SE469145B - Saett och munstycke foer tillfoersel av pastabraensle till en fluidiserad baedd - Google Patents

Description

15 20 25 30 43 Û\ VD n~um\ fw (fl dessutom väl stor, och droppbildningen störs genom den ovan nämnda igensättningen av ringspalten för den sekundära splitterluften. De munstycken som idag användes är hållfasthetsmässigt känsliga och håller inte för det krav på lågt splitterluftflöde som numera ställes.

De relaterade problemen kommer man ifrån genom att sättet enligt uppfinningen erhållit de kännetecken som framgår av patentkravet 1.

Fördelen med uppfinningen är framför allt att munstycket kan vara av relativt enkel konstruktion samt att det erhålles snäv droppstorleksfördelning och liten rinning. Genom ändring av flödet av splitterluft kan droppstorleksfördelningen påverkas för erhållande av större eller mindre andel fina droppar relativt en normalfördelning. Dessutom undvikes förslitning och igensättning inuti bränslemunstycket och elimineras tendensen till att det bildas agglomerat, inte minst genom att det inte längre erfordras någon spalt för sekundärt splitterluftflöde, eftersom detta flöde kan undvaras, innebärande reducering av förbrukningen av splitterluft.

Munstycket för tillförsel av pastabränsle till en fluidiserad bädd under finfördelning av pastabränslet innefattar på känt sätt en ledning för tillförsel av pastabränslet, vilken närmast munstyckets mynning konar mot denna, och en mot munstyckets mynning riktad dysa för tillförsel av splitterluft, varvid detta munstycke enligt uppfinningen erhållit de kännetecken, som framgår av patentkravet 4. Ett sådant munstycke är enklare till sin konstruktion än de nu använda munstyckena, framför allt eftersom det inte erfordras någon dyr kona av keramiskt material, vilken förbrukas och måste bytas tid efter annan, och eftersom munstycket inte behöver ha någon spalt för sekundärt splitterluftflöde. 10 15 20 25 30 469 'S45 För närmare förklaring av uppfinningen hänvisas till bifogade ritningar, på vilka FIG 1 är en axialsektionsvy av ett munstycke för tillförsel av pastabränsle till en fluidiserad bädd, FIG 2 är en axialsektionsvy i större skala av munstyckets mynningsparti i känt utförande, FIG 3 är en axialsektionsvy i större skala av mynningspartiet hos munstycket enligt uppfinningen i ett utförande, som utgör en ombyggnad av mynstycket enligt FIG 2, och FIG 4 är en axialsektionsvy i större skala av ett annat utförande av munstycket enligt uppfinningen.

I FIG 1 visas ett bränslemunstycke 10, vilket är försett med fläns ll för infästning i tryckkärlet till en PFBC-anläggning och med en fläns 12 för infästning i brännkammarväggen med munstyckets mynningsparti 10A inskjutande i en fluidiserad bädd i en bäddkärlslåda, som är antydd med prickstreckade linjer 13. I munstyckets yttre ände är anordnad en anslutning 14 på en ledning 15 för tillförsel av pastabränsle, och på denna ledning är anordnad dels en stuts 16 för en tryckgivare och dels en stuts 17 för en temperaturgivare. Inuti ledningen 15 är koaxiellt anordnad en medelst lämpliga distansorgan centrerad ledning 18 för tillförsel av primär splitter- luft, och denna ledning har en på sidan av ledningen 15 utdragen anslutningsstuts 19. Ett inlopp 20 för sekundär splitterluft är anordnat i flänsen ll och kommunicerar med en som yttre mantel på munstycket anordnad ledning 21. Omkring ledningen 15 är anordnad en mantel 22 för inkommande kylvatten, vilken kommunicerar med en anslut- ning 23, och utanpå manteln 22 är mellan denna och manteln 21 för den sekundära splitterluften anordnad en mantel 24 för utgående kylvatten, vilken kommunicerar med 10 15 20 25 30 469 'E45 en anslutning 25.

