DK166927B1 - CHEMICAL FIRE INPUT CHANNEL - Google Patents

Description

DK 166927 B1DK 166927 B1

Opfindelsen vedrører en indfyringskanal til halmfyr omfattende et skydespjæld med en spjældplade til lukning af kanalen, en sprinkler i en kanalvæg opstrøms for skydespjældet, en vandtilgangsventil og 5 vandtilgangsrør for sprinkleren, og midler til styring og aktivering af spjældpladens og vandtilgangsventilens åbning og lukning.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a straw duct firing channel comprising a damper with a damper plate for closing the duct, a sprinkler in a duct wall upstream of the damper, a water inlet valve and a water inlet pipe for the sprinkler, and means for controlling and activating the damper valve and water valve.

Fra DK fremlæggelsesskrift nr. 143 471 kendes en indfyringskanal af denne art, hvor en opstået brand i 10 halmen i kanalen slukkes ved hjælp af vand tilført gennem sprinklerdysen. I US patentskrift nr. 4 181 082 beskrives et anlæg til forbrænding af fast brændsel, fx træ, hvor der i indfyringskanalen er en termostatstyret vandtilførselsventil, der åbner for tilsætning ‘15 af vand til brændslet i kanalen mellem et tilførselsstempel for brændslet og fyrrummet, når temperaturen i kanalen stiger over en bestemt værdi.From DK Patent Specification No. 143,471, a firing duct of this kind is known in which a fire arising in the 10 straw in the duct is extinguished by means of water supplied through the sprinkler nozzle. U.S. Patent No. 4,181,082 discloses a solid fuel combustion plant, e.g., wood, in which there is a thermostatically controlled water supply valve in the firing duct which allows for the addition of water to the fuel in the duct between a fuel supply piston and the boiler room when the temperature of the duct rises above a certain value.

Disse kendte anlæg har den ulempe, at det tilførte vand frit strømmer ind i fyrrummet, hvor det kan 20 forårsage skader, fx ved indtrængning i ildfast murværk, pludselig afkøling af ophedede dele, voldsom dampudvikling, etc. Af beskrivelsen til ovennævnte DK fremlæggelsesskrift fremgår, at brand i indfyringskanalen kan opstå ved, at en halmballes antænding sker 25 eksplosionsagtigt, hvorved der fremkommer en stikflamme, der slår ud gennem den af skydespjældet endnu ikke helt lukkede indføringsåbning til fyrrummet. På grund af denne stadige brandfare, har driften af halmfyringsanlæg hidtil krævet, at der til stadighed er en opera-30 tør tilstede til overvågning af anlægget.These known plants have the disadvantage that the supplied water freely flows into the boiler room, where it can cause damage, for example by penetration in refractory masonry, sudden cooling of heated parts, violent steam generation, etc. The description for the above DK presentation document shows, that fire in the firing duct can be caused by the ignition of a straw bale to be explosive, thus producing a plug flame which extends through the insertion opening not yet completely closed to the firing chamber. Due to this constant fire hazard, the operation of straw firing plants has so far required that an operator be constantly present to monitor the plant.

Under den normale drift af et anlæg, kan der i-midlertid også opstå brand i indfyringskanalen af andre grunde, fx når halmfyringsanlægget skal stoppes, både når det drejer sig om et planlagt stop, eller et nød-35 stop, f.eks. udløst af for lav vandstand i en tilsluttet kedelbeholder.During the normal operation of a plant, fire may occasionally occur in the firing duct for other reasons, for example when the straw firing plant is to be stopped, both in the case of a planned stop or an emergency stop, e.g. triggered by too low a water level in a connected boiler tank.

DK 166927 B1 2DK 166927 B1 2

Ved et planlagt stop af halmfyringsanlægget afbrydes tilførslen af halm til fyret og halmen fjernes i den udstrækning det er muligt fra indfyringskanalen, hvorefter skydespjældet lukkes. Da der som regel vil 5 være nogen halm tilbage i kanalen, kan spjældet ikke lukkes fuldstændigt. I tilfælde af et nødstop lukkes spjældpladen direkte ned mod halmen i den fyldte kanal, og standses i en stilling der afhænger af, hvor hårdt halmen i kanalen er komprimeret.At a planned stop of the straw firing plant, the supply of straw to the lighthouse is interrupted and the straw is removed as far as possible from the firing channel, after which the damper is closed. As there is usually 5 straw left in the duct, the damper cannot be completely closed. In the event of an emergency stop, the damper plate closes directly against the straw in the filled duct and is stopped in a position that depends on how hard the straw in the duct is compressed.

