NO812830L - Fremgangsmaate til forbrenning av pulverformet fast materiale og forbrenningsanlegg og brenner til utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til forbrenning av pulverformet fast materiale

og forbrenningsanlegg og brenner til utførelse av fremgangs-måten

Oppfinnelsen angår forbrenningsutstyr og særlig forbrenning av pulverisert fast materiale.

For tiden er fluidformede et brensler, særlig gass og fyringsolje, meget anvendt i kjeleanlegg og annet forbrenningsutstyr på grunn av bekvemmeligheten av disse brensler og den letthet og effektivitet hvormed de kan reguleres. De tilgjengelige forsyninger av disse brensler er imidlertid begrenset. Forrådene av kull og andre faste brensler er vesentlig større enn av olje og naturgass, og det er derfor ventet at bruken av faste brensler vil øke.

Overgangen fra fluidformede brensler til faste brensler ville være enklere og gå glattere dersom eksisterende forbrenningsutstyr for gass og olje kunne omdannes til å benytte faste brensler, men det er funnet at omstilling til faste brensler byr på alvorlige problemer både teknisk og med hensyn til god- - tagelse av brukerne.

Omstilling til faste brensler, enten ved modifisering av eksisterende anlegg eller installasjon av nytt anlegg, kan støte på motstand blant brukerne fordi faste brensler er meget mindre bekvemme enn væskeformede eller gassformede brensler.

De sistnevnte er lette å lagre og håndtere og er generelt rene og bekvemme å anvende. Faste brensler derimot og særlig kull, er skitne og vanskelige å håndtere. For lagring av kull er det nødvendig med plass, arbeidskraft og håndteringsutstyr til en betydelig kostnad og der er meget smuss. Brenselpåfyll ing og askefjerning krever en økning i staben eller installasjon av spesialutstyr som er dyrt, og hva små kjeler angår kanskje ikke er tilgjengelig. Brenning av væskeformede og gassformede brensler derimot kan gjøres stort sett automatisk og krever liten eller ingen askefjerning.

En vesentlig ulempe ved brenning av faste brensler er at de krever meget lenger utbrenningstid enn væske- og gassformede brensler. Forbrenningsanlegg konstruert for væske- eller gassformede brensler kan generelt ikke skaffe tilstrekkelig for-brennings-oppholdstid for fullstendig utbrenning av fast brensel og følgelig krever omstilling av slikt utstyr til brenning av fas-t brensel en stor reduksjon i den kapasitet utstyret er beregnet for.

Denne mangel kan delvis kompenseres for ved bruken av pulverisert fast brensel: de små brenselpartikler har et øket overflateareale som fremmer hurtigere utbrenning. Pulverisert kull er meget brukt til brensel i vannrørskjeler. Kullen males i kjeleanlegget og brennes direkte i kjelen. Brenning av pulverisert kull medfører uregelmessig brensel strøm, hvilket bevirker flammepulsasjoner og vanskeligheter med å regulere flammen. På grunn av forholdet mellom fast karbon og flyktige materialer i kullet, er flammestabiliteten marginal og de høyere trekktap (register draft losses), som ville være nød-vendige for å frembringe intenst turbulente flammer, kan ikke anvendes uten å forårsake fl amme instabilitet og overføring av ubrent brensel. Disse problemer kan håndteres i et vannrørs-kjel-anlegg, men det har vist seg umulig å anvende pulverisert brensel til vellykket brenning i flamme/røkrørs-kjeler (shell boilers) konstruert for olje- eller gassfyring. I en vannrørs-kjel vil der i alminnelighet være flere brennere, hvis flammer kan understøtte og stabilisere hverandre. I en flamme/røkrørs-kjel fører den snevre begrensning i flammerøret til mer kri-tiske forbrenningsbetingelser med en enkelt brennerflamme som ikke mottar noen understøttelse fra tilstøtende flammer. Følgelig er flammeregulering i en flamme/røkrørs-kjel viktigere enn i vannrørskjeler og på samme tid vanskeligere. Dessuten er kapital- og vedlikeholdskostnadene av kullmalingsanlegg på stedet i alminnelighet ikke akseptable for flamme/røkrørs-kjeler, særlig for mindre anlegg.

