NL7903693A - Werkwijze en inrichting voor het verbranden van poedervormige brandstof en toepassing daarvan. - Google Patents

Description

* *.

. w * v -ί- s

Aanvragers : Technisch Advies- en Handelsbureau

Toverco B.V. te Dordrecht en B.V. winterswijksche Steen- en Kalkgroe- ve te Winterswijk.

Korte Aanduiding : Werkwijze en inrichting voor het verbranden van poedervormige brandstof en toepassing daarvan.

Uitvinders : Willem Niemeijer te Zwijndrecht en Berend

Willem Schoppers te Winterswijk

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verbranden van poedervormige brandstof door een mengsel van deze brandstof en een stroom zuurstof-bevattend gas te bereiden en dit te ontsteken. Een dergelijke werkwijze is t 5 algemeen bekend, en wordt in diverse grote stookinstallaties ' ' toegepast. Bezwaren van deze werkwijze zijn dat een slechte uitbrand van de vaste brandstof wordt verkregen, dat de warm-te-economie voor verbetering vatbaar is, dat met de verbrandingsgassen behandelde prolukten met onverbrande resten ver-10 ontreinigd worden, dat filters in de verbrandingsgassen beschadigd kunnen worden en dat het verbrandingsmengsel moeilijk te ontsteken is. Remedies voor sommige van deze bezwaren zijn bijvoorbeeld een lange verbrandingskamer of een chamotte-bemetseling van de verbrandingskamer die gloeiend 15 gestookt wordt of voorgewarmde verbrandingslucht om een volledige verbranding of een goede ontsteekbaarheid te waarborgen, doch brengen kostenverhogingen en constructieve beperkingen mee. Derhalve is deze werkwijze ongeschikt voor toepassing in compacte installaties met korte verbrandingska-*20 .--mers en voor toepassingen waarbij de vlam in contact komt met stoffen met een relatief lage temperatuur, zoals in drooginstallaties.

* De uitvinding beoogt een voor dergelijke toepas singen beter geschikte werkwijze te verschaffen die daartoe , 25 gekenmerkt is' doordat men de brandende stroom brandstof en gas in een sterke onregelmatige werveling brengt door een belemmering bij de basis van de vlam in die stroom aan te brengen.

7903693 /r X' -2- . ·

Ter vergroting van het effect kan ook een rijk brandstofmeng- sel tegen een belemmering worden geleid en vervolgens een wervelende stroom zuurstof bevattend gas worden toegevoegd.

Op deze wijze worden de met de vlam in contact komende on-5 derdelen aan relatief lage temperaturen blootgesteld/ terwijl niettemin de gewenste korte vlam wordt verkregen.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het.uitvoeren van de genoemde werkwijze, welke inrichting voorzien is van een toevoerleiding voor poeder-10 vormige brandstof en een transportgas daarvoor, welke toevoerleiding uitmondt in de verbrandingskamer, welke inrichting verder voorzien is van ten minste een steun- of ontste-kingsbrander nabij de uitmonding van de brandstoftoevoerlei-ding en in die. kamer uitmondende toevoerleidingen voor een 15 zuurstofbevattend gas.

Het is bekend bij een dergelijke inrichting het gas en de brandstof in een werveling te brengen, waartoe de secundaire verbrandingslucht door een of meer tangentiale toevoer1eidingen wordt toegevoerd of een reeks regelmatig 20 gerangschikte, spiraalvormige schoepen is aangebracht. Een dergelijke inrichting levert weliswaar een zeer regelmatige, doch een betrekkelijk lange vlam, die moeilijk te ontsteken is en waarin gloeiende, vaste deeltjes over grote afstand worden meegevoerd. Voor het voorkomen van deze bezwaren is de 25 inrichting volgens de uitvinding voorzien van ten minste één stootplaat recht voor de uitmonding van de brandstofleiding, voorbij de steun- of onstekingsbrander. Deze stootplaat veroorzaakt een onregelmatige werveling van de reeds brandende stroom brandstof en gas waardoor een innige menging van de 30 bestanddelen wordt bereikt en een verbranding van de brand-stofdeeltjes binnen geringe afstand van de uitmonding van de brandstoftoevoerleiding wordt verwezenlijkt.