10 Ilden vil efterhånden brede sig ved overflade brænding fra fyrrummet til indfyringskanalen opstrøms for det vandkølede parti af kanalen indtil også halmen under spjældpladen bryder i brand, og må slukkes af anlæggets operatører, for at forhindre videre udbredelse 15 af branden til andre dele af anlægget. Som følge af den ofte voldsomme og længerevarende varmeudvikling i den brændende halm kan de berørte dele af skydespj ældet og indføringskanalen blive beskadiget, f.eks. ved at de deformeres eller revner, hvilket medfører utilsigtet 20 driftsstop og store reparationsomkostninger.10 The fire will eventually spread by surface burning from the boiler room to the firing duct upstream of the water-cooled portion of the duct until the straw under the damper plate also fires, and must be extinguished by the plant's operators to prevent further spread of the fire to other parts of the plant. As a result of the often severe and prolonged heat generation in the burning straw, the affected parts of the slider and the feed duct may be damaged, e.g. by deforming or cracking, resulting in unintentional 20 shutdowns and high repair costs.

Det er hensigten med opfindelsen at tilvejebringe en indfyringskanal af den indledningsvis angivne art, hvor det undgås, at der ved slukning af brand i kanalen trænger vand ind i fyrrummet og hvor skydespjældet sik-25 res mod beskadigelse som følge af varmeudviklingen.It is an object of the invention to provide a firing duct of the kind initially provided, where it is avoided that in the event of fire in the duct, water enters the boiler room and where the damper is protected against damage due to the heat generation.

Det er yderligere hensigten at angive en indfyringskanal, der sikrer, at en brand slukkes så effektivt at et halmfyringsanlæg, hvori kanalen indgår, kan drives uden at der til stadighed er en operatør til 30 stede.It is further intended to provide a firing channel which ensures that a fire is extinguished so efficiently that a straw firing system incorporating the channel can be operated without the presence of an operator.

Indfyringskanalen ifølge opfindelsen adskiller sig fra den kendte ved, at sprinkleren er placeret tæt ved spjældpladen og er indrettet til at oversprøjte denne med vand og, at bunden af skydespjældets hus lig-35 ger lavere end bunden af indfyringskanalen og har drænåbninger til bortledning af vand tilført gennem sprinkleren.The firing channel according to the invention differs from the known in that the sprinkler is located close to the damper plate and is arranged to spray it with water and that the bottom of the slider housing is lower than the bottom of the firing channel and has drainage openings for water supply. through the sprinkler.

DK 166927 B1 3DK 166927 B1 3

Det opnås herved at vandet fra sprinkleren, foruden at gennemvæde halmen i kanalen opstrøms for skyde-spjældet, afkøler spjældpladen således at denne ikke deformeres på grund af varmeudviklingen. Det tilførte 5 vand afdrænes via spjældhuset og trænger derfor ikke ind i fyrrummet eller breder sig længere opstrøms i indfyringskanalen, hvorved skader i disse områder kan undgås. Sidstnævnte foranstaltning medfører den yderligere fordel, at vandet kan tilsættes i større mængder 10 og over længere perioder end tilfældet er i det kendte anlæg.It is hereby obtained that the water from the sprinkler, in addition to soaking the straw in the channel upstream of the slider, cools the damper plate so that it does not deform due to the heat generation. The supplied water is drained via the damper housing and therefore does not penetrate the boiler room or spreads further upstream in the firing duct, thus avoiding damage in these areas. The latter measure has the additional advantage that the water can be added in larger quantities 10 and over longer periods than is the case in the known plant.

