestått i sotbildning på glödstiftet vilket resulterat i försämrad eller dålig effekt. Vidare har det varit problem med att erhålla tillräckligt god kontakt mellan glödstiftet och bränslet vilket också resulterat i försämrad värmeöverföring. Denna törbränningsanordning har inte haft någon stor kommersiell framgång. 10 15 20 25 30 35 524 993 a 3 Pl728 En arman metod för att automatisera tändningen kan ses i en anordning som tillhandahålls av sökande sj älv, en J anfire-brärmare av typen Flex-a. Denna förbrärmingsanordning vilken är övermatad har en el-spiral monterad i anslutning till brärmarkoppen. Vid uppstart matas en mängd bränsle fram i brännarkoppen varefter el- spiralen slås till och en fläkt börjar blåsa en luftström förbi el-spiralen in mot bränslet.

Efterhand som el-spiralen blir varmare kommer den förbipasserande luften att erhålla en allt högre temperatur vilket till slut resulterar i att bränslet antänds. Denna metod att antända bränslet är även använt vid underrnatade förbrärmingsanordningar men då är el- spiralen som regel placerad i brännarkoppens överkant. Metoden medför oönskade utsläpp av oförbrända gaser under uppstartsförloppet.

KORT BESKRIVNING AV UPPFGEN Ändamålet med uppfinningen är att erbjuda en inmatningsanordning för frammatning av fasta bränslen, exempelvis pellets eller träflis, till en förbränningsanordning där imnatningsanordningen erbjuder en helautomatiserad antändning av bränslet samtidigt som nackdelarna i de ovan nämnda anordningama undviks.

Ytterligare ett ändamål är att erbjuda en inmatningsanordning som medger en helautomatisk antändning av bränslet vid kortvariga driftstopp som orsakats av till exempel ett strömavbrott där det idag fordras en manuell initiering och övervakning av uppstartsförloppet. Ännu ett ändamål är att erbjuda en inmatningsanordning som medger att förbränningsanordningen kan nyttjas effektivt under perioder med lågt effektbehov, till exempel under sommannånadema. Ännu ett ändamål är att kunna erbjuda en inmatningsanordning som är enkel att ansluta till en fórbränningsanordning, och i synnerhet till en horisontalmatad förbränningsanordning med en roterande brännkamrnare.

Detta uppnås med en inmatningsanordning för framrnatning av ett fast bränsle, exempelvis pellets, träflis eller armat granulärt material, till en förbränningsanordníng i vilken förbränning av det frammatade bränslet äger rum, där inmatningsanordningen innefattar ett första inmatningsrör, vilket är anordnat att operativt förbindas med en distributionsanordning för transport av närrmda fasta bränsle från ett bränsleförråd till inmatningsanordningen samt är anordnat att operativt förbindas med nänmda 10 15 20 25 30 35 524 993 4 P1728 o o v . nu n törbränningsanordning, via en utmatningsände hos det första inmatningsröret, en imnatningsspiral, roterbart anordnad invändigt det första inmatningsröret för frammatning av det fasta bränslet till förbränningsanordningen. lnmatningsanordningen kärmetecknas av att inmatningsspiralen är anordnad omkring en antändningsanordning med vars hjälp det fasta bränslet kan antändas.

Enligt en ytterligare aspekt av uppfinningen är antändningsanordningen anordnad att värmas upp och antända det fasta bränslet vid en direkt kontakt med bränslet vilket bidrar till en effektivare antändning än om indirekt kontakt används.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen minskas risken för att så kallad bakbrand uppstår genom att inmatningsspiralen och antändningsanordningen sträcker sig utanför utmatningsänden hos det första inmatningsröret samt att antändningsanordningen är anordnad att antända bränslet utanför denna utmatningsände. Närmare bestämt kommer antändningsanordningen att sträcka sig in i ett andra inmatningsrör hos den törbränningsanordning som imnatningsanordningen är ansluten till och antända bränslet inuti detta.

Enligt ytterligare en annan aspekt av uppfinningen bidrar utformningen till att minska uppkomsten av sotbeläggningar på antändningsanordningen för att bibehålla en god värmeöverföring till bränslet vilket uppnås genom att antändningsanordningen är väsentligen centralt belägen i det första inmatningsröret i en position som i huvudsak sammanfaller med dess centrumaxel.