Anvendelse av en brenselblanding bestående av olje og pulverisert brensel er blitt foreslått som en måte hvorved omstilling fra olje til kullfyring kan skje, men dette inne-bærer vanskeligheter. Brenselblandingen er ustabil med mindre der anvendes kostbare stabi1 i seringsteknikker. Andelen av kull er begrenset av den resulterende viskositet og nødvendigheten av å sikre forstøvning av brenselbland ingen, og blandingen er meget eroderende og tilbøyelig til å skade pumper, ventiler og brennerdyser.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe

en fremgangsmåte og apparat til brenning av faste materialer som ikke er beheftet med de ovenfor nevnte ulemper.

I henhold til en side ved oppfinnelsen blir et pulverisert fast brennbart materiale brent i en turbulent flamme, opprettet ved et gass- eller væskeformet brensel.

For effektiv forbrenning av pulverisert materiale, særlig

i det begrensede område i flammerøret av en f1amme/røkrørs-kjel, må flammen inneholde en hurtig antenningsfase godt stabi-lisert ved brennerens forkant, og med høy turbulent blanding for å skaffe kort utbrenningstid. Disse betingelser oppnås i henhold til oppfinnelsen ved å anvende gass- eller væskeformet brensel som tenn- eller stabiliseringsflamme, inn i hvilken det pulveriserte materiale injiseres. Nærmere bestemt skaffer det væske- eller gassformede brensel hurtigantennelses-fasen som er nødvendig for god flammestabilitet. Stabiliteten på sin side gjør det mulig å anvende høye trekktap (av samme størrelsesorden som de som anvendes for væske- og gassformede brensler alene) for å gi høyturbulent blanding og derved utvikle den forbrenningsintensitet som er nødvendig for fullstendig utbrenning av faste partikler i den begrensede plass som er tilgjengelig for forbrenning, med liten eller ingen reduksjon av ytelse eller effektivitet, sammenlignet med forbrenning av et gass- eller væskeformet brensel alene.

Andelen av pulverisert fast brensel i forhold til væske-eller gassformet brensel vil variere fra én brenner og ett kjel-anlegg til et annet, men vil generelt være ca. 70% regnet på varmeverdi, skjønt et område inntil 90% er mulig ved maksimal fyringshastighet.

I henhold til en annen side av oppfinnelsen er der skaffet en brenner til brenning av fluidformet brensel og pulverisert fast brensel, omfattende inji seringsorganer for i det minste ett fluidformet brensel og forbrenningsluft-innløpsorganer, idet forbrenningsluft-innløpsorganene og injiseringsorganene for det fluidformede brensel er anordnet og tilpasset til å danne en forlenget turbulent flamme som har en flammerot, og injiseringsorganer for pulverisert brensel anordnet rundt inn-løpsorganet for forbrenningsluften og innløpsorganene for det fluidformede brensel, og anordnet til å rette en strøm av pulverisert fast brensel inn i sidene av den nevnte flamme i nærheten av flammeroten.

Fortrinnsvis genereres der en hvirvel ved flammeroten, særlig i den primære forbrenningsluftstrøm, mens det pulveriserte faste materiale injiseres som en stort sett hvirvelfri konvergerende strøm. Dette skaffer hurtig og effektiv blanding av det pulveriserte materiale i flammen.

I et foretrukket arrangement er brenneren generelt sirkelformet med ringformede dyser eller ringformede rekker av dyser for gassbrensel, sekundærluft og pulverisert materiale og en stort sett sentral forstøver for flytende brensel. Brenneren kan være konstruert for drift med bare gass og pulverisert materiale eller bare væskeformet brensel og pulverisert materiale, men fortrinnsvis er den konstruert for å akseptere alle tre.

