FI118807B - Järjestelmä soodakattilan virtauskentän hallitsemiseksi - Google Patents

Description

5 118807

JÄRJESTELMÄ SOODAKATTILAN VIRTAUSKENTÄN HALLITSEMISEKSI ARRANGEMANG FÖR ATT HALLA FLÖDESMÖNSTRET I EN SODAPANNA UNDER KONTROLL

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitetty järjestelmä soodakattilan virtauskentän hallitsemiseksi .

10 Talteenottokattilan, eli ns. soodakattilan päätehtävänä on prosessoida selluteollisuuden valmistusprosesseissa syntyvä jäteliemi, eli pääosin mustalipeä niin, että siinä olevat keittokemikaalit natrium ja rikki saadaan uudelleen käyttöön. Rikki on redusoitava natriumsulfidiksi ja loput natriumista 15 saatava kattilasta ulos karbonaattina. Perinteisissä soodakattiloissa on ongelmana se, että kattilan sisäistä virtauskent-tää on vaikea hallita niin, että kattilan toiminta olisi optimaalinen ja päästöt minimaaliset. Varsinkin mustalipeän syöt-töaukkojen alapuolella polttoilman virtaukset yhtyvät kattilan 20 nurkka-alueilla tulipesän keskustaa kohti suuntautuviksi virtauksiksi, jotka yhtyvät tulipesän keskustassa ja muodostavat tulipesän keskelle voimakkaan, ylöspäin suuntautuvan pystyvir-tauksen. Tämä virtaus vääristää virtauskenttää ja nostaa osan pisaramuodossa syötetystä mustalipeästä tulipesän yläosaan ja :*’*· 25 sen yläpuolella oleviin tulistimiin ja muihin lämmön talteen-• · * ϊ,.,ϊ ottolaitteisiin. Ylösnousseet mustalipeäpisarat jäävät siten .\i jopa kokonaan palamatta tai palavat loppuun väärällä alueella kattilan optimaalista toimintaa ajatellen. Seurauksena on « · liian korkea lämpötila kattilan yläosassa ja vastaavasti opti- .*··. 30 maalista alempi lämpötila kattilan alaosassa, koska koko pala-• · minen ei tapahdu siellä. Tällöin kattilan suorituskyky heikke- , nee ratkaisevasti. Näin vääristynyt virtauskenttä aiheuttaa • · ... likaantumista, tukkeutumisia ja korroosiota kattilan jälkei-• » ···* sissä lämmön talteenottolaitteissa, ja liian korkealle karkaa-*:·*: 35 vat ainesosat aiheuttavat suuria rikki-, NOx - ym. päästöjä.

• · . Ongelmia on yritetty parantaa varsinkin ns. sekundääri-ilman- « · · ···· syötön erilaisilla säädöillä. Tavallisesti soodakattilan il- mansyöttöaukoissa on säätöpellit, joilla ilmanpainetta ja vir- 2 118807 tausnopeutta voidaan säätää tietyissä rajoissa. Kaikissa kuormitustilanteissa säätö ei kuitenkaan riitä varmistamaan ilma-suihkujen tunkeutuvuutta tarvittavan tasaisen virtauskentän aikaansaamiseksi. Varsinkin täydellä kuormalla ajettaessa 5 kaikkien polttoilma-aukkojen on oltava auki, jolloin aukoissa ei ole enää säätövaraa. Lisäksi aukkoja ei voida kuristaa kovin pieniksi tunnetun tekniikan mukaan käytettävissä olevilla paineilla, koska pieni ilmavirta ei riitä jäähdyttämään ilma-aukkoa tarpeeksi, jonka seurauksena sekä aukko että säätöpelti 10 saattavat suuressa kuumuudessa palaa. Lisäksi epäkohtana on, että pienellä paineella aikaansaatu pieni ilmavirta ei pysty kunnolla tunkeutumaan tulipesään. Tällöin sen vaikutus muistuttaa lähinnä haitallista ns. vuotoilmaa.

15 Ennestään tunnetaan mm. suomalaisen patentin nro 85187 (vastaa US-patenttia nro US5007354) esittämä polttoilman syöttöjärjes-tely. Tässä järjestelyssä on yritetty hallita virtauskenttää polttoilman syöttöaukkojen sijainnilla ja suuntauksilla. Parannusta aikaisempiin kattilaratkaisuihin on saatu jonkin ver-20 ran, mutta epäkohtana on edelleen se, ettei optimaalista virtauskenttää ole saatu aikaan mm. siksi, että päällekkäiset polttoilmasuihkut menevät eri suuntiin.