Vidare är inmatningsanordningen utformad för att minimera slitaget på antändningsanordningen vilket förlänger livslängden på anordningen genom att antändningsanordningen är anordnad att rotera tillsammans med imnatningsspiralen.

Anordningen enligt uppfinningen har vidare en konstruktion som medger ett kompakt utförande genom att inmatningsspiralen är kämfri vilket möjliggör en placering av antändningsanordningen centralt invändigt inmatningsspiralen. Med kämfri avses att inmatningsspiralen i fysisk bemärkelse saknar centrumaxel. Genom att antändningsanordningen innefattar en elpatron av standardtyp kan kostnaden hållas IICIC.

Inmatningsanordningen har vidare den fördelen att den kan anslutas till både horisontalmatade eller undermatade förbränningsanordningar. 10 15 20 25 30 35 524 993 i 5 P1728 ø ø a n ua KORT FIGURBESKRJVNING Uppfinningen kommer i det följ ande att beskrivas mer i detalj med hänvisning till de bifogade ritningsfigurerna, i vilka: Fig. la visar en perspektivvy över inmatningsanordningen, Fig. lb visar ett längdsnitt över inmatningsanordningen, F ig. lc visar ett längdsnitt av en fóredragen utföringsform där inmatningsanordningen är ansluten till en horisontalmatad förbränningsanordning Fig. 2 visari detalj innanmätet i inmatningsanordningen Fig. 3 visar en alternativ utföringsform där inrnatningsanordningen är ansluten till en underrnatad brännare DETALJERAD F IGURBESKRIVNING I F ig. la visas inrnatningsanordningen i ett perspektiv. Inmatningsanordningen innefattar ett första inmatningsrör 3, en inmatningsspiral 8, en antändningsanordning 9.

Det första inmatningsröret 3 är sammankopplat med ett uppåtriktat anslutningsrör ll för inkommande bränsle till anordningen via en transportanordning 5 från ett bränsleförråd 6. I anslutningsröret ll kan instrument för nivå- samt temperaturavkänning monteras och för detta finns i detta utförande två hål 2la, 2lb, upptagna i rörväggen. I figuren ses också en konventionell snäckväxelmotor 7 för drivning av inmatningsspiralen 8 samt ett släpringsdon 22 för elöverföring till antändningsanordningen 9. Utöver dessa delar innefattar givetvis inmatningsanordningen en mängd anordningar för upphängriing, lagring, tätning, transmission och andra funktioner vilka är av vikt för att få anordningen att fungera. Dessa är i sig redan kända för fackmannen och utgör inga väsentliga särdrag för uppfinningen varför de inte heller kommer att beskrivas.

I Fig. lb visas ett längdsnitt över en inmatningsanordning l enligt uppfinningen.

Inmatningsanordningen l lämpar sig särskilt väl för frarnrnatriing av granulärt bränsle till horisontalrnatade och underrnatade förbränningsanordningar. Inmatnings- anordningen 1 är därför anordnad att mata in bränsle till förbränningsanordningen och bränslet kan således inte rasa in i förbrärmingsanordningen av egentyngd då det lärnnar framrnatningsanordningen 5 vilket visas i bild la. Lämpligen är inmatningsanordningen l orienterad så att inmatningen av bränslet till förbränningsanordningen sker i ett plan som är väsentligen horisontellt men det är också tänkbart att orientera anordningen så att inmatningen skeri svagt motlut, vilket innebär att det första inmatningsröret 3 är anordnat längs en horisontell eller svagt stigande centrumaxel. 10 15 20 25 30 35 524 993 6 o n « n no Pl728 I ett fördelaktigt utförande innefattar en uppfinningsenlig inmatningsanordning 1 ett första inrnatningsrör 3 vilket har ett väsentligen cirkulärt tvärsnitt. I imnatningsrörets 3 främre ände, d.v.s. den ände som är avsedd att anslutas till förbrärmingsanordningen, är öppen och försedd med en fläns 17 och den bakre änden är försedd med en gavelvägg 12. Vidare är inmatningsröret 3 försett med en stos som bildar ett inloppshål 16för bränslet till vilket ett uppåtriktat anslutningsrör ll kan anslutas. Stosen är lämpligen placerad i rörväggens ovansida och väsentligen symmetriskt i förhållande till rörets centrumaxel. Det frammatade bränslet kan härigenom rasa ner i inmatr1ingsröret3 av sin egentyngd.

