BR112015010818B1 - arranjo de bocal de ar, viga de uma grelha, grelha para uma caldeira de leito fluidizado, caldeira de leito fluidizado, e, método para remover material grosseiro de uma caldeira de leito fluidizado - Google Patents

arranjo de bocal de ar, viga de uma grelha, grelha para uma caldeira de leito fluidizado, caldeira de leito fluidizado, e, método para remover material grosseiro de uma caldeira de leito fluidizado Download PDF

Info

Publication number
BR112015010818B1
BR112015010818B1 BR112015010818-0A BR112015010818A BR112015010818B1 BR 112015010818 B1 BR112015010818 B1 BR 112015010818B1 BR 112015010818 A BR112015010818 A BR 112015010818A BR 112015010818 B1 BR112015010818 B1 BR 112015010818B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
air
fluidized bed
bed boiler
air nozzle
grid
Prior art date
Application number
BR112015010818-0A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112015010818A2 (pt
BR112015010818B8 (pt
Inventor
Vesa Kainu
Jukka-Pekka Leppälä
Original Assignee
Valmet Technologies Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valmet Technologies Oy filed Critical Valmet Technologies Oy
Publication of BR112015010818A2 publication Critical patent/BR112015010818A2/pt
Publication of BR112015010818B1 publication Critical patent/BR112015010818B1/pt
Publication of BR112015010818B8 publication Critical patent/BR112015010818B8/pt

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18Details; Accessories
    • F23C10/20Inlets for fluidisation air, e.g. grids; Bottoms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18Details; Accessories
    • F23C10/24Devices for removal of material from the bed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H3/00Grates with hollow bars
    • F23H3/02Grates with hollow bars internally cooled
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L1/00Passages or apertures for delivering primary air for combustion 
    • F23L1/02Passages or apertures for delivering primary air for combustion  by discharging the air below the fire
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F23L9/06Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air into the fire bed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/10007Spouted fluidized bed combustors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

ARRANJO DE BOCAL DE AR, VIGA DE UMA GRELHA, GRELHA PARA UMA CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO, CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO, E, MÉTODO PARA REMOVER MATERIAL GROSSEIRO DE UMA CALDEIRA DE LEITO FLUIDIZADO É descrito um arranjo de bocal de ar (400) para uma caldeira de leito fluidizado (100), compreendendo um tubo de alimentação de ar (410) e um bocal de ar (420) que limitam um dito de alimentação de ar (430) configurado para suprir ar ao forno (106) da caldeira de leito fluidizado (100). O arranjo de bocal de ar (400) compreende uma superfície (450) configurada para guiar material grosseiro ao longo da dita superfície (450). Pelo menos parte da dita superfície (450) é termicamente isolada do bocal de ar (420) e/ou do tubo de alimentação de ar (410). Além disso, pelo menos parte da dita superfície (450) é configurada para proteger pelo menos parte do dito bocal de ar (420) e/ou do tubo de alimentação de ar (410). Assim, a temperatura da dita superfície (450) é configurada para ser alta quando a caldeira de leito fluidizado (100) está em operação, por meio do que a solidificação de material fundido do leito fluidizado no arranjo de bocal de ar (400) é reduzida.

Description

Campo da Invenção
[001] A invenção refere-se a um arranjo de bocal de ar em uma caldeira de leito fluidizado. A invenção também se refere a uma grelha para uma caldeira de leito fluidizado. A invenção também se refere a uma caldeira de leito fluidizado. A invenção também se refere a um método para remover material grosseiro de uma caldeira de leito fluidizado.
Fundamentos da Invenção
[002] Uma camada fluidizada refere-se a uma camada formada por substância sólida e granular, onde os grãos da substância sólida estão em um estado fluidizado. O estado fluidizado pode ser alcançado, por exemplo, fluidizando os grãos por meio de um fluxo de gás de fluidização. A camada fluidizada é formada em um reator de leito fluidizado, que foi ou é suprido com a dita substância sólida granular. O reator de leito fluidizado pode ser suprido com gases fluidizantes por baixo, para fluidizar a substância sólida. A camada fluidizada pode também ser denominada um leito fluidizado.
