BR102012001037A2

BR102012001037A2 - Grelha de caldeira, e, caldeira

Info

Publication number: BR102012001037A2
Application number: BR102012001037-2A
Authority: BR
Inventors: Timo Mero
Original assignee: Metso Power Oy
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2013-10-29
Also published as: CN102607020B; CN102607020A; FI20115049A; EP2476953A2; CA2764199A1; US8939093B2; EP2476953B1; RU2012101608A; ES2792511T3; RU2586418C2; EP2476953A3; PL2476953T3; FI124315B; DK2476953T3; FI20115049L; FI20115049A0; US20120180708A1

Abstract

UMA GRELHA DE CALDEIRA, E, CALDEIRA. Uma grelha de caldeira (102) é provida, que compreende: canais de ar para fornecer ar primário para um forno (100) de uma caldeira; pelo menos um canal (203), que é aberto no topo, pelo que o canal é disposto para coletar cinza e material proveniente do forno; e pelo menos um dos meios de remoção (301, 701, 751), que é colocado no dito canal e disposto para mover cinza e material mecanicamente ao longo do canal. Em adição, uma caldeira é provida, que compreende a dita grelha (102); um forno (100), que é limitado pelas paredez (101) do forno e a dita grelha (102); e uma calha de escoamento de cinza (103); que é disposta para remover cinza e materialç proveniente do forno. O meio de remoção de cinza (301, 701, 751) é disposto para mover cinza e material na direção para a calha de escoamento de ar. Em um exemplo, a grelha compreende um conjunto de bocais de ar (201, 202), que são dispostos a fornecer ar primário ao interior do forno; e o canal é colocado entre os bocais de ar.

Description

"GRELHA DE CALDEIRA, Ε, CALDEIRA" Campo da Invenção

A invenção se refere a uma grelha de caldeira. A invenção também se refere a uma caldeira.

Fundamentos da Invenção

Um problema com caldeiras que utilizam leito fluidizado de borbulhento (BFB) e leito fluidizado de circulação (CFB) é a remoção eficiente de impurezas realizada com combustível, tais como pedras, material de metal, e outras impurezas incombustíveis, a partir da grelha durante o processo de combustão. Atualmente, em conexão com combustão de leito fluidizado, a remoção de material grosseiro a partir da grelha é geralmente com base no fluxo natural do material na direção para as saídas. Em adição à conformação da base da grelha, é também típico usar ar primário para dirigir areia e as ditas impurezas para diferentes canais, de onde a areia e impurezas são dirigidas para uma saída ou saídas. Este tipo de tecnologia é exposto, inter alia, na publicação WO 03/090919.

Existem alguns problemas nas soluções de acordo com a arte anterior. Por exemplo, o direcionamento com ar primário nem sempre é suficientemente eficiente. Especialmente na movimentação de materiais pesados, o efeito de transferência de ar primário é freqüentemente demasiadamente pequeno. Material pesado pode permanecer entre bocais e a sua remoção a partir da grelha pode requerer o desligamento regular da caldeira. Outro problema com essa solução é o forte desgaste dos bocais de ar primário, porque o material de leito que se desloca sobre os bocais de ar desgastam os bocais. Ainda outro problema com esse tipo de remoção de material é a desuniformidade da remoção, o perfil de fluxo do material de leito é difícil de tornar uniforme, e a remoção especialmente a partir de algumas áreas de borda da grelha pode tornar-se problemática. Em adição, a eficiente transmissão de material requer um número relativamente grande de 2

bocais de ar primário, por exemplo aproximadamente 50 bocais por m , e, por conseguinte, a implementação desse tipo de uma solução pode ser cara. Breve Sumário da Invenção

A finalidade da presente invenção é de prover uma solução para tornar a remoção de cinza de leito mais eficiente a partir da grelha de uma caldeira, tal como uma caldeira de leito fluidizado.

A grelha de acordo com a invenção é caracterizada pelo que será apresentado na reivindicação 1. A caldeira de acordo com a invenção é caracterizada pelo que será apresentado na reivindicação 7. Descrição dos Desenhos

A seguir, a invenção será descrita em mais detalhe com referência aos desenhos anexos, nos quais:

a figura 1 mostra uma parte inferior de uma caldeira de leito fluidizado e um equipamento de remoção de cinza em uma vista lateral, a figura 2 mostra uma parte inferior de uma caldeira de leito

fluidizado e um equipamento de remoção de cinza em outra vista lateral, em uma seção transversal correspondente ao plano II-II da figura 1,

a figura 3 mostra a grelha de uma caldeira de leito fluidizado em uma vista vertical, em uma seção transversal correspondente ao plano III- III da figurai,

a figura 4 mostra uma ampliação da parte IV da figura 1, a figura 5 mostra uma ampliação da parte V da figura 1, a figura 6 mostra uma ampliação da parte VI da figura 2, e as figuras 7a a 7d mostram algumas modalidades de um meio de remoção de cinza em uma vista lateral e vista de extremidade (figuras 7a e 7c, bem como 7b e 7d, correspondentemente).