Ter voorkoming van een herstel van een regelmatige stroming zijn bij voorkeur verscheidene stootplaten aanwezig, 35 waarvan er bij voorkeur één ringvormig is en ten opzichte van de eerste stootplaat op grotere afstand dan deze van de uitmonding van de brandstoftoevoerleiding is aangebracht en 7903693 *> I · zich vanaf de wand van de kamer binnenwaarts uitstrekt. Indién het zuurstof bevattende gas in twee of meer fasen wordt toe- , gevoerd, wat die voorkeur verdient ter verbetering van de ontsteekbaarheid van het brandstofmengsel, is het aanbevelens-5 waardig voor een innige menging van de brandstof en dat gas en voor een juiste beheersing van de vlam dat de ringvormige stootplaat zich in de stromingsrichting voor de uitmonding van de toevoerleidingen voor secundaire zuurstofbevattend gas bevindt. De onregelmatige werveling wordt optimaal in stand 10 gehouden indien de toevoerleidingen voor secundair gas onregelmatig gericht in de kamer uitmonden. Daartoe kunnen zowel afzonderlijke toevoerbuizen met een onderling verschillende asrichting in de verbrandingskamer uitmonden, welke uitvoering de voorkeur verdient, als een ringvormige luchttoevoer-♦ 15 spleet met verschillend gerichte geleidingsschoepen in de wand van de verbrandingskamer zijn aangebracht. Een.zeer innige vermenging en derhalve korte vlam wordt verkregen door die toevoerbuizen onder een hoek van 90-60°C met de hartlijn van de verbrandingskamer daarin te laten uitmonden.

20 De verbrandingsinrichting volgens de uitvinding 'is in het bijzonder geschikt als brander voor toepassing in een drooginridating, voorzien van een droogkamer met toe- en · afvoerorganen voor te behandelen materiaal en een in die kamer uitmondende brander.

25 Dank zij de korte vlamlengte van deze verbrandings- inrichting kan voorkomen worden dat noemenswaardige hoeveelheden onverbrande .brandstof in het te drogen mengsel terechtkomen .

. De uitvinding heeft tevens betrekking op een 30'· werkwijze voor het drogen van nat materiaal in een droogkamer waardoor hete verbrandingsgassen worden geleid. Bij een dergelijke werkwijze was het gebruikelijk gasvormige of vloei-. f . bare brandstoffen te gebruiken indien verontreiniging van het te drogen produkt met uit de brandstof afkomstige bestand-• 35 delen vermeden diende te worden. Door gebruik te maken van een brandend, onregelmatig wervelend mengsel van een vaste brandstof en een zuurstofbevatteiid gas voor het vormen van de 7903693 ,<·

V

-4- verbrandingsgassen is het mogelijk de genoemde verontreiniging te voorkomen en niettemin de om economsiche of milieutechnische redenen te prefereren vaste brandstoffen te gebruiken .

5 De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de tekening.

Figuur 1 toont een schematische, axiale doorsnede door een brander volgens de uitvinding, in een voorkeursuitvoeringsvorm.

10 Figuur 2 toont een dwarsdoorsnede volgens de lijn II-II .in figuur 1.

Figuur 3 toont een schematische, axiale doorsnede door een vereenvoudigde uitvoeringsvorm van·de brander volgens de uitvinding.

15 Figuur 4 toont een zijaanzicht van een droog- tommel, voorzien van een brander volgens figuur 1.

In de figuren 1 en 2 is een cilindrische ver-brandingskamer 1 getekend, waarin axiaal een toevoerleiding 2 voor poedervormige vaste brandstof en lucht als transport-20 gas uitmondt bij 3. Recht voor deze uitmonding 3 bevindt zich een stootplaat 4 .dwars op de asrichting van de toevoer-leiding 2, welke stootplaat door middel van drie steunen 5 axiaal verplaatsbaar aan de toevoer leiding 2 is bevestigd. Tussen de stootplaat 4, en dé uitmonding 3 steekt een steun- of ontstekingsbran-25 der 6 zijdelings door de wand van. de verbrandingskamer 1, ten einde de stroom brandstof en lucht voor het bereiken van de stootplaat te ontsteken en .zo nodig brandend te houden. Ten gevolge van de door de stootplaat 4 veroorzaakte onregelmatige wervelingen wordt een innige vermenging van lucht en vaste stof verkregen zonder dat weer 30 noemenswaardige segregatie optreedt.

Hoewel de stootplaat 4 in de vorm van een vlakke ronde schijf is getekend, kan de omtrek ook gegolfd zijn terwijl ook een geprofileerde plaat kan worden toegepast. De verbrandingskamer 1 is gedeeltelijk dubbelwandig uitgevoerd, 35 zodat tussen de concentrische binnen- en buitenwanden 7, 1 een ringvormig kanaal 8 voor het toevoeren van secundaire verbrandingslucht wordt gevormd. De uitmonding van dit kanaal 7903693 >w * \ “5~ bevindt zich in de stromingsrichting van de lucht voorbij de stootplaat 4.

Het ringvormige kanaal is aan het uitstroomeinde afgesloten met een ring 9, waarin een aantal hoofdzakelijk 5 dwars op de as van de verbrandingskamer 1 gerichte uitstroom-.buizen 10 is bevestigd, zodat een wervelend stromingspatroon van de uitstromende lucht en een innige verirenging met het brandende mengsel wordt verkregen.

