NO884702L - Fremgangsmaate og anordning for forbrenning av inhomogent brensel. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for forbrenning av inhomcgent brensel, spesielt søppel, idet brenselet transporteres kontinuerlig av en skyverist fra et innmatningssted til et slaggoppsamlingssted cg herved blandes kontinuerlig. En anordning for gjennomføring av en slik fremgangsmåte er beskrevet f.eks. i CH-PS 559 878 og 567 230.

Ved en forbrenningsfremgangsmåte av den aktuelle art blir brenselet som beveger seg fremover på risten, først tørket, derefter avgasset (flyktige bestanddeler drives ut) og til slutt blir også det faste karbonet ført over i gassform, idet de brennbare gasser som oppstår, oksyderes, dvs. forbrennes. Disse prosesser som skjer over risten, betinger tilførselen av oksygen (i tillegg til oksygenet som er i brenselet), noe som skjer ved lufttilførsel nedenifra gjennom risten hhv. gjennom brenselet (undertrekk) på den ene side, og over risten hhv. brenselet gjennom åpninger i ovnsveggen som begrenser fyrrommet på siden, på den annen side (sekundærluft) .

Det har nå vist seg at en optimal søppelforbrenning med hensyn til energiforbruk og minst mulig skadelige stoffer i røkgassen ikke er mulig ved hjelp av den konvensjonelle styring av undertrekk og sekundærluft. Grunnen til dette ligger på den ene side i sammensetningen og konsistensen av brennselet som tilføres og som forandrer seg hele tiden, og på den annen side i arten og mengden av gassene som oppstår og som skal forbrennes, som forandrer seg efter som avgassingen og forgassingen av brenselet i transportretning på risten skrider frem. Avgassmålinger i søppelforbren-ningsanordninger av den kjente art har vist at det ikke er mulig å oppnå så lite avgass som det kreves idag eller det bare er mulig ved bruk av relativt store mengder energi; således har man forsøkt å forbedre forbrenningsresultatet på den ene side ved å tilveiebringe en efterforbrennings-sone cg på den annen side ved å øke undertrekket i hoved- forbrenningssonen. Bortsett fra at begge forholdsregler ikke kan tilfredsstille de forandringer som tidvis og stedvis oppstår i brenselleiet, fører efterforbrenningen til kompliserte konstruktive løsninger, mens den økede undertrekkstilførsel fører til tilsvarendeøket luft-transporteffekt og uønsket høyt flyveaskeutslipp.

Foreliggende oppfinnelse muliggjør for første gang å unngå disse ulemper, idet såvel undertrekkstilførselen som også sekundærlufttilførselen i efterfølgende rist- hhv. for-brenningsromssoner enkeltvis kan tilpasses de stedvise forhold slik at en optimal forbrenning og således en av-0 gasstrøm med minst mulig skadelige stoffer ved minst mulig energiforbruk kan oppnås.

Til dette formål er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsenkarakterisert vedat brenselet på skyveristen gjennomløper flere i transportretning efter hverandre følgende fyringssoner, idet hver sone tilføres på den ene side nedenfra gjennom risten en separat undertrekksstrømning og på den annen side over risten en separat sekundærluftstrømning slik at i efter hverandre følgende fyringssoner tiltagende tyngre flyktige brenselandeler overføres i gassform, og den i hver sone frembragte gass drives ut fra brenselleiet oppad ved hjelp av undertrekk, blandes der med sekundærluft og forbrennes derefter, mens det resterende faste karbon forbrennes i en siste utbrenningssone. Takket være den sonevise separate lufttilførsel, er det uten videre mulig å tilpasse såvel den totale luft som tilføres hver sone, som også oppdelingen av denne totale luft i undertrekk og sekundærluft, til den brenseltilstand hhv. branngasstil-stand som passerer den respektive sone, slik at riktig luftmengde på riktig sted alltid er tilgjengelig. Dette skjer hensiktsmessig ved at det i gassdannelsesområdet, i gass/ luft-blandingsområdet og i forbrenningsområde i hver av de f.eks. fem fyringssoner måles en eller flere parametre såsom temperatur, oksygeninnhold, CC- og NO-innhold, og at målingssignalene for optimering av gassdannelsen og forbrenningen omvandles i tilsvarende reguleringssignaler såvel for lufttildelingen til de enkelte fyrinssoner som også for luftoppdelingen i undertrekk og sekundærluft i hver fyringssone.

