FI92435C - Menetelmä ja sovitelma pyörivän jätteenpolttorummun poistopään jäähdyttämiseksi ja tiivistämiseksi - Google Patents

Description

92435

Menetelma ja sovitelma pyOrivan jatteenpolttorummun poistopaan jaahdyttamiseksi ja tiivistamiseksi

KeksinnOn kohteena on menetelma pyOrivan jatteen-5 polttoruiranun poistopaan jaahdyttamiseksi ja tiivistamisek-si, jossa menetelmassa poistopaata jaahdytetaan sen lahei-syyteen syOtettavan j aahdytysvaiiaineen avulla. KeksinnOn kohteena on lisaksi sovitelma pyOrivan j atteenpolttorummun poistopaan jaahdyttamiseksi ja tiivistamiseksi, joka kasit-10 taa valineet jaahdytysvaiiaineen syOttamiseksi poistopaan jaahdyttamista vårten.

Ongelmajdtteiden polttouuneina kaytetaan usein rum-putyyppisia pyOrivia polttouuneja. Kaikki ongelmajatteiden polttouunit ovat ns. alipainepolttouuneja, jolloin uuni py-15 ritaan pitamaan normaalissa kayttOtilanteessa n. 10-40 mmVp:n alipaineessa. TailOin mahdolliset vuodot voivat muo-dostaa merkittavan osan uuniin joutuvasta ilmasta. Ongelma-jatteenpoltto tapahtuu aina, jopa jatkossakin enemman tai våhemman panossyOttOna. Em. panossyOtOsta ja jatteen vaih-20 televasta polttoherkkyydesta johtuen kay jatteenpolttouuni usein ns. ylipaineessa aivan normaalissa kayttOtilanteessa.

Ongelmaksi em. uunien yhteydessa on muodostunut poistopaan rakenne. Ongelmat johtuvat mm. siita, etta poistopaan tiivistys on ns. suunnittelurajalla, joten kukaan ei . , 25 oikein ole ottanut sita omakseen. Lahes kaikki eurooppalai- set uunit ovat yhden valmistajan tuotteita ja laitevalmis-taja ei ole pitanyt tarpeellisena kehittaa ratkaisujaan tassa suhteessa. Polttouunien tiiveydesta ja rakenteesta puuttuvat lisaksi selkeat normit. Ongelmaj atteiden havitta-30 minen polttamalla on viela nykyaankin nuorta tekniikkaa, joten erilaiset osa-alueet ovat teknisesti viela suhteelli-sen alhaisella tasolla.

Aiemmin kaytetyissa pyOrivissa polttouuneissa kaytetaan poistopaan j aahdytyksessa ilmaj aahdytysta. Tilanne on 35 kaytannOssa nykyisten polttouunien yhteydessa se, etta mi- 2 92435 kali poistopaa halutaan saada jaahtymaan, tulee sen vuotaa n. 2 000 - 10 000 Nm3/h ilmaa uuniin pain. Vuoto aikaan-saadaan uunin normaalilla alipaineella seka runsaasti rei-kia sisaitavana uunin poistopaana, ts. nykyiseliaan pois-5 topaa ei jaahdy, ellei se vuoda. Nykyaan kaytetyissa rat-kaisuissa ilmaa johdetaan sopivan puhallinjarjestelyn avul-la rummun poistopaan ulkopinnalle. KaytannOssa ilma johdetaan rummun ulkopinnan ja sen ymparille sovitetun vaipan vaiiin muodostuvaan tilaan. Em. tila on jaikipolttokammion 10 puolelta suljettu osittain tulenkestavasta valusta muodos-tetuilla valukappaleilla. Valukappaleet on sijoitettu niin, etta niiden vaiiin jaa sopivia rakoja, joiden kautta ilma paasee virtaamaan jaikipolttokammioon. Em. tavalla aikaan-saadaan siis em. vuoto, joka on ensiarvoisen tarkeata jaah-15 dytykselle. Rummun poistopaan ja jaikipolttokammion seina-mdn vaiinen rakenne ei aiemmin tunnetuissa ratkaisuissa ole myOskaan tiivis, silia ko. rakenteen kautta paasee jaiki-polttokammioon huomattava maara ilmaa, esimerkkina naista ilmamaarista voidaan mainita alue 50 - 200 Nm3/h.

