NO802309L - Framgangsmaate for toerr rensing av reaksjonsprodukter fra en flammeforbrenning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en framgangsmåte til rensing av reaksjonsprodukter som oppstår ved flammeforbrenning av brennstoffer, som inneholder forurensninger som for eksempel svovel-, klor- og fluorforbindelser, ved tilførsel av tilsetningsmidler, som binder forurensningene, i forbrenningsrommet.

Det er tidligere kjent framgangsmåter for gjennomfø-ring av tørr rensing av reaksjonsprodukter fra forbrenning av brennstoffer som er forurenset med eksempelvis svovel,

klor og fluor. Tilsetningsstoffene, som skal binde forurensningene, blir innført i forbrenningsrommet på forskjellige måter.

Ved en første kjent framgangsmåte går en fram slik at tilsetningsmidlene blir innsprøytet ovenfor flammeområdet i forbrenningsrommet ved hjelp av luftstråler. Ulempen med denne kjente framgangsmåten består i at innføringsmåten for tilsetningsmidlene i forbrenningsrommet ikke sikrer at tilsetningsmidlene binder forurensningene. Grunnen til dette er at luftstrålenes forholdsvis ubetydelige blandingsenergi ikke strekker til for å oppnå en tilfredsstillende blandingsgrad for reaksjonsdeltakerne. Blandingen av reaksjonsdeltakerne skjer dessuten for det meste i temperaturområder som er forenlige med optimale reaksjonsbetingelser. En annen ulempe består i at den oppholdstid som står til rådighet til avslut-ning av reaksjonen er utilstrekkelig, fordi innsprøytingen av tilsetningsmidlene vanligvis skjer i reaksjonstrege om-råder.

Ved en annen kjent framgangsmåte går en fram slik at tilsetningsmidlene blir blandet med brennstoffet rett før sistnevnte innføres i brenne.ren. Denne framgangsmåten ut-merker seg i ugunstig retning ved at tilsetningsmidlene blir utsatt for flammens totale temperaturspektrum, og de må gjen- noraløpe temperaturområder som fører til at de blir uvirksom-me. Dette gjelder særlig ved brennstoffer med høy varmeverdi, hvilket nødvendigvis fører til flammer med høye temperaturer.

Oppfinnelsen har følgelig tatt sikte på å videreutvik-le en framgangsmåte av det slag, som er angitt innlednings-vis, på en slik måte at det sikres at tilsetningsmidlene,

som skal binde forurensningene, ved tilførselen blir ført slik sammen med reaksjonsproduktene fra forbrenningen på ett sted og i én form i forbrenningsrommet at det oppnås de for bindingen nødvendige forutsetninger med hensyn til temperatur og blandingsgrad.

I samsvar med oppfinnelsen er dette oppnådd ved at tilsetningsmidlene blir tilført brennerflammen ved hjelp av en gassformet og/eller flytende bæremiddelstrøm under dannelse av et slør som omgir brennerflammen.

Som bæremiddel kan det benyttes forskjellige stoffer. Ifølge et første utførelseseksempel på framgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan det som bæremiddel benyttes forbrenningsluft i form av en delluftstrøm.

Ifølge oppfinnelsen er det også mulig som bæremiddel

å anvende en blanding av forbrenningsluft og røkgass.

En annen mulighet er å benytte ren røkgass som bæremiddel for tilsetningene.

Ifølge framgangsmåten kan det som bæremiddel også anvendes en vanlig suspensjon.

Som tilsetningsmidler kan det benyttes metalloksyder eller hydroksyder i samsvar med patentkrav 6, eller tilset-ninger som angitt i patentkrav 7.

Ved at stedet og. formen for tilførselen av tilsetningsmidlene i området for flammen under anvendelse av en gassformet eller flytende bæremiddelstrøm er klart fastlagt på forhånd, blir det oppnådd reaksjonen mellom tilsetningene og forurensningene, fra brenngassene til enhver tid vil foregå der hvor de optimale reaksjonsbetingelser foreligger.

Foruten fastsettelsen av stedet og formen for tilførselen av. tilsetningsmidlene kan valget av bæremiddel påvirke reaksjons-prosessen i retning av ytterligere optimalisering. Dette gjelder for eksempel når brennstoffer med høye flammetempera-. turer kan påvirke tilsetningenes virkning i negativ retning. Dessuten kan blandingsforløpet for reaksjonsdeltakerne bli styrt i retning av en reaksjonsoptimalisering gjennom valget av impulsstrømmen for tilsetnings-bæremidlet.