Anslutningsröret ll är i sin övre ände avsett att anslutas till ett nedfallsrör 5a vilket utgör del av en transportanordning 5 som transporterar bränslet från ett bränsleförråd 6.

Nedfallsröret kan bestå av ett rör eller en slang. Transportanordningen är inte väsentlig för uppfinningstaiiken utan kan utgöras av någon av de på marknaden förekommande anordningarna. På känt vis kan bränslet matas fram till nedfallsröret av till exempel en konventionell transportskruv som i sin ena ände är förbunden med bränsleförrådet och i sin andra ände är förbunden med nedfallsröret. Maflex 90/75 från det svenska företaget MAFA i Ängelholm utgör ett exempel på en sådan transportanordning.

Den främre änden av inmatningsanordningens inmatningsrör 3 är som tidigare nämnts avsedd att anslutas mot förbränningsanordningen 2 och för detta är flänsen 17 utformad så att en tät anslutning mot förbrärmingsanordningen 2 erhålls. I den föredragna utföringsformen är flänsen 17 ansluten mot ett hölje i en bakre gaveln på förbränningsanordningen vilket visas i figur lc.

Den bakre gavelväggen 12 är försedd med ett centralt beläget hål 13 genom vilket en drivaxel 14 löper. Drivaxeln 14 har en utsträckning i axiell led så att merparten av drivaxeln är belägen utanför det första inmatningsrörets 3 bakre gavelvägg 12, och till denna del är lagringar och drivanordningar lokaliserade. Strax innanför gavelväggen 12 d.v.s. inuti inmatningsröret 3, i drivaxelns 14 främre ände innefattar drivaxeln 14 ett fäste för en roterbart anordnad inmatningsspiral 8 med vars hjälp det inmatade bränslet matas fram till en förbränningskamrnare 23 i förbränningsanordningen 2. I en föredragen utföringsforrn är inmatningsspiralen 8 kämfri. Den främre änden av drivaxeln 14 utgör även fäste för antändningsanordningen 9 vilket visas mer i detalj i figur 2. 10 15 20 25 30 35 m 524 993 7 ø ø v ø nu n I figur 1c visas hur inmatningsanordningen 1 är ansluten till en horisontalmatad förbränningsanordning 2 som i huvudsak överensstämmer med en törbränningsanordning av det slag som beskrivs i SE 514 133 vilken är en av sökanden patenterad förbränningsanordning. En annan av sökanden patentsökt törbrärmingsanordning visas i den svenska patentansökan nr. 9700793-4 och är ytterligare ett exempel på en förbränningsanordning som särskilt lämpar sig för att användas tillsammans med inmatningsanordningen enligt uppfinningen. Dessa båda förbränningsanordningar uppvisar de gemensamma särdragen att de innefattar en roterbar reaktortrurnma 23 som bildar huvudbrännkammare och i vars bakre del finns en inre, mindre trumma 10, som har perforerad mantel och är koaxiell med reaktortrumman 23. Bränslet är anordnat att inmatas i den inre, mindre trurnman 10 och från denna till den omgivande reaktortrumman 23. Den mindre trumman 10 är anordnad att kunna rotera med den större reaktortrumman 23 omkring dennas centrumaxel.

Genom den temperaturgradient som uppstår i förbränningskamrnaren fås en förslitning till följd av oxidation av materialet som varierar över reaktortrumrnans axiella utsträckning. I hittills kända konstruktioner där reaktortrummans inre vägg 23A tillverkats av en perforerad plåt som formats till en cylindrisk trurnma, har hela trurnrnan varit tvungen att bytas, alternativt reparerats genom påsvetsning av ett nytt trumparti, då materialet nått en viss förslitningsgrad. l figuren visas en utvecklad variant av en förbränningsanordning 2 där en inre vägg 23A hos reaktortrumman 23 innefattar tre cirkulärcylindriska väggsektioner 33. Fackmannen inser att reaktortrumman 23 givetvis kan utformas med ett icke cirkulärt tvärsnitt. Reaktortrumman kan exempelvis utformas med ett hexagonalt eller oktagonalt tvärsnitt. Dessa väggsektioner är anordnade att kunna byta plats med varandra varvid den fördelen uppnås att reaktortrummans livslängd ökas. Altemativt sker ett successivt utbyte av den väggsektion som har störst förslitningsgrad varvid den med näst störst förslitningsgrad tar dess plats o.s.v. Den nya väggsektionen placeras i den position där tidigare den minst slitna väggsektionen satt.