Anordningen for gjennomføring av denne fremgangsmåte erkarakterisert vedat det i hver av flere fyringssoner som følger efter hverandre i brenseltransportretning, en undertrekks- hhv. en sekundærluft-tilførselsledning minner i såvel under skyverristen som også over denne, hvilket ledningspar er koblet til en oppdelingsanordning for oppdeling i undertrekk og sekundærluft og at denne oppdelingsanordning via en soneluftledning er koblet til en felles soneluft-fordelingsanordning som mates av en totalluftledning, og at det over hver soneavsnitt i risten er anordnet parametermålesteder som via en regnemaskin er forbundet med oppdelingsanordningen og fordelingsanordningen .såvel for regulering av oppdelingen av soneluften i undertrekk og sekundærluft som også til regulering av totalluftfordelingen på sonene.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av vedlagte tegning, hvor

fig. 1 viser et skjema av en forbrenningsanordning ifølge

oppfinnelsen i vertikal lengdesnitt,

fig. 2 viser anordningen i tverrsnitt efter linje II-II i

fig. 1, og

fig. 3 viser måle- og reguleringsskjemaet av anordningen

ifølge fig. 1.

I fig. 1 og 2 betegner 1 en skyverist i en søppelforbren-ningsovn 1 som chargeres via en tilførselstrakt 2 og hvis fyrrom 3 via et røkgassavtrekk 4 er forbundet med en ikke vist kamin, mens 5 betegner et slaggutløp. Under skyveristen 1 er det på langs anordnet fem på hverandre følgende kamre 6a-e som er åpne mot risten, mens fyrromrrets 3 side-begrensning over risten 1 dannes av platevegger 7 som er forsynt med åpninger. Til hvert kammer 6 er det tilkoblet en separat undertrekksledning 9 som er forsynt med en styringsventil 8. Åpningene i hvert avsnitt 7a-e i plateveggene 7 som danner en rett linje med kamrene 6 over risten 6, står i forbindelse med en separat sekundærluft-ledning 11 som er forsynt med en styringsventil 10. Kamrene 6a-e og de tilordnede plateveggavsnitt 7a-e danner således i fyrrommet 3 fem på hverandre følgende soner med separat undertrekks- og sekundærlufttilførsel. Underltrekksled-ningen 9 og sekundærluftledningen 11 i hver sone er via en tilførselsledning 13 som er forsynt med en styringsventil 12, koblet til en hovedluftledning 14 som mates av en luftpumpe 15. Således er fyrrommet 3 delt inn i fyringssoner tilsvarende plateveggavsnittene 7a-e, som på den ene side tilføres undertrekk via kamrene 6 gjennom risten 1 og på den annen side tilføres sekundærluft via åpningene i plateveggavsnittene 7a-e på begge sider (i det følgende kalt plateluft). I tillegg er det i eksempelet som er vist i tegningen, på ledningen 14 tilkoblet en forgreningsled-ning 16 som via en styringsventil 17 fører til en krans av dyser 18 gjennom hvilke på overgangen fra fyringsrommet 3 til røkgassavtrekket 4 kan tilføres ytterligere sekundærluft (i det følgende kalt dyseluft).

Prinsipielt skjer av- og forgassingen av brenselet ved drift av ovnen i brenselleiet; gassene som oppstår drives

ut av brenselet oppover ved hjelp av undertrekket, blandes der med plateluften og forbrennes, hvorefter avgassene som oppstår, føres bort gjennom røkgassavtrekket 4. Ved hjelp av oppdelingen av fyrrommet 3 i flere soner som er forsynt med separat styrbar lufttilførsel, er det praktisk mulig å tilføre nettopp den luftmengde på hvert sted langs risten

1, som er nødvendig for å tilfredsstille brenselets tidvis og stedvis skiftende beskaffenhet for å oppnå en optimal forbrenning. Når det dreier seg om brensel med relativ konstant sammensetning, kan lufttildelingens styring til de enkelte forbrenningssoner og 1uftoppdelingen i sonene i

undertrekk og plateluft (og eventuelt dyseluft) foretas ved hjelp av et forutbestemt styringsprogramm. Vesentlig er her at det til de enkelte kamre 6 alltid tilføres bare så meget undertrekk at det er tilstrekkelig for å drive gassene som er frembragt i de på hverandre følgende soner, såvidt ut av brenselleiet oppad, noe som i praksis betyr at det første kammeret 6 i brenselflyteretning skal tilføres minst undertrekk og det siste kammer 6 mest undertrekk, mens det omvendt skal tilføres den første sone mest plateluft og den siste sone minst (eller overhode ingen) plateluft.

For å muliggjøre ogsa ved sterkt varierende brensel, spesielt søppel, en optimal forbrenning og røkutslipp med minst mulig skadelige stoffer, må også lufttilførselen i de enkelte soner tilpasses de tidvis og stedvis skiftende brenselforhold. Til dette formål måles i de efter hverandre følgende fyringssoner forskjellige parametere som er utslagsgivende for gassdannelsen og forbrenningen hhv. innholdet av skadelige stoffer, idet måleresultatene føres til en egnet datamaskin for generering av syringssignaler til styringsventilene. I fig. 1 og 2 er det ved a, b og c skjematisk vist tilsvarende målesonder.

