DK173090B1 - Affaldsforbrændingskedel - Google Patents

Description

DK 173090 B1 i

Opfindelsen vedrører en affaldsforbrændingskedel med et fra et fyrrum udgående røggastræk med et strålingsafsnit og et konvektionsafsnit, hvilket konvektionsafsnit omfatter en overhedersektion og en vandret 5 economisersektion, der i vandret plan afgrænses af to sidevægge, hvor economisersektionen indeholder en eller flere economisere.

I kendte affaldsforbrændingskedler af ovennævnte art er economisersektionen almindeligvis meget lang i 10 sammenligning med economisersektionen i kedler, der fx anvender olie eller naturgas som eneste brændstof. Dette skyldes at røggassen, der dannes ved forbrændingen af affaldet, har et stort indhold af aske, der har tendens til at sætte sig på rørene i economisernes 15 hedeflader og derved kan blokere mellemrummene mellem rørene. For at undgå en sådan blokering udføres econo-miserne med rørmellemrum, der er større end i economisere anvendt i olie eller gasfyrede kedler. Dette medfører at den enkelte economiser får en lavere 20 virkningsgrad, og det er derfor nødvendigt at placere flere economisere efter hinanden for at kunne udnytte varmen i røggassen fuldt ud, hvilket resulterer i den omtalte, lange economisersektion.

For yderligere at forhindre nævnte blokering er 25 hedefladerne forsynet med vibrations- eller bankeapparater, der sætter rørpanelerne i svingninger, hvorved asken rystes ned fra rørene til underliggende asketragte. Såfremt det forsøges at forøge virkningsgraden af economiserne ved at forøge røggassens hastighed hen 30 over rørene, kan dette kun ske ved at formindske røggastrækkets tværsnitsareal. Herved reduceres imidlertid det til rådighed stående areal til anbringelse af economiserhedeflader, og skal der kompenseres herfor, må economisersektionen forlænges tilsvarende.

35 Disse forhold resulterer i at economisersektionen 2 DK 173090 B1 på grund af sin længde optager et stort grundareal og at såvel røggastrækkets fundamenter, sidevægge og loft, som til- og afgangsrørledninger for economiserne bliver lange, hvilket medfører høje anlægs- og vedligeholdel-5 sesomkostninger.

Fra DE fremlæggelsesskrift nr. 4 0 25 252 kendes en affaldsforbrændingskedel af ovennævnte art i hvilken konvektionsafsnittet indeholdende overhedere, fordamperslanger og economisere er placeret parallelt med 10 strålingsafsnittet, således at de to afsnit er adskilt af en fælles vandkølet væg. Dette arrangement afhjælper ikke ovennævnte mangler, men medfører den yderligere ulempe, at varmen der optages i den kølede skillevæg fra strålingsafsnittet, afgives til economisersektio-15 nen, hvilket medfører en forringet samlet virkningsgrad af kedlen.

DE fremlæggelsskriftet viser også en modifikation hvor konvektionsafsnittet er fordelt på to røggastræk, der begge forløber parallelt med strålingsafsnittet.

20 Det er på denne måde muligt at kompensere for faldende røggashastighed under delbelastning ved simpelthen at aflukke røggasudløbet for det ene af de to konvektions-afsnit.

Det er en hensigt med opfindelsen at tilvejebringe 25 en forbedret affaldsforbrændingskedel, hvor ovennævnte ulemper er formindsket. Denne hensigt nås ifølge opfindelsen med en affaldsforbrændingskedel af den indledningsvis angivne art, hvor hver economiser omfatter flere, af i det væsentlige lodrette rør opbyggede, i 30 det væsentlige lodret nedhængende, rørpaneler med topog bundkasser beliggende i røggastrækkets tværretning, hvor sidevæggene i røggastrækkets economisersektion er ukølede, og hvor den del af røggastrækket der indeholder economisersektionen, i det mindste omfatter én i et 35 vandret plan beliggende 180° bøjning, således at to, i DK 173090 B1 3 røggasstrømmens retning set, umiddelbart på hinanden følgende afsnit af røggastrækket, har en fælles side-eller skillevæg.