Väggsektionerna 33 är i ett fördelaktigt utförande tillverkade i ett eldfast gjutstål eller keramiskt material vilket ger tillverkningsmässiga fördelar genom att tillverkningen blir billigare. Gjutning medger även en större flexibilitet vad avser utformningen av reaktortrurnman vilket resulterat i att förbränningsanordningen 2 erhåller förbättrade egenskaper ur förbränningshänseende. 10 15 20 25 30 35 524 993 s P1728 | . | n en Vid montering av inmatningsanordningen 1 till förbränningsanordningen 2 förs inmatningsspiralen 8 in i ett andra inmatningsrör 3a som löper genom förbränningsanordningens gavel, från utsidan av förbränningsanordningen och in till reaktortrurnman 23. Inrnatningsspiralens 8 axiella utsträckning anpassas i beroende av utsträckningen hos det andra inmatningsröret 3a och företrädesvis görs inmatningsspiralen 8 så lång att den når in till inmatningsrörets 3a mynning 20 i den bakre gavelväggen 31 i reaktortrumman 23.

Det andra inmatningsröret 3a löper genom förbränningsanordningens hölje 18 och gavelvägg 19 och är anordnat att sticka ut ett kort stycke utanför höljet 18.

Inmatningsanordningens inmatningsrör, dvs. det första inmatningsröret 3, är anordnat att tätt omsluta den del av det andra inmatningsröret 3a hos förbrärmingsanordningen som sticker ut utanför höljet 18 så att rören kommer att gå omlott. Den sträcka som det andra inmatningsröret 3a tillåts sticka ut utanför höljet 18 görs dock inte längre än att sträckan som rören löper omlott inte överstiger längden av det främre partiet av inrnatningsanordningens inmatningsrör 3, dvs. partiet framför stosen vid inloppshålet 16. Genom att flänsen 17 skruvas fast i höljet 18 kan inmatningsanordningen 1 fästas vid förbrärmingsanordningen 2.

Det andra inmatningsrörets 3a centrumaxel skall lämpligen sammanfalla med förbrärmingsanordningens 2 rotatíonsaxel varigenom det inmatade bränslet kommer att matas in i centrum av den inre, bakre trumman 10 hos förbränningsanordningen 2.

Vidare är det lämpligt att imnatningsspiralen 8 är anordnad att rotera runt en rotations- axel som i huvudsak sammanfaller med inmatningsrörets centrumaxel. Härigenom kan uppnås de specifika fördelar ur förbränningshänseende som karaktäriserar de båda förbränningsanordningama, vilka fördelar finns beskrivna i de två ovan angivna patentskriftema.

I fig. 2 visas en sidovy av antändningsanordningen 9 och inmatningsspiralen 8 samt drivaxeln 14 och en patronhållare 24 i tvärsnitt. Drivaxeln 14 utgörs av en cylindrisk stång som är indelad i två sektioner, en bakre sektion lokaliserad utanför det första inrnatningsrörets 3 bakre gavelvägg 12 och en främre sektion lokaliserad inuti inmatningsröret 3 i inmatningsrörets bakre del, vilket fiamgår av fig. lb. Till drivaxelns 14 bakre sektion är drift och lagringar lokaliserade och denna sektion, vilken utgörs av ungefär hälfien av drivaxelns totala längd, är försedd med ett i axiell led centralt beläget genomgående hål 25 genom vilket elektriska ledningar 26 kan löpa. Den främre sektionen utgör fäste för en patronhållare 24 och har formen av ett cylindriskt rör med 10 l5 20 25 30 35 524 99s § 9 Pl728 en svagt konisk insida så att rörväggens tjocklek avtar i riktning mot drivaxelns främre ände.