Nas figuras 1 a 7, os mesmos números ou símbolos são usados para_partes correspondentes.

Descrição Detalhada da Invenção A figura 1 mostra uma seção transversal de uma parte inferior

de uma caldeira e um equipamento de remoção de cinza. A caldeira compreende um forno 100, limitado nos lados por paredes de caldeira IOlea partir de baixo por uma grelha 102. A grelha é conformada plana e pode ser substancialmente horizontal. Vantajosamente, o ângulo da grelha em relação ao plano horizontal é inferior a 10 graus, e mais vantajosamente inferior a 5 graus. A parte inferior da caldeira compreende uma calha de escoamento de cinza 103, a borda da qual é conectada à borda da grelha. A cinza coletada sobre a grelha é dirigida para a calha de escoamento de cinza e a cinza é carregada ao longo da calha de escoamento de cinza para, ou cai sobre um transportador de coleta de cinza 104. A calha de escoamento de cinza pode compreender várias tremonhas separadas em uma direção perpendicular ao plano da figura, e abaixo de cada tremonha pode estar presente um transportador de cinza separado. Em adição, a caldeira pode compreender mais calhas de escoamento de cinza, a bordas das quais são conectadas à borda da grelha. A calha de escoamento de cinza chega a vários canais na grelha. Cinza se refere a resíduo criado na combustão de combustível, bem como impurezas não inflamadas levadas juntamente com combustível, tais como pedras, material de metal e outro material não inflamado. A caldeira da figura 1 é uma caldeira de leito fluidizado, por

exemplo a leito fluidizado de borbulhento caldeira ou uma caldeira de leito fluidizado de circulação, onde ar primário é fornecido para o forno via a grelha 102 de uma tal maneira que os sólidos no forno são fluidizados por meio deste fluxo de ar. Os sólidos no forno da caldeira de leito fluidizado compreendem material a ser inflamado, tal como biomassa, material de leito inerte, tais como areia, e impurezas carregadas ao longo juntamente com o material a ser inflamado. O ar primário é dirigido através da grelha via canais

fluidizado, via a qual a caixa de ar o ar primário é dirigida para o forno 100 da

de ar 105 é posicionada abaixo da grelha da caldeira de leito caldeira. O forno da caldeira pode ser pressurizado para melhorar a combustão. A grelha 102, a calha de escoamento de cinza 103 e a parede de caldeira 101 podem ser resfriadas, em cujo caso essas estruturas compreendem tubos de resfriamento 106. Os tubos de resfriamento podem ser usados para resfriar a grelha e para recuperar calor criado na caldeira. Em outras caldeiras, ao lado da caldeira de leito fluidizado, pode ser também possível coletar a cinza coletada sobre a grelha via uma calha de escoamento de cinza para um transportador de coleta de cinza.

A grelha 102 mostrada na figura 1 é retangular, e a calha de escoamento de cinza 103 é disposta na outra borda da grelha, em seguida à grelha e à parede, e a calha de escoamento de cinza é substancialmente do mesmo tamanho que a grelha na direção perpendicular ao plano da figura 1. A calha de escoamento de cinza 103 pode ser posicionada também na linha central da grelha, por exemplo, entre partes da grelha dividida em duas partes, ou a grelha pode ser conectada a várias calhas de escoamento de cinza. A calha de escoamento de cinza ou calhas de escoamento de cinza não são usadas para fornecer ar primário, porque fornecimento de ar uniforme permite a combustão uniforme e fluidização uniforme do leito em uma caldeira de leito fluidizado.

A figura 2 mostra a seção transversal da parte inferior de uma caldeira de leito fluidizado ao longo da linha II-II da figura 1. A grelha 102 compreende bocais de ar de fluidização, neste exemplo bocais de ar de duas vias 201 e bocais de ar de uma via 202. Uma finalidade dos bocais de ar é a de direcionar ar primário através da grelha para o forno. Os bocais de ar compreendem, por exemplo, um canal de ar vertical para ar primário, conduzindo através da grelha. Em uma típica caldeira de leito fluidizado, os bocais de ar são ajustados em fileiras, e os bocais de ar 202 das fileiras mais .externas são de uma via, enquanto os outros bocais de ar 201 são de duas vias. Os bocais de ar mostrados na figura 2 são elevados a partir da base da grelha, em cujo caso os canais 203 são criados entre os bocais de ar. Os canais estão mais abaixo que os atos de ar dos bocais de ar. Tipicamente os bocais de ar são pelo menos parcialmente posicionados dentro do refratário atuando como uma blindagem, ou sobre o mesmo, e os canais são posicionados mais baixo que a parte superior dos bocais de ar, os quais permanecem visíveis e onde os atos de ar são posicionados. Neste exemplo, os jatos de ar são substancialmente horizontais.