I en foretrukket udførelsesform af indfyringskanalen ifølge opfindelsen kan spjældpladen i det første skydespjæld være hul og indrettet til fyldning med 15 vand. I en anden udførelsesform kan indfyringskanalen omfatte organer til cirkulation af kølevand gennem hulrummet i spjældpladen. Ved disse udførelsesformer skabes en yderligere sikring mod beskadigelse af spjældpladen i skydespjældet som følge af høje temperaturer.In a preferred embodiment of the firing channel according to the invention, the damper plate in the first slider can be hollow and arranged for filling with water. In another embodiment, the firing duct may comprise means for circulating cooling water through the cavity of the damper plate. In these embodiments, a further protection against damaging the damper plate in the damper due to high temperatures is created.

20 I en tredie udførelsesform af indfyringskanalen ifølge opfindelsen kan der, når spjældpladen som beskrevet ovenfor er selvstændigt kølet, være organer til intermitterende tilførsel af vand til sprøjtedysen. Da ilden kun breder sig forholdsvis langsomt i indfyrings-25 kanalen er det i mange tilfælde ikke nødvendigt at opretholde en konstant oversprøjtning af halmen, når den én gang er blevet grundigt gennemvædet, hvorimod det er nødvendigt at holde halmen og halmen og området ved skydespjældet konstant fugtigt for at forhindre at til-30 bageværende gløder kan resultere i en genopblussen af ilden. Denne foranstaltning bevirker, at branden slukkes så effektivt, at behovet for konstant tilstedeværelse af en operatør bortfalder.In a third embodiment of the firing channel according to the invention, when the damper plate as described above is independently cooled, there may be means for intermittently supplying water to the spray nozzle. Since the fire only spreads relatively slowly in the firing duct, in many cases it is not necessary to maintain a constant spraying of the straw once it has been thoroughly soaked, whereas it is necessary to keep the straw and straw and area at the damper constant. moist to prevent any residual glowing results in a resurgence of the fire. This means that the fire is extinguished so effectively that the need for the constant presence of an operator lapses.

En fjerde udførelsesform af indfyringskanalen i-35 følge opfindelsen er ejendommelig ved, at der opstrøms for sprinkleren er et andet skydespjæld til lukning af DK 166927 Bl 4 kanalen, at dettes spjældhus har drænåbninger til bortledning af vand tilført gennem sprinkleren og midler til styring og aktivering af spjældpladens åbning og lukning, og at midlerne til styring og aktivering af 5 spjældpladerne er indrettet til at lukke begge skyde-spjæld samtidig. Der opnås herved en yderligere sikring mod at en brand kan trænge længere opstrøms i indfyringskanalen samtidig med, at der skabes yderligere mulighed for afdræning af vand fra indfyringskanalen.A fourth embodiment of the firing channel according to the invention is characterized in that upstream of the sprinkler is another slider for closing the DK 166927 B1 channel, that its damper housing has drainage openings for draining water supplied through the sprinkler and means for control and activation. of the damper plate opening and closing, and that the means for controlling and activating the damper plates are arranged to close both fire dampers simultaneously. This provides an additional safeguard against a fire being able to penetrate further upstream in the firing duct while creating additional opportunity for drainage of water from the firing duct.

10 I en femte udførelsesform af indfyringskanalen ifølge opfindelsen, kan kanalafsnittet nedstrøms for det første skydespjæld være vandkølet, hvilket bevirker, at også denne del af kanalen sikres mod beskadigelse på grund af høj varmeudvikling.In a fifth embodiment of the firing duct according to the invention, the duct section downstream of the first slider can be water-cooled, which means that this part of the duct is also protected against damage due to high heat generation.

15 Opfindelsen vil nu blive nærmere forklaret ved hjælp af tegningen, der viser et eksempel på en udførelsesform af spjældarrangementet ifølge opfindelsen.The invention will now be explained in more detail with the aid of the drawing which shows an example of an embodiment of the damper arrangement according to the invention.

På tegningen ses en indfyringskanal 1, der ved den ene ende er sluttet til en tilførselskanal 2, gen-20 nem hvilken halm fra en ikke-vist silo ledes ned foran et stempel 3, der kan bevæge sig frem og tilbage, som indikeret ved pilen A, og derved presse halmen ind i kanalen. Indfyringskanalen l's anden ende er ført gennem forvæggen 4 i et halmfyr og udmunder i et fyrrum 25 5. Et parti 6 af kanalen 1, der støder op til forvæg gen 4 er udført med en kølekappe 7, og rummet 8 mellem kølekappen 7 og kanalen l's ydervæg gennemstrømmes af kølevand.The drawing shows a firing channel 1, which is connected at one end to a supply channel 2, through which straw from a silo not shown is guided in front of a piston 3 which can move back and forth, as indicated by the arrow A, thereby pressing the straw into the duct. The other end of the firing channel 1 is passed through the front wall 4 in a straw furnace and opens into a boiler room 25 5. A portion 6 of the channel 1 adjacent to the front wall 4 is provided with a cooling jacket 7 and the space 8 between the cooling jacket 7 and the channel 1's. outer wall flowed through cooling water.