[003] Uma caldeira de leito fluidizado é uma aplicação do leito fluidizado. A caldeira de leito fluidizado compreende um forno para queimar material combustível. Em caldeiras de leito fluidizado, a dita substância sólida (isto é, material grosseiro) compreende material combustível, material queimado e material não combustível, isto é, material do leito, tal como, por exemplo, areia. Na caldeira de leito fluidizado, o leito fluidizado é formado tanto do material combustível quanto do material do leito fluidizando com um gás de fluidização. O gás de fluidização na caldeira de leito fluidizado compreende oxigênio. O gás de fluidização é introduzido na caldeira de leito fluidizado, por exemplo, por meio de bocais de ar. Calor formado na combustão é efetivamente transferido para o material do leito. Do material do leito, calor pode ser recuperado por uma superfície de transferência de calor, tal como um trocador de calor, a superfície de transferência de calor tipicamente compreendendo tubos do trocador de calor. Em virtude de a função das superfícies de transferência de calor ser recuperar calor, transferência de calor com as superfícies de transferência de calor da técnica anterior é eficiente. Assim, a superfície de transferência de calor é de forma típica claramente mais fria que o leito, em virtude de a superfície de transferência de calor ser resfriada por um meio de transferência de calor.
[004] Caldeiras de leito fluidizado utilizando um leito fluidizado borbulhante (BFB) e um leito fluidizado circulante (CFB) são conhecidas. Um problema nas caldeiras é a solidificação de material fundido. Por exemplo, alguns metais podem estar presentes no estado líquido no forno da caldeira de leito fluidizado. Quando material grosseiro é removido da caldeira, calor pode ser recuperado do material grosseiro, em que o material grosseiro resfria. Assim, o dito metal líquido solidifica. Metal pode solidificar, por exemplo, nos ditos bocais de ar da caldeira de leito fluidizado. Isto pode causar não uniformidade no suprimento de ar de fluidização. A não uniformidade no suprimento pode prejudicar a combustão, por exemplo, em virtude de um suprimento insuficiente de ar de combustão, ou excessiva não uniformidade no suprimento de ar de combustão. Além disso, o controle de processo pode tornar-se difícil, se parte dos bocais ficar entupida.
Sumário da Invenção
[005] Observou-se que os problemas apresentados podem ser reduzidos por um arranjo de bocal de ar inédito para uma caldeira de leito fluidizado.
[006] Um arranjo de bocal de ar de acordo com uma modalidade para uma caldeira de leito fluidizado compreende: - um tubo de alimentação de ar e um bocal de ar que limita um duto de alimentação de ar, - o bocal de ar sendo conectado no tubo de alimentação de ar, - o duto de alimentação de ar sendo configurado para suprir ar ao forno da caldeira de leito fluidizado.
[007] O arranjo de bocal de ar compreende adicionalmente: - uma superfície configurada para guiar material grosseiro ao longo da dita superfície, em cujo arranjo: - pelo menos parte da dita superfície é termicamente isolada: - fq bocal de ar, - fq Vwdq fg cnkogpVa>«q fg at, qw - fq bocal de ar e do tubo de alimentação de ar, e - pelo menos parte da dita superfície é configurada para proteger pelo menos parte: - fq bocal de ar, - fq Vwdq fg ankogpVa>«q fg at, qw - fq bocal de ar e do tubo de alimentação de ar.
[008] Assim, a temperatura da dita superfície é configurada para ser alta quando a caldeira de leito fluidizado estiver em operação, por meio do que a solidificação de material líquido do leito fluidizado no arranjo de bocal de ar é reduzida.
[009] O arranjo de bocal de ar pode ser configurado em uma viga da grelha da caldeira de leito fluidizado. A grelha da caldeira de leito fluidizado pode compreender tais vigas da grelha ou tais arranjos de bocal de ar. A caldeira de leito fluidizado pode compreender uma grelha como esta, tais vigas da grelha, ou tais arranjos de bocal de ar.
[0010] Por meio do arranjo de bocal de ar, é possível remover material grosseiro da caldeira de leito fluidizado. Em um método para remover material grosseiro de uma caldeira de leito fluidizado, a caldeira de leito fluidizado compreende: - wo bocal de ar, - wo Vwdq f e alimentação de ar, •"woc"grelha, e - woc zqpc fg tgoq>«q fg cinzas ou uma saída de material grosseiro.
[0011] O método compreende: - suprir ar por um bocal de ar no forno da caldeira de leito fluidizado, e - remover material grosseiro da caldeira de leito fluidizado por meio da zona de remoção de cinzas ou da saída de material grosseiro, - guiar o material grosseiro ao longo da superfície em direção à dita zona de remoção de cinzas ou saída de material grosseiro, pelo menos parte da superfície sendo termicamente isolada de pelo menos um dos seguintes: o bocal de ar e o tubo de alimentação de ar, e - proteger pelo menos parte do bocal de ar e/ou do tubo de alimentação de ar por meio da dita superfície.