Framgangsmåten ifølge oppfinnelsen beskrives i det følgende under henvisning til tegningen som viser en kull-støvbrenner, som framgangsmåten eksempelvis kan anvendes i forbindelse med.

Med den skjematisk viste brenner, som består av kjer-neluftrør 2, brennstoff- og kullstøv-bæreluftdel 1 og kappe-luftdel 3, blir det frambrakt en primærforbrenningssone 6. Lufttallet for nevnte sone ligger mellom 0,8 oh 1,1 ganger det støkiometriske.

Brenneren er utformet slik at det. ved bestemte for-holdsregler (strømningsbevegelsen for kappeluften, konisk utvidet brennermunning, sluttet kjerneluftstrømning) er frambrakt en sone med intensiv motstrømning 5 i det indre av flammen og fra et område med allerede tiltagende forbrenning. Dette resulterer i hurtig oppvarming og tenning av brennstoff -luftblandingen. Opphetningen og antennelsen av blandingen kan påvirkes ved innstilling av kjerneluftmengden.

Den resterende forbrenningsluft blir i form av en delluftstrøm 4, sammen med tilsetningsmidler, som skal binde de gassformete stoffer som dannes, ved forbrenningen, blåst inn via dysen ved omkretsen på en slik måte at det oppstår et delluftstrøm-tilsetningsmiddel-slør omkring flammen. På grunn av nevnte slør utvikler det seg utenfor primærflammen en sekundærflamme eller etterreaksjonssone 7 som via del-luftstrømmen forsynes med oksygen og skadestoffbindende til-setninger. Delluftstrømmen 4 blir derfor anordnet i en del-sirkel som tilsvarer minst den dobbelte kappeluftrørdiamet-eren. Dette sikrer at delluftstrømmen 4 med tilsetningsmidlene først etter en strekning på ca. 1 til 2 ganger kappe-luftrørdiameteren når den egentlige flamme nedstrøms av bren-nermunningen og utenfor de temperaturområder som har svek-kende innvirkning på tilsetningsmidlenes aktivitet. Tilfør-selen av tilsetningsmidlene til delluftstrømmen 4 skjer over en ledning 8, nemlig i området for reguleringsorganet for delluftmengden, ettersom det på dette sted er sikret en god sammenblanding på grunn av strømhvirvlene.

På de avsnitt av flammens omkretsflate, som ikke ligger nær delluftstrømningen 9, blir det ved impulsutbytting suget inn røkgass fra forbrenningsrommet. Dette fører til en nedsettelse av flammetemperaturen, hvilket bidrar til en gun-stig innvirkning på reaksjonsforløpet mellom tilsetning og gassformete skadestoffer.

Patentkrav:

1. Framgangsmåte til rensing av reaksjonsprodukter som oppstår ved flammeforbrenning av brennstoffer, som inneholder forurensninger som for eksempel svovel-, klor- og fluorforbindelser, ved tilførsel av tilsetningsmidler, som binder forurensningene, i forbrenningsrommet,karakterisert vedat tilsetningsmidlene blir tilført brenn-flammen ved hjelp av en gassformet og/eller flytende bæremid-delstrøm under dannelse av et slør som omgir brennerflammen. 2. Framgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat det som bæremiddel blir benyttet forbrenningsluft i form av en delluftstrøm. 3. Framgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat det som bæremiddel blir benyttet en blanding av forbrenningsluft og røkgass. 4. Framgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat bæremidlet består av ren røkgass. 5. Framgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat bæremidlet består av en vandig suspensjon. 6. Framgangsmåte i samsvar med kravene 1 til 5,karakterisert vedat det som tilsetningsmiddel blir benyttet reaksjonsdyktige metalloksyder og hydroksyder av for eksempel metallene natrium, kalium, aluminium, barium, kadmium, kalsium, kobber,: jern, bly, magnesium, mangan og sink. 7. Framgangsmåte i samsvar med kravene 1 til 5,karakterisert vedat det som tilsetningsmidler benyttes støvformete stoffer som kalsiumkarbonat, magnesium-karbonat og dolomitt.