For å oppnå de grunnleggende krav til blanding etter dysen (post nozzle mixing) for å kombinere det pulveriserte faste materiale med det væske- eller gassformede brensel, innbefatter brenneren et forgreningsrør og utslippsdyse for pulverisert brensel som en integrerende del av brenneren. Et ringformet manifold med et enkelt eller flere innløp for pulverisert brensel er konstruert for å gi en jevn perifer fordeling av det pulveriserte brensel og dets bærergass (generelt luft eller annen oksygenholdig gass), og det pulveriserte brensel og bærergassen blir tilslutt sluppet ut i f1ammeregionen gjennom en ringformet dyse eller ringformet rekke dyser. Manifolden og utsiippsdysen kan være utstyrt med organer til optimalisering av fordelingen av brensel og luft. Utsiippsdysen kan være en sirkel med adskilte åpninger eller spalter, eller en enkelt ringformet spalte. Plasseringen av utslippsdysen er optimali-sert i forhold til innløpet for den sekundære forbrenningsluft, for å bringe hastigheten, hvormed det pulveriserte materiale trekkes med inn i den kombinerte flamme på et maksimum. Fortrinnsvis er sekundærluftdysen en ringformet dyse eller rekke av dyser i nærheten av og innen dysen eller rekken av dyser for det pulveriserte materiale, og fortrinnsvis har begge den samme konvergerende utsiippsvinkel.

Som allerede nevnt, er det i mange tilfeller ikke praktisk med maling av brenselet på stedet. Denne vanskelighet kan overvinnes ved å levere pulverisert fast brensel til stedet, f.eks. i tankbiler for pneaumatisk transport til lokale lag-ringsbeholdere eller i for-pakkede containere. Store forbrenningsanlegg kan ha pulveriseringsutstyr på stedet.

Skjønt den foreliggende oppfinnelse hovedsakelig beskjef-tiger seg med forbrenning av pulverisert fast brensel såsom kull, kan forbrenningsmetoden og brenneren også anvendes til forbrenning av pulverisert fast avfall. Forbrenningen er meget effektiv på grunn av den tidligere nevnte hurtige blanding og utbrenning av det faste materiale, som injiseres i flammen av gass- eller væskeformet brensel.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere med henvisning til

de ledsagende tegninger på hvilke:

Fig. 1 er et tverrsnitt av en f1erbrensel-brenner,

fig. 2 viser en detalj av brenneren i større målestokk,

fig. 3 er et strømningsdiagram som viser driften av brenneren med gass og pulverisert fast brensel,

fig. 4 er et strømningsdiagram som viser bruken av fyringsolje og pulverisert fast brensel,

fig. 5 viser kjeleanlegget, og

fig. 6 viser et reguleringssystem for brenneren.

Fig. 1-4 viser konstruksjonen og driften av en brenner

i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Dette er en fler-brensel-brenner som er egnet til bruk i en kjel eller et forbrenningskammer, og som kan brenne flytende brensel, f.eks. fyringsolje, gassformet brensel eller pulverisert fast brensel i kombinasjon med enten væske- eller gassformet brensel.

Den viste brenner er spesielt egnet til fyring i en flamme/ røkrørs-kjel. Den har en vindkasse 1 og støttemurverk (quarl) 2 av stort sett vanlig konstruksjon. Brenneren i sin helhet er sirkelformet med en sentral akse 15. En sentral oljebrenner 16 er anordnet på brenneraksen og omfatter en egnet forstøver. På den viste brenner er forstøveren en roterende skål 3, anordnet på en akse 17 som drives av en elektrisk motor 18. På samme akse som forstøverskålen er der en dyse 4 for primær for-brenningsluf t , utstyrt med hvirvelblader 19.

Anordnet så de omkretser forstøveren og primærluftdysen er en gassbrenner 5, til hvilken gassformet brensel mates gjennom en gassinløpmanifold 6, en ringformet dyse 7 for sekun-dær forbrenningsluft hvilken dyse er forbundet med det indre av vindkassen, og en ringformet utslippsdyse 12 for pulverisert fast brensel (eller pulverisert avfal1smateriale som skal forbrennes ) .

Sekundærluftdysen 7 er konstruert for å gi en stort sett hvirvelfri konvergerende strøm av luft og kan inneholde ret-ningsblader 20. Dysen for det pulveriserte brensel er anordnet i den umiddelbare nærhet av sekundærluftdysen og er like-ledes konstruertfor å gi en stort sett hvirvelfri strøm av pulverisert brensel og bærergass som er konvergerende, fortrinnsvis med samme konvergeringsvinkel som sekundærluften. Dysen for det pulveriserte brensel kan inneholde retnings-blader 11, som kan være formet med henblikk på å forbedre strømningsfordel ingen.