Descrição dos Desenhos
[0012] A Fig. 1 mostra uma caldeira de leito fluidizado em uma vista lateral, a Fig. 2a mostra parte de uma grelha para uma caldeira de leito fluidizado em uma vista de topo, a Fig. 2b mostra uma grelha para uma caldeira de leito fluidizado, e partes por baixo da grelha, em uma vista lateral, a Fig. 3a mostra um arranjo de bocal de ar em uma vista da extremidade do arranjo, a Fig. 3b mostra um arranjo de bocal de ar e um feixe de ar em uma vista da extremidade do feixe de ar, a Fig. 3c mostra um arranjo de bocal de ar e um feixe de ar em uma vista da extremidade do feixe de ar, a Fig. 3d mostra o arranjo de bocal de ar e o feixe de ar da Fig. 3b em uma vista lateral, a Fig. 3e mostra o arranjo de bocal de ar e o feixe de ar da Fig. 3b em uma vista de topo, a Fig. 4a mostra um arranjo de bocal de ar em uma vista de extremidade, a Fig. 4b1 mostra um arranjo de bocal de ar em uma vista de extremidade, a Fig. 4b2 mostra o arranjo de bocal de ar da Fig. 4b1 em uma vista lateral, a Fig. 4b3 mostra o arranjo de bocal de ar da Fig. 4b1 em uma vista em perspectiva, a Fig. 4c1 mostra um arranjo de bocal de ar em uma vista de extremidade, a Fig. 4c2 mostra o arranjo de bocal de ar da Fig. 4c1 em uma vista lateral, a Fig. 4c3 mostra o arranjo de bocal de ar da Fig. 4c1 em uma vista de topo, a Fig. 5 mostra uma vista em perspectiva de uma viga da grelha compreendendo o arranjo de bocal da Fig. 4a, a Fig. 6a mostra uma grelha para uma caldeira de leito fluidizado em uma vista de extremidade, a Fig. 6b mostra uma grelha para uma caldeira de leito fluidizado em uma vista de extremidade, e a Fig. 6c mostra parte VIc da Fig. 6b com mais detalhes.
Descrição Detalhada da Invenção
[0013] A figura 1 mostra uma caldeira de leito fluidizado 100 da técnica anterior em uma vista lateral. A figura 1 mostra uma caldeira de leito fluidizado borbulhante (caldeira BFB). Um forno 106 é limitado nos lados pelas paredes 104 da caldeira de leito fluidizado. De baixo, o forno é limitado por uma grelha 200. O forno 106 da caldeira de leito fluidizado contém material do leito sólido incombustível, tal como areia. Além disso, material combustível é suprido no forno 106. Ar é suprido através da grelha 200 no forno, que está mostrado pelas setas 110. Por meio do suprimento de ar 110, pelo menos parte da areia e do material combustível é fluidizada, e o material combustível misturado na areia é queimado. A quantidade de ar a ser suprido na caldeira de leito fluidizado borbulhante é relativamente pequena, em que o material do leito é basicamente fluidizado no fundo do forno 106, na grelha 200. Calor pode ser recuperado de gases da chaminé pelos trocadores de calor 114 e 116. O fluxo dos gases da chaminé é ilustrado com setas 120 e 122. Além do mais, calor pode ser recuperado da grelha 200, por exemplo, de uma maneira a ser descrita a seguir. O material grosseiro, tal como cinzas, que passa através da grelha 200 pode ser coletado, por exemplo, em um funil 310. Do funil 310, o material grosseiro pode ser transferido para processamento adicional. Direções Sx e Sz são mostradas na Fig. 1. A direção Sz indica a direção vertical. As direções Sx e Sy indicam direções horizontais. Sx, Sy e Sz são transversais entre si. Nas outras figuras, as mesmas referências são usadas para as direções. Como será apresentado a seguir, qualquer direção ±Sx refere-se à direção longitudinal de um arranjo de bocal de ar. De uma maneira correspondente, qualquer direção ±Sy refere-se à direção transversal (por exemplo, direção da largura) perpendicular a esta direção.
[0014] Além disso, caldeiras de leito fluidizado circulante (caldeiras CFB) são conhecidas. As caldeiras de leito fluidizado circulantes também compreendem uma grelha. A grelha a ser apresentada pode ser aplicada em uma caldeira de leito fluidizado circulante ou uma caldeira de leito fluidizado borbulhante.