Patronhållaren 24 har formen av en cylindrisk stång vars bakre ände är anordnad att föras in i drivaxelns främre rörformade ände. Patronhållaren 24 har ett i axiell led genomgående hål där de elektriska ledningarna 26 till antändníngsanordningen 9 kan löpa. Antändningsanordningen 9 bakre ände är anordnad att föras in i hålet i patronhâllarens 24 främre ände I cylinderväggen som omsluter antändningsanordningen 9 bakre ände finns två ortogonala slitsar i axiell led vilka kan klämmas ihop med hjälp av bultförband (ej visat). På detta sätt kan hålets diameter varieras för att hålla fast antändningsanordningen 9.

Patronhållaren 24 förankras i drivaxeln 14 med en genomgående bult 28. Den till btrlten kopplade muttem 29 är anordnad att låsas i rotationsriktningen genom att drivaxelns 14 rörvägg uppvisar ett hål vari muttem kan törsänkas. Muttem 29 utgör även ett fäste för inmatningsspiralen 8 och är för detta ändamål försedd med ett tvärriktat hål 30. Vid fastsättning av inmatningsspiralen 8 i muttem 29 placeras den kärnfria inmatningsspiralens 8 bakre ände omkring drivaxeln 14 och patronhållaren 24 så att inmatningsspiralen 8 omsluter drivaxeln 14 och patronhållaren 24 under 1-2 omslutningsvarv. inmatningsspiralens inre ände träs genom hålet 30 ett kort stycke, lämpligen ett fiärdedels till ett halvt omslutningsvarv, och låses fast underifrån av bulten 28.

Antändningsanordningen är utformad så att den har en utsträckning i längdled som åtminstone överstiger dess utsträckning i tvärled vilket medför en förbättrad funktionalitet då bränslet är i direktkontakt med antändningsanordningen under en längre tid än i idag kända anordningar. Företrädesvis har antändningsanordningen 9 en utsträckning (LL) i längdled som åtminstone överstiger dess utsträckning (LT) i tvärled så att SOLT > LL > LT, och företrädesvis är LL > 2 >< LT och än mer föredraget är LL > 10 >< LT.

Ur en aspekt av uppfinningen önskar man åstadkomma en nötning mot antändnings- anordningens 9 yta då det visat sig att denna nötning bidrar till att hålla ytan ren från beläggningar av sot eller andra partiklar som har en negativ inverkan på värmeövertöringen från antändningsanordrringen 9 till bränslet. Ett sätt att åstadkomma denna nötning skulle kunna vara genom att låta inmatningsspiralen 8 rotera omkring antändningsanordningen 9. Det har emellertid visat sig att denna nötning åstadkoms 10 15 20 25 30 35 524 993 M P1728 ~ a o o co n tillräckligt effektivt av bränslets axiella rörelse under framrnatningen till förbrärmingsanordningen 2. En ytterligare nötning orsakad av imnatmngsspiralen 8 skulle medföra ett onödigt slitage på antändningsanordningens 9 yta vilket skulle kunna inverka negativt på dess livslängd. I en föredragen utföringsforrn är därför antändningsanordningen 9 anordnad att rotera tillsamman med inmatningsspiralen 8 varigenom nötningen till följd av rotation av antändningsanordningen 9 kan minimeras då den relativa rörelsen mellan antändningsanordningen 9 och omkringliggande inmatningsspiral 8 minimeras.

Fig. 3 visar en sidovy av en alternativ utföringsforrn där inmatningsanordningen l är ansluten till en underrnatad förbränningsanordning 27. Det första inmatningsrörets 3 fläns 17 är förbunden med en motsvarande fläns l7b hos det andra inloppsröret 3a till förbränningsanordningen 27. Lämpligen har inmatriingsslfmaven 8 en axiell utsträckning som medger att bränsledosema matas ända in till förbränningskarmnaren 23, här formad som en kopp, där det andra inmatningsrörets (3a) mynning 20 är lokaliserad i anslutning till förbränningskarrnnarens 23 bottenparti.