In figuur 3 is een vereenvoudigde uitvoeringsvorm 10 van de inrichting volgens de uitvinding weergegeven, waarin overeenkomstige onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers als in figuur 1 en 2 zijn aangeduid.

De uitmonding van het ringvormige kanaal 8 bevindt zich bij deze uitvoeringsvorm voorbij een tweede, ring-» 15 vormige stootplaat 11 die een kegelmantel met een grote top hoek beschrijft. Door middel van deze tweede stootplaat 11 wordt voorkomen dat zich een regelmatige stroming van het brandende mengsel kan herstellen.

Figuur 4 toont een toepassingsvoorbeeld waarvoor 20 de inrichting volgens de uitvinding bijzonder geschikt is: een brander voor een droogtrommel.

De brander 12, die bijvoorbeeld uitgevoerd kan zijn op de in figuur 1 en 2 of 3 weergegeven wijze is hoofdzakelijk· axiaal in een kopwand 13 van een roterende trommel 25 14 aangebracht. Deze trommel .14 is op gebruikelijke wijze met zijn as ongeveer horizontaal, draaibaar ondersteund op rollen 15. Het te .drogen materiaal wordt via de schematisch aangegeven toevoerinrichting 16 in tegenstroom met de verbrandingsgassen door de trommel 14 geleid en aan de zijde 30 '·“ van de brander 12 daaruit weer afgevoerd via een aan de kop-. wand aangebrachte afvoer 17. Ondanks de betrekkelijk korte weg die het brandende mengsel aflegt alvorens met vochtig, te drogen materiaal in aanraking te komen zijn onverbrande bestanddelen van dat mengsel niet of nauwelijks te vinden ‘ 35 in het afgevoerde, gedroogde materiaal.

Hoewel een drooginrichting is beschreven en is weergegeven met een om zijn as roterende trommel is het van- 7903693

Claims (10)

1. Werkwijze voor het verbranden van poedervormige brandstof door een mengsel van deze brandstof en een stroom zuurstof-bevattend gas te bereiden en dit te ontsteken, met het kenmerk, dat men de brandende stroom brandstof en gas in een sterke onregelmatige werveling brengt door een belemmering bij de basis van de vlam in die stroom aan te brengen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men een rijk brandstofmengsel tegen een belemmering leidt eii vervolgens een wervelende stroom secundair zuurstof-bevattend gas toevoegt.

3. ‘'Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat men de stroom secundair zuurstofbevattend gas op verscheidene plaatsen bij benadering naar de hartlijn van de verbran-dingskamer richt.

4. Inrichting voor het verbranden van poedervormige brandstof voorzien van een toevoerleiding voor die brandstof en een transport gas, uitmondend in een verbrandingskamer, een steun- of ontstekingsbrander nabij dè uitmonding van de brandstof-toevoerleiding en in die kamer uitmondende töevoer-leidingen voor een zuustofbevattend gas, gekenmerkt door tenminste één stootplaat recht voor de uitmonding van de brandstof toevoer leiding voorbij de steun- of ontstekingsbrander.

5. Inrichting volgens conclusie 4, gekenmerkt door een centrale stootplaat en een ringvormige stootplaat' op grotere afstand van de uitmonding van de brandstoftoevoerleiding, welke ringvormige stootplaat zich vanaf de wand van de kamer binnenwaarts uitstrekt.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, 7903693 -7- ι dat de ringvormige stootplaat zich in de stomingsrichting voor de uitmonding van voor secundair zuurstofhevattend gas bevindt.

7. Inrichting· volgens conclusie 4,5 of 6, met het kenmerk, dat de toevoerleidingen voor secundair zuurstof-bevattend gas onregelmatig gericht in de kamer uitmonden.

8. Inrichting volgens conclusie 3-7,met het kenmerk, dat de toevoerleidingen voor secundair zuurstofhevattend gas in de kamer uitmonden onder een hoek tussen 90 en 60° met de hartlijn van die kamer.

9. Drooginrichting voorzien van een droogkamer met toe- en afvoerinrichtingen voor te behandelen materiaal en een in die kamer uitmondende brander, met het kenmerk, dat als brander een inrichting volgens conclusies 4-8 aanwezig 'is.

10. Werkwijze voor het drogen van nat materiaal in een droogkamer waardoor hete verbrandingsgassen worden geleid, met het kenmerk, dat men een brandend, onregelmatig wervelend mengsel van een vaste brandstof en een zuurstofhevattend gas toepast voor het vormen van de verbrandingsgassen. +0+0+0+0+00+0+0+0+0+ t > 7903693