FI60926C - Foerbraenningsanordning med flytbaedd - Google Patents

Description

rgi M1* KUULUTUSJULKAISU ϊ n Q O t dgfiA IBJ {11) UTLÄGCNINCSSKRIFT 6U^^0 ^ ί45ϊ Patentti myönnetty 13 04 19S2 ' Patent meddelat v (51) Kv.ik.3/int.ci.3 f 23 J 1/00, F 23 C 11/02 SUOMI —FINLAND (21) P«Mnttlh»k*mu*-P»t#nt«n»öknlnf 701358 (22) H*k«ml*p»lvl — An*öknlnj*d*j 02.05.78 ^ (23) Atkupftlvft — Gfltlghetsdtg 02.05*78 (41) Tullut |ulklt«ktl — Bllvlt offentlij 03.11-78

Patentti- ja rekisterihallitus .... .. , . . , . t . , (44) Nlhtlvlkslpsnen ja kuul.|ulkal«un pvm. — _Ί 10 n.

Patent- och registerstyrelsen v ' Aniöktn utli(d oeh utUkrift.n publk.nd 31.12. öl (32)(33)(31) Pyydstty *tuolk*uj — Begird priorltet 02.05· 77

Iso-Britannia-Storbritannien(GB) l835*+/77 (71) Appa Thermal Exchanges Limited, City Wall House, l*+-l8 Finsbury Street, London EC2Y 9AQ, Englanti-England(GB) (72) Arnold Porteous Pearce, London, Englanti-England(GB) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Leijukerrospolttolaite - Förbränningsanordning med flytbädd Tämän keksinnön kohteena on leijukerrospolttolaite, joka käsittää kammion ja välineen kammiossa olevan rakeisen aineen muodostaman kerroksen kannattamiseksi ja leijuttamiseksi jätteiden tai muun polttoaineen polttamista varten, sekä tuhkakourun sijoitettuna pitkin kerrosta kannattavan välineen reunaa tuhkan keräämiseksi kerroksesta, jossa tuhkakourussa on ainakin pohja ja siinä aukko tuhkan kourusta poistoa varten.

Leijukerrospolttolaitteiden toiminnan yhteydessä on esiintynyt monia vaikeuksia tuhkan poistamisessa leijukerroksesta. Ongelmia syntyy johtuen tuhkan muodostavan kiinteän palamattoman aineen korkeasta lämpötilasta leijukerrospottolaitteessa sekä tällaisen tuhkan pyrkimyksestä kasautua ja muodostaa kuonaa. Lisäksi on osoittautunut käytännössä mahdottomaksi poistaa pelkkää tuhkaa leijukerroksesta, sillä jonkinverran kerrosainetta poistuu välttämättä aina tuhkan mukana.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen leijukerrospolttolaite, joka on omiaan vähentämään näitä vaikeuksia.

2 60926

Keksinnölle on tunnusmerkillistä, että aukkoon on sijoitettu läppä-venttiili aukon läpi tuhkakourusta tulevan tuhkavirran valikoivasti säätämiseksi, joka venttiili käsittää kammion, jonka yläpinta on muodostettu ilmanhajottimeksi, johon liittyy väline paineilman syöttämiseksi siihen, ja että tuhkakourun pohja ja sivuseinämät on lisäksi muodostettu ilmanhajottimeksi, joka on varustettu välineellä paine-ilman syöttämiseksi siihen, niin että tuhkakourussa olevaa tuhkaa ja kerrosainetta voidaan leijuttaa laitteen toimiessa.

Keksinnön yllä mainittujen sekä muiden ominaispiirteiden selittämiseksi sen eräs edullinen sovellutusmuoto selostetaan esimerkkinä seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, jotka esittävät: kuvio 1 kaaviomaista poikkileikkausta tyypillisen keksinnönmukaisen leijukerrospolttolaitteen ilmanhajotin- ja kerroksenkannatusa]ustästä, kuvio 2 osakuvaa kuvion 1 nuolen II osoittamasta kohdasta, kuvio 3 kuvaa päältäpäin kuvion I mukaisesta laitteesta, kuvio 4 suurennettua yksityiskohtaa kuviosta 2, kuvio 5 osittaista poikkileikkausta pitkin kuvion 4 viivaa V-V, ja kuvio 6 kuviota 4 vastaavaa kuvaa eräästä vaihtoehtoisesta laitteesta.