Ved at affaldsforbrændingskedlens røggastræk 5 indeholdende economisersektionen foldes tilbage på sig selv i en bøjning på 180°, opnås at economisersektionen bliver væsentlig mindre pladskrævende, og at fundamenter, rør etc. kan koncentreres på et mindre område.

Hvis røggastrækkets economisersektion omfatter to 180° 10 bøjninger er det fx muligt at reducere afstanden mellem tilgangen for røggas og afgangen for røggas, og dermed totallængden af economisersektionen, til ca. en tredjedel af den længde, der sædvanligvis har været anvendt i kendte affaldsforbrændingskedler. Dette har den yder-15 ligere fordel, at economisersektionens udvendige overfladeareal formindskes, hvilket direkte medfører en formindskelse af varmetabet til omgivelserne.

I en foretrukken udførelsesform kan hosliggende rørpaneler i de nævne to umiddelbart på hinanden 20 følgende afsnit af røggastrækkets economisersektion være beliggende i samme tværgående plan, og deres bundkasser kan være indbyrdes mekanisk forbundet i forlængelse af hinanden gennem nævnte afsnits fælles side- eller skillevæg. Det opnås herved at antallet af 25 bankemaskiner kan reduceres kraftigt, idet bankning på den fri ende af en af de indbyrdes mekanisk forbundne bundkasser, med henblik på at løsne eventuelt fastsiddende aske fra rørpanelets hedeflade, medfører at de øvrige mekanisk forbundne bundkasser i samme plan også 30 blive banket eller vibreret. I stedet for at hver bundkasse skal have en bankemaskine, kan hver bankemaskine i den ovenfor angivne udførelsesform, nu betjene tre bundkasser hvorved antallet af bankemaskiner kan reduceres til en trediedel. Da bankemaskiner som følge af 35 deres funktion udsættes for kraftige påvirkninger og 4 DK 173090 B1 yderligere arbejder i en korroderende atmosfære kræver de hyppigt reparationer, og det indses at omkostningerne ved sådanne reparationer kan reduceres i høj grad ved at reducere antallet af bankemaskiner.

5 I en anden udførelsesform kan de i forlængelse af hinanden mekanisk forbundne bundkasser i hvert tværgående plan ved en fri ende have en stang indrettet til påvirkning med en bankemaskine, hvilken stang er ført ud af røggastrækket igennem en hosliggende ydervæg, og 10 i en særlig hensigtsmæssig udførelsesform kan alle stænger være ført ud gennem samme ydervæg. Sidstnævnte udførelsesform giver mulighed for at benytte sig af en bankemaskine, der er bevægelig langs nævnte ydervæg på en skinne.

15 I en tredje udførelsesform kan i samme tværgående plan beliggende topkasser være indbyrdes mekanisk forbundne i forlængelse af hinanden gennem nævnte fælles side- eller skillevæg. I en særlig simpel udformning kan fx både top- og bundkasser være udformet 20 som gennemgående rør, der strækker sig tværs over røggastrækket fra den ene ydervæg til den anden. Hver af de gennemgående kasser er blokeret indvendigt, fx ved hjælp af blændplader, der er indsvejst i flugt med røggastrækkets langsgående skillevægge.

25 I endnu en udføreIsesform kan economiserne være forbundet som modstrømsvarmevekslere, hvilket har vist sig at give en særlig høj virkningsgrad i affaldsforbrændingskedler .