Med hänvisning till FIG 2, som visar munstyckets mynningsparti 10A i känt utförande, framgår att kylmant- larna 22 och 24 komunicerar med varandra vid 26 i myn- ningspartiets främre ände och att en skruvlindad ledskena 27 är anordnad i manteln 24 för det utgående kylvattnet för åstadkomande av att det utgående kylvattnet bibringas en rotationsrörelse. Munstyckets mynning bildas av en konhylsa 28 med invändig slitkona 29 av keramiskt material, och konhylsan är inspänd mot en konring 30 medelst konhylsan, som är fäst medelst skruvar 31.

Slitkonan 29 bildar sålunda en mot munstycksmynningen 32 konande ändvägg i ledningen 15 för pastabränslet, och ledningen 18 för den primära splitterluften bildar en dysa 33, som är riktad mot mynningen och som avger en solid konisk luftstråle, vilken är markerad med prickstreckade linjer 34 och träffar slitkonan 29. Den primära splitterluften suppleras med sekundär split- terluft, som tillföres genom en mellan konhylsan 28 och en med skruvar 31' påfäst stödfläns 35 avgränsad ringspalt 36 via munstycksmynningen 32. Ringspalten kommunicerar med manteln 21 för tillförsel av den sekundära splitterluften, som riktas mot munstycks- öppningens axel från ringspalten.

Inledningsvis har redogjorts för de nackdelar som vidlåder detta kända utförande av munstycket, och enligt uppfinningen skall nu dessa nackdelar undanröjas genom att munstycket ges det utförande som är visat i FIG 3 och som är en ombyggd version av munstycket i FIG 2.

Enligt FIG 3 är stödflänsen modifierad och därför i denna figur betecknad 35'. Stödflänsen bildar i detta fall inte någon ringspalt för sekundär splitterluft, och medelst en av stödflänsen fasthållen avtätningsring 37 är manteln 21 därför avstängd i munstyckets mynningsände. 10 15 20 25 30 469 145 Någon sekundär splitterluft skall inte tillföras vid tillämpning av sättet enligt uppfinningen. Medelst stödflänsen fasthålles en munstycksinsats 38, som har en mot munstycksmynningen i ungefär 450 konande invändig yta 39, vilken bildar ändvägg i ledningen 15 och övergår i en kort cylindrisk kanal 40, som bildar munstycksmynningen 32. Dysan 33 är i detta fall gjord snävare än i FIG 2 och är dragen längre fram mot munstycksmynningen 32. Den är så anordnad, att den avger splitterluften som en solid kon med en vinkel a mot axiallinjen, som företrädesvis ligger mellan 14 och 15°. Den av splitterluften bildade konen bringas att tangera munstycksinsatsen 38 i myn- ningen 32 och har därför ett lågt erosionstryck. Genom den höga relativa hastigheten hos splitterluften eli- mineras varje tendens till bildning av agglomerat av de genom sönderdelning av pastabränslet bildade partiklarna, och av denna anledning behövs inte någon supplerande sekundär splitterluft. Dessutom erhålles en snäv dropp- storleksfördelning. Splitterluften inte bara splittrar bränslet utan skickar också in bränslet i bädden. Luften skär av pastabränslet vid mynningen, varigenom rinning av bränslet reduceras eller förhindras. Om det från början skulle föreligga avvikelse mellan munstycksinsatsens och luftdysans axialriktningar, kommer det att åstadkommas kompensering härför genom den erosion som förorsakas av splitterluften på munstycksinsatsen, så att det efter en inledande driftperiod kommer att uppnås optimal anpass- ning av munstycksinsatsens mynningsöppning 32 till den utströmmande luftkonen. Det framgår vidare av FIG 3, att munstycksinsatsen 38 är förlängd axiellt in i ledningen 15 för att till väsentlig del vara omgiven av kylmanteln 22, så att munstycksinsatsen kyles, vilket visat sig eliminera risken för att sintrat material vidhäftar munstycksinsatsen. 10 15 20 25 30 _11» O\ Vi) ...Ä f: 0"] I utförandet enligt FIG 3 erfordras inte någon keramisk slitkona. Munstycksinsatsen 38 kan vara utförd av varmhållfast rostfritt stål. Den komer att utsättas för viss förslitning genom den erosion, som förorsakas av luftkonen 34, men denna förslitning är inte större än att man under normala driftförhållanden kan räkna med utbyte av munstycksinsatsen med en frekvens av storleksordningen en gång om året.

