NO312982B1 - Fremgangsmåte og anordning for å fjerne avleiring i og på tilförselsdyser eller tilförselsrör i fyringsanlegg - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fjernelse av avleiringer i og på tilførselsdyser eller tilførselsrør i fyringsanlegg, på hvilke disse avleiringer fra resirkulert avgass som på nytt tilføres et fyrrom setter seg fast, idet det til avleiringene påføres et flytende eller dampformet medium. Oppfinnelsen angår også en anordning for gjennom-føring av fremgangsmåten.

Ved fyringsanlegg, særlig slike der det forbrennes avfallsstoffer, blir av forskjellige grunner avgass etter en viss avkjøling (f.eks. i en dampfrembringer) ført bort eller avgassen i fyrrommet blir ført bort fra egnede områder og blir via tilførselsdyser eller tilførselsrør på nytt tilført fyrrommet. Grunnene til tilbakeføringen av avgass ligger i tilstrebingen av en høy termisk virkningsgrad for anlegget, i oppnåelsen av en særlig høy turbulens i området til sekundærforbrenningssonen, i utnyttelsen av oksygenet som befinner seg i avgassen og for regulering av oksygeninnholdet i sekundærforbrenningssonen. Avgassen ledes fortrinnsvis ut etter et avgassrenseanlegg som er tilkoblet etter varmeutnyttelsen, f.eks. anordningen for fjernelse av støv. Den kan imidlertid også tas ut fra det bakre området av fyrrommet, i hvilket det hovedsakelig befinner seg forbrent brennstoff slik at avgassene fremdeles har et forholdsvis høyt oksygeninnhold.

Med en slik driftsmåte er det fastslått at tilførselsdysene eller tilførselsrørene, som også kan tjene til tilførsel av sekundærluft, generelt tilstoppes i området ved utløpsåpningen p.g.a. avleiringer som stammer fra avgassen, slik at disse avleiringer må fjernes med bestemte tidsintervaller for å danne det frie utløpstverrsnittet til tilførselsdysene eller til-førselsrørene. Hittil har fjernelsen av avleiringer skjedd mekanisk ved slag eller støt ved bruk av stenger, hvilket ikke bare er arbeidskrevende og tidkrevende, men som også er utilfredsstillende, fordi de meget fastsittende avleiringer bare kan fjernes fullstendig fra fyrrommet, hvilket krever stans og avkjøling av anlegget. Disse avleiringer dannes i området ved munningen av tilførselsdysene eller tilførselsrørene og i det indre av disse til-førselsdyser og tilførselsrør, og også på ytterflaten som grenser umiddelbart til munningen. De forårsakes av den sterke varmestrålingen fra fyrrommet, idet denne varmestrålingen fører til en forglassing av avleiringene i den del av slagget som vender mot fyringen og dermed til en særlig godt fastsittende og motstandsdyktig struktur som er vanskelig å nedbryte på mekanisk måte.

Fra DE-tidsskriftet "Bnergie" 1951, hefte 1 er det kjent, for rengjøring av kjelerør, å på-sprøyte vann på rørflater ved hjelp av en lanse, inntil disse avkjøles, hvoretter et nabo-område sprøytes, for deretter å gå tilbake til det første området når dette på nytt har blitt oppvarmet etter avkjølingen. Derved kan det inntreffe rissdannelser som fører til en avskalling av forurensningene. Videre er det fra dette tidsskrift kjent å behandle heteflater ved hjelp av en vanndamp-ammoniakkdampblanding. Derved er innføringen i tilførsels-rørene i kjelen først mulig etter en viss avkjøling av denne, hvilket krever et tilsvarende driftsavbrudd. Dessuten er kjemiske tilsetninger til damp betenkelig p.g.a. mulige korrosjonsskader.