Kuvio 1 esittää katkoviivoin leijukerroksen sisältävän polttokammion poikkileikkauksen ääriviivat. Vain kammion etu- ja takaseinämät 10 ja 11 on esitetty. Leijukerroksen alustalevyn ja ilmanhajottimen käsittävä väline, joka on yleisesti merkitty viitteellä 12, on sijoitettu kammion pohjaan kannattamaan rakeisen aineen muodostamaa leijukerrosta, jota on yleisesti merkitty viitteellä 7, sekä syöttämään ilmaa tähän ainekerrokseen sen siten leijuttamiseksi poltto-tai jäteaineen polttamista varten kerroksessa sinänsä tunnetulla tavalla lämmönkehitys- tai jätteenpolttotarkoituksessa. Kammio sisältää tunnetulla tavalla välilevyn 8, joka ulottuu välineen 12 osan yli, kerrosaineen tyypillisen yläpinnan ollessa merkittynä viitteellä 9. Laite on varustettu sinänsä tunnetulla tavalla välineellä aineen syöttämiseksi kerrokseen polttoa varten sekä välineellä kaasumaisten palamistuotteiden poistamiseksi kammiosta. Näitä välineitä ei ole esitetty piirustuksissa.

Väline 12 on sovitettu kaltevaan asentoon viettämään alaspäin taka-seinämästä 11 etuseinämään 10, niin että kerroksessa oleva palamaton aine pyrkii kerääntymään kammion etuseinämän lähelle. Tällaisen kerääntymisen edistämiseksi leijukerros on sovitettu edullisesti, vaikka- 60926 kaan ei ehdottomasti, suorittamaan kiertoliikettä välineen 12 kaltevan pinnan suuntaan kohtisuoraan kuvion 1 tasoa vastaan ulottuvan akselin ympäri, joko siten, että kerrosaine kulkee alas pitkin välineen 12 pintaa, kuten kuviossa 1 on nuolella osoitettu, tai päinvastaiseen suuntaan.

Tuhkan kokoamiseksi välineen 12 alareunan kohdalta on sen yläpinnan alapuolelle sijoitettu kouru 13. Kourun pohja on sovitettu, kuten parhaiten näkyy kuviosta 2, kaltevaksi viettämään alaspäin kummastakin päästä lähtien kohti keskusta, joka on varustettu poistoaukol-la 14. Aukko 14 on normaalisti läppäventtiilin 15 sulkema, ja kun halutaan poistaa tuhkaa leijukerroksesta laitteen toiminnan aikana, läppäventtiili käännetään auki päästämään tuhka putoamaan kourusta 13 aukon 14 kautta kammioon 16.

Kammio 16 käsittää aukosta 14 lähtevän vinon putkiosan, ja se liittyy ylöspäin kaartuvaan kanavaan 17. Kanava 17 ulottuu leijukerroksen alapuolelta ylös ilmasyklonierottimeen, jota on yleisesti merkitty viittellä 18. Syklonierotin on sinänsä tunnettua rakennetta, eikä sitä selosteta tarkemmin paitsi mainitsemalla, että siinä on poisto-aukko 19 kaasumaisia ja ilmassa leijuvia aineita varten sekä pyörivä siipiventtiili 20 pohjassa raskaamman erotetun aineen poistamiseksi.

Kammioon 16 on asennettu ilmasuutin 21 ilman suihkuttamiseksi kammioon kuljettamaan pneumaattisesti ainetta, joka putoaa aukon 14 kautta läppäventtiilin 15 ollessa avoimena, ylös pitkin kanavaa 17 ja edelleen syklonierottimeen 18. Ilmasuihkusuutin tai -suuttimia voidaan lisäksi asentaa tällaisen pneumaattisen kuljetuksen edistämiseksi kanavan 17 eri kohtiin, kuten on osoitettu kohdassa 22. Ilma-suihkut aikaansaavat myös ilmavirtauksen, joka saattaa syklonierot-timen toimimaan.

Tuhkan ja muun aineen kourusta 13 aukon 14 kautta tapahtuvan virtauksen avustamiseki, erikoisesti kourun kummastakin päästä, kourun 13 pohja ja sivuseinämät on muodostettu ilmanhajottimiksi, joihin leiju-tusilmaa syötetään kourun ympärillä sijaitsevasta vaipasta, niin että kourussa oleva aine tulee myös leijutetuksi. Leijutusilman virtaus ilmavaipan kautta kourun pohjan ja sivuseinämien ympärille on myös omiaan osaltaan jäähdyttämään kourua sen toiminnan aikana.

Läppäventtiilin 15 ja kammion 16 rakenne on esitetty yksityiskohtaisemmin kuvioissa 4 ia 5.