F UNKTIONSBESKRIVNING Med en uppfinningsenlig inmatningsanordníng kan uppstart av förbränningsanordningen l ske automatiskt utan manuell insats då anordningen ska startas till exempel efter ett planerat driftstopp, efter ett oplanerat driftstopp till följd av exempelvis ett strömavbrott samt vid on/off-reglering under den varmare årstiden då effektuttaget är lägre. Innan uppstartsförfarandet initieras är det en fördel att kontrollera att allt bränsle från det föregående förbränningstillfället är utbränt så att inget bränsle ligger och pyr i förbränningsanordningen. Detta görs enklast genom att avläsa temperaturen i pannan och eventuellt även syrgashalten i rökgaskanalen på de instrument dvs. temperaturgivare och lambdasond, som normalt finns monterade i parman. Detta görs för att inte riskera en antändning av brännbara gaser som kan finnas i pannan om brandhärden inte är helt utslocknad.

Styrsystemet är programmerat för att larma om inte rätt betingelser föreligger för en uppstart med aktiverad antändningsanordning 9. Styrsystemet kan även vara programmerat för en uppstart utan att antändningsanordningen 9 aktiveras varvid kvarvarande glödande bränsle används för antändning. Alternativt, om inte tillräcklig glöd finns i förbränningsanordningen 2, kommer Styrsystemet att säkerställa att bränslet slocknar och pannan vädras ut. 10 15 20 25 30 35 524 993 t H Pl728 Vid on/off-reglering krävs av naturliga skäl inte denna manuella insats eftersom förbränningsanordningen är programrnerad för att helt automatiskt tända upp och släcka ner förbränningsutrustningen vid reglering inom till exempel ett visst temperaturintervall.

Inmatningsanordningen 1 och förbränningsanordningen 2 är kopplade till ett styr- och reglersystem vilket är programmerat för en helt automatiskt drift av anordningarna. Det som beskrivs här nedan beträffande antändningsförfarande och övergång till kontinuerlig drift skall tolkas så att ingen manuell insats fordras utan att de olika momenten sköts av styrsystemct. I princip fordras endast att systemet ställs i driftläge för att anordningen ska starta upp.

Antändningstörfarandet inleds med att antàlrrdrringsanordningen 9 värms upp till en temperatur omkring 800 °C vilket tar omkring 2 minuter. Därefter matas bränslet, i detta fall pellets, fram av transportanordningen 5 så att anslutningsröret ll fylls med pellets upp till en tördefinierad nivå, vilken indikeras av den nivågivare som finns monterad i anslutningsrörets ll vägg. Då erforderlig temperatur uppnåtts börjar inmatningsspiralen 8 att rotera varvid en viss mängd pellets matas fram i det första inmatningsröret 3 och vidare in i inmatningsröret 3ai törbränningsanordningen. Samtidigt börjar transportanordningen 5 mata fram ytterligare pellets till anslutningsröret ll så att inloppet 16 i det första inmatningsröret 3 hela tiden hålls täckt av pellets. Detta görs förs att säkerställa att det första inmatningsröret 3 och det andra inmatningsröret 3a hålls så fullt som möjligt varigenom pelletsen kommer att trängas ordentligt runt antändningsanordningen 9.

Den pellets som matas fram till antändningsanordningen 9 antänds momentant vilket medför att de negativa effekter kan undvikas som annars kan uppstå vid ett långsammare antändningsfcörfarande då flyktiga brännbara gaser avges från bränslet.

Antändningsanordningen 9 är i ett fördelaktigt utförande konstruerad så att den inte värms upp och kan antända pelletsen i sin bakre ände där den är fastsatt i patronhållaren.

Mest fördelaktigt är om antändningsanordningen 9 är utformad för att antända pelletsen först då pelletsen matats fram så att den beflnner sig i det andra imnatningsröret 3a i törbränningsanordningen 2. Vidare är det fördelaktigt att anpassa antändningsanordningens 9 utsträckning i längdled i beroende av längden hos det andra inmatningsröret 3a. Genom att låta antändningsanordningens 9 främre ände befinna sig inne i det andra inmatningsröret 3a, typiskt mellan 2 och 10 cm från dess mynning 20 i reaktortrumman 23, kan slitaget till följd av oxidering av materialet i 10 15 20 25 30 35 P1728 . n - . .o 524 993 12 , antändningsanordningen 9 minskas, vilket förlänger dess livslängd. Alternativt kan längden på hållaren 24 varieras för att erhålla ett fördelaktigt avstånd mellan antändningsanordningens främre ände och rörets mynning 20.

I pannan till vilken förbrärmingsanordningen är ansluten råder ett undertryck som kan vara erhållet med hjälp av en fläkt eller på naturlig väg genom draget från skorstenen.