Fra DE-PS 741 701 er det kjent å fjerne avleiringer som samler seg over sekundærluft-utblåsningsdyser, ved hjelp av en vannsprøyteinnretning, ved at kalde vannstråler på-sprøytes det varme slagget for å fjerne det varme slagget fra veggene som en følge av bråkjølingen. Denne typen fjernelse av slaggdannelsen er ikke særlig virkningsfull, fordi det p.g.a. bråkjølingsvirkningen bare oppstår noen overflateriss, og derfor må denne pro-sessen ofte gjentas inntil det kan oppnås avskalling av slagget. Grunnen til disse om-stendelige tiltak består i at de dannede avleiringer består av forglasset slagg på overflaten, hvilket uten rissdannelse ikke slipper vann inn i det indre. Bare vekselvirkningen mellom oppvarming og bråkjøling fører til rissdannelse og fjernelse av disse avleiringene. Denne fremgangsmåten medfører også den ulempen at det er høy spenningsrisiko for kjelerørvegger eller de keramiske utføringer p.g.a. den nevnte vekselvirkning.

Et formål med oppfinnelsen er å komme frem til en fremgangsmåte og en anordning som gjør det mulig å fjerne disse avleiringer på en enkel måte under normal drift av fyringsanlegget, praktisk talt uten rester.

Dette oppnås i henhold oppfinnelsen ved at det flytende medium påsprøytes i dråpeform på avleiringene, at mediet i strømningsretningen for avgassene inne i tilførselsdysene eller tilførselsrørene, med begynnelse på den i strømningsretningen av avgassene fremre kant av avleiringene inne i tilførselsdysene eller tilførselsrørene, påføres på disse.

Ved tilsetningen av et flytende medium, særlig vann i tilførselsdysene eller tilførsels-rørene og ved påføring av dette mediet på avleiringene i strømningsretningen til avgassene inne i tilførselsdysene eller tilførselsrørene, slik at påføringen begynner på den fremre kant av avleiringene, fjernes avleiringene på kort tid, og i henhold til gjennomførte forsøk og de oppnådde resultater oppstår rengjøringsvirkningen ved at det flytende mediet i det indre avstilførselsdysene eller tilførselsrørene raskt trenger inn i det indre av avleiringene. P.g.a. varmepåvirkning fra fyrrommet eller fra den sirkulerte gasstrømmen fordamper dette det vannet som har trengt inn i porene i de hygroskopiske avleiringer på en eksplosjonsaktig måte. Avleiringene sprenges innenfra. Derved fjernes ikke bare avleiringene på den indre veggen i tilførselsdysene eller tilførselsrørene, men også rundt munningsområdet, til utsiden. Dette skyldes at vannet p.g.a. sprengningen av avleiringene fra det indre området av tilførselsdysen eller tilførselsrøret treffer rue og dermed porøse flatepartier på avleiringene som ligger i det indre av de dannede avleiringer og således ikke er forglasset, slik tilfellet er på ytterflaten av avleiringene som befinner seg på den ytre omkretsen av tilførselsdysene eller tilførselsrørene og som påvirkes direkte av varmestrålingen fra fyrrommet. Sprengvirkningen skjer således med utgangspunkt i det indre området av tilførselsdysen eller tilførselsrøret og til munningen og også rundt munningen, til utsiden av tilførselsdysene eller tilførselsrørene. For hver avsprengning frembringes det nye rue og porøse flater, slik at fjernelsen av avleiringene også er mulig der overflaten allerede er forglasset. Allerede etter kort behandling (noen sekunder til noen få minutter) kan det på nytt dannes flater uten avleiringer i munningsområdet til til-førselsdysene eller tilførselsrørene. Den angitte oppgaven kan også løses ved at det dampformede mediet tilføres avleiringene i strømningsretningen til avgassene inne i til-førselsdysene eller tilførselsrørene, med start i den i strømningsretningen til avgassene fremre kant av avleiringene, inne i tilførselsdysene eller tilførselsrørene. Det avgjørende er derved at det dampformede mediet etter inntrengning i porene i avleiringene utsettes for en hurtig volumøkning, hvilket er tilfelle når det dampformede mediet er vanndamp. Ved bruk at vanndamp må det påregnes en lengre behandlingstid (noen minutter til om-trent en time), ettersom økningen av det spesifikke volum ved temperaturøkningen er betydelig mindre enn f.eks. ved bruk av vann.