Dysen for det pulveriserte brensel har bare en smal ringformet utløpsspalte, eller den kan bestå av en ring med en rekke åpninger eller spalter.

Pulverisert brensel, som medføres i en strøm av bærergass (vanligvis luft) mates gjennom et eller flere innløp 8 inn i en ringformet manifold 9 med et buktet tverrsnitt som fører til en fordelingskonus 10. Innløpet 8 er divergerende og generelt innrettet mot brenneraksen for å unngå hvirvling, hvilket gir en regulert utvidelse av det pulveriserte faste materiale og bærergassen inn i den ringformede manifold 9.

For oppnåelse av god perifer fordeling av det pulveriserte brensel ved utløpsspalten 13, kan ikke det pulveriserte brensel passere direkte fra planet av innløpet 8 inn i utløpsspalten. Manifolden er derfor konstruert slik at innløpet er forskjøvet i den aksiale retning av brenneren, fra innløpet til utløps-spalten via fordelingskonusen 10. Brensel strømmen gjennomgår en rettvinklet dreining inn i en ringformet region 14 fulgt av ytterligere skarpe forandringer i retningen av strømmen inn i utiøpsspalten 13. Disse forandringer i strømretningen sikrer god fordeling av brenselet ved utløpsspalten. Bladene 11 regulerer den konsentriske form og sirkelformen av den relativt smale spalte 13 og hjelper også til med å regulere den ende-lige fordeling og retning av det pulveriserte faste materiale, idet det mates inn i forbrenningsrommet inne i støttemurver-ket 2.

Ved drift blir en flamme antent ved bruk av enten væskeformet brensel ved den sentrale brenner 16 eller gass ved brenneren 5. I hvert tilfelle blir primærluft tilført gjennom primærluftdysen 4, hvorved der dannes en forlenget flamme med en turbulent rot, som strekker seg generelt langs brenneraksen. Det pulveriserte faste brensel eller avfallsmateriale blir deretter ført gjennom dysen 12 inn i siden av flammen like ved dens rot og brennes i den resulterende blandede flamme. Fig. 3 og 4 viser hva som antas å være strømningsmønste-ret i brenneren, som anvender henholdsvis gass- og væskeformede brensler, i kombinasjon med pulverisert fast brensel. Brenneren er bare vist skjematisk, anordnet i et flammerør 21 i en flamme- eller røkrørskjel eller et forbrenningskammer. Fig. 3 viser strømmen i en brenner som tilføres med gassbrensel, pulverisert fast brensel, primær- og sekundærluft. Flammeinnhyllingsflaten er vist ved 22 og flammeroten 23 er ved beskyttelsesplaten 24 for brennerdysen.Primærluften er meget sterkt hvirvlet og utvikler en resirkulasjonssone 25 i flammeroten. Primærluftstrømmen har høyt moment. Den konvergerende strøm av gassbrensel og sekundærluft danner en resirkulasjonssone 26 i nærheten av dyseskjoldet 24. Resirkulasjonssonene fører med seg brennende gasser. De resirkulerte brennende gasser skaffer en kontinuerlig kilde til antennelse for flammestabi1 i tet. Resirkulasjonssonene fremmer flammestabilitet ved deres turbulens, og turbulensen fremmer også blandingen av det innkommende brensel inn i flammen, hvilket sikrer hurtig utbrenning og reduserer til et minimum dannel-sen av faste og gassformede ubrente materialer. Det pulveriserte faste materiale brennes meget hurtig og effektivt med liten eller ingen reduksjon av brenner-ytel se eller effektivitet sammenlignet med drift hvor gassbrensel brukes alene, alene.

Flammerotregionen forblir relativt klar, ikke hindret av røk eller andre faste partikler, og det er derfor mulig å skaffe en klar siktelinje mellom et flamme-kontrollorgan og flammen inne i regionen hvor det pulveriserte faste brensel injiseres. Denne siktelinje strekker seg bekvemt gjennom sekundærluftdysen som vist ved 27 på fig. 3. Således eliminerer bruken av en tennflamme opprettet med gassbrensel de flammeovervåkingsproblemer som ellers kan oppstå i en flamme som fyres med fast brennstoff.