• • · · · *... Toinen suomalainen patentti nro 101420 (vastaa US-patenttia • * 25 nro US5724895 ) esittää myös talteenottokattilan polttoilman • · ** '· syöttöjärjestelyä. Tässä ratkaisussa on parannettu em. aikai- » » · *. " semman patentin mukaisen syöttöjärjestelyn puutteita ja vir-tauskenttä on saatu hallintaan useilla samoihin pystyriveihin · · asetetuilla polttoilman syöttöaukoilla. Ongelmana tässä rat-30 kaisussa on kuitenkin käytännön sovellutuksissa tilan ahtaus, ·;··· varsinkin vanhoihin kattiloihin asennettuna. Toisena ongelmana on lukuisten isokokoisten syöttöaukkojen aiheuttama rakenteen • · · • kallis hinta.

* • · • * 35 Vielä tunnetaan suomalaisen patentin nro 87246 (vastaa US-pa-• tenttiä nro US5022331 ) mukainen ratkaisu, jossa sekundääri-il- M· t maa syötetään kattilan tulipesään erisuuruisilla ilma-aukoilla siten, että samassa vaakatasossa seinän keskiosassa on pinta- 3 118807 alaltaan suuremmat aukot kuin lähempänä seinän nurkkia. Tällä tavoin pyritään varmistamaan palamisilman vakiotunkeutuvuus ja saamaan koko kattilan poikkipinta-alan kattava mahdollisimman hyvä sekä tasainen ilmansyöttö. Polttoilman virtausta sääde-5 tään säätämällä säätöpelleillä ilma-aukkojen hydraulista halkaisijaa ja painetta säädetään säätämällä palamisilman painetta ilmakaapissa. Epäkohtana tässä ratkaisussa on kuitenkin suuresta ilma-aukkojen lukumäärästä ja koosta johtuen huomattavasti tilaa vaativa, monimutkainen ja kallis rakenne. Vaikka 10 polttoilman virtaukseen käytetäänkin paineensäätöä, on säätö-alue pieni, koska ratkaisussa käytetyn ilmakaapin avulla ei saada aikaan suuria paineita.

Kaikissa tunnetuissa ratkaisuissa, em. patentit mukaan lukien, 15 virtauskenttää pyritään ohjaamaan olennaisen matalapaineisilla suihkuilla, joissa on mukana paljon polttoilmaa, joka sisältää happea. Tällöin virtauskentän hallitsemiseen käytetään suuria määriä ilmaa syöttöpaineiden ollessa 2-50 mbar. Yleensä alimpana olevien primääriaukkojen syöttöpaine on n. 1-10 20 mbar, korkeussuunnassa keskialueella olevien sekundääriaukko-jen syöttöpaine on vähän suurempi, eli n. 20 - 30 mbar ja ylimpänä olevien tertiääriaukkojen syöttöpaine vielä hiukan . suurempi, eli n. 40-50 mbar. Tällöin virtausnopeudet eivät * · *t ole suuria, joten tarvitaan paljon ilmaa suurista polttoilma- • · *···* 25 aukoista, jotta virtauskenttää voidaan hallita. Tämä on mm.

• · · *· " nimenomaan mainittu viimeksi kuvatussa suomalaisessa patent-• · .*·; tijulkaisussa, jossa seinän keskellä on suuremmat ilma-aukot kuin seinän reunoissa.

