NO144082B - Dampkjel. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører dampkjeler og særlig skipsdampkjeier som tilfører et skipsdampturbinanlegg damp.

Ved skipsdampkjeier som produserer overhetet damp ved høy temperatur og høyt trykk er det fare for slagg og/eller korrosjon på de rør som i det minste danner overheteren og mellomheteren når det brennes tung bunkerolje som har høy aske- og svovelgehalt. En hénsikt med oppfinnelsen er derfor å redusere slaggdannelsen og/ eller korrosjonen i slike dampkjeler.

I samsvar med oppfinnelsen er det tilveiebragt en dampkjel som har forbrenningsovn for tung olje og en separat forbrenningsovn for ren olje, og et antall rekker med rør som danner et eller flere trinn for overhetet damp og når ønskelig et eller flere trinn med mellomhetet damp, hvor rørrekkene er anordnet slik at rø-rene i den eller de overheterrørrekker som har høyest temperatur og i den eller de mellomhetarørrekker som har høyest temperatur, er hvis de er anordnet opphetet av forbrenningsproduktene fra. forbrenningsovnen for rent brensel.

I en slik kjel unngås stort sett slaggdannelse og/eller korrosjon av rørene i overheterrørrekkene og mellomheterrørrekkene med høyest temperatur, fordi disse rør bare berøres av rene forbrenningsgasser fra forbrenningsovnen for rent brensel. De andre rør for eventuell lavtemperatuæ overheter og lavtemperaturs mellomheter kan bestrykes av forbrenningsgasser fra forbrenningsovnen for tung brenselolje, men for disse rør er risikoen for slagg og korrosjon mindre fordi driftstemperaturen er lavere.

Det rene brensel for forbrenningsovnen for rent brensel kan tilveiebringes ved forforbrenning av tungt brensel i en forgasser som tilveiebringer et forråd med ren gass til forbrenning,men beholder forurensningene fra tungoljen. Slike forgassere er kjent og kan ta form a? en forgasser med fluidisert sjikt.

Når det ikke finnes damp i mellomheteren, må kjøleluft føres over mellomheterens rørbunt eller rørbunter. Dette kan opp-nås ved at rørbunten eller rørbuntene plasseres i gasspassasjer eller gasskanaler hvis utløp under de nevnte forhold vil være luk-ket ved hjelp av spjeld og kjøleluft kan da føres i motsatt strøm-ningsretning gjennom kanalen eller kanalene direkte fra en luft-tilførselsvifte, f.eks. viften som tilfører forbrenningsluft.

Det kan være anordnet adskilte vifter og luftforvarmere for hver forbrenningsovn om nødvendig for tilførsel av luft til ovnene og/eller forgasseren. Denne foranstaltning kan tjene til å unngå tilbakeføring av forurensninger fra luftforvarmingssyste-met for forbrenningsovnen for ren olje ved lufttilførsel til ov-nen for tung olje for å sikre at forbrenningsproduktene fra ren-olje-ovnen forblir rene.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av et eksempel på en dampskipskjei ifølge oppfinnelsen og.under hen-visning til tegningen som viser skjematisk forbrenningsgangen i kjelen.

Dampkjelen er betegnet med 10 og omfatter et forbrenningskammer 12 for tung brenselolje og et adskilt forbrenningskammer 14 for ren brenselgass. Forbrenningsgassene fra kammeret 12 strøm-mer oppover gjennom to parallelle kanaler 16 og 18, mens forbrenningsgassene fra kammeret 14 strømmer opp gjennom en kanal 20. Gasstrømmen gjennom kanalene 16,13 og 20 styres ved hjelp av spjeld henholdsvis 22, 24 og 26. Deretter slåes gassene fra de tre kanaler sammen i en felles skorsten 28 som inneholder en forvarmer-rørbunt 30. Veggene i kamrene 12,14 og i kanalene 16,18 og 20 er dannet av vanlige vannrør, og er ikke vist i detalj.

I brennkammeret 12 fyres det med tung brenselolje fra et forråd 32. Tungoljen forbrennes av brennere 34 og forbrennings-luf ten tilføres fra en vindkasse 36. Luft til denne vindkasse tilføres fra en felles kanal 38 og tilførselsmengden kontrolleres ved hjelp av et spjeld 40.

Forbrenningskamiæret 14 fyres med ren gass fra en forgasser 44. Forgasseren tilføres tungolje fra forrådet 32 og luft fra

felleskanalen 38 gjennom en kanal 39 med en mengde som bestemmes ved hjelp av et spjeld 46, og oljen omdannes til ren brennbar gass som gjennom en kanal mates frem til en brenner 48 i forbrenningskammeret 14. Forbrenningsluft til kammeret 14 føres fra felleskanalen 38 til en vindkasse 52 og mengden styres ved hjelp av et spjeld 54.

Luft til felleskanalen 38 tilføres ved hjelp av en kraft-vifte 56 og luften forvarmes i en luftforvarmer 58 som opphetes av forbrenningsgassene i skorstenen 28.