[0015] Material combustível, tais como madeira e/ou lixo, é suprido no forno 106 da caldeira de leito fluidizado 100 para queimar o material combustível. Junto com o material combustível, tais como prancha de madeira, cavacos de madeira ou lixo municipal, é possível que impurezas, tais como rochas e metal, tais como pregos, dobradiças e/ou correntes, entrem no forno 106. Parte do metal pode ser magnética. Parte do metal magnético pode ser separada do material combustível antes de ser suprida no forno 106, por exemplo, por meio de um ímã. Metal não magnético e possivelmente parte do metal magnético entrarão no forno. No forno 106, o metal se funde e é misturado com os sólidos. Quando sólidos são removidos do forno 106, eles são resfriados. Assim, o metal líquido solidifica. Em arranjos da técnica anterior, o metal em solidificação pode solidificar nos bocais de ar e entupi- los.
[0016] A figura 2a mostra parte de uma grelha 200 para uma caldeira de leito fluidizado em uma vista de topo. A grelha 200 compreende vigas da grelha 210. As vigas da grelha 210 estendem-se em sua direção longitudinal Sx. O comprimento L da viga da grelha pode ser diversos metros, por exemplo, pelo menos 2 m, pelo menos 3 m, ou pelo menos 5 m. O comprimento da viga da grelha é limitado pela rigidez vertical da viga bem como pelo suporte da viga. A viga da grelha pode ser autossustentada, em que a viga da grelha é suportada em suas extremidades somente, por exemplo, por um suporte mecânico por baixo, ou por suspensão por cima. O comprimento da viga da grelha autossustentada pode ser, por exemplo, 10 m no máximo, 15 m no máximo, ou 20 m no máximo. O comprimento da viga da grelha autossustentada é afetado, por exemplo, pela estrutura da viga da grelha, que será descrito com mais detalhes a seguir. Se a viga da grelha não for autossustentada, um ou mais suportes podem ser providos sob a viga da grelha, entre as extremidades da viga da grelha, para suportar a viga da grelha mecanicamente. A viga da grelha pode ser suportada de modo móvel nos ditos suportes por meio de, por exemplo, mancais. A mobilidade do suporte e da viga um em relação ao outro reduz tensões térmicas que podem de outra forma ser causadas pela expansão térmica.
[0017] Em sua direção da largura Sy, as vigas da grelha são espaçadas umas das outras. A largura e a altura da viga da grelha 210 serão discutidas a seguir. Assim, uma zona de remoção de cinzas 220 é deixada entre duas vigas da grelha 210. Parte dos sólidos (isto é, material grosseiro) do leito fluidizado na caldeira de leito fluidizado é configurada para passar através da dita zona de remoção de cinzas 220 para o espaço por baixo da grelha 200. Os sólidos podem passar, por exemplo, de forma substancial diretamente para baixo, ou um plano inclinado pode ser colocado por baixo duas vigas da grelha; cinzas podem ser coletadas ao longo do dito plano. Em uma modalidade, o fundo da zona de remoção de cinzas constitui um plano inclinado, ao longo do qual o material grosseiro é coletado (Figs. 6b e 6c). A figura 2a mostra uma saída de material grosseiro 222 que é arranjada na zona de remoção de cinzas 220 e através da qual material grosseiro pode ser descarregado para baixo. A superfície superior das vigas da grelha é provida com uma superfície 450 para proteger os bocais de ar e/ou tubos de alimentação de ar, como será discutido adicionalmente a seguir.
[0018] Na Fig. 2a, as vigas da grelha 210 são resfriadas. As vigas da grelha resfriadas têm melhores propriedades mecânicas do que vigas da grelha não resfriadas. Assim, as vigas da grelha são também configuradas para recuperar calor do material do leito. As vigas da grelha podem compreender, por exemplo, um tubo do trocador de calor 610 (Fig. 3b). Meio de transferência de calor, tal como água, pode ser suprido nos tubos do trocador de calor 610 por meio de um sistema de tubos. Meio de transferência de calor, tal como água, pode ser coletado dos tubos do trocador de calor 610, por exemplo, por meio de um outro sistema de tubos.