Fig. 4 viser strømningsmønstrene når den samme brenner drives med pulverisert fast brensel og fyringsolje. Strømmen er generelt den samme som vist på fig. 3, men med den for-skjell at brenselstrømmen 28 kommer inn i flammen og særlig resirkulasjonssonene fra en sentral plassering istedenfor fra en ekstern plassering, slik tilfellet er med gassbrensel. Som tidligere danner den hvirvlede primærluft en sentral resirkulasjonssone 25 og en resirkulasjonssone 26 dannes av sekundær-luf ten og brennende gasser i nærheten av dyseskjoldet. Sekundærluften og pulverisert fast brensel kommer inn i flammeinnhyllingsflaten langs konvergerende baner like på nedstrøms-siden av flammeroten, mens blanding generelt finner sted i regionen 29 inne i støttemurverket 2.

Brenneren kan også drives ved bruk av gass- eller væskeformet brensel alene. Kapasiteten ved full belastning når der fyres med pulverisert fast brensel, er stort sett den samme som når der fyres med gass eller flytende brensel.

Drift ved full belastning med et høyt kull/olje-forhold

er mulig, f.eks. 70% fast brensel regnet på varmeverdi. Da det ikke er nødvendig å anordne noe utstyr i f1ammerørene, f.eks. stasjonære eller bevegelige riststokere, for å oppnå en balan-

sert varmestrømfordeling, kan hele ovnsarealet anvendes når der fyres med pulverisert fast brensel.

Brenneren kan drives ved full belastning og avpasset belastning ved anvendelse av væske- eller gassformet brensel alene eller i kombinasjon med pulverisert brensel.Driften kan gjøres helautomatisk, og det er funnet at ved fyring med pulverisert fast brensel er brennerens reaksjon ved nedstil-ling og forandring i belastningen sammenlignbar med reaksjo-nen når gass- eller væskeformet brensel brukes alene. Ombyt-ting fra et brensel til et annet krever ingen fysiske forandringer i brenneren og kan utføres meget hurtig ved hjelp av elektriske omkoblingsbrytere.

Asken fra det pulveriserte brensel er i form av flyveaske og kan tas ut ved kjeleutløpet ved eksisterende teknologi. Asken kan dumpes i enkeltcontainere eller lagres i en silo for oppsamling enten i tørr form, eller som en oppslemming i vann. Der kreves liten eller ingen døtid for fjerning av kjeleaske, og liten eller ingen ytterligere bemanning er nødvendig.

Systemet for tilførsel av flytende brensel kan innbefatte organer for injisering av vann til bruk med fyring med flytende brensel alene, eller i kombinasjon med pulverisert fast brensel, idet vanninjisering er kjent for å hjelpe forbrenningen, særlig mot uheldige brensel egenskaper og også når det gjelder å holde varmeflatene i kjelen rene.

Oppfinnelsen begrenser seg ikke til den viste brennerkonstruksjon. Brenneren kan konstrueres uten en brenner for flytende brensel, eller på samme måte uten en gassbrenner, men med et lignende arrangement for å brenne pulverisert fast materiale i en gass- eller væskefyrt tennflamme. Lignende manifold-,oq utløpsdysekonstruksjoner for pulverisert brensel kan^anvendes på andre brenner- eller vindkasse-arrangementer. Andre typer av forstøvere for flytende brensel kan anvendes, f.eks. en trykkforstøver eller en damp/luft/gass-forstøver. Dersom det ikke er nødvendig med fyring av flytende brensel, kan stort sett den samme brennerkonstruksjon anvendes, idet man sløyfer forstøveren og tilførselsorganene for det flytende brensel, men beholder primærluftdysen, da den hvirvlede primær luft er nødvendig for å generere en turbulent flammerot.

Brenneren kan også anvendes til brenning av spillgasser, som mates gjennom innløpet for det pulveriserte brensel.

Et viktig trekk ved den beskrevne brenner er at sekundær-luf tstrømmen i nærheten av og inne i strømmen av pulverisert brensel sikrer god tilgang på oksygen til det pulveriserte brensel, mens brennerflaten samtidig holdes ren, idet reverse-ring av strømmen og avleiring av pulveriserte brenselpartikler hindres. Et lignende strømningsmønster for sekundærluft bør derfor beholdes dersom brenneren modifiseres f.eks. ved ute-latelse av gassbrennings-innretningen.