Påføringen av mediet i strømningsretningen til avgassene inne i tilførselsdysene, og særlig på den fremre kanten av avleiringene, medfører den fordelen at mediet, fortrinnsvis vann, kommer frem til avleiringer som ligger i det indre av tilførselsdysen eller til-førselsrøret og som oppviser en ru og porøs overflate, fordi de er bedre beskyttet mot varmestrålingen fra fyrrommet p.g.a. tilførselsdysen eller tilførselsrøret enn avleiringer på utsiden av tilførselsdysen eller tilførselsrøret, der det p.g.a. den sterke varmepåvirk-ningen skjer en forglassing av disse avleiringer. Mediet kan således først begynne med den nevnte sprengvirkning på et sted der det lett kan trenge inn i avleiringene, idet sprengvirkningen deretter fortsetter i retning mot munningen av tilførselsdysen eller tilførselsrøret, til utsiden av tilførselsdysen eller tilførselsrøret.

Zr

Ved tilførselen av det flytende mediet i dråpeform ved hjelp av en tilførselsdyse, hvorved dråpene har en så liten størrelse at mediet påsprøytes, oppnås en ensartet tukting av overflaten til avleiringene ved forholdsvis lite forbruk av mediet. Derved unngås i høy grad utstrømning av overskytende medium fra tilførselsdysene eller tilførselsrørene, slik at det unngås påvirkning av forbrenningen i fyrrommet p.g.a. for mye utstrømmende mediummengde. Det er særlig fordelaktig at det flytende mediet påføres avleiringene finfordelt som tåke av små dråper.

For å oppnå en ensartet fukting av avleiringene er det hensiktsmessig at mediet tilføres konsentrisk med tilførselsdysen eller tilførselsrøret.

Forsøk har vist at det er fordelaktig at vannet tilføres i form av et kjegleformet slør. Kjeglevinkelen til mediumsløret kan være regulerbar fra 10° til 180°.

P.g.a. den nevnte sprengvirkning som det flytende eller dampformede mediet, henholdsvis vannet eller vanndampen utøver inne i porene i avleiringene p.g.a. den meget hurtige volumøkningen, er et høyt vann- eller damptrykk, slik det f.eks. kan oppnås med høy-trykksvaskere eller ved anvendelse av høytrykksdamp som dannes i dampkjeler, ikke nødvendig. Det er derfor tilstrekkelig at mediumtrykket, særlig vanntrykket, tilsvarer trykket i et offentlig vanntilførselsnett og fortrinnsvis ligger ved 6 bar. Det er fordelaktig at trykket og mengden og også tilførseltiden og tiden mellom to mediumtilførselsfaser er regulerbar.

En anordning for gjennomføring av fremgangsmåten kjennetegnes ved en lanse som oppviser en mediumtilkobling, og som kan benyttes i det indre av en tilførselsdyse eller et tilførselsrør for resirkulert avgass i et fyringsanlegg, idet lansen på den fremre, frie enden har et dysehode.

Anvendelsen av oppfinnelsen krever i de fleste tilfeller ingen særskilte tiltak, ettersom bestående anlegg i det bakre området av tilførselsdysene eller tilførselsrørene, i akse-retningen av disse, oppviser stusser for innføring av stenger, for ved hjelp av disse stenger å fjerne avleiringene. Gjennom disse stusser kan lansene innføres i det indre av tilførselsdysene eller tilførselsledningene. Utformningen av et dysehode på den frie enden av lansen muliggjør påføring av finfordelt medium på avleiringene. Det er fordelaktig at sprøytevinkelen til dysehodet er regulerbar, for tilpasning av det dannede mediumsløret til de aktuelle forhold.

Når lansen, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen, holdes forskyvbart i lengderetningen i det indre av tilførselsdysen eller tilførselsrøret, muliggjøres en tilpasning av medium-utstrømningen til de steder der avleiringene befinner seg. Det er særlig mulig å tilføre det utstrømmende mediet fra dysehodet etter den fremskridende rengjøringsvirkningen inne i tilførselsdysen.