[0019] A figura 2b ilustra uma grelha 200 de uma caldeira de leito fluidizado, e as partes por baixo da grelha 200, em uma vista lateral. Funis 310 são providos por baixo da grelha 200 para coletar material grosseiro. Por exemplo, zero, um, pelo menos um, dois, pelo menos dois, quatro, pelo menos quatro, seis, ou nove funis 310 podem ser providos por baixo da grelha. Em uma modalidade vantajosa, quatro funis 310 são providos. Os funis 310 são abertos para cima, para coletar material grosseiro. A área formada pelas partes de topo dos funis 310 é substancialmente igual ao tamanho da grelha 200, em que os funis podem ser usados para coletar material grosseiro de toda a área da grelha 200.
[0020] O funil pode compreender, por exemplo, quatro planos tipo folha. Os ditos quatro planos podem ser arranjados em um ângulo com a direção vertical, e os ditos planos podem formar um funil 310 que fica mais estreito do topo para baixo e tem uma seção transversal retangular. Em um funil como este, ambas as dimensões da dita seção transversal retangular ficam mais estreitas na direção descendente.
[0021] Como uma alternativa para o funil 310 como o coletor para material grosseiro, por exemplo, dois planos inclinados podem ser usados, que formam um duto para coletar material grosseiro. Os ditos dois planos podem ser arranjados em um ângulo com a direção vertical, e os ditos planos podem formar um duto que fica mais estreito do topo para baixo e tem uma seção transversal retangular. Em um duto como este, uma dimensão da dita seção transversal retangular fica mais estreita na direção para baixo.
[0022] Cinzas podem ser coletadas por baixo do duto ou funil provido para coletar cinzas. Além disso, o fundo do dito duto pode ser inclinado, em que cinzas podem ser coletadas na outra extremidade do dito duto. Um ou mais tubos do trocador de calor podem ser providos nas paredes do duto ou funil para resfriar o duto ou funil e recuperar calor do material grosseiro.
[0023] A figura 3a mostra um arranjo de bocal de ar 400 para uma caldeira de leito fluidizado. A figura 3b mostra um arranjo de bocal de ar 400 de acordo com a Fig. 3a para uma caldeira de leito fluidizado, provido em uma viga da grelha 210. A figura 3b mostra uma viga da grelha em um plano seccional transversal que é perpendicular à direção longitudinal Sx da viga da grelha.
[0024] Na Fig. 3a, as partes relativas ao arranjo de bocal de ar 400 são esboçadas por uma linha tracejada. O arranjo de bocal de ar compreende um tubo de alimentação de ar 410 e um bocal de ar 420, que encerram um duto de alimentação de ar 430. O tubo de alimentação de ar 410 refere-se a uma estrutura, por meio da qual ar pode ser suprido na caldeira de leito fluidizado 100. O bocal de ar 420 refere-se a uma parte configurada para suprir ar na caldeira de leito fluidizado 100. O bocal de ar 420 é conectado no tubo de alimentação de ar 410. Em uma modalidade, o bocal de ar 420 é conectado no tubo de alimentação de ar 410 de uma maneira tal que o bocal de ar 420 pode ser removido do tubo de alimentação de ar 410. Desta maneira, a manutenção do arranjo de bocal de ar é facilitada, em virtude de os bocais de ar 420 poderem ser substituídos um por um, ou seja, sem trocar outras partes simultaneamente. O bocal de ar 420 pode ser uma parte integral do tubo de alimentação de ar 410, por exemplo, a extremidade do tubo de alimentação de ar 410. Neste caso, o bocal de ar 420 e o tubo de alimentação de ar relacionado 410 podem ser substituídos simultaneamente. O duto de alimentação de ar 430 é configurado para suprir ar ao forno 106 da caldeira de leito fluidizado. O arranjo de bocal de ar mostrado na Fig. 3a também compreende uma superfície 450 que é configurada para guiar o material grosseiro da caldeira de leito fluidizado, tais como cinzas e/ou material do leito, ao longo da dita superfície 450. Na Fig. 3a, a superfície 450 é a superfície superior da chapa 455. O arranjo de bocal de ar 400 pode ser provido, por exemplo, no forno 106 da caldeira de leito fluidizado.