4 60926 Läppäventtiili 15 on valmistettu ontosta terästuotteesta, ja sen yläpinta 30 on rei'itetty muodostaen ilmanhajottimen pinnan 30 yläpuolella sijaitsevan tuhkan ja kerrosaineen leijuttaraiseksi. Läppäventtiili 15 on kääntyvästi asennettu kammioon 16 onton akselin 31 avulla, ja akselin kautta syötetään ilmaa venttiilin 15 sisälle ja siten edelleen hajotinpintaan 30. Akselin 31 läpi virtaava ilma kulkee akselin seinämässä olevien aukkojen 32 kautta kammioon 33, joka muodostaa osan venttiilistä 15, ja siitä edelleen aukkojen 34 kautta venttiilin 15 runkoon. Venttiiliä 15 kannattava akseli 31 ulottuu kammion 16 ulkopuolelle il-mansyöttöjohdon liittämiseksi siihen. Tähän akselin osaan on lisäksi liitetty käyttökampi 35, joka myös toimii vipuna, johon vastapaino (ei esitetty piirustuksissa) voidaan kiinnittää.

Läppäventtiilin 15 ollessa suljetussa asennossa, kuten kuviossa 4 on esitetty, hajotinpinnasta 30 virtaava ilma leijuttaa sen yläpuolella olevaa tuhkaa ja kerrosainetta ollen omiaan edistämään raskaamman tuhka-aineen virtausta aukkoon 14 kerroshajottimesta sekä tuhkakourun pohjaosista. Kun läppäventtiili 15 avataan, ts. käännetään alaspäin kuviossa 4 näkyvään asentoon, hajotinpinnasta 30 lähtevä ilma leijuttaa tuhkaa ja kerrosainetta niiden pudotessa aukon 14 läpi ja edistää aineen virtausta kammion lävitse ilmasuihkun 21 vaikutuksen alaisuuteen kuljetettavaksi pneumaattisesti ylös pitkin kanavaa 17.

Niinpä edellä selostetun tuhkanpoistokoneiston käsittävän uunin toimiessa, kun halutaan poistaa palamaton tuhka-aine leijukerroksesta toiminnan aikana, läppäventtiili 15 avataan ja kouruun kerääntynyt tuhka päästetään putoamaan kammioon 16, siten kuljetettavaksi ilmasuihkun 21 ja mahdollisesti lisäksi asennetun ilmasuihkun 22 avulla syklonierottimeen 18. On huomattava, että näin syklonierottimeen 18 kuljetetun aineen joukossa tuhka-aine esiintyy suhteellisen suurina kasaantumina, hienojakoisemman hiekan tai muun aggregaatin muodostaessa leijukerrosaineen perusosan hienojakoisten tuhkahiukkasten kanssa. Hienojakoiset tuhka-hiukkaset erottuvat syklonierottimessa ja poistuvat suihkuista 21 ja 22 saapuvan ilman mukana aukon 19 kautta, minkä jälkeen hienojakoinen tuhka eli niin sanottu lentotuhka erotetaan erikseen, mikäli on tarpeellista. Jäljellejäänyt raskaampi tuhka ja kerrosaine laskeutuu syk-lonierottimen pohjaan kerääntyen siihen. Pyörivä venttiili 20 käynnistetään ajoittain päästämään tietyt määrät kerääntynyttä ainetta poistumaan syklonierottimesta, mitkä ainemäärät kuljetetaan senjälkeen sinänsä tunnettua rakennetta olevaan seulontakoneistoon palamattoman tuhka- 5 60926 aineen ja sen mukana poistuneen kerroshiekan tai -aggregaatin erottamiseksi toisistaan.

Erotettu kerrosaine voidaan senjälkeen kierrättää takaisin leijukerrok-seen siinä edelleen käytettäväksi ja tuhka heittää pois.

Edelläolevasta ilmenee, että tällä tavalla ei ainoastaan tapahdu tuhkan kuljetus pois kourusta, vaan samalla suuttimista 21 ja 22 järjestelmään suihkutettu ilma jäähdyttää tuhkankuljetusvälinettä. Tämä on omiaan suojelemaan laitteen rakenteita kuumuuden vaikutuksilta sekä myös nopeasti jäähdyttämään tuhka-aineen estäen siten kasaantumien muodostumisen sulamisen tai muiden vaikutusten vuoksi.

On edullista, että syklonista 18 poistuva ilma, jota on käytetty kuljettamaan tuhkaa ja kerrosainetta sykloniin ja joka siten on ottanut lämpöä mukaansa tuhkasta ja kerrosaineesta, kierrätetään sen puhallin-järjestelmän kautta, jota käytetään ilman toimittamiseen hajottimeen 12 kerroksen leijuttamiseksi. Tällä tavalla tuhkasta otettu lämpö säilytetään polttojärjestelmässä eikä sitä menetetä tuhkanpoiston yhteydessä. Lisäksi kerrosaineen palauttaminen tuhkasta erottamisen jälkeen takaisin kerrokseen on omiaan edelleen vähentämään lämpöhäviötä, koska kerrosaineen sisältämää lämpöä ei menetetä.