Opfindelsen vil nu blive nærmere forklaret ved 30 hjælp af nogle udførelsesformer og med henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et lodret længdesnit i economisersek-tionen i en affaldsforbrændingskedel ifølge opfindelsen,

35 fig. 2 et billede af et snit langs linien II - II

i DK 173090 B1 5 i fig. 1, fig. 3 et snitbillede som i fig. 2 af en anden udførelsesform af economisersektionen, fig. 4 et billede af et snit langs linien IV -IV 5 i fig. 3, og fig. 5 et diagram over rørføringen på vandsiden af economiserne i udførelsesformen illustreret i fig. 2.

Den i fig. 1 og 2 i meget skematisk form illustrerede economisersektion l har et loft 2, sidevægge 10 3 og 4 og endevægge 5 og 6. Røggastrækket er i economisersektionen afgrænset af langsgående skillevægge 11 og 12. Røggassen strømmer ind gennem et indløb 15 og tvinges, som antydet med pile i fig. 2, gennem to 180° bøjninger før den strømmer ud gennem et udløb 16, 15 hvorfra den føres til et ikke vist røggasrenseanlæg og skorstenen. Længden af economisersektionens ene ydervæg, fx ydervæggen 3 er kun ca en trediede 1 af den længde, der benyttes i en kendt economisersektion. Det ses af fig 2 at røggasudløbet, set i economisersektio-20 nens længderetning, er sideforskudt i forhold til røggasindløbet.

Economiserens ydervægge, skillevægge samt loft er opbygget af ukølet stålplade, og ydervæggene er isoleret for at formindske varmetabet til omgivelserne.

25 Under economisersektionen er der arrangeret asketragte 20 med snegletransportører 21, der fører asken til et askeudtag 22.

Hver economiser 30 er opbygget af lodrette rør 32, der foroven er forbundet på tværs af røggastrækkets 30 retning med topkasser 33 og forneden med bundkasser 34, hvor bundkasserne i dette tilfælde er placeret i to forskellige niveauer. Bundkasserne er indbyrdes forbundet på tværs af røggastrækkets retning med stænger 35, der er ført gennem åbninger i skillevæggene 11 og 35 12.

6 DK 173090 B1

Den frie ende af de bundkasser, der ligger op til ydervæggen 3 har stænger 40, der er ført gennem ydervæggen 3, således at de kan påvirkes af en bankemaskine 41, hvis indretning skematisk er antydet i fig. 4.

5 Bankemaskinen 41 har en aksel, der forløber parallelt med sidevæggen 3. Denne aksel bærer flere leddelte arme 43, der ved enden har en hammer 42. Når akslen roterer slår hammeren 42 mod stangen 40 på enden af bundkassen, således at afsætninger og aske rystes fri af rørene 32 10 og falder ned i asketragtene 20. Det beskrevne arrangement er indelukket i et hus 44.

Economisersektionen vist i fig. 3 og 4 har et loft 2, sidevægge 3 og 4 og endevægge 5 og 6. Røggastrækket er i economisersektionen afgrænset af tre langsgående 15 skillevægge 7, 8, 10 og en tværgående væg 9. Røggassen strømmer ind gennem et indløb 15 og tvinges, som antydet med pile i fig. 3, gennem fire 180° bøjninger, før den strømmer ud gennem et udløb 16, hvorfra den føres til et ikke vist røggasrenseanlæg og skorstenen.

20 I denne udførelsesform ligger røggasindløbet på linie med røggasudløbet.

Economisersektionen er i denne udførelsesform opbygget på samme måde som den ovenfor, i forbindelse med fig. 1 og 2, beskrevne economisersektion. Dog er, 25 som det fremgår af fig. 3 og 4, top og bundkasserne, henholdsvis 37 og 36 udført som gennemgående rør, der strækker sig tværs over røggasstrækket fra sidevæggen 3 til sidevæggen 4, og som indvendigt er blokeret med blænder (ikke vist) som er placeret i flugt med de 30 langsgående skillevægge 7,8 og 9.