[0025] Pelo menos parte da dita superfície 450 é termicamente isolada de pelo menos um dos seguintes: o bocal de ar 420 e o tubo de alimentação de ar 410. Pelo menos parte da dita superfície 450 pode ser termicamente isolada pelo menos do tubo de alimentação de ar 410. Na Fig. 3a, toda a superfície 450 é termicamente isolada do tubo de alimentação de ar 410. Além disso, parte da superfície 450 é termicamente isolada do bocal de ar 420. A superfície 450 é termicamente isolada de uma maneira tal que a superfície 450 é espaçada dos tubos de alimentação de ar 410. Assim, a superfície 450 não tem pontos comuns com o tubo de alimentação de ar 410. Nos bocais de ar 420, a superfície 450 é provida em um ângulo com a superfície dos bocais de ar 420. Assim, somente uma pequena parte da superfície 450 é arranjada em contato com o bocal de ar 420, por meio do que a maior parte da superfície 450 é termicamente isolada dos bocais de ar 420. Assim, calor é insuficientemente conduzido da superfície 450 para os bocais de ar 420. É também possível prover um primeiro interstício 460 (Fig. 3d) entre o bocal de ar 420 e a superfície 450, por meio do que toda a superfície 450 é espaçada do bocal de ar 420. Um interstício como este pode ser provido entre cada bocal de ar 420 e a superfície 450. De uma maneira correspondente, a chapa 455 mostrada na Fig. 3a, compreendendo a superfície 450, é espaçada dos tubos de alimentação de ar 410. De uma maneira correspondente, por causa dos primeiros interstícios 460, a chapa 455 mostrada na Fig. 3d e compreendendo a superfície 450 é também espaçada de um bocal de ar 420. Na Fig. 3d, a chapa 455 é espaçada de todos os bocais de ar 420.
[0026] Além disso, pelo menos parte da dita superfície 450 é configurada para proteger pelo menos parte do dito bocal de ar 420 e/ou do dito tubo de alimentação de ar 410. Em particular, pelo menos parte da superfície 450 na caldeira de leito fluidizado é configurada para proteger pelo menos parte do dito bocal de ar ou do dito tubo de alimentação de ar por cima, em virtude de sólidos poderem fluir de cima para baixo no forno 106 da caldeira de leito fluidizado. Assim, pelo menos parte da superfície 450 é arranjada pelo menos parcialmente acima de pelo menos parte do bocal de ar 420 ou tubo de alimentação de ar 410. Além disso, o bocal de ar 420 é assim provido no forno 106 da caldeira de leito fluidizado 100.
[0027] Como mostrado nas Figs. 3a a 3e, em uma modalidade, a superfície 450 delimita aberturas 480 (Fig. 3e). Nas Figs. 3a a 3e, parte do bocal de ar 420 é arranjada na abertura 480 da superfície 450. Assim, o duto de ar 430 é também arranjado na dita abertura. No arranjo de bocal de ar mostrado nas Figs. 3a a 3e, o bocal de ar 420 é arranjado para alimentar ar na caldeira de leito fluidizado através da abertura 480 na superfície 450. Nas Figs. 3a a 3e, a dita superfície 450 é a superfície superior da chapa 455. De uma maneira correspondente, a chapa 455 compreende a abertura ou furo 480. De uma maneira correspondente, o bocal de ar 420 é configurado para suprir ar na caldeira de leito fluidizado através da abertura 480 na chapa 455.
[0028] A superfície pelo menos parcialmente termicamente isolada apresentada 450 assim protege pelo menos parte do dito bocal de ar 420 ou do dito tubo de alimentação de ar 410 de sólidos provenientes de cima. Os sólidos podem compreender, por exemplo, metal líquido. Em particular, os sólidos podem compreender, por exemplo, metal não magnético fundido, em virtude de metais magnéticos poderem ser extraídos do combustível por meio de ímãs.
[0029] Em virtude de pelo menos parte da superfície 450 ser termicamente isolada do tubo de alimentação de ar 410 e/ou do bocal de ar 420, a superfície 450 permanece substancialmente quente no forno da caldeira de leito fluidizado. Em particular, quando a caldeira está em operação, a temperatura da superfície 450 é maior que a temperatura dos bocais de ar 420. Assim, o metal líquido carregado junto com os sólidos do forno não solidifica quando ele colide na superfície 450, e os sólidos são guiados para baixo ao longo da superfície 450 (para baixo e também para o lado, de acordo com a forma da superfície 450). Os sólidos podem ser guiados para pontos de coleta de material grosseiro, por exemplo, a zona de remoção de cinzas 220. Particularmente, por meio da superfície 450, a solidificação de material fundido no arranjo de bocal de ar 400 é reduzida. Da maneira supradescrita, particularmente a solidificação de metais não magnéticos líquidos no arranjo de bocal de ar 400 é reduzida.