20 Aiemmin tunnettujen ratkaisujen epakohtana on mm.

se, etta ne aiheuttavat hallitsemattomia paastOja prosessi-tiloihin seka ymparistiiiJn. Ongelmana on edelleen se, etta prosessiin paasee hallitsemattomasti ilmaa, jota ei voida mitata eika saataa. Jatteen poltto perustuu jatteen havit-25 tamiseen polttamalla mahdollisimman taydellisesti. Pal ami-sessa tarvitaan ilmaa ja happea. Jotta polttaminen olisi taydellista ja hallittua tulee myOs ilmansyfitiJn olla hal-littua ja mitattavissa. Nykyiset poistopaan rakenteet ovat lisaksi monimutkaisia ja helposti vioittuvia ja lisdksi 30 kylmaa ilmaa vuotava poistopaa aiheuttaa hallitsematonta kuonanmuodostusta rummun poistopaahan. Runsaasti vuotava rummun poistopaa on edelleen aiheuttanut sen, ettei pyOri-van uunin ja kiintean jaikipolttokammion vdliseen tiivis-tykseen ole ollut aihetta, koska uunin ja jaikipolttokam-35 mion vaiista tapahtuva vuoto on joka tapauksessa suuruus-

II

3 92435 luokaltaan pienta verrattuna poistopaan kautta tapahtuvaan j aahdytys ilman vuotoon.

KeksinnOn tarkoituksena on saada aikaan menetelmS ja sovitelma, jolden avulla aiemmin tunnettujen ratkaisujen 5 ep&kohdat voidaan eliminoida. Tahan on pSåsty keksinnOn avulla, jolloin menetelma on tunnettu siita, etta poisto-paan ulkopinnan ymparille muodostetaan poistopaan suuntaan nestetiivis tila, jonka avulla tiivistetaan poistopaan ja jaikipolttokammion vaiinen rako, etta nestetiiviin tilan 10 kohdalla olevalle poistopaan pinnalle ruiskutetaan nestetta ja etta pinnalta pois valuva neste kootaan nestetiiviin tilan seinamien avulla yhteen ja ohjataan haluttuun paik-kaan poistoa vårten. Sovitelma on puolestaan tunnettu sii-ta, etta sovitelma kasittaa ohjauslieriOn, joka on sovitet-15 tu muodostamaan poistopaan suuntaan nestetiiviin tilan poistopaan ymparille ja putkisto- ja suutinvaiineet nesteen suihkuttamiseksi poistopaan ulkopinnalle ohjauslieriOn ra-jaaman alueen kohdalla, seka ohjauslieriOn ulkopinnalle sovitetut tiivisterakenteet poistopaan ja jaikipolttokammi-20 on vaiisen raon tiivistamiseksi, jolloin ohjauslieriOn sei-nåmat on sovitettu johtamaan poistopaan ulkopinnalta pois valuvan nesteen haluttuun paikkaan poistamista vårten.

KeksinnOn etuna on ennen kaikkea se, etta hallitse-mattomat paastOt prosessitiloihin seka ymparistOOn elimi-25 noituvat. Polttoreaktio tulee mahdollisimman taydelliseksi, koska haitallinen ja kontrolloimaton ilman syOttO proses-siin eliminoituu. KeksinnOn avulla aikaansaadaan yksinker-tainen ja kestava poistopaan rakenne. KeksinnOn avulla eliminoituu myOs aiemmin tunnettujen ratkaisujen ongelmana ol-30 lut kuonan muodostuminen rummun poistopaahan ja lisaksi ai-. kaansaadaan pyOrivan rummun ja kiintean jaikipolttokammion tiivis rakenne.

Keksintoa ryhdytaan selvittamaan seuraavassa ohei-sessa piirustuksessa esitettyjen edullisten sovellutusesi-35 merkkien avulla, jolloin kuvio 1 esittaa periaatteellisena kuvantona osaa tyypillisesta jatteenpolttolaitoksesta, kuvio 2 esittaa periaatteellisena sivukuvantona 4 92435 keksinnOn mukaisen sovitelman ensimmaista sovellutusmuotoa ja kuvio 3 esittaa periaatteellisena sivukuvantona keksinnOn mukaisen sovitelman toista sovellutusmuotoa.