Opstrøms for det vandkølede kanalparti 6 er i 30 indfyringskanalen 1 monteret to skydespjæld 10 og 11, indbyrdes adskilt af et kort kanalstykke eller mellemstykke 20. Det nedstrøms skydespjæld 10 er monteret direkte på det vandkølede kanalparti 6. Skyde-spjældet 10 omfatter et spjældhus 12, en spjældplade 35 13 og en pneumatisk arbej dscylinder 14, der via sin stempelstang 15 kan forskyde spjældpladen 13 mellem DK 166927 B1 5 den på tegningen viste åbne stilling, hvor halmen frit kan passere gennem spjældhuset 12 til fyrrummet 5, og en lukket stilling, hvor spjældpladen 13 helt spærrer for halmens passage. Skydespjældet 11 er ind-5 rette på tilsvarende måde som skydespjældet 10, med et . spjældhus 16, en spjældplade 17 og en pneumatisk ar-bejdscylinder 18 med en stempelstang 19.Upstream of the water-cooled duct portion 6, in the firing duct 1, two sliders 10 and 11 are spaced apart by a short duct piece or intermediate member 20. The downstream slider 10 is mounted directly on the water-cooled duct portion 6. The slider 10 comprises a damper housing 12. a damper plate 35 13 and a pneumatic working cylinder 14 which through its piston rod 15 can displace the damper plate 13 between the open position shown in the drawing, where the straw can freely pass through the damper housing 12 to the firing chamber 5, and a closed position where the damper plate 13 completely blocks the passage of the straw. The slider 11 is arranged in a similar manner to the slider 10, with one. damper housing 16, damper plate 17 and a pneumatic working cylinder 18 with a piston rod 19.

Skydespjældet 10's spjældplade 13 er opbygget af to plader med et indbyrdes mellemrum, der under 10 driften holdes fyldt med vand.The damper plate 13 of the slider 10 is made up of two plates with a mutual spacing which during 10 operation is kept filled with water.

Ved overkanten af mellemstykket 20 ved enden mod spjældhuset 10, er indbygget en sprinkler 21 med et tilførselsrør 22 for vand. Sprinkleren 21 er rettet således, at vand tilført gennem røret 22 15 ledes mod det område, der indtages af spjældpladen 13 når skydespjældet 10 er lukket, samt det umiddelbart opstrøms beliggende område af mellemstykket 20. Spjældhusene 12 og 16 er således indrettede, at deres bunde 23 ligger lidt under bunden 9 af indfyrings-20 kanalen 1. Bundene 23 er forsynet med drænåbninger 24 og 25, således at vand indsprøjtet gennem dysen 21 kan bortdrænes gennem disse åbninger.At the upper edge of the intermediate piece 20 at the end towards the damper housing 10, a sprinkler 21 is provided with a water supply pipe 22. The sprinkler 21 is directed so that water supplied through the pipe 22 15 is directed to the area taken in by the damper plate 13 when the damper 10 is closed, as well as the immediately upstream area of the intermediate piece 20. The damper housings 12 and 16 are arranged so that their bottoms 23 is located slightly below the bottom 9 of the liner 20 channel 1. The bottoms 23 are provided with drain openings 24 and 25 so that water injected through the nozzle 21 can be drained through these openings.

Spjældarrangementet virker på følgende måde:The damper arrangement works as follows:

Under normal drift er spjældpladerne 13 og 17 25 forskudt til den på tegningen viste åbne stilling, og halmen presses ved hjælp af stemplet 2 intermitterende gennem indfyringskanalen 1 til fyrrummet 5, hvor den afbrændes.During normal operation, the damper plates 13 and 17 are displaced to the open position shown in the drawing and the straw is pressed intermittently by means of the piston 2 through the firing channel 1 to the firing chamber 5 where it is burnt.