• · · • · « · • * · 30 Ongelmana on lisäksi se, että polttoilman tarve ei ole poltto- prosessissa välttämättä niin säännöllinen kuin virtauskentän ,*··, ylläpito vaatisi. Toisissa paikoissa ilmaa tarvitaan enemmän • · · • ja toisissa paikoissa vähemmän. Paikkoihin, joissa ei tarvita ’ * polttoilmaa, mutta joissa virtauskenttä tarvitsisi energiaa, ’·*** 35 on turhaa ja prosessin kannalta epäedullistakin syöttää paljon « : polttoilmaa vain kentän tukemiseksi. Usein joudutaan kuitenkin • · · · tekemään kompromisseja, jolloin saadaan polttoilmaa sinnekin, * « missä sitä ei tarvita. Vastaavasti sinne, missä polttoilmaa 4 118807 tarvittaisiin, ei ole riittävästi ilmaa saatavissa. Seurauksena on se, että prosessissa ei päästä optimaaliseen tulokseen.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epä-5 kohdat sekä aikaansaada edullinen, tilaa säästävä ja luotettava järjestelmä talteenottokattilan virtauskentän hallitsemiseksi. Keksinnön tarkoituksena on lisäksi aikaansaada poltto-ilman ja mustalipeän hyvä sekoittuminen virtauskentässä kor-keapainesuihkujen avulla ja siten parantaa virtauskentän hy-10 väliä hallinnalla kattilan kapasiteettia ja muita suoritusarvoja, joista erityisesti päästöt ovat tärkeitä. Keksinnön mukaiselle järjestelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Muille keksinnön so-vellutusmuodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa 15 patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on aukot erityisesti poltto-ilmaa varten siellä, missä tarvitaan polttoilmaa. Vastaavasti siellä, missä tarvitaan energiaa virtauskentän hallitsemisek-20 si, mutta ei välttämättä polttoilmaa, on pienihalkaisijaiset, suuripaineiset liike-energiaa antavat aukot. Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on se, että polttoprosessi voidaan pitää . aikaisempaa paremmin hallinnassa, eikä kattilaan johdeta tur- • · · · *... haan polttoilmaa, joka huonontaa suorituskykyä. Lisäksi etuna · '···* 25 on laitteiston edullisuus verrattuna tunnettuun tekniikkaan, • · '· '*· jossa käytetyt aukot ovat suuria ja vaativat suuret ilmakana-• · ·. *: vat sekä paljon tilaa. Keksinnön mukaiset virtauskentälle energiaa antavat aukot ovat pinta-alaltaan pieniä, jopa 100 - • · · ί>>#ϊ 200 kertaa pienempiä kuin suurimmat tunnetun tekniikan mukai- 30 set ilma-aukot ja vielä yli 10 kertaa pienempiä kuin pienim-....j mätkin tunnetun tekniikan mukaiset polttoilma-aukot. Tämän an-,···, siosta keksinnön mukainen ratkaisu on myös helposti asennetta-• ^ vissa vanhoihin kattiloihin niitä uusittaessa. Pienet kompo- * * nentit ja letkut on helposti sovitettavissa vanhojen kattiloi-***’· 35 den ahtaisiin rakenteisiin. Lisäksi pienet komponentit ovat :hinnaltaan edullisia. Etuna on myös se, että virtausmäärien

Mi · ollessa pieniä, voidaan keksinnön mukaisessa ratkaisussa käyt- • · tää liike-energian tuottamiseen muitakin paineväliaineita kuin 5 118807 ilmaa. Esimerkiksi monissa laitoksissa on ylimääräistä vasta-painehöyryä, joka sopii hyvin tähän tarkoitukseen. Vielä etuna on se, että käytettäessä suuria paineita ja virtausnopeuksia suuttimet pysyvät hyvin puhtaina. Samoin pienemmät aukot voi-5 vat antaa suuremman virtausnopeutensa ansiosta saman tai jopa suuremman energian virtauskentän hallitsemiseen kuin suuret, mutta pieninopeuksiset aukot.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin yhden 10 sovellutusesimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista soodakattilaa halkilei- kattuna sivusta katsottuna ja kaaviollisesti piir-15 rettynä, kuvio 2 esittää yksityiskohtaa keksinnön mukaisen sooda kattilan tulipesän seinästä sivusta katsottuna ja kaaviollisesti piirrettynä, kuvio 3 esittää yksityiskohtaa keksinnön mukaisen sooda- 20 kattilan erään sovelluksen mukaisen tulipesän sei nästä sivusta katsottuna ja kaaviollisesti piirrettynä, , kuvio 4 esittää erästä tapaa sijoittaa keksinnön mukainen * korkeapainesuutin polttoilma-aukon yhteyteen aukon • · '··*' 25 edestä katsottuna, • * m * *· *! kuvio 5 esittää erästä toista tapaa sijoittaa keksinnön • · ·,*·: mukainen korkeapainesuutin polttoilma-aukon yhtey- teen aukon edestä katsottuna, kuvio 6 esittää keksinnön mukaista soodakattilaa poikki- 30 leikattuna polttoilma-aukkojen kohdalta, päältä ....i katsottuna ja kaaviollisesti piirrettynä, .·**. kuvio 7 esittää keksinnön erään sovelluksen mukaista soo- '·* dakattilaa poikkileikattuna polttoilma-aukkojen * * kohdalta, päältä katsottuna ja kaaviollisesti 35 piirrettynä ja : kuvio 8 esittää tietokoneella simuloitua virtauskenttää * · · • · i soodakattilan alaosassa kattilan sivusta katsottu- • · na.