I fig. 3 er det vist et skjema av en slik søppel forbrenningsanordning, hvor ovnen er oppdelt i fem fyringssoner, slik som i eksempelet i fig. 1 og 2. Til hver fyringssone er det tilordnet et ristavsnitt 20 hvor brenselet danner et forgassingsavsnitt 21; over sistnevnte ligger et gass/luft-blandingsavsnitt 22 som oppad går over i det egentlige forbrenningsavsnitt 23 som på sin side går over i røkgassavsnittet 24. Luftledningene hhv. styringsventilene som fører til hver av forbrenningssonene, tilsvarer de som er vist i eksempelet i fig. 1 og 2 og har de samme henvis-ningstall. I fig. 3 er styringsventilene 12 på den ene side og styringsventilene 6, 10 og 17 på den annen side hver samlet i en styringsanordning. I de over hvert ristavsnitt 20 dannede avsnitt 21, 22, 23 og 24 for hver fyringssone, er det anordnet målesonder a, b, c, d og e, ved hjelp av hvilke de parametrene kan måles, som er av interesse, f.eks. stedets temperatur og 0^, CO og NOx-innholdet. Målesignalene formidles på den ene side til en regnemaskin 25 for bestemmelse av den optimale tildeling av luften til de enkelte soner og på den annen side til en regnemaskin 26 for bestemmelse av oppdelingen av luften som skal tilføres de enkelte soner i untertrekk, plateluft og dyseluft. De tilsvarende innstillingssignaler i de to regnemaskiner når inn til de tilordnede styringsanord-ninger. Således oppnås en regulering av lufttilførselen til de forskjellige soner, som kan følge med enhver forandring i brenselsammensetningen samt enhver stedvis forandring i gassdannelses- og forbrenningsforhold og som således muliggjør å forhindre ikke bare en stedvis under- eller overoppvarmning i brenselet og en sterk utblåsning av flyvestøv, men ogsa en feilfri blanding av gass og riktig luftmengde i hver sone til enhver tid, og som sørger for en tilsvarende optimal forbrenning og således å holde innholdet av skadelige stoffer i røkgassen på lavest mulige verdier .

I det foregående ble en oppdeling av fyrrommet 3 i fem efter hverandre følgende fyringssoner anordnet som spesielt hensiktsmessig; imidlertid kan også færre, f.eks. bare tre eller fire, eller også flere f.eks. seks slike fyringssoner som er forsynt med separat regulert lufttilførsel anvendes, efter som hvor stor ovnen er eller hvilken form for brensel foreligger.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for forbrenning av inhomogent brensel, spesielt søppel, idet brenselet transporteres kontinuerlig av en skyverist fra et innmatningssted til et slaggoppsamlingssted og herved blandes kontinuerlig, karakterisert ved at brenselet på skyveristen gjennom-løper flere i transportretning efter hverandre følgende fyringssoner, idet hver sone tilføres på den ene side nedenfra gjennom risten en separat undertrekksstrømning og på den annen side over risten en separat sekundærluft-strø mning, slik at i efter hverandre følgende fyringssoner tiltagende tyngre flyktige brenselandeler overføres i gassform, og at den i hver sone frembragte gass drives ut fra brenselleiet oppad ved hjelp av undertrekk, blandes der med sekundærluft og forbrennes derefter, mens det resterende faste karbon forbrennes i en siste utbrenningssone.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at såvel den totale luftmengde som også oppdelingen av denne i undertrekk og sekundærluft, bestemmes separat for hver fyringssone avhengig av gass-dannelsesprosessen og forbrenningsprosessen som derø nskes.

3- Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at det i gassdannelsesområdet, i gass/luft-blandingsområdet og i forbrenningsområdet i hver fyringssone måles en eller flere parametre såsom temperatur, oksygeninnhold, Co-innhold og NO-innhold, og at målingssignalene for optimering av gassdannelsen og forbrenningen omvandles til tilsvarende reguleringssignaler såvel for lufttildelingen til de enkelte fyringssoner som også for luftoppdelingen i undertrekk og sekundærluft i hver fyringssone.

4. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten som angitt i krav 1, karakterisert ved at det i hver av flere fyringssoner som følger efter hverandre i brenseltransportretning, en undertrekks- hhv. en sekundærluft-tilfø rselsledning (9 hhv. 11) munner i såvel under skyveristen (1) som også over denne, hvilket ledningspar er koblet til en oppdelingsanordning (8, 10) for oppdeling i undertrekk og sekundærluft og at denne oppdelingsanordning via en soneluftledning (13) er koblet til en felles soneluft-fordelingsanordning (12) som mates av en totalluftledning (14), og at det over hver soneavsnitt i risten (1) er anordnet parametersteder (a, b, c, d, e) som via en regnemaskin (25, 26) er forbundet med oppdelingsanordningen ( 8, 10) og fordelingsanordningen (12) såvel for regulering av oppdelingen av soneluften i undertrekk og sekundærluft som også til regulering av totalluftfordelingen på sonene.