Generelt bør det pulveriserte faste materiale injiseres inn i tennflammen på et sted som ikke er så nær flammeroten at det bevirker instabilitet eller fordunkler utstrålingen som anvendes til flammeovervåking, men tilstrekkelig nær roten for oppnåelse av den maksimale praktiske oppholdstid av det faste brensel i flammen.

Andelen av bærergass og pulverisert fast materiale må være tilstrekkelig til å opprettholde suspensjonen av de faste partikler og kan f.eks. være et masseforhold mellom luft og pulveriserte faststoffer på ca. 2:1 ved full belastning.

Den beskrevne brenner kan drives ved samme nivå av luft-overskudd når den fyres med gass, flytende brensel eller et av disse i kombinasjon med pulverisert fast brensel.

Som tidligere nevnt vil bærergassen for det faste brensel i alminnelighet være luft, og generelt vil det være nødvendig at den inneholder noe oksygen. Den kan f.eks. være luft blandet med forbrenningsprodukt-gasser.

Fig. 5 viser en flamme/røkrørs-kjeleinstallasjon som omfatter en brenner 30 som tidligere beskrevet. Kjelen eller forbrenningskammeret er angitt generelt ved 31. Utlø<p>ssiden av ^kjelen står i forbindelse med en syklon 32 eller annet askefjerningsutstyr som i sin tur står i forbindelse med en skorstein eller pipe 33.

Brenneren har et vanlig tilførselsorgan for gassr og/ eller væskeformet brensel, som ikke er vist. Tilførselssys-temet for pulverisert fast brensel består hovedsakelig av en silo 34, som er forsynt med følerorganer 35 for brenselnivået. Bunnen av siloen er forsynt med en vibrerende konus for å sikre jevn utstrømming av det pulveriserte brensel til en do-seringspumpe 45 og står i forbindelse med en transport-blåsemaskin 36 som har et luftinntak 37, slik at blåsemaskinen pro-duserer en luftstrøm som fører det pulveriserte brensel inn i innløpet 8 av brenneren 30.

Siloen 34 for det pulveriserte brensel kan mates på en rekke forskjellige måter. Fig. 5 viser en lagringssilo 38 som er forbundet med siloen 34 ved en transportledning 39. Pulverisert brensel leveres til anlegget, f.eks. ved jernbane eller tankbil 40, og mates direkte inn i siloen 38. Transportled-ningen 39 drives automatisk ved deteksjon av lavt nivå av pulverisert brensel i siloen 34.

Siloen 38 har også nivådetektorer 35 og en vibrerende kjerne ved uttaket. CC^-innløp kan anordnes for beskyttelse av brenselet i siloen 38 og siloen 34.

Alternativt kan pulverisert brensel for-pakkes og leveres til forbrenningsanlegget i containere, som kan tømmes direkte i arbeidssiloen 34 eller i en lagringsbeholder såsom siloen 38 eller en mottagelsessilo forbundet med silo 34 ved en egnet transportør.

For større forbrenningsanlegg kan det faste brensel males på stedet, og det malte brensel kan lagres lokalt eller mates direkte inn i brenneren. Et indirekte bingelagrings-system foretrekkes da det letter reguleringen av brenselstrømning og beskytter brenneren mot svikt i pulveriseringsutstyret. Det eliminerer også nødvendigheten av reserve-pulveriseringsutstyr, som ellers ville være nødvendig ved vanlig vedlikehold eller for beskyttelse mot driftsuhell.

Brenner-reguleringssystemet, hva angår tilførselen av gass- og væskeformet brensel, kan være stort sett vanlig.

Fig. 6 viser meget skjematisk et typisk brenner-reguleringssystem for en brenner som kan brenne tre typer brensel. Brenneren er forsynt med et primærluftspjeld 41, et sekundærluft-spjeld 42, en gassreguleringsventil 43, et oljedoserings-system 44 og et doseringssystem 45 for pulverisert brensel.