6 118807

Kuvion 1 mukaisessa ratkaisussa näkyy keksinnön mukainen soodakattila sivulta katsottuna ja yksinkertaistettuna. Soodakattilan alaosassa on varsinainen tulipesä 1, jossa on ainakin 5 pohja ja sivuseinät ja joka usein on poikkileikkaukseltaan neljän olennaisesti pystysuoran seinän muodostama suorakaide. Palamisprosessin pääasiallinen polttoaine on mustalipeä, jota ruiskutetaan tulipesään pieninä pisaroina tulipesän 1 seinillä olevilla ruiskuilla 6 siten, että tulipesän pohjalle muodostuu 10 palamisprosessissa ns. keko 2. Keko koostuu osittain kuivuneesta ja osittain palaneesta mustalipeästä ja siinä olevat kemikaalit sulavat prosessissa sekä valuvat ulos sulakourua 3 pitkin, esimerkiksi tätä tarkoitusta varten olevaan liuotti-meen. Varsinainen palamisilma syötetään prosessiin tulipesän 15 alaosassa olevien primääriaukkojen 4 kautta, joita on sijoitettu esimerkiksi tasaisesti tulipesän jokaiselle seinälle. Primääriaukkojen yläpuolella on ns. sekundäärirekisteri, jossa on olennaisen suuripinta-alaiset ja pienipaineiset polttoilma-aukot 5 palamisilman syöttämiseksi prosessiin. Jotta tulipe-20 sään puhallettava ilma tuottaisi mahdollisimman tasaisen ja hyvän virtauskentän, puhalletaan ilma tulipesään niin, että se jakaantuu pesään mahdollisimman tasaisesti ja tunkeutuu vaaka-, tasossa riittävän pitkälle.

9 * * «« ·«* • · *'··* 25 Sekundäärirekisterin yläpuolella tulipesän 1 seinissä on ai-• *. *ί kaisemmin mainitut lipeäruiskut 6, joilla mustalipeä ruiskute-* · ·,*·: taan pisaroina tulipesään. Lipeäruiskujen yläpuolella on alue, jota tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa kutsutaan ter- « · · : : tiäärirekisteriksi. Tämän alueen alaosassa ei välttämättä tar- • 30 vita paljon polttoilmaa palamisprosessia ajatellen, mutta kui- tenkin tarvitaan energiaa virtauskentän pitämiseksi optimaali- .···, sena. Tertiäärirekisteriin on sijoitettu tarvittaviin kohtiin * II· • edelleen suunpinta-alaisia ja pienipaineisia polttoilma-auk- * * koja 5b palamisilman syöttämiseksi prosessiin, mutta kohtiin, '* * 35 joihin happea ei tarvita on sijoitettu olennaisen pienihalkai-|sijaisia ja suuren virtausnopeuden tuottavia korkeapainesuih-