5 Kuviossa 1 on esitetty periaatteellisesti osa tyy- pillisesta jatteenpolttolaitoksesta. Viitenumerolla 1 on esitetty pyOrivå jatteenpolttorumpu ja viitenumerolla 2 vastaavasti klintea jalkipolttokammio. Kuvio 1 esittaa aiemmin tunnettua laitosta, joten kuvioon 1 on viitenumeron 10 3 avulla merkitty vaiineet jaahdytysilman syOttamiseksi pyOrivan jatteenpolttorummun 1 poistopaaile. Kuvioon 1 on lisaksi ympyran A avulla merkitty jatteenpolttorummun 1 poistopaan alue, johon keksintO liittyy. Kuviossa 1 esite-tyn jatteenpolttolaitoksen muu tekniikka ja rakenne on alan 15 ammattimiehelle taysin tavanomaista ja tunnettua tekniik-kaa, joten ko. seikkoja ei tassa yhteydessa selviteta tar-kemmin.

Kuviossa 2 on esitetty eras keksinnOn mukainen so-vellutusmuoto. Kuviossa 2 on kaytetty vastaavista osista 20 samoja viitenumeroita kuin kuviossa 1, ts. jatteenpolttorumpu on merkitty viitenumerolla 1 ja jalkipolttokammio viitenumerolla 2. KeksinnOn mukaisesti jatteenpolttorummun 1 poistopaan ulkopinnalle ruiskutetaan jaahdytysvaiiaineena toimivaa nestetta ja pinnalta pols valuva neste kootaan yh-25 teen ja ohjataan haluttuun paikkaan poistoa vårten. Em. ajatus on toteutettu kuvion 2 sovellutuksessa niin, etta poistopaan ymparille muodostetaan ohjauslieriOn 5 avulla poistopaan suuntaan nestetiivis tila ja poistopaata jaah-dyttéva neste ruiskutetaan putkisto- ja suutinvaiineiden 4 30 avulla poistopaan ulkopinnalle ohjauslieriOn rajaaman alu-een kohdalla. Poistopaan ulkopinnalta pois valuva neste johdetaan lisaksi ohjauslieriOn 5 seinamien avulla haluttuun paikkaan poistamista vårten. Termilia "poistopaan suuntaan" tarkoitetaan sita, etta ohjauslieriOn 5 rajaama 35 tila on poistopaan avautumissuuntaan tiivis niin, etta

II

5 92435 nes te ei paase jaikipolttokammioon. OhjauslieriO 5 voidaan edullisesti muodostaa j atteenpolttorununun 1 poistopaan kiinteaksi osaksi. jaahdytysnesteena voidaan kayttaa esimerkiksi vetta, jolloin putkisto ja suutinvaiineet 4 voi-5 daan yhdistaa laitoksen painevesiverkkoon. Jaahdytysveden lampOtila voi olla esimerkiksi noin 45°C.

Kuvion 2 sovitelma on esimerkki ratkaisusta, jota voidaan kayttaa vanhoissa jo olemassa olevissa uuneissa, ts. kuvion 2 mukainen sovitelma asennetaan kuvion 1 mukai-10 sen ilmapuhallusjarjestelyn tilalle. OhjauslieriO 5 voidaan valmistaa metallilevysta esimerkiksi hitsaamalla. On sel-vaa, etta kuviossa 2 on esitetty ainoastaan osa ohjauslie-riOsta, todellisuudessa OhjauslieriO 5 ymparOi uunin pois-topaata kuten edelia on esitetty. OhjauslieriOn jaikipolt-15 tokammion puoleinen paa on tehty nestetiiviiksi, jolloin jaahdytysnesteen paasy esimerkiksi jaikipolttokammioon 2 on estetty. Uunin poistopaan pinnalta valunut neste virtaa ohjauslieriOn ulointa sisapintaa pitkin takaisin esimerkiksi sopivaan kouruun tai altaaseen 6, joista se voidaan joko 20 poistaa tai kayttaa uudelleen. Takaisin virtaavan nesteen virtaus on esitetty kuviossa 1 nuolten avulla.