För att få ett effektivt skydd mot bakåtbrand är inmatningsanordningen l samt transportanordningen 5 utrustade med öppningar som släpper in luft så att ett luftflöde skapas som löper i samma riktning som transportriktningen för pelletsen. Detta medför att eldslågoma från den antända pelletsen kommer att riktas in mot förbränrlingsanordningen 2 varigenom en uppvärmning av förbränningsanordningen 2 fås. Vidare minimeras risken för att elden sprider sig bakåt till det första inmatningsröret 3 och upp i anslutningsröret ll. Om elden mot alla odds ändå skulle sprida sig bakåt är anslutningsröret ll som förut nämnts försett med en temperaturgivare på vars alarmsignal en rad säkerhetsfimktioner kommer att utlösas vilka är kända för fackrnarmen sedan tidigare.

Under antändningsförfarandet körs inmatningsspiralen 8 interrnittent under korta sekvenser på någon eller några sekunder, typiskt 1 sekund, då en fördefinierad mängd pellets matas fram till det andra inmatningsröret 3a för att antändas där då den kommer i direkt kontakt med den uppvärmda antändningsanordningen 9, med mellanliggande längre sekvenser, typiskt 2-4 sekunder, då inmatningsspiralen 8 står stilla under det att förbränningen av den antända pelletsen fortgår. Under nästfolj ande inmatningssekvens kommer den antända pelletsen att matas vidare framåt i det andra inmatningsröret 3a för att så småningom matas in i reaktortrumman 23. Under antändningsförfarandet kommer reaktortrumman 23 att värmas upp av den glödande pellets som fylls på i den. Initialt, när endast en liten mängd pellets finns i trumman, kommer förbränningen att avstanna men då tillräcklig mängd pellets samlats i reaktortrumman 23 och tillräckligt hög temperatur uppnåtts kommer pelletsen att börja brinna även i denna. Typiskt för en förbränningsanordning med en effekt på 40 kW är att antändningsförfarandet tar omkring 2 minuter från det att pellets börjar matas in av inmatningsspiralen 8 till det att förbränningsanordningen är uppvärmd och pelletsen börjar brinna i reaktortrumman 23.

Hos en förbränningsanordning med en effekt på 400 kW tar detta förlopp omkring 10 minuter.

Styrsystemet övergår sedan till en bevakningsfas som typiskt varar under ytterligare 2- 10 minuter. Under denna tid sker en fortsatt reglering av driftparametrar såsom 10 15 P1728 - n n . . . - ø - ~ .u 524 993 ff 13 :__:___: u o n | ~ ø n. exempelvis lufttillförsel och dosering av pellets för att erhålla en fortsatt uppvärmning av förbränningsanordningen 2 och en stadig förbrärming varvid en övergång till det fiörsta egentliga verkansläget kan ske. I samband med övergången till bevakningsfasen slås antändningsanordningen 9 av och får svalna och inmatningsspiralen 8 övergår till kontinuerlig drifi. Tillförseln av pellets till reaktortrumman 23 doseras istället med transportanordningen 5. I ett typiskt fall är en doseringspuls 4 sekunder lång och följs av en paus på 4 sekunder. Den frarnrnatade pelletsen fördelas när den hamnar i inmatningsspiralen 9 och tillförseln till reaktortrumman 23 blir därmed mer jämnt fördelad över tiden än under antändningsförfarandet. Det är endast under antändningsförfarandet som en viss ansamling av bränsle i arrslutriingsröret 11 tillåts.

Under all annan drift är avsikten att allt bränsle som faller ner genom anslutningsröret 11 omedelbart ska matas vidare av inmatningsspiralen 8 så att inget bränsle samlas i anslutningsröret 11 vilket är viktigt ur säkerhetssynpurikt. Detta franunatningssätt är känt sedan tidigare och finns beskrivet i SE 514 133. Där beskrivs även anordningens säkerhetssystem för att undvika att bakåtbrand uppstår om framrnatningen av bränslet skulle fallera.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35