Ettersom denne rengjøringsprosessen kan automatiseres og således benyttes i.h.t. de nødvendige tidsintervaller, er det fordelaktig at det i henhold til en utførelse av oppfinnelsen er anordnet en regulerbar ventilanordning i tilførselsledningen til lansen, som for regulering av mediumtrykket og mediummengden samt for regulering av åpningstidene og avstandene mellom to åpningsfaser står i forbindelse med en reguleringsinnretning. Med denne ventilanordningen og en med denne forbundet reguleringsinnretning er det derved mulig å regulere varigheten av rengjøringen og tidsintervallene mellom to rengjøringsprosesser samt trykket og mengden i.h.t. de aktuelle betingelser.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel vist på tegningene.

Figur 1 viser et snitt gjennom et skjematisk vist fyringsanlegg, med tilførselsdyser for

resirkulert avgass.

Figur 2 viser et forstørret utsnitt av en vegg i et fyrrom, med innsatte tilførselsdyser. Figur 3 viser et snitt gjennom en tilførselsdyse, med en rengjøringsanordning i

henhold til oppfinnelsen, i forstørret målestokk.

Figur 1 viser et fyringsanlegg med en tilførselstrakt 1 og tilknyttet tilførselssjakt 2 for tilførsel av brennstoff til et tilførselsbord 3, på hvilket et stempel 4 er anordnet for å avgi brennstoffet som kommer ut av tilførselssjakten til en fyringsrist 5. Under fyringsristen 5 er anordnet en innretning 6 for tilførsel av primærforbrenningsluft. Over fyringsristen 5

befinner det seg et fyrrom 7, som i den fremre del går over i et avgassløp 8, til hvilket er tilkoblet en spillvarmekjel 9 og et avgassrenseanlegg, bestående av en reaktor 10, dvs. en kjemisk gassrenseinnretning, og et filter 11.

Etter dette avgassrenseanlegget suges avgass for ny innføring i fyrrommet. For dette er en sugeåpning 12 artordnet i utløpsledningen fra filteret 11, fra hvilken en suge-ledning 13 forløper og i hvilken inngår en vifte 14. Med trykksiden av viften er forbundet en ledning 15, som tilfører den utsugde avgassmengden til en ringledning 16, fra hvilken de såkalte sekundærluftdyser 17 gis tilførsel, gjennom hvilke den utsugde avgassen på nytt tilføres fyrrommet 7.

Som det fremgår av figur 2 og 3 er det i veggen 18 til fyrrommet 7 inne i en nisje 19 av dette montert en tilførselsdyse, henholdsvis et tilførselsrør 20, idet tilførselsdysen 20 via en flensforbindelse 21 er forbundet med et forgreningsrør 22. Forgreningsrøret oppviser et rør 23 som er innrettet etter tilførselsdysen 20 og et andre rør 24 som er forbundet med ringledningen 16 for den tilbakeførte avgassen. På enden av røret 23 som er innrettet etter tilførselsdysen 20 er anordnet et lukkedeksel 25, og i midten av dette er anordnet en holdeanordning 26 for en lanse 27. Holdeinnretningen 26 muliggjør forskyv-ning av lansen 27 i lengderetningen. På den fremre enden av lansen 27 er anordnet et dysehode 28. På den bakre enden av lansen 27, motsatt av dysehodet 28, er anordnet en ventilanordning 29, og en vanntilførselsledning i form av en slange 30 er koblet til denne. Ventilanordningen 29 står via en ledning 31 i forbindelse med en reguleringsinnretning 32, som muliggjør reguleringen av vann til lansen 27 med hensyn til trykk og mengde og dessuten stengning og åpning av ventilanordningen 29, idet også tidsintervallene mellom åpningsfasene og lengden av åpningsfasene kan reguleres ved hjelp av reguleringsinnretningen 32.