[0030] Para intensificar a guia, pelo menos parte da superfície 450 pode ser arranjada em um ângulo com o plano horizontal. O ângulo da superfície com o plano horizontal refere-se ao ângulo entre a normal do plano tangente da superfície e a normal (isto é, a direção vertical) do plano horizontal (superfície horizontal), vista em um ponto da superfície. Por exemplo, pelo menos parte da superfície 450 pode ser arranjada em um ângulo de pelo menos 4 graus, pelo menos 10 graus ou pelo menos 20 graus com o plano horizontal. Com referência às Figs. 3 a 4, em algumas modalidades, pelo menos 50% da superfície 450 é arranjada em um ângulo de pelo menos 10 graus com o plano horizontal.
[0031] Quando calor é recuperado das cinzas, as cinzas resfriam e o material líquido solidifica. Entretanto, na caldeira de leito fluidizado apresentada isto ocorre primeiro por baixo do arranjo de bocal de ar, por meio do que o material em solidificação não gruda nos bocais de ar 420. Assim, a necessidade de manutenção da caldeira de leito fluidizado é reduzida. A solidificação de material grosseiro nos bocais de ar pode ser adicionalmente reduzida aplicando bocais de ar com um grande orifício do bocal 422 (Fig. 3a). A seção transversal do orifício do bocal 422 do bocal de ar 420 pode ter a forma, por exemplo, de um retângulo com quinas arredondadas, um círculo ou uma elipse. O orifício do bocal do bocal de ar é grande quando a área do orifício do bocal é pelo menos 50% da área seccional transversal do bocal de ar 420. Mais vantajosamente, a área do orifício do bocal é pelo menos 75% da área seccional transversal do bocal de ar 420. Em uma modalidade, o bocal de ar 420 compreende somente um orifício do bocal 422. Um orifício do bocal como este 422 é menos suscetível a entupimento do que um bocal de ar compreendendo diversos orifícios do bocal menores 422.
[0032] A temperatura do ar a ser introduzido no forno da caldeira de leito fluidizado pode ser, por exemplo, 100°C a 300°C. Assim, a temperatura do tubo de alimentação de ar 410 pode ser cerca de 100°C a 300°C. A temperatura do forno pode ser significativamente mais alta, por exemplo, 600°C a 900°C. Por causa do ar a ser suprido, a temperatura no fundo do forno, próxima do suprimento de ar, é menor que em um local mais acima. A temperatura da superfície 450 pode ser, por exemplo, 300°C a 800°C.
[0033] Quando pelo menos parte da superfície protetora 450 é termicamente isolada do tubo de alimentação de ar 410 e/ou do bocal de ar 420, a temperatura dos bocais de ar 420 e/ou do tubo de alimentação de ar 410 durante a operação da caldeira de leito fluidizado é menor que em um caso sem superfície protetora 450. Isto é por causa não somente do isolamento térmico, mas também pelo fato de que o ar suprido é mais frio do que nas condições no forno do leito fluidizado. A uma menor temperatura operacional, os bocais de ar 420 e/ou o tubo de alimentação de ar 410 e por meio disto o arranjo de bocal de ar 400 são mais duráveis do que a uma maior temperatura.
[0034] A figura 3a mostra uma chapa 455 compreendendo uma superfície 450. Uma chapa como esta pode ser substituída sozinha, por exemplo, durante operações de manutenção. Neste contexto, o termo "sozinho" refere-se à capacidade de substituição da chapa 455 sem trocar simultaneamente outros componentes, tais como os bocais de ar 420. A chapa 455 mostrada na Fig. 3a pode ser arranjada como parte de uma estrutura integral maior. Em um arranjo de bocal de ar, a chapa 455 e os bocais de ar 420 constituem uma estrutura integral. Uma estrutura como esta pode ser substituída como uma unidade durante a manutenção da caldeira 100, por meio do que tanto a chapa 455 quanto os bocais de ar 420 podem ser substituídos simultaneamente. Em um arranjo de bocal de ar, a chapa 455, os bocais de ar 420 e os tubos de alimentação de ar 410 constituem uma estrutura integral. Uma estrutura como esta pode ser substituída como uma unidade durante a manutenção da caldeira 100, por meio do que a chapa 455, os bocais de ar 420, bem como os tubos de alimentação de ar 410 podem ser substituídos simultaneamente.