Sobre o plano de grelha, ou seja, em uma direção perpendicular à direção da figura 2, os canais 203 são substancialmente retos, como mostrado na figura 3, e seu formato continua o mesmo sobre a grelha inteira. A partir do topo, os canais são abertos, ranhuras ou estruturas do tipo de ranhura, em cujo caso eles podem coletar a cinza que se deposita ou o outro material. Ao mesmo tempo, cinza é transferida via um canal para um local de remoção. A base do canal é substancialmente paralela ao plano da grelha. A altura dos bocais de ar e, assim, a altura dos canais pode ser, por exemplo, 200 a 250 mm. A largura dos canais pode ser da mesma ordem que a altura do canal. Durante o processo de combustão, cinza e seus materiais pesados são coletados principalmente nos canais 203, a partir de onde eles são transferidos, ou eles se transferem para a calha de escoamento de cinza 103. Uma finalidade dos canais 203 é, por conseguinte, a de coletar cinza e o material não inflamado contido por ele. Devido aos bocais de ar 201 e 202, a grelha opera como uma peneira de ar, pois o fluxo de ar descarregado a partir dos bocais fluidiza pequenas partículas, tais como partículas de leito, mas não é suficientemente forte para fluidizar maiores partículas. Tais grandes partículas caem na base da grelha, especialmente nos canais 203.

A cinza move através da calha de escoamento de cinza 103 to um transportador de coleta de cinza 104 (figure 2). Um transportador de -coleta de cinza pode ser, por exemplo, um transportador de parafuso, ou ele pode ser composto de dois transportadores de parafuso 204 e 205 transferindo para diferentes direções. O movimento da cinza para a calha de escoamento de cinza durante o processo de combustão pode ser difícil. As soluções técnicas atuais para este problema são descritas nos antecedentes da invenção.

A figura 3 mostra uma modalidade da grelha em uma vista superior. Nesta modalidade, um meio de remoção de cinza é disposto em cada canal 203 entre bocais de ar 201, 202. O meio de remoção de cinza pode ser disposto no canal atual, uma vez que uma finalidade do canal é para coletar cinza e o material não inflamado contido na mesma. É típico para algumas modalidades dos meios de remoção de cinza que eles são posicionado abaixo dos jatos de ar dos bocais de ar, e ao mesmo tempo também abaixo os bocais de ar e do nível superior do refratário.

O meio de remoção de cinza mostrado nas figuras 3 to 6 é um descarregador de barra de empurrar 301. O descarregador de barra de empurrar compreende pelo menos um raspador 302 e uma barra 303, à qual pelo menos um raspador é afixado. O descarregador de barra de empurrar é disposto para mover sobre um plano de grelha na direção para a calha de escoamento de cinza 103 e seu raspador é conformado de uma tal maneira que, quando o descarregador de barra de empurrar se move, o raspador empurra cinza à frente do mesmo na direção para a calha de escoamento de cinza 103. Especialmente o descarregador de barra de empurrar é disposto no canal 203 da grelha, em cujo caso pelo menos um raspador é disposto para empurrar cinza para um canal de grelha na direção para a calha de escoamento de cinza. A figura 3 não mostra o material de leito a fim de ilustrar a estrutura de grelha. O meio de remoção de cinza pode ser substancialmente rígido

em uma direção de transferência de cinza, mas pode ser menos rígido em uma direção perpendicular a esta direção. Por exemplo, o descarregador de barra de empurrar 301 é substancialmente rígido na direção da barra 303. Todavia, na direção perpendicular à barra, o descarregador de barra de empurrar Ua^ ^ especialmente estável. A primeira extremidade do descarregador de barra de empurrar, que, no caso da figura 3 se refere à extremidade na borda direita da grelha, é dirigida para fora do forno através da parede do forno da caldeira. Este tipo de um furo passante suporta mecanicamente a barra do descarregador de barra de empurrar em direções perpendiculares ao mesmo. Uma vez que a barra não é lateralmente especialmente rígida, em alguns casos

0 material se movendo no forno poderia encurvar o descarregador de barra de empurrar lateralmente. Na modalidade mostrada nas figuras, outra finalidade do canal 203 é a de suportar mecanicamente o descarregador de barra de

empurrar em uma direção do plano de grelha perpendicular à barra. O canal na grelha, por conseguinte, funciona (os canais funcionam) como uma estrutura de suporte, que é disposta para suportar o descarregador de barra de empurrar (descarregadores de barra de empurrar) em uma direção de plano de grelha perpendicular à barra. Este tipo de uma estrutura de suporte poderia

também ser, por exemplo, uma placa de suporte, através da qual a barra 303 da barra de empurrar descarregada poderia ser dirigida. Poderia ser possível dispor uma tal placa de suporte também sobre a parede do forno de uma tal maneira que a outra extremidade do descarregador de barra de empurrar se apoiaria sobre uma placa de suporte.