Kanalen 16 inneholder en første overheter 60 og en første mellomheter 62, mens kanalen 18 inneholder en andre overheter 64 og en by-pass-forvarmer 66. (economiser). Råe forbrenningsgasser fra forbrenningskammeret 12 bestryker disse kjelelementer. Kanalen 20 inneholder en tredje overheter 68 og en andre mellomheter 70 og disse to kjelelementer 68 og 70 har de høyeste temperaturer i henholdsvis overheter-og mellomheterkanalen. Rene forbrenningsgasser fra forbrenningskammeret 14 passerer disse kjelelementer, og for å sikre dette styres spjeldet 26, som er tilordnet kanalen 20, slik at en svak trykkdifferanse opprettholdes mellom denne kanal og kanalen 18 på nivået for mellomstående åpne skjermer 80 og 82 som er anordnet henholdsvis mellom kanalene 16 og 18 og kanalene 18 og 20.

Disse skjermer 80 og 82 er anordnet slik at forbrenningsgassene kan avbøyes fra en kanal til en annen etter først å ha passert den første, den andre eller den tredje overheter i avhen-gighet av stillingen av spjeldene 22,-24 og 26, og spjeldet 26 er anordnet som nevnt ovenfor for å sikre at urene forbrenningsgasser ikke kan strømme fra kanalen 18 til kanalen 20.

Når ingen damp strømmer gjennom den første og den andre mellomheter 62 hhv. 70, må disse kjøles. Derfor fører kjøleluft-kanaler 90 og 92 fra viften 56 til toppene av kanalene 16 hhv.20. Kjøleluftstrømmen gjennom kanalene 90 og 92 styres ved hjelp av spjeld 94 hhv. 96. For å hindre at hete forbrenningsgasser bestryker mellomheterne 62 og 70 når disse er uten damp, stenges spjeldene 22 og 26 og alle forbrenningsgasser passerer da forvar-meren 66 mens kjøleluft får anledning til å strømme nedover langs mellomheterne 62 og 70 etter at spjeldene 94 og 96 er åpnet og denne kjøleluft passerer så de åpne skjermer 80 og 82 og forenes med forbrenningsproduktene.

Om ønskelig kan en adskilt vifte være anordnet for tilfør-sel av luft til forbrenningskammeret 14 og forgasseren 44 og forurensninger som fanges opp av denne'luft fra en eventuell luftforvarmer kan føres tilbake til forbrenningsluften for forbrenningskammeret 12 for å holde forbrenningsgassene fra forbrenningskammeret 14 rene i

Driftsmåten for kjelen 10 burde fremgå klart av den oven-stående beskrivelse.

Man vil forstå at den siste eller tredje overheter 68 og den siste eller andre mellomheter 70 beggé arbeider ved de høyes-te temperaturer og er derfor mest utsatt for slagg og korrosjons-dannelse. Disse kjelelementer kan imidlertid bare motta rene forbrenningsgasser og dermed er problemet med slaggdannelse og korrosjon redusert vesentlig sammenlignet med en situasjon som ville oppstå hvis de befant seg i strømmen av forbrenningsgasser fra forbrenningskammeret 12.

Selv om oppfinnelsen er omtalt i forbindelse med vann og vanndamp, er det å forstå at kjelen kan benyttes med andre væsker og andre væskedamper.

Claims (7)

1. Dampkjel (10) som har en forbrenningsovn (12) for tungolje, en separat forbrenningsovn (14) for rent brensel og et antall rør-bunter (60,62,64,66,68,70) som danner et eller flere trinn med overhetet damp og om ønskelig et eller flere trinn"med mellomhetet damp, karakterisert ved at rørbuntene er anordnet slik at rørene i rørbunten (68,70) i overheteren eller overheterne som har den høyeste temperatur og i mellomheteren eller mellomheterne som har den høyeste temperatur er opphetet av forbrenningsproduktene fra forbrenningsovnen (14) for rent brensel.

2. Dampkjel ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter en kanal (20) som forbrenningsgassene fra forbrenningsovnen (14) for rent brensel strømmer gjennom, og hvori overheter-rørbunten eller -rørbuntene (68,70) med høyeste temperatur er anordnet og i det minste en annen kanal (16,18) som gjennomstrømmes av forbrenningsgassene fra forbrenningsovnen (12) for tungolje, og hvor gasstrømmene gjennom kanalene (14,16,18) er styrbare ved hjelp av spjeld (22,24,26) som er anordnet ved kanalenes utløp.

3. Dampkjel ifølge krav 2, karakterisert ved at det finnes to kanaler (16,18) som passeres av forbrenningsgassene fra tungoljeforbrenningsovnen.

4. Dampkjel ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at forbindelsesporter (80,82) er anordnet mellom kanalene (16, 18,20) på mellomliggende steder langs deres lengde, hvor spjeldet (26) som styrer gasstrømmen langs kanalen (20) som passeres av forbrenningsgassene fra forbrenningsovnen (14) for rent brensel er styrt slik at det sikres at ingen innstrømning til denne kanal skjer fra den eller de andre kanaler (16,18) som går ut fra forbrenningsovnen. (12) for tungt brensel.

5. Dampkjel ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter i det minste en mcllom-heterrørbunt (62).

6. Dampkjel ifølge krav 5, karakterisert ved innretninger (90) til å føre en kjøleluftstrøm over den eller hver mellomheterrørbunt (62,70) når ingen damp strømmer gjennom mellom-heterrørbunten eller buntene.

7. Dampkjel ifølge krav 6, karakterisert ved at det finnes innretninger som avleder kjøleluften fra forbrenningsluften og fører kjøleluften i motsatt retning over mellomheterbun-ten eller buntene i forhold til strømningsretningen for forbrenningsproduktene.