Ml · kuja 7, joita kutsutaan myös virtauskenttään energiaa tuoviksi * · suihkuiksi. Vaikka korkeapainesuihkujen 7 suuttimien virtaus- 7 118807 poikkipinta-ala on pieni, pienimmillään tyypillisesti alle 5 cm2, eli jopa yli sata kertaa pienempi kuin polttoilma-aukkojen virtauspoikkipinta-ala, joka on suurimmillaan n. 750 cm2, niillä saadaan jopa enemmän liike-energiaa virtauskentän hallin-5 taan kuin suurilla ilma-aukoilla. Korkeapainesuihkujen 7 suut-timien paine on edullisesti vähintään kaksinkertainen polttoilma-aukkojen paineeseen nähden, eli mielellään yli 100 mbar. Käytännössä voidaan käyttää hyvinkin korkeita paineita, joita on helposti saatavilla. Tehokas ja vielä edullisesti hallitta-10 va painealue on mm. välillä 200 - 600 mbar. Lisäksi voidaan käyttää laitoksien paineilman suurempia paineita. Tarvittaessa ovat korkeammat, esim. laitoksien paineilman 4-6 bariin nousevat paineet hyvin tehokkaita. Paineen avulla saatavaa virtausnopeutta rajoittaa käytännössä vain äänen nopeus, mutta sekin 15 rajoitus voidaan voittaa käyttämällä erikoisia ns. Laval-suut-timia. Näin voidaan käyttää siis äänennopeutta suurempia virtausnopeuksia, jolloin tarvittava energia voidaan tuottaa hyvinkin pienillä suuttimilla ja saadaan riittävä tunkeutuvuus virtauskentän hallitsemiseksi. Sopiva paine saadaan myös mo-20 nien laitoksien ylijäämätuotteena syntyvästä vastapainehyörys-tä, jonka paine on tyypilliseseti n. 4 bar. Tällöin paineväli-aineena käytetään höyryä, joka toimii liike-energian tuottaja-. na yhtä hyvin kuin korkeapaineinen ilma. Ideana on nykyisiä olennaisesti korkeammalla paineella saavutettu suuri virtaus- • · *•••*25 nopeus pienihalkaisijäisessä suuttimessa ja sitä kautta saavu-• · *.*! tettu liike-energia kattilan virtauskentän hallitsemiseen.

• · » · · • »I * · « *ί*'ί Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty korkeapainesuihkujen erilaisia : j\* sijoitteluja suhteessa polttoilma-aukkoihin. Kuvion 2 mukaan 30 korkeapainesuihkut 7 ja polttoilma-aukot 5b on sijoitettu päällekkäin vuorotellen. Tämä ryhmitys toimii tietyllä kohtaa ,·*·. tulipesässä, mutta ei välttämättä kaikissa kohdissa eikä kai-*·* kissa kuormitustilanteissa. Vastaavasti kuviossa 3 on esitetty * * erikoistilanteita, joissa ryhmitys voi olla vuorotellen tai "’*· 35 siten, että korkeapainesuihku 7a on polttoilma-aukon sisällä.

« : ,*. Samoin korkeapainesuihku 7b voi olla sijoitettu polttoilma-au-

Iti · kon välittömään läheisyyteen, esimerkiksi aivan aukon päälle.

• · 8 118807

Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty korkeapainesuihkujen erilaisia sijoitteluja suhteessa polttoilma-aukkoihin aukkojen edestä katsottuna. Kuviossa 4 korkeapainesuihku 7a on sijoitettu polttoilma-aukon 5b sisään symmetrisesti aukon keskelle. Vas-5 taavasti kuvion 5 mukaan korkeapainesuihku 7b on sijoitettu välittömästi polttoilma-aukon 5b yläpuolelle symmetrisesti aukon keskelle. Lähellä polttoilma-aukkoa oleva korkeapainesuihku imee hyvin mukanaan myös prosessin palamisessa tarvittavaa polttoilmaa.

10

Kuvioissa 6 ja 7 on esitetty polttoilma-aukkojen 5 tai 5b keskinäinen sijoitus yhdellä tasolla kattilan päältä katsottuna. Kuvion 6 esittämässä isossa ratkaisussa voi olla viisi polttoilma-aukkoa samalla vaakatasolla siten, että yhdellä 15 seinällä on kolme aukkoa ja vastakkaisella seinällä on kaksi aukkoa. Aukot on limitetty seinille siten, että aukoista puhallettu palamisilma lomittuu tasolla mahdollisimman hyvin, eivätkä ilmasuihkut törmää vastakkain. Kuviossa 7 on esitetty vastaava mutta halvempi ja pienempään kattilaan tarkoitettu 20 ratkaisu. Tässä toisella seinällä on kaksi polttoilma-aukkoa 5 tai 5b ja vastakkaisella seinällä on samalla tasolla vain yksi polttoilma-aukko.

Korkeapainesuihkujen 7 keskinäinen sijoittelu tulipesän 1 sei- * · '···* 25 nille on toteutettu pääosin samalla tavoin kuin polttoilma- *. *: aukkojen sijoittelu kuvioiden 6 ja 7 mukaisesti. Korkeapaine- • · suihkut ovat siis edullisesti samoissa pystysuorissa riveissä kuin polttoilma-aukot.