A figura 4 mostra um detalhe da grelha de acordo com a figura

1 em uma vista mais detalhada. O detalhe em questão é marcado pela referência IV na figura 1. A figura 4 mostra a borda da grelha 102 no lado da calha de escoamento de cinza 103. A grelha 102 e a calha de escoamento de cinza 103 são resfriadas por meio de tubos de resfriamento 106. O meio de

transferência de calor que se move nos tubos de resfriamento pode ser, por exemplo, água, e o meio de transferência de calor pode também ser vaporizado ou gasificado. O canal 203 entre os bocais de ar 201 compreende um descarregador de barra de empurrar, que compreende uma barra 303, e pelo menos dois raspadores 302 mostrados na figura, que são afixados à barra 303. O descarregador de barra de empurrar é disposto para ser móvel sobre um plano de grelha na direção para a calha de escoamento de cinza 103 e na direção oposta, que é ilustrada pela seta 404. Quando o descarregador de barra de empurrar e seu raspador 302 se movem na direção para a calha de escoamento de cinza, o raspador empurra cinza 402 à frente do mesmo, cinza esta que é assim transportada na direção para a calha de escoamento de cinza. Cinza se refere aqui a combustível inflamado bem como material solto não inflamado, que podem ser transportados para a caldeira com combustível. Este tipo de material solto pode compreender, por exemplo, peças de metal ou pedras.

O formato do raspador é vantajosamente assimétrico de uma tal maneira que, quando se move na direção oposta, ou seja, para longe da calha de escoamento de cinza sobre um plano de grelha, o raspador vantajosamente não empurra cinza na direção oposta, ou empurra menos cinza que quando se move na direção para a calha de escoamento de cinza. O raspador pode, por exemplo, se mover sob a cinza. Este tipo de um formato assimétrico pode ser, por exemplo, um triângulo em seção transversal, como mostrado na figura. Um lado de um tal triângulo assimétrico é paralelo ao plano de movimento, ou seja, um plano de grelha, que, no caso da figura, é horizontal. Em adição, o ângulo do lado do triângulo assimétrico no lado da calha de escoamento de cinza em relação ao plano de movimento é maior que o ângulo do lado oposto à calha de escoamento de cinza em relação ao plano de movimento. Na figura 4, o ângulo do lado da calha de escoamento de cinza é um ângulo reto em relação ao plano de movimento. Em adição a um triângulo, outros formatos de seção transversal são também possíveis. Por exemplo, o lado do raspador no lado da calha de escoamento de cinza pode ser côncavo e o lado oposto convexo. Um exemplo deste tipo de um formato .quando visto a partir de cima (figure 3) é um raspador conformado em V, que tem a formato que se abre na direção para a calha de escoamento de cinza. Vantajosamente, o formato do raspador é assimétrico de uma tal maneira que quando, ao se mover na direção para a calha de escoamento de cinza, ele fornece material à frente do mesmo e quando se move na direção oposta, ele se move para longe sob o material devido a seu formato do tipo de cunha. O descarregador de barra de empurrar, que compreende uma lâmina de raspador em sua extremidade, é geralmente também chamado um raspador ou um descarregador de raspador. Este tipo de um descarregador de raspador pode também funciona como um meio de remoção de cinza, mesmo que possa ser necessário usar um maior trajeto de movimento com o descarregador de raspador que com um descarregador de barra de empurrar.

Assim, o descarregador de barra de empurrar 301 é disposto para se mover no plano da grelha 102 na direção para a calha de escoamento de cinza 103 e na direção oposta. O descarregador de barra de empurrar compreende pelo menos um raspador 302 e uma barra 303, à qual pelo menos um raspador é afixado. Quando o rapador de barra de empurrar se move, tanto sua barra 303 quanto seus raspadores se movem. Vantajosamente, os raspadores são conformados assimétricos, em cujo caso quando do movimento na direção para calha de escoamento de cinza mais próxima, eles empurram cinza 402 à frente deles na direção para a calha de escoamento de cinza 103, mas eles do não empurram tanta cinza à frente deles quando do movimento na direção oposta. Assim, o descarregador de barra de empurrar é disposto para mover mecanicamente cinza sobre a grelha e para remover cinza a partir da caldeira. Uma vez que este tipo de um movimento alternativo pode desgastar na grelha, uma estrutura protetora 401 pode também ser disposta na grelha entre o raspador e o resto da grelha. A estrutura protetora pode ser, por exemplo, uma chapa de desgaste, e pode ser trocada durante a manutenção da caldeira.