Når fyringen skal stoppes, afbrydes tilførslen 30 af halm ved 2, og med stemplet 3 skubbes halmen i indfyringskanalen 1 så langt ind i kanalen som muligt. Herefter føres spjældpladerne 13 og 17 ved hjælp af de pneumatiske arbejdscylindre henholdsvis 14 og 18 mod deres lukkestillinger. Eventuel resterende 35 halm i spjældhusene og i mellemstykket 20 komprimeres herved og kan, hvis halmmængden er for stor, hindre at spjældene lukkes fuldstændig.When the firing is to be stopped, the supply 30 of straw is stopped at 2, and with the piston 3 the straw in the firing channel 1 is pushed as far into the channel as possible. Thereafter, the damper plates 13 and 17 are guided to their closing positions by means of the pneumatic working cylinders 14 and 18 respectively. Any remaining 35 straws in the damper housings and in the intermediate piece 20 are thereby compressed and can, if the straw quantity is too large, prevent the dampers from closing completely.

DK 166927 B1 6DK 166927 B1 6

Derefter tilsættes intermitterende vand til dysen 21 hvilket bevirker, at eventuel halm i mellemstykket 20 fuldstændig gennemvædes. Overskydende vand bortdrænes gennem drænåbningerne 24 og 25.Then intermittent water is added to the nozzle 21 which causes any straw in the intermediate piece 20 to be completely soaked. Excess water is drained through the drain openings 24 and 25.

5 Da der ikke mere tilføres halm til fyrrummet 5 vil ilden i dette efterhånden trænge tilbage gennem indfyringskanalen l's munding og halmen i det vandkølede kanalparti 6 vil bryde i brand. Da halmen under spjældpladerne 13 og 17 imidlertid er stærkt kompri-10 meret og gennemvædet, vil ilden ikke udbrede sig ved overfladebrænding i området mellem skydespjældene og på grund af den kraftige gennemvædning, hindres afbrænding af halmen i kanalstykket 20. Den lukkede, vandfyldte spjældplade 13 oversprøjtes også af vandet fra sprøj-15 tedysen 21 og holdes derved på en temperatur, der er så lav, at spjældpladen ikke beskadiges af den brændende halm. Spjældhuset 12 køles også, dels gennem sin forbindelse til det vandkølede kanalstykke 6, dels gennem vandet der dræner bort gennem drænåbningen 24.5 As no more straw is added to the boiler room 5, the fire in this will eventually penetrate through the mouth of the firing channel 1 and the straw in the water-cooled channel portion 6 will catch fire. However, since the straw beneath the damper plates 13 and 17 is highly compressed and soaked, the fire will not spread by surface firing in the area between the dampers and due to the heavy soaking, burning of the straw in the duct portion 20. The closed, water-filled damper plate 13 will be prevented. is also sprayed by the water from the spray nozzle 21 and thereby kept at a temperature so low that the damper plate is not damaged by the burning straw. The damper housing 12 is also cooled, partly through its connection to the water-cooled duct piece 6, and partly through the water which drains away through the drain opening 24.

20 Da ilden spreder sig forholdsvis langsomt i ind fyringskanalen er det i de tilfælde hvor spjældpladen 13 er selvstændigt kølet, som vist på tegningen og beskrevet ovenfor, tilstrækkeligt at tilføre vandet intermitterende til sprøjtedysen 21, idet der allerede 25 er skabt tilstrækkelig sikkerhed mod afbrænding af halmen i kanalstykket 20, når denne halm én gang er blevet grundigt gennemvædet. For at hindre at gløder i indfyringskanalen kan resultere i genopblussen af ilden, er det dog nødvendigt med regelmæssige mellemrum 30 at tilføre vand til sprøjtedysen.As the fire spreads relatively slowly into the firing channel, in the cases where the damper plate 13 is independently cooled, as shown in the drawing and described above, it is sufficient to supply the water intermittently to the spray nozzle 21, since already 25 sufficient security has been provided against burning the straw in the passage 20 when this straw has once been thoroughly soaked. However, in order to prevent glowing in the firing duct can result in the flare-up of the fire, it is necessary at regular intervals 30 to supply water to the spray nozzle.