• M

• · • · ·»· 30 Prosessin hyvän lopputuloksen kannalta on eduksi, että jokai-nen vaakasuora taso on mahdollisimman hyvin tasapainossa ja ,···, symmetrinen. Erittäin tärkeää on, että virtauskentän symmet-’·* ria, varsinkin vasen-oikea symmetria on hyvässä kunnossa ennen • * palokaasujen poistumista tulipesästä 1. Tällöin symmetrian on * 35 siis oltava kunnossa viimeistään ns. kattilan nokan 8 alapuo-| .*. lella ennen kuin savukaasut menevät tulistimeen. Niinpä on hy- *(f · vä, että ylimmän korkeapainesuihkun yläpuolella on vielä vä- • * hintään yksi polttoilma-aukko. Symmetrialla tarkoitetaan tässä 9 118807 virtauskentän symmetriaa sekä lämpötilojen, nopeuksien että pitoisuuksien suhteen.

Kuviossa 8 on esitetty tulipesän alaosan virtauskenttä tieto-5 koneella simuloituna. Kuvio on halkileikkaus keskeltä tulipe-sää juuri polttoilma-aukkojen 5 keskimmäisen rivin kohdalta. Virtaukset on esitetty virtauksen suuntaisina nuolina siten, että nuolen pituus edustaa virtauksen nopeutta. Kuviosta nähdään, että alin polttoilmasuihku 5a ei jaksa yksinään kovin 10 pitkälle tulipesän keskiosaa kohti. Toiseksi alin suihku pääsee ensimmäisen suihkun katveessa jo vähän pitemmälle, kolmas vielä pitemmälle ja niin virtauskenttä kehittyy pikkuhiljaa ja menee lopulta kokonaan läpi, jolloin syntyy täydellinen tunkeutuminen. Tällöin virtauskenttä on riittävän hyvin hallin-15 nassa. Jos virtauskenttään ei tuoda riittävästi energiaa, kenttä sammuu ja hallinta katoaa. Tästä syystä kenttään täytyy tuoda koko ajan liike-energiaa joko polttoilman muodossa tai korkeapainesuihkujen muodossa. Tehokkaasti sekoittava virtaus-kenttä edellyttää paljon pieniä, teräviä pyörteitä jotka vain 20 suuri, kaasun sisäinen kitka voi synnyttää. Tämä suuri kitka edellyttää taas paljon liike-energiaa, joka on tuotava voimakkaiden kaasusuihkujen muodossa tulipesään.

• m

Alan ammattimiehelle on selvää, ettei keksintö rajoitu edellä i · *•••*25 esitettyyn esimerkkiin, vaan voi vaihdella jäljempänä esitet-• · *.*ί tävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä esimerkiksi kor-• · ·,’*: keapainesuihkujen sijoitusta voidaan vaihdella mm. siten, että *:**: laitetaan monta korkeapainesuihkua 7 päällekkäin, jos tulipe- sässä on suurehko alue, jossa ei tarvita palamisilmaa. Vastaa- ·«· 30 vasti saadaan säästöä, jos voidaan laittaa polttoilma-aukot ja korkeapainesuihkut korkeussuunnassa vuorotellen paikoissa, .···, jossa tämä on mahdollista. Samoin ilman tai höyryn sijasta *** korkeapainesuihkuissa voidaan käyttää muitakin paineväliainei- • * ta. Lisäksi on edullista, että primääriaukkojen 4 yläpuolella ***** 35 olevat polttoilma-aukot 5, 5b ja korkeapainesuihkut 7 on si- j .*. joitettu olennaisesti pystysuoriin riveihin, joita voi olla samalla seinällä joko vain yksi rivi tai sitten kaksi tai • · useampia rinnakkaisia rivejä. Samoin korkeapainesuihkujen 7 paine voi olla mitä vain saatavilla olevaa painetta. Sopiva painealue on esimerkiksi välillä 100 mbar - 6 bar, jolta väliltä kaikki paineet ovat käytettävissä.