A figura 5 mostra uma solução para mover o descarregador de barra de empurrar. Nesta solução, a barra 303 ou outra parte do descarregador de barra de empurrar, ou alguma parte de um atuador é levada para fora do forno 100 através da parede de caldeira 101 ou da grelha 102, via, por exemplo, um furo passante 501. Alternativamente alguma parte do descarregador de barra de empurrar, ou alguma parte do atuador é levada para fora a caldeira por meio do furo passante da parede 501. O furo passante pode ser implementado, por exemplo, por meio de uma bucha passante. A barra é afixada ao atuador 502, que é disposto para dirigir o movimento alternativo descrito acima para a barra 303 do descarregador de barra de empurrar, e via a barra para o inteiro descarregador de barra de empurrar 301. O atuador 502 pode operar, por exemplo, por ar comprimido, hidraulicamente ou mecanicamente, e ele pode ser, por exemplo, um cilindro de ar comprimido ou um cilindro hidráulico. O atuador pode ser disposto no forno. Mais vantajosamente, o atuador é disposto fora do forno. A força dirigida na barra 303 pelo atuador pode ser disposta para ser suficiente do ponto de vista de transferência de cinza. Tanto a largura quanto profundidade do canal 203, bem como o formato e número do raspador ou raspadores, bem como seu local podem afetar a força requerida. Mais força é necessária em um canal profundo e largo que em um canal raso e estreito, e correspondentemente, um raspador alto pode requer mais força que um raspador baixo. Um atuador hidráulico 502 pode ser capaz de produzir maior força que um atuador de ar comprimido.

O meio de remoção de cinza pode ser afixado a um atuador em, por exemplo, um espaço pressurizado fora do forno. Por exemplo, na figura 5, a barra 303 é afixada ao atuador 502 em um espaço de barra 504, que funciona como um espaço de pressurização. Alguma parte do meio de remoção de cinza e/ou alguma parte do atuador é situada em um espaço de barra. Se a pressão do forno 100 fosse mais alta que a pressão do espaço de barra 504, areia e/ou cinza poderia se deslocar a partir do forno via o furo passante para a espaço de barra, que poderia perturbar a operação do atuador 502. Uma diferença de pressão entre o forno 100 e o espaço de barra 504 pode ser uniformizada por levar ar comprimido para a espaço de barra via, por exemplo, o tubo 505. Pressão no espaço de barra 504 pode também ser mais alta que a pressão no forno, em cujo caso o ar comprimido é descarregado a partir do furo passante 501 ao forno 100 como ar primário para a combustão.

O espaço pressurizado interno está em conexão com o furo passante 501. A barra 303 ou alguma outra parte do descarregador de barra de empurrar, ou alguma parte do atuador, ou ambas delas, são posicionadas no espaço de barra 504. Em adição, o atuador 502 tem seus próprios furos passantes, se necessário, por exemplo, para a barra de empurrar de um cilindro. O cilindro pode ser afixado ao espaço de barra.

Na grelha mostrada nas figuras 1 a 5, a calha de escoamento de cinza 103 é disposta na primeira borda da grelha, e o atuador 502 na borda oposta. Todavia, é possível que a calha de escoamento de cinza seja disposta no centro da grelha. Assim, é possível dispor descargas de barra de empurrar, como descrito acima, em grandes grelhas em ambos os lados da calha de escoamento de cinza em duas bordas opostas da grelha. Em pequenas grelhas, nas quais a calha de escoamento de cinza está no centro da grelha, pode ser possível usar um longo descarregador de barra de empurrar em cada canal 203 de uma tal maneira que cada descarregador de barra de empurrar continua sobre a calha de escoamento de cinza. Assim, todos os atuadores da solução de grelha podem ser posicionados na mesma borda da grelha. Neste tipo de uma solução, os raspadores em diferentes lados da calha de escoamento de cinza se movem em diferentes direções em relação à calha de escoamento de cinza: no primeiro lado da calha de escoamento na direção para a calha de escoamento e no segundo lado para longe da calha de escoamento. Correspondentemente, raspadores assimétricos podem ser dispostos em diferentes lados da calha de escoamento em diferentes direções, ou seja, para sempre empurrar cinza na direção para a calha de escoamento de cinza. Em adição, é possível que a grelha compreenda uma calha de escoamento de cinza em ambas de suas bordas, e cada raspador seja disposto para mover cinza a partir da grelha na direção para a calha de escoamento de cinza mais perto do raspador. Por exemplo, no primeiro lado da grelha na direção para a calha de escoamento de cinza do primeiro lado, e no segundo lado na direção para a calha de escoamento de cinza do segundo lado. E obvio que a calha de escoamento de cinza ou várias calhas de escoamento de cinza podem também ser posicionadas em outro lugar que não na linha central ou nas bordas da grelha, e cada raspador pode ser disposto para mover cinza na direção para a calha de escoamento de cinza mais perto ao raspador em questão. Em adição, mesmo se a grelha compreendesse somente uma calha de escoamento de cinza, o atuador 502 poderia ser disposto no mesmo lado da grelha com a calha de escoamento de cinza, em cujo caso a barra do descarregador de barra de empurrar se deslocaria sobre a calha de escoamento de cinza. Uma solução, onde atuadores estão em ambos os lados da grelha pode ser mais cara de implementar que unia solução onde os atuadores estão somente em um lado da grelha. Em adição, é possível que um atuador seja disposto para mover vários meios de remoção de cinza.