Disse drives slik at riktig innmating av brensel og luft opprettholdes, som svar på signaler fra kjel- eller forbrenningskammer-styringsorganer. Styringsorganene for brenseltilførsel drives av motorene 46 og 57, som styres av et eller flere trykk- eller temperatuføleoreaner 48 gjennom et motorstyrings-organ 49. Motoren 46 innstiller sekundærluftspjeldet 42 ved hjelp av en luftkarakteriserende (air characterising) kam-mekanisme 50, og gjennom et reguleringsorgan 51 med variabel hastighet regulerer den også strømmen av pulverisert brensel. Motoren 47 regulerer tilførslene av gass- og væskeformet brensel og stillingen av primærluftspjeldet. Motorene kan drives sammen eller hver for seg. En trim-reguleringsmotor 52 kan også virke på sekundærluftspjeldet under styring av en oksygenføler 53 som er utsatt for forbrenningsgassene.

Når brenneren bare skal brenne væske- eller gassformet brensel, er de to motorer elektrisk forbundet med hverandre og drives sammen, slik at brenselventilene åpner seg sammen med luftspjeldene.

Når der fyres med pulverisert fast brensel i kombinasjon med væske- eller gassformet brensel, kan styringssystemet være slik anordnet, f.eks. at brenneren tennes ved anvendelse av bare det væske- eller gassformede brensel slik det velges, og o<p>prettelse av tennflammen skaffes med styringsorganene inn-rstilt på lav flamme. Deretter, hvis den ønskede varmetilfør-sel er større enn det som fås fra tennflammen med lav flamme, føres fast brensel inn i en mengde som er justert henhold til den ønskede varmetilførsel. I dette tilfelle forblir motoren 47 i stillingen for lav fyring, men motoren 46 drives slik at den åpner sekundærluftspjeldet, og via et elektrisk styrings-system og styringsorganet 51 regulerer den hastigheten av det pulveriserte brensels doseringssystem, slik at luft/brensel-fox-holdet opprettholdes ved alle fyringshastigheter.

Bruken av to reguleringsmotorer tillater innføring av det faste brensel på et hvilket som helst punkt av brenner-irodulasjonssekvensen. For eksempel, hvis ovnskonstruksjonen eller kvaliteten av det faste brensel forhindrer at tilførse-len av væske- eller gassformet brensel holdes på den normalt lave fyringshastighet, kan tilførselen av gass- eller væskeformet brensel automatisk økes til et passende nivå før det faste brensel føres inn. Alternativt kan brenneren tenne på det væske- eller gassformede brensel alene, som beskrevet ovenfor, med modulasjon av inntaket for det faste brensel inntil en kjelebelastning som er mindre enn full belastning. Ved den maksimale fyringshastighet for fast brensel drives motoren 47 slik at den åpner ventilen for det væske- eller gassformede brensel og primærluftspjeldet, slik at full kjelebelastning kan oppnås.

Styringssystemet kan også bevirke at dersom fyringshas-tigheten av det faste brensel er under manuell styring, er tennflammen av væske- eller gassformet brensel med lav fyring fri til å avpasses, hvorved en fastlagt mengde fast brensel kan brennes uten at det virker inn på den automatiske modulasjon av kjelen.

Dersom der er skaffet et system til oksygenanalyse av røkgassen, hvilket system er forbundet med sekundærluftspjeldet, kan dette automatisk kompensere for luftstrømmen ved variasjoner i forbrenningsluftens tetthet eller brenselets kvalitet.

Det skal forstås at henvisninger til væske- og gassformede brensler angår en hvilken som helst væske eller gass som gir en eksoterm reaksjon. Som tidligere nevnt vil det pulveriserte faste materiale generelt være et materiale som gir en eksoterm reaksjon, men det kan også være et avfallsmateriale som trenger en endoterm reaksjon for forbrenning.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte til forbrenning av pulverisert fast brennbart materiale, karakterisert ved at der av gass- eller væskeformet brennstoff opprettes en forlenget flamme med en turbulent rot, og det pulveriserte faste materiale føres inn i siden av flammen i nærheten av flammeroten.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det pulveriserte faste materiale rettes langs en eller flere baner som løper sammen med flammens akse og på en stort sett hvirvelfri måte.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at forbrenningsluften tilføres flammen mellom flammeroten og det sted hvor det pulveriserte materiale føres inn.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at det pulveriserte faststoff er et fast brensel og at det utgjør inntil 90% av det samlede brensel.