Kanavaputki 17 on sopivimmin valmistettu hankausta ja kuumuutta kestävästä materiaalista tai vuorattu sellaisella, jotta se kestää pneumaattisesti kuljetetun tuhkan ja sen sisältämän kerrosaineen vaikutusta, ja kanava sekä sykloni voidaan ulkopuolisesti eristää lämmönhäviöitten vähentämiseksi, siten edelleeen parantaen lämpöhyötysuhdetta.

Kuvio 6 esittää laitetta, joka on vaihtoehtoinen kuviossa 4 esitetyn laitteen suhteen ja jossa syöttönopeutta säätävä ruuvisyötin 39 on sijoitettu kammioon 16. Osien ollessa samanlaisia kuin kuviossa 4 neon merkitty samoilla viitenumeroilla.

Tässä laitteessa syöttöruuvi 39 on asennettu pyöritystä varten akseliin 38 sekä sovitettu käytettäväksi kuviossa kaaviomaisesti esitettyjen moottorin 36 ja hammaspyörävaihteiston 37 avulla. Syöttöruuvi 39 on sopivimmin suippeneva ainakin vasemmanpuoleisesta eli poistopäästään, ja kammio 16 on muotoiltu liittymään tiiviisti ainkin ruuvin 39 poisto-päähän yleisesti viitteellä 41 merkityssä kammionosassa, joka on yhdis- 6 60926 tetty kanavaan 17. Akseli 38 menee kammion sisään samassa kohdassa kuin ilmasuutin 21 kuvion 4 mukaisessa laitteessa, ja suutin 21 on korvattu yhdellä tai useammalla suuttimella 21', jotka on sijoitettu vinoihin ulkonemiin 42 kanavan 17 alkupäässä. Kammio 16 on sopivimmin varustettu ilmavaipalla 40, jonka lävitse kierrätetään ilmaa kammion jäähdyttämiseksi laitteen toimiessa.

Ruuvia 39 käytetään kuljettamaan läppäventtiilin 15 ollessa avattuna putoavaa tuhkaa ja kerrosainetta tietyllä nopeudella eteenpäin kanavaan 17 ja ilmasuihkun 21' vaikutuksen alaiseksi. Tällä tavalla voidaan paremmin hallita pneumaattista aineenkuljetusta kanavassa 17, ja ilma-suuttimen tai -suuttimien 21' tukkeutuminen, joka voi tapahtua kuvion 4 mukaisessa laitteessa läppäventtiilin 15 ollessa liikaa avoinna päästäen liian paljon tuhkaa ja kerrosainetta putoamaan kammioon 16, vältetään. Tällä tavoin tuhkanpoiston täsmällisempi ohjaus voidaan saada aikaan.

Claims (2)

60926

1. Leijukerrospolttolaite, joka käsittää kammion (10, 11) ja välineen (12) kammiossa olevan rakeisen aineen muodostaman kerroksen kannattamiseksi ja leijuttamiseksi jätteiden tai muun polttoaineen polttamista varten, sekä tuhkakourun (13) sijoitettuna pitkin kerrosta kannattavan välineen (12) reunaa tuhkan keräämiseksi kerroksesta, jossa tuhkakourussa on ainakin pohja ja siinä aukko (14) tuhkan kourusta (13) poistoa varten, tunnettu siitä, että aukkoon (14) on sijoitettu läppäventtiili (15) aukon läpi tuh-kakourusta (13) tulevan tuhkavirran valikoivasti säätämiseksi, joka venttiili käsittää kammion, jonka yläpinta (30) on muodostettu il-manhajottimeksi, johon liittyy väline (31) paineilman syöttämiseksi siihen, ja että tuhkakourun (13) pohja ja sivuseinämät on lisäksi muodostettu ilmanhajottimeksi, joka on varustettu välineellä paine-ilman syöttämiseksi siihen, niin että tuhkakourussa (13) olevaa tuhkaa ja kerrosainetta voidaan leijuttaa laitteen toimiessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttolaite, tunnettu siitä, että läppäventtiili (15) on muodostettu ontoksi elimeksi ja että ontto akseli (31) on asennettu kääntyvästi kammioon kannattamaan läppäventtiiliä sekä johtamaan paineenalaista leijutus-ilmaa sen sisään.