Na modalidade mostrada nas figuras, pelo menos uma borda da grelha está na borda da calha de escoamento de cinza 103. Assim, pelo menos um raspador do descarregador de barra de empurrar é disposto para empurrar cinza na direção para a borda da grelha. Se a calha de escoamento de cinza é posicionada na linha central da grelha, a grelha é uma grelha de duas partes, e cada parte tem uma borda compartilhada com a borda da calha de escoamento de cinza 103. Assim, também em casos nos quais a calha de escoamento de cinza é no centro da grelha, pelo menos um raspador do descarregador de barra de empurrar é disposto para empurrar cinza na direção para a horda He partes da grelha, ou seja, a borda da grelha. Também, no caso de várias calhas de escoamento de cinza, pelo menos um raspador do descarregador de barra de empurrar é disposto para empurrar cinza na direção para alguma borda da grelha.

102 e raspadores 302 nos canais. A figura 6 é uma ampliação da parte VI da figura 2. Canais permanecem entre os bocais de ar 201, 202. A largura dos bocais de ar nas saídas de ar 201a, 202a é tipicamente maior que na parte inferior dos bocais de ar. O canal permanecendo entre este tipo de bocais de ar seria naturalmente mais largo na direção para sua base. Um canal com um formato que se alarga na direção para a base da grelha poderia ser obstruído durante o uso devido a impurezas não inflamadas levadas juntamente com o combustível, tais como objetos de metal. Para solucionar este problema, a largura do canal na figura 6 é disposta substancialmente constante pela altura inteira por meio do refratário 601 dos bocais de ar. Por meio do refratário é também possível produzir os canais mutuamente da mesma largura, como mostrado na figura. Especialmente o canal mais externo 203a da grelha é estreitado por meio do refratário para ser tão amplo quanto os outros canais 203. Isto pode ser vantajoso do ponto de vista de fabricação, porque então é possível usar meios de remoção de cinza similares em todos os canais. Por meio do refratário, pode ser possível produzir o canal 203 mais estreito na direção para sua base, em cujo caso também o problema de obstrução descrito acima é evitado. Na direção perpendicular à figura 6, os canais 203 são vantajosamente retilíneos e seu formato é o mesmo através de todo o canal, por exemplo, através de toda a grelha. A figura 6 mostra a seção transversal de uma barra 303 de um descarregador de barra de empurrar. A barra 303 é vantajosamente disposta, na direção transversal, no centro do canal 203 e a barra pode ser redonda em seção transversal. Outros formatos de seção transversal são também possíveis, mas é vantajoso ajustar o formato do furo

A figura 6 mostra em mais detalhe alguns canais 203 da grelha

ou a bucha passante (figure 5) ao formato da seção transversal

da barra. Algumas outras modalidades do meio de remoção de cinza para mover e remover cinza mecanicamente a partir de uma caldeira são ilustradas nas figuras 7a a 7d. A figura 7a mostra uma vista lateral de um meio de remoção de cinza, um descarregador de parafuso 701. O descarregador de parafuso pode compreender um eixo 703 e uma parte de rosca 702 afixada ao mesmo. Alguns descarregadores de parafuso compreendem somente a parte de rosca 702. Uma estrutura de suporte pode também ser disposta para o descarregador de parafuso para suportar o descarregador de parafuso em uma direção perpendicular à direção longitudinal, o canal 203 pode funcionar como uma tal estrutura de suporte. Quando a parte de rosca 702 do descarregador de parafuso gira em torno de seu eixo, a parte de rosca empurra a cinza no descarregador de parafuso na direção para a calha de escoamento de cinza 103. Pode ser que o ângulo de elevação do descarregador de parafuso não seja o mesmo sobre a faixa operacional inteira. Pode ser, por exemplo, que o ângulo de elevação do descarregador de parafuso seja mais íngreme perto da calha de escoamento de cinza que quando longe a partir dela. Assim, o descarregador de parafuso pode descarregar cinza mais uniformemente que um descarregador de parafuso com um mesmo ângulo de elevação. A figura 7b mostra dois descarregadores de parafuso em uma vista de extremidade, quando vistos a partir da calha de escoamento de cinza. A direção de rotação das partes de rosca dos descarregadores de parafuso é ilustrada pela seta 709. Se o descarregador de parafuso também compreende um eixo, as partes de rosca pode ser disposta para girar juntamente com o eixo. Uma estrutura de proteção de grelha, tal como uma chapa de desgaste, pode ser disposta entre as partes de rosca e a grelha, por exemplo entre as partes de rosca 702 e o refratário 708. O eixo do descarregador de parafuso pode ser disposto para ser