5. Brenner til forbrenning av fluidformet brensel og pulverisert fast brensel, omfattende innsprøytningsorganer for pulverisert fast brensel og innlø psorganer for forbrenningsluft, karakterisert ved at der også er skaffet innsprøytningsorganer (3, 5) for fluidformet brensel, at innløpsorganet (7) for forbrenningsluften og innsprøyt-ningsorganene (3, 5) for det fluidformede brensel er anordnet og innrettet til å danne en forlenget turbulent flamme med en flammerot, og at innsprøytningsorganet (12) for det pulveriserte brensel er anordnet omkring forbrenningsluftinnløpsorga-net (7).. og innsprøytningsorganene (3, 5) for det fluidformede brensel, og innrettet til å føre en strøm av pulverisert fast brensel inn i siden av den nevnte flamme i nærheten av flammeroten.

6. Brenner som angitt i krav 5, hvor innløpsorganet for for-brenningsluf t omfatter hvirveldannende organer, karakterisert ved at innsprøytningsorganet (12) for det pulverformede brensel er innrettet til å skaffe stort sett hvirvelfri konvergerende strøm av det pulveriserte brensel.

7.B renner som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at innsprøytningsorganet for det pulveriserte brensel omfatter minst én ringformet dyse eller en rekke ringformede dyser.

8. Brenner som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at innsprøytningsorganet for det fluidformede brensel omfatter minst én konvergerende ringformet gassinnlø psdyse (5) eller en rekke gassinnlø psdyser.

9. Brenner som angitt ± krav 5, 6, 7 eller 8, karakterisert ved at innsprøytningsorganet for det fluidformede brensel omfatter en sentral oljeforstøver (3).

10. Brenner som angitt i et av kravene 5-9, karakterisert ved at organet for tilførsel av for-brenningsluf t omfatter et stort sett sentralt primærluftinn-løp (4), og et ringformet sekundærluftinnløp (7) eller en rekke innløp i nærheten av innsprø ytningsorganet (12) for det pulveriserte brensel.

11. Brenner som angitt i krav 10, hvor primærluftinnløpet innbefatter hvirveldannende organer, karakterisert ved at sekundærluftinnløpet eller -innløpene (7) er innrettet til å skaffe stort sett hvirvelfri konvergerende luftstrøm.

12. Brenner som angitt i et av kravene 5-11, karakterisert ved at den har en innløpspassasje (8,

9, 10, 14) for å føre pulverisert brensel blandet med en bærergass til innsprøytningsorganet for det <p> ulveriserte brensel, hvilken innløpspassasje omfatter minst én skarp bøy. o

13. Brenner som angitt i krav 12, karakterisert ved at innløpspassasjen har et konvergerende parti (10) mellom innsprøytningsorganet (12) for det pulveriserte brensel og den skarpe bøy eller bøyer.

14. Brenner til forbrenning av fluidformet brensel og ytterligere brennbart materiale, karakterisert ved at den har et sentralt oljeforstøvningsorgan (3), en hvirveldannende primærluftinnlø psdyse eller rekke av dyser (4) som omkranser oljeforstøvningsorganet (3), en konvergerende gass-innløpsdyse eller rekke av dyser (5) som omkranser primærluft-innløpsdysen eller -dysene (4), en konvergerende sekundærluft-innløpsdyse eller rekke av dyser (7) som omkranser gassinn-løpsdysen eller -dysene, og en konvergerende innløpsdyse eller rekke av dyser (12), for innsprøytning av det nevnte ytterligere materiale, som omkranser sekundærluftinnlø psdysen eller -dysene (7).

15. Forbrenningsanlegg omfattende en flamme/røkrørs-kjel (shell boiler) eller forbrenningskammer, en brenner som angitt i et av kravene 5-14 og innrettet til å varme opp kjelen eller forbrenningskammeret, og organer for tilførsel av brenselolje, brenselgass og pulverformet fast brensel til brenneren, karakterisert ved at organene for tilførsel av fast brensel omfatter et reservoar (34) for brenselet og en blåsemaskin (36) for transport av det pulverformede faste brensel fra reservoaret til brenneren.