Mnnstycket i FIG 3 är av robust konstruktion men kan ytterligare förenklas, om det från början utföres för tillämpning av sättet enligt uppfinningen. Ett munstycke av denna typ är visat i FIG 4. I utförandet enligt FIG 4 erhålles en bättre geometri och en bättre kylning av munstycksinsatsen, som i detta utförande är betecknad 38'. Munstycksinsatsen är skruvad in i det till densamma anpassade främre partiet av munstycket med gängor 41 och anligger med en fläns 42 mot munstyckets främre ändyta.

Någon påskruvad stödfläns behövs sålunda inte i detta fall. Manteln 21 finns kvar men behövs inte för till- försel av sekundär splitterluft och kan för ytterligare förenkling av munstycket uteslutas. Den kylvattenkavitet 26, som förenar de båda kylmantlarna 22 och 24 i mun- styckets främre ände omger större delen av munstycks- insatsen 38', som därigenom erhåller effektiv kylning, varigenom elimineras risk för adhesion av material på munstycksinsatsen. Några skruvförband utöver skruvför- bindningen mellan munstycket och munstycksinsatsen före- komer inte, vilket innebär en icke oväsentlig kostnads- besparing. Förenklingen av det konstruktiva utförandet är påfallande, såsom framgår vid jämförelse med utförandena i FIG 2 och 3. Dock ligger det inom uppfinningens ram att fästa munstycksinsatsen medelst skruvar, exempelvis skruvar som går genom flänsen 42 och att fästa munstycks- insatsen på annat sätt än som beskrivits.

Claims (7)

10 15 20 25 30 469 145 PATENTKRAV

1. Sätt vid finfördelning av pastabränsle, som från ett munstycke tillföres en fluidiserad bädd, vid vilket bränslet i munstycket pressas mot en mot munstycksmyn- ningen konande ändyta och fördelas medelst en inifrån munstycket mot dettas mynning riktad splitterluftstråle, k ä n n e t e c k n a t av att splitterluftstrålen bibringas formen av en kon, som tangerar mnnstycksmyn- ningen. _

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att luftkonen har en vinkel mot munstycksaxeln av storleksordningen 14-15°.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a t av att flödet av splitterluft ändras för ändring av droppstorleksfördelningen hos det fördelade bränslet.

4. Munstycke för tillförsel av pastabränsle till en fluidiserad bädd under finfördelning av pastabränslet, innefattande en ledning (15) för tillförsel av pasta- bränslet, vilken närmast munstyckets mynning konar mot denna, och en mot munstyckets mynning (32) riktad dysa (33) för tillförsel av splitterluft, k ä n n e t e c k- n a t av att dysan (33) för splitterluft är anordnad att bibringa den därifrån utträdande splitterluften formen av en kon (34), som tangerar munstycksmynningen.

5. Mnnstycke enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att dysan (33) är anordnad att bibringa luftkonen en vinkel mot munstycksaxeln av storleksordningen 150.

6. Mnnstycke enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att den konande delen (39) av ledningen (15) för till- försel av pastabränslet övergår i en munstycksmynningen (32) bildande kort cylindrisk kanal (40). 469 ”šêš

7. Munstycke enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att den konande delen (39) av ledningen (15) för till- försel av pastabränslet och den cylindriska kanalen (40) är anordnade i en i munstycket insatt separat munstycks- insats (38: 38').