Economiserne 30 i den i fig. 2 viste udførelsesform er på vandsiden forbundet som vist i fig. 5. Det kolde fødevand strømmer ind ved indløbet 38 og deler sig i to parallelle kredsløb for til sidst at samles 35 ved udløbet 39 for opvarmet fødevand. Rørdiagrammet 7 DK 173090 B1 skal forstås således at indløbet 38 befinder sig ved nederste højre hjørne af fig. 2, medens udløbet 39 befinder sig ved øverste venstre hjørne af fig. 2. Det ses af fig. 5 at vandet i det første fødevandskredsløb 5 gennemløber economiserene mærket ECO 1,1; ECO 1,2; ECO 1,3; ECO 1,4; og ECO 1,5 før det strømmer til udløbet, medens vandet i det andet kredsløb gennemløber economi-serne ECO 2,1; ECO 2,2; ECO 2,3; og ECO 2,4 hvorefter det strømmer til udløbet. I hver enkelt economiser er 10 vandtilgangsrøret respektive vandafgangsrøret forbundet til hver sin topkasse. På denne måde opnås i economi-sersektionen en mere jævn temperaturfordeling end hvis fødevandet var ført fra indløbet 38 i serie gennem economiserne ECO 1,1; ECO 2,1; ECO 1,2; ECO 2,2; ECO 15 1,3; ECO 2,3; ECO 1,4; ECO 1,5; og ECO 2,4. Som følge af denne udjævning af temperaturerne formindskes de af temperaturforskelle fremkaldte spændinger i economi-serens rørpaneler.

Claims (6)

1. Affaldsforbrændingskedel med et fra et fyrrum udgående røggastræk med et strålingsafsnit og et konvektionsafsnit, hvilket konvektionsafsnit omfatter en 5 overhedersektion og en vandret economisersektion (1), der i vandret plan afgrænses af to sidevægge (3,4), hvor economisersektionen indeholder en eller flere economisere (30), kendetegnet ved, at hver economiser omfatter flere, af i det væsentlige lodrette 10 rør (32) opbyggede, i det væsentlige lodret nedhængende, rørpaneler med top- og bundkasser (33,34:37,36) beliggende i røggastrækkets tværretning, at sidevæggene (3,4,5,6) i røggastrækkets economisersektion (1) er ukølede, og at den del af røggastrækket der indeholder 15 economisersektionen (1) , i det mindste omfatter én i et vandret plan beliggende 180° bøjning, således at to, i røggasstrømmens retning set, umiddelbart på hinanden følgende afsnit af røggastrækket, har en fælles sideeller skillevæg (11,12,-7,8,10).

2. Affaldsforbrændingskedel ifølge krav 1, k e n - detegnet ved, at hosliggende rørpaneler i de nævnte to umiddelbart på hinanden følgende afsnit af røggastrækkets economisersektion (1) er beliggende i samme tværgående plan, og at deres bundkasser (34,-36) 25 er indbyrdes mekanisk forbundet i forlængelse af hinanden gennem nævnte fælles side- eller skillevæg (11,12,-7,8,10) .

3. Affaldsforbrændingskedel ifølge krav 2, kendetegnet ved, at de i forlængelse af 3 0 hinanden mekanisk forbundne bundkasser (34,-36) i hvert tværgående plan ved en fri ende har en stang (40) indrettet til påvirkning med en bankemaskine (41) , hvilken stang er ført ud af røggastrækket gennem en hosliggende ydervæg (3).

4. Affaldsforbrændingskedel ifølge krav 3, DK 173090 B1 kendetegnet ved, at alle stænger (4 0) er ført ud gennem samme ydervæg (3).

5. Affaldsforbrændingskedel ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at i samme 5 tværgående plan beliggende topkasser (33;37) er indbyrdes mekanisk forbundet i forlængelse af hinanden gennem nævnte fælles side- eller skillevæg (11,12/7,8,10).

6. Affaldsforbrændingskedel ifølge ethvert af de 10 foregående krav, kendetegnet ved, at econo- miserne (30) er forbundet som modstrømsvarmevekslere.