Kuten kuviosta 2 voidaan nahda, pyOrivan uunin 1 ja jaikipolttokammion 2 vaiinen rako on tiivistetty sopivien tiivisterakenteiden 7 avulla. Edelia mainittu tiivistys a 25 voidaan toteuttaa yksinkertaisella tavalla. On huomattava, etta keksinnOn mukaisen tiiviin poistopaarakenteen avulla pystytaan eliminoimaan aiempien ratkaisujen haitalliset paastot, silia jaahdytysvaiiaine ei vuoda keksinnOssa pro-sessiin.

30 Kuvioon 2 on merkitty selvyyden vuoksi uunin sisalla • vallitseva lampOtila 1300°C, jaikipolttokammion sisalla vallitseva lampOtila 1050°C ja paine 4-40 mmVp, seka jaahdytysnesteen lampOtila 45°C.

Kuvion 3 sovellutusmuoto vastaa olennaisesti kuvion 35 2 sovellutusmuotoa. Erona on ainoastaan se, etta kuvion 3 6 92435 sovellutusmuoto on tarkoitettu uusien polttouunien yhtey-teen. Kuviossa 3 on kaytetty vastaavissa yksityiskohdissa samoja viitenumerolta kuin kuviossa 2. Toiminnaltaan kuvion 3 sovellutus vastaa kuvion 2 sovellutusta, erot ovat lahin-5 nS konstruktiivisia.

Edelia esitettyja sovellutusesimerkkeja ei ole mi-tenkaan tarkoitettu rajoittamaan keksintoa, vaan keksintoa voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa taysin va-paasti. Nain olien on selvaa, etta keksinnOn mukaisen sovi-10 telman tai sen osien ei vaittamatta tarvitse olla juuri sellaisia kuin kuvioissa on esitetty, vaan toisenlaisetkin ratkaisut ovat mahdollisia. On esimerkiksi selvaa, etta jatteenpolttorummun poistopaan ulkopinta voidaan muodostaa millaisesta terasrakenteesta tahansa, kuvioiden ratkaisut 15 eivat ole ainoita mahdollisia. Olennaista on ainoastaan se, etta Jaahdytysneste ruiskutetaan poistopaahan niin, etta se jaahdyttaa poistopaata. Ruiskutus voi tapahtua esimerkiksi poistopaan terdsrakenteen pinnalle jne. Jaahdytysnesteen ei myOskaan vaittamatta tarvitse olla vetta, vaan muidenkin 20 sopivien aineiden kayttdi yksinaan tai vesiseoksina on mah-dollista.

• > .

t

< I

( *

II

Claims (3)

92435

1. Menetelma pyOrivan jatteenpolttorummun (1) pois-topaan jaahdyttamiseksi ja tiivistamiseksi, jossa menetel- 5 massa poistopaata jaahdytetaan sen laheisyyteen syOtettavan jaahdytysvaiiaineen avulla, tunnettu siita, etta poistopaan ulkopinnan ymparille muodostetaan poistopaan suuntaan nestetiivis tila, jonka avulla tiivistetaan poistopaan ja jaikipolttokanunion vaiinen rako, etta nestetii-10 viin tilan kohdalla olevalle poistopaan pinnalle ruiskute-taan (4) nestetta ja etta pinnalta pois valuva neste koo-taan nestetiiviin tilan seinamien avulla yhteen ja ohjataan haluttuun paikkaan poistoa vårten.

2. Sovitelma pyOrivan jatteenpolttorummun (1) pois-15 topaan jaahdyttamiseksi ja tiivistamiseksi, joka kasittaa vaiineet jaahdytysvaiiaineen syOttamiseksi poistopaan jaah-dyttamista vårten, tunnettu siita, etta sovitelma kasittaa ohjauslieriOn (5), joka on sovitettu muodostamaan poistopaan suuntaan nestetiiviin tilan poistopaan ymparille 20 ja putkisto- ja suutinvaiineet (4) nesteen suihkuttamiseksi poistopaan ulkopinnalle ohjauslierittn rajaaman alueen kohdalla, seka ohjauslieriOn (5) ulkopinnalle sovitetut tii-visterakenteet (7) poistopaan ja jaikipolttokammion (2) vaiisen raon tiivistamiseksi, jolloin ohjauslieriOn (5) 25 seinOmat on sovitettu johtamaan poistopaan ulkopinnalta • pois valuvan nesteen haluttuun paikkaan poistamista vårten.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sovitelma, tunnettu siita, etta ohjauslieriO (5) on jatteenpolttorummun poistopaan kiintea osa. 92435