roscas do descarregador de parafuso. O atuador pode ser posicionado no forno, ou mais vantajosamente fora do forno. Se o atuador é disposto fora do forno, a caldeira compreende um furo passante para colocar uma parte do meio de remoção de cinza, tal como um eixo, em conexão com o atuador. O furo passante pode especialmente compreender uma vedação de eixo, com a qual o furo passante do eixo do descarregador de parafuso é disposto para ser vedado quanto a existentes diferenças de pressão.

Uma terceira opção para um meio de remoção de cinza é um descarregador de correia. Uma vista lateral de um descarregador de correia 751 é mostrada na figura 7c. O descarregador de correia 751 compreende uma correia 753, que é disposta para se mover por meio de uma polia de correia 754. A direção de rotação da polia de correia 754 é mostrada pela seta marcada sobre a polia. O descarregador de correia pode também compreender um raspador, por meio do qual a capacidade de movimento de cinza da correia pode ser melhorada. Em adição, o descarregador de correia pode compreender um plano de suporte 755. A correia do descarregador de correia pode ser fabricada de, por exemplo, metal, tal como aço. Um problema com o descarregador de correia pode o movimento lateral da correia. Este problema pode ser prevenido por suportes dispostos na polia de correia 754. Em adição, o canal 203 pode funcionar como uma estrutura de suporte lateral para o descarregador de correia. Sobre a base do canal, entre o descarregador de correia e a grelha pode ser disposta uma estrutura suportando a grelha, tal como uma chapa de desgaste. A figura 7d mostra dois descarregadores de correia em uma vista de extremidade, quando vistos a partir da calha de escoamento de cinza. Também na outra extremidade (não mostrada) do descarregador de correia, pode existir outra polia de correia. Um atuador pode ser disposto para girar a outra polia de correia, em cujo caso a correia do descarregador de correia se move e transfere cinza na direção para a calha de

atuador é disposto fora do forno, a caldeira compreende um furo passante para colocar uma parte do meio de remoção de cinza em conexão com o atuador.

Nas modalidades de acordo com a figuras 7a a 7d, o atuador pode ser um motor, que gira o descarregador de parafuso ou a polia de correia. Este tipo de um motor pode operar, por exemplo, eletronicamente, hidraulicamente ou por ar comprimido. Uma parte do meio de remoção de cinza pode ter sido levada para fora do forno via um furo passante. De acordo com a figura 5, uma parte do meio de remoção de cinza pode ser levada via um furo passante para um espaço pressurizado. Assim, uma parte do meio de remoção de cinza é disposta fora do forno em um espaço pressurizado. Pressão no espaço pressurizado pode ser pelo menos igual à pressão no forno. Assim, a pressão no espaço pressurizado previne o material na caldeira de se movimentar para fora do forno. Em adição, o meio de remoção de cinza pode ser afixado a um atuador.

Nas modalidades de acordo com as figuras 6 e 7, as saídas de ar 201a, 202a dos bocais de ar 201, 202 são posicionadas na parte superior do canal 203. Assim, combustão substancialmente tem lugar acima dos bocais de ar e não no canal atual 203. Em uma tal solução, uma temperatura no canal é significantemente inferior que em outro lugar no forno. Assim, os meios de remoção de cinza dispostos móveis no canal, tal como um descarregador de barra de empurrar 301, um descarregador de parafuso 701 ou um descarregador de correia 751 não são sujeitos a condições especialmente quentes e exigentes. Este tipo de a solução pode melhorar a confiabilidade do meio de remoção de cinza e aumentar a vida útil de operação esperada. Em adição, com este tipo da solução é assegurado que sólidos pesados sejam separados de sólidos finos por meio de peneiração com base em fluxo de ar, em cujo caso especialmente grandes partículas, tais como cinza, são reunidas nos canais 203, enquanto menores partículas são fluidizadas por meio de ar de

primário não é fornecido para o forno a partir da base dos canais 203, ou seja, ar primário não é fornecido através do meio de remoção de cinza, mas ar primário é fornecido para a caldeira a partir de pontos entre os canais 203 na grelha, por exemplo pelos bocais de ar 201, 202.