118807 ίο 5 * • ·* • · • · ··· • t • · • · · • · « « • · • ·· » · • · « · · t · • · f*· • * • m • · « · · * • · • 9 * • · * * · 9 9% 999 9 9 9 9 999 9 9

Claims (9)

118807

1. Järjestelmä soodakattilan virtauskentän hallitsemiseksi, 5 johon soodakattilaan kuuluu ainakin tulipesä (1), tulipesän alaosassa olevat primääri-ilma-aukot (4), näiden yläpuolella olevat polttoilma-aukot (5) ja vastaavasti näiden yläpuolella olevat lipeäruiskut (6) sekä lipeäruiskujen yläpuolella olevat polttoilma-aukot (5b), tunnettu siitä, että soodakattila on 10 varustettu lipeäruiskujen (6) alapuolella ja yläpuolella olevien polttoilma-aukkojen (5, 5b) lisäksi olennaisen ohuilla, virtauskenttään energiaa tuovilla suihkuilla (7, 7a, 7b), joiden suihkun paine suuttimessa on vähintään noin kaksinkertainen polttoilma-aukkojen (5, 5b) paineeseen nähden. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä soodakattilan virtauskentän hallitsemiseksi, tunnettu siitä, että korkeapai-nesuihkut (7, 7a, 7b) on sijoitettu olennaisesti samoihin pys-tyriveihin polttoilma-aukkojen (5, 5a, 5b) kanssa, ja että 20 virtauskenttään energiaa tuovien suihkujen (7, 7a, 7b) suihkun paine suuttimessa on edullisimmin yli 100 mbar, ja että suih-.···. kujen (7, 7a, 7b) suuttimen poikkipinta-ala on olennaisen pie- • V ni verrattuna polttoilma-aukkojen (5, 5a, 5b) poikkipinta- v « I alaan, edullisimmin pienempi kuin 1/10 polttoilma-aukkojen (5, * » '* * 25 5a, 5b) poikkipinta-alasta.

» » · · • * *... 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä soodakat tilan virtauskentän hallitsemiseksi, tunnettu siitä, että virtauskenttään energiaa tuovien suihkujen (7, 7a, 7b) suihkun 30 paine suuttimessa on välillä 200 mbar - 6 bar, edullisesti ·*. - välillä 400 mbar - 4 bar.

* · ♦ · · • · - ·· 4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjes- *ι· telmä soodakattilan virtauskentän hallitsemiseksi, tunnettu 35 siitä, että virtauskenttään energiaa tuovat suihkut (7, 7a, « * ...v 7b) on sijoitettu lipeäruiskujen (6) yläpuolelle ja yhdessä ..... lipeäruiskujen (6) yläpuolisten polttoilma-aukkojen (5b) kans sa siten, että paikkoihin, joissa tarvitaan virtauskenttään 118807 energiaa, mutta ei happea palamista varten, on sijoitettu korkeapaineinen suihku (7) tuomaan virtauskenttään energiaa.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjes telmä soodakattilan virtauskentän hallitsemiseksi, tunnettu siitä, että virtauskenttään energiaa tuovat suihkut (7, 7a, 7b) on sijoitettu ainakin osalla tulipesän (1) seinää korkeus-suunnassa vuorotellen polttoilma-aukkojen (5b) kanssa. 10

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-3 mukainen järjestelmä soodakattilan virtauskentän hallitsemiseksi, tunnettu siitä, että virtauskenttään energiaa tuovat suihkut (7a) on sijoitettu tarvittaessa polttoilma-aukkojen (5b) sisään. 15

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-3 mukainen järjestelmä soodakattilan virtauskentän hallitsemiseksi, tunnettu siitä, että virtauskenttään energiaa tuovat suihkut (7b) on sijoitettu tarvittaessa polttoilma-aukkojen (5b) välit- 20 tömään läheisyyteen polttoilma-aukon (5b) ulkopuolelle. • · • 1 9 9 9

,··· 8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjes- telmä soodakattilan virtauskentän hallitsemiseksi, tunnettu siitä, että ylimmän virtauskenttään energiaa tuovan suihkun * \ 25 (7, 7a, 7b) yläpuolella on vähintään yksi suihkua (7, 7a, 7b) • ··« - matalampipaineinen polttoilma-aukko (5b).

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä soodakattilan virtauskentän hallitsemiseksi, tunnettu 30 siitä, että korkeapainesuihkujen (7, 7a, 7b) suihkun nopeus ·'1, suuttimen päässä on suurempi kuin äänennopeus. ··♦ i * · « 1 • · · • 35 * · »··· ·#· 118807