1. Pl728 524 993 u ~ n u a- e o v u u o fe

2. PATENTKRAV

3. Inmatningsanordning (1) for frammatning av ett fast bränsle, exempelvis pellets, träflis eller annat granulärt material, till en forbränningsanordning (2) i vilken förbränning av det frammatade bränslet äger rum, där inmatningsanordningen (1) innefattar ett första inmatningsrör (3), vilket är anordnat att operativt forbindas med en distributionsanordning (5) for transport av nämnda fasta bränsle från ett bränsleforråd (6) till inmatningsanordningen (1) samt är anordnat att operativt forbindas med nämnda forbränningsanordning (2), via en utmatningsände hos inmatningsröret (3), en inmatningsspiral (8), roterbart anordnad åtminstone delvis invändigt det forsta inmatningsröret (3) for frammatning av det fasta bränslet till forbränningsanordningen (2), k ä n n e t e c k n a d av att inmatningsspiralen (8) är anordnad omkring en antändningsanordning (9), vilken antändningsanordning (9) är anordnad att värmas upp och antända det fasta bränslet vid en direkt kontakt med bränslet.

4. Inmatningsanordning (1) enligt patentkrav 1 , k ä n n e t e c k n a d av att antändningsanordningen (9) sträcker sig utanfor utmatningsänden hos det forsta inmatningsröret (3) och är anordnad att antända bränslet där.

5. Inmatningsanordning (l) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att inmatningsspiralen (8) sträcker sig utanför utmatningsänden hos det forsta inmatningsröret (3).

6. Inmatningsanordning (1) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att antändningsanordningen (9) är väsentligen centralt belägen i det forsta inmatningsröret (3) och företrädesvis i en position som i huvudsak sammanfaller med det forsta inmatningsrörets (3) centrumaxel.

7. Inmatningsanordning (1) enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att antändningsanordningen (9) är anordnad att rotera tillsammans med inmatningsspiralen (8).

8. Inmatningsanordning (1) enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att inmatningsspiralen (8) är kämfri. 10 15 20 25 30 35

9. P1728

10.

11. ll.

12.

13. 524 9931 IJ' Inmatningsanordning (1) enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att antändningsanördningen (9) innefattar en elpatron. Inmatningsanordning (1) enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att den är anordnad att anslutas till en horisontalmatad eller undermatad förbränningsanordning (2). System för en fastbränslepanna, innefattande en inmatningsanordning (1) och en förbränningsanordning (2), k ä n n e t e c k n a d av att inmatningsanordníngen (1) är utformad enligt något av patentkraven 1-8. System för en fastbränslepanna, enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d av att förbränningsanordningen (2) innefattar ett andra inmatningsrör (3 a) med en inmatningsände till vilken utmatningsänden hos det första inmatningsröret (3) är anordnad att anslutas, varvid inmatningsspiralen (8) och antändnings- anordningen (9) kommer att sträcka sig in i det andra inmatningsröret (3 a). System för en fastbränslepanna, enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n a d av att de båda inmatningsrören (3, 3a) är anordnade längs en horisontell eller svagt stigande centrumaxel och att en mynning (20) hos det andra inmatningsröret (3 a), genom vilken bränslet matas in i en förbränningskammare (23), företrädesvis är belägen väsentligen i centrum av en gavel (11) hos förbränningskammarens (23). System for en fastbränslepanna, enligt patentkrav 1 l, k ä n n e t e c k n a d av att de båda inmatningsrören (3, 3a) är anordnade längs en horisontell eller svagt stigande centrumaxel och att en mynning (20) hos det andra inmatningsröret (3a), genom vilken bränslet matas in i en förbränningskammare (23), företrädesvis är belägen i anslutning till ett bottenparti hos förbränningskammarens (23). System för en fastbränslepanna, enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d av att förbränningsanordningen (2) innefattar en dubbelväggig, roterbar reaktortrumma (23) vilken innefattar en inre vägg (23 A) innefattande åtminstone två cylindriska väggsektioner (33) vilka är anordnade i axiell led, där nämnda väggsektioner (3 3) i huvudsak kommer att utgöra nämnda inre vägg (23 A) och där dessa Pl728 /6 väggsektioner (33) är anordnade att kunna byta plats med varandra. nnn nnn n n nn n nn nn nn nnnnn n n nn nn n nn n n n n n n nnn nn n nn nn n n nn n n n n n n n nnn o n n n n nnnnn nn n n n n n n n n n n n n n o n n n n n n n n n n n nn nnnn nnnn n n