Dysehodet 28 som er anordnet på den fremre enden av lansen 27 muliggjør utsprøyting av vann i form av et kjegleformet vannslør, idet kjeglevinkelen er regulerbar. Dette vannsløret er antydet med strekpunktlinjer i figur 3, og har henvisningstallet 33. Med stiplede linjer 34 er antydet avleiringer, som dannes både i det indre av tilførselsdysen og på utsiden av denne når avgass blåses inn i fyrrommet 7 fra tilførselsdysen 20. Den tiden som slike avleiringer dannes på avhenger av sammensetningen av avgassen og også av hvorvidt bare avgass eller avgass blandet med omgivelsesluft innføres i fyrrommet 7 gjennom tilførselsdysene 20.

For fjernelse av disse avleiringer 34 innføres vann gjennom lansen 27, idet det begynnes ved den i strømretningen til avgassene fremre kanten 35 av avleiringene. Strømnings-retningen til avgassene er angitt med pilen 36. Det påsprøytede vannet trenger inn i den porøse massen i avleiringene 34, og fordamper slagaktig p.g.a. den sterke varmestrålingen fra fyrrommet 7 inn i tilførselsdysen, slik at avleiringene 34 sprenges løs innenfra fra veggen i tilførselsdysen 20. Derved dannes det p.g.a. bortsprengningen nye rue, porøse bruddflater som vannet lett kan trenge inn i.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for fjernelse av avleiringer i og på tilførselsdyser eller tilførselsrør i fyringsanlegg, i hvilke disse avleiringer setter seg fast fra resirkulert avgass som på nytt tilføres et fyrrom, idet et flytende medium påføres på avleiringene, karakterisert ved at det flytende mediet påsprøytes avleiringene i form av små dråper, at mediet i strømningsretningen til avgassene inne i tilførselsdysene eller tilførselsrørene tilføres med start ved den i strømningsretningen til avgassene fremre kanten til avleiringene inne i tilførselsdysene eller tilførselsrørene.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det flytende mediet tilføres finfordelt som små dråper på avleiringene.

3. Fremgangsmåte for fjernelse av avleiringer i og på tilførselsdyser eller tilførselsrør i fyringsanlegg, i hvilke disse avleiringer setter seg fast fra resirkulert avgass som på nytt tilføres et fyrrom, idet avleiringene tilføres et dampformet medium, karakterisert ved at det dampformede mediet tilføres avleiringene med start ved den i strømningsretningen til avgassene fremre kanten av avleiringene inne i tilførselsdysene eller tilførselsrørene.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det flytende mediet er vann.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at det dampformede mediet er vanndamp.

6. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 1 - 5, karakterisert ved at mediet tilføres konsentrisk med tilførselsdysene eller tilførselsrørene.

7. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 1 - 6, karakterisert ved at mediet tilføres i form av et kjegleformet slør.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at kjeglevinkelen til mediumsløret er regulerbar fra 10° til 180°.

9. Fremgangsmåte som angitt i ett av de foregående krav, karakterisert ved at trykket i det flytende mediet tilsvarer trykket i et offentlig vannforsyningsnett og fortrinnsvis ligger ved 6 bar.

10. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 1 - 9, karakterisert ved at både mediumtrykket og mediummengden samt til-førselstiden og tiden mellom to mediumtilførselsfaser er regulerbar.

11. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten som angitt i ett av kravene 1-10, karakterisert ved en lanse (27) som oppviser en mediumtilkobling og som kan innsettes i det indre av en tilførselsdyse (20) eller et tilførselsrør for resirkulert avgass i et fyringsanlegg, idet lansen (27) på sin fremre ende har et dysehode (28).

12. Anordning som angitt i krav 11, karakterisert ved at sprøytevinkelen til dysehodet (28) er regulerbar.

13. Anordning som angitt i krav 11 eller 12, karakterisert ved at lansen (27) er forskyvbar i lengderetningen i det indre av tilførselsdysen (20) eller tilførselsrøret.

14. Anordning som angitt i ett av kravene 11 - 13, karakterisert ved at en regulerbar ventilanordning (29) er anordnet i tilførselsledningen (30) til lansen (27), for åpning og stengning av mediumtilførsel, for regulering av mediumtrykket og mediummengden, for regulering av åpningstidene og avstandene mellom to åpningsfaser, idet ventilanordningen står i forbindelse med en reguleringsinnretning (32).