De acordo com os exemplos descritos acima, o meio de remoção de cinza é um meio mecanizado, o qual, por seu próprio movimento, transfere a cinza e outro material levado para o canal. O meio de remoção de cinza opera como um transportador, que é posicionado dentro da caldeira, e é situado acima da parede que opera como a grelha e é formado de tubos de resfriamento. Cinza é movida ao longo da grelha por meio de um canal, por exemplo ao longo da parede acima mencionada. O meio de remoção de cinza descrito acima é apropriado para canais com uma tal pequena inclinação que cinza e material não escoam para fora da grelha por si próprios e devido à gravidade. A transferência tipicamente tem lugar substancialmente horizontalmente ou na direção para os lados, dependendo, por exemplo, da inclinação da grelha. Mais vantajoso é que a profundidade do canal permanece quase constante através de seu comprimento inteiro. Nos exemplos acima, o meio de remoção de cinza inter alia empurra cinza ou carrega-a ao longo, e descarrega-a no espaço desejado.

A invenção é descrita em conexão com uma caldeira de leito fluidizado e sua grade, mas meio de remoção de cinza de acordo com a descrição acima pode ser usado também em outras caldeiras.

A invenção não é limitada somente aos exemplos acima apresentados, mas pode ser aplicada dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Grelha de caldeira (102), que compreende: - canais de ar para fornecer ar primário para um forno (100) de uma caldeira; caracterizada pelo fato de que a grelha também compreende: - pelo menos um canal (203) que é aberto no topo, pelo que o canal é disposto para coletar cinza e material proveniente do forno; e - pelo menos um meio de remoção de cinza (301, 701, 751), que é colocado no dito canal e disposto para mover cinza e material mecanicamente ao longo do canal.

2. Grelha de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que: - a grelha compreende um conjunto de bocais de ar (201, 202), que são dispostos a fornecer ar primário ao interior do forno; e - o canal é colocado entre os bocais de ar.

3. Grelha de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o canal é posicionado mais baixo que os ditos bocais de ar ou seus jatos de ar primário.

4. Grelha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a grelha compreende vários de ditos canais, que formam ranhuras ou estruturas do tipo de ranhura, dentro das quais o meio de remoção de cinza é colocado e que são paralelas.

5. Grelha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a base da grelha e/ou dos canais é uma parede formada de tubos de resfriamento (106), que é destinada para a transferência de calor da grelha.

6. Grelha de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o meio de remoção de cinza é um descarregador de barra de empurrar (301), um descarregador de parafuso (701) ou um descarregador de correia (751).

7. Caldeira, compreendendo: - uma grelha (102); - um forno (100), que é limitado pelas paredes (101) do forno e a dita grelha (102); - canais de ar para fornecer ar primário para o forno (100) da caldeira; e - uma calha de escoamento de cinza (103), que é disposta para remover cinza e material proveniente do forno; caracterizada pelo fato de que a caldeira também compreende: - pelo menos um canal (203) que está na grelha, pelo que o canal é disposto para coletar cinza e material proveniente do forno; e - pelo menos um meio de remoção de cinza (301, 701, 751), que é colocado no dito canal e disposto para mover cinza e material mecanicamente ao longo do canal na direção para a calha de escoamento de cinza.

8. Caldeira de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que: - a grelha compreende um conjunto de bocais de ar (201, 202), que são dispostos a fornecer ar primário ao interior do forno; e - o canal é colocado entre os bocais de ar.

9. Caldeira de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a dita caldeira é a leito fluidizado de borbulhento caldeira ou uma caldeira de leito fluidizado de circulação, onde o dito ar primário é disposto para funcionar simultaneamente como o ar de fluidização no forno.

10. Caldeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizada pelo fato de que a caldeira compreende ainda uma caixa de ar (105), que é disposta abaixo da grelha e a partir de onde ar primário pode ser fornecido para o forno através da grelha.

11. Caldeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizada pelo fato de que o meio de remoção de cinza é um descarregador de barra de empurrar (301), um descarregador de parafuso (701) ou um descarregador de correia (751).

12. Caldeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizada pelo fato de que o meio de remoção de cinza é um descarregador de barra, que compreende: - uma barra (303), que é disposta para se mover para trás e para frente controlada por um atuador (502); - vários raspadores (302) afixados à barra, raspadores estes que são conformados de forma que eles são dispostos para empurrar cinza e material ao longo do canal na direção para a calha de escoamento de cinza.

13. Caldeira de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que: - o atuador (502) é colocado fora do forno; e - a caldeira compreende um furo passante (501), através do qual alguma parte do meio de remoção de cinza ou alguma parte do atuador pode ser levado através da parede da caldeira ou na grelha.

14. Caldeira de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a caldeira compreende ainda: - um espaço pressurizado (504), que é posicionado fora do forno e ao qual o dito furo passante é conectado, pelo que alguma parte do meio de remoção de cinza e/ou alguma parte do atuador é posicionada no dito espaço pressurizado.

15. Caldeira de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 14, caracterizada pelo fato de que: - a grelha compreende vários de ditos canais, que formam remoção de cinza e que são paralelos; e - a calha de escoamento de cinza chega a vários canais de uma tal maneira que é posicionada em seguida à grelha ou entre duas partes da grelha dividida em partes.