Forsøg med et spjældarrangement ifølge opfindelsen har vist, at ilden standses så effektivt i at trænge tilbage gennem indfyringskanalen, at det er muligt at lade anlægget være ubemandet under driften. De nød-35 vendige kontrol- og overvågningsfunktioner, der bl.a. fremkalder lukning af skydeventilerne, når det er på-Experiments with a damper arrangement according to the invention have shown that the fire is stopped so efficiently in penetrating through the firing duct that it is possible to leave the plant unattended during operation. The necessary control and monitoring functions that include induces closing of the sliding valves when it is on-

Claims (6)

1. Indfyringskanal (1) til halmfyr omfattende et skydespjæld (10) med en spjældplade (13) til lukning af kanalen, en sprinkler (21) i en kanalvæg opstrøms for skydespjældet, en vandtilgangsventil og vandtilgangsrør 10 (22) for sprinkleren, og midler (14) til styring og ak tivering af spjældpladens og vandtilgangsventilens åbning og lukning, kendetegnet ved, at sprinkleren (21) er placeret tæt ved spjældpladen (13) og er indrettet til at oversprøjte denne med vand og at bun-15 den (23) af skydespjældets (10) hus (12) ligger lavere end bunden (9) af indfyringskanalen (l) og har drænåbninger (24) til bortledning af vand tilført gennem sprinkleren (21).A straw firing liner (1) comprising a damper (10) with a damper plate (13) for closing the duct, a sprinkler (21) in a duct wall upstream of the damper, a water inlet valve and water inlet pipe 10 (22) for the sprinkler, and means (14) for controlling and activating the opening and closing of the damper plate and the water inlet valve, characterized in that the sprinkler (21) is located close to the damper plate (13) and is arranged to spray it with water and to bottom it (23). of the slider (10) housing (12) is lower than the bottom (9) of the liner (1) and has drain openings (24) for draining water supplied through the sprinkler (21). 2. Indfyringskanal ifølge krav 1, kende- 20 tegnet ved, at skydespjældets (10) spjældplade (13) er hul og indrettet til fyldning med vand.The firing channel according to claim 1, characterized in that the damper plate (13) of the slider (10) is hollow and arranged for filling with water. 3. Indfyringskanal ifølge krav 2, kende tegnet ved, at den har organer til cirkulation af vand gennem hulrummet i spjældpladen (13).The feed duct according to claim 2, characterized in that it has means for circulating water through the cavity of the damper plate (13). 4. Indfyringskanal ifølge ethvert af de foregående krav kendetegnet ved, at midlerne til styring og aktivering af vandventilen er indrettet til at tilføre vand intermitterende til sprinkleren (21).Feed channel according to any of the preceding claims, characterized in that the means for controlling and activating the water valve are arranged to supply water intermittently to the sprinkler (21). 5. Indfyringskanal ifølge ethvert af de fore-30 gående krav, kendetegnet ved, at der opstrøms for sprinkleren er et andet skydespjæld (li) til lukning af kanalen (1), at dettes spjældhus (16) har drænåbninger (25) til bortledning af vand tilført gennem sprinkleren (21) og midler til styring og aktive-35 ring af spjældpladens (17) åbning og lukning, og at midlerne til styring og aktivering af spjældpladerne DK 166927 B1 8 (13,17) er indrettet til at lukke begge skydespjæld (10,11) samtidig.The firing duct according to any preceding claim, characterized in that upstream of the sprinkler is a second slider (1i) for closing the duct (1), that its damper housing (16) has drain openings (25) for discharging water supplied through the sprinkler (21) and means for controlling and activating the opening and closing of the damper plate (17), and the means for controlling and activating the damper plates DK 166927 B1 8 (13,17) arranged to close both dampers (10.11) at the same time. 5 PATENTKRAV5 PATENT REQUIREMENTS 6. Indfyringskanal ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at kanalafsnittet (6) nedstrørns for det første skydespjæld (10) 5 er vandkølet. , INTERNATIONALT »ATENT-BUREAUFiring duct according to any of the preceding claims, characterized in that the duct section (6) downstream of the first slider (10) 5 is water-cooled. , INTERNATIONAL »ATENT OFFICE