[0035] A chapa 455 pode ser conectada no arranjo de bocal de ar por elementos de fixação, tal como uma barra rosqueada 510 e um parafuso 520 (Figs. 3a e 3b). Assim, a estrutura pode ser aberta por baixo. Por exemplo, um segundo interstício 465 pode ser deixado entre a chapa 455 e a estrutura por baixo. A segunda interstício 465 isola termicamente a chapa 455 do resto da estrutura, incluindo a superfície superior da câmara do espaço de ar por baixo. A superfície superior da estrutura por baixo pode compreender, por exemplo, um tubo do trocador de calor 610 e/ou um feixe de ar 600 (Fig. 3b). A chapa 455 pode ser conectada no arranjo de bocal de ar por elementos de fixação, tal como um espaçador intermediário 530 (Fig. 3c). Um espaçador intermediário 530 como este pode estender-se na direção longitudinal Sx da estrutura, por exemplo, uma curta distância somente, por meio do que a estrutura é aberta por baixo em outras partes. Um segundo interstício correspondente 465 pode ser deixado nessas outras partes, como mostrado na Fig. 3b. O segundo interstício isola termicamente a chapa 455 do resto da estrutura, tal como o tubo do trocador de calor 610 ou o feixe de ar 600, também na modalidade da Fig. 3c.
[0036] Por meio do segundo interstício 465, o espaço 470 entre a superfície 450 e os tubos de alimentação de ar 410 ou os bocais de ar 420 pode ser preenchido ou pelo menos parcialmente preenchida com material grosseiro da caldeira de leito fluidizado. Tal material grosseiro pode agir como isolamento térmico entre a superfície 450 e os tubos de alimentação de ar 4 0 ou os bocais de ar 420. De uma maneira correspondente, o próprio espaço 470 pode agir como isolamento térmico entre a superfície 450 e os tubos de alimentação de ar 410 ou os bocais de ar 420.
[0037] A chapa 455 é vantajosamente feita de um material muito resistente ao calor. A vida útil da chapa pode ser adicionalmente melhorada com um reforço 540. O reforço 540 pode compreender, por exemplo, uma barra rosqueada e pelo menos uma porca. A chapa 455 é vantajosamente feita de um material muito resistente ao desgaste. A chapa pode compreender metal. A chapa pode compreender aço. A chapa pode compreender aço inoxidável. A chapa pode compreender aço inoxidável austenítico. Tal aço inoxidável compreende ferro, níquel e cromo. Aço inoxidável é também vantajoso uma vez que a condutividade térmica de aço inoxidável é menor que a de muitos outros metais. Por exemplo, a condutividade térmica da chapa metálica 455 (Figs. 3a a 3e) pode ser pelo menos 15 W/mK, dependendo do metal. A condutividade térmica de aço inoxidável é tipicamente relativamente baixa para um metal, por exemplo, cerca de 16 W/mK à temperatura ambiente. Para alguns outros aços, a condutividade térmica à temperatura ambiente é cerca de 40 W/mK, para ferro fundido cerca de 50 W/mK, e para alumínio cerca de 250 W/mK. A condutividade térmica depende da temperatura, mas, mesmo a uma maior temperatura, tal como em uma caldeira de leito fluidizado, a condutividade térmica do aço inoxidável é menor que a de alguns outros metais. Vantajosamente, a condutividade térmica da chapa 455 à temperatura ambiente não é maior que 25 W/mK.
[0038] Como mostrado nas Figs. 3a a 3e, um arranjo de bocal de ar 400 para uma caldeira de leito fluidizado compreende diversos bocais de ar 420. Em uma modalidade, a dita superfície 450 é configurada para proteger pelo menos dois bocais de ar. Em uma modalidade, a chapa 455 compreendendo a superfície 450 é configurada para proteger pelo menos dois bocais de ar. Uma chapa 455 pode ser arranjada para proteger todos os bocais de ar do arranjo de bocal de ar. O arranjo de bocal de ar pode compreender diversas chapas 455. Além disso, o arranjo de bocal de ar pode ser arranjado como uma parte da viga da grelha 210 (Figs. 2a e 3b a 3e).
[0039] Com referência às Figs. 3a, 3b, 3d, e 3e, um arranjo de bocal de ar compreende diversos bocais de ar espaçados uns dos outros na direção longitudinal Sx do arranjo de bocal de ar. No arranjo apresentado, pelo menos um bocal de ar 420 é configurado para suprir ar ao forno 106 da caldeira de leito fluidizado em uma direção que forma um ângulo não maior que 80 graus com o plano horizontal e forma um ângulo de pelo menos 10 graus com a direção longitudinal Sx. Nas Figs. 3 (particularmente 3b), a dita direção é substancialmente horizontal, em que a dita direção não forma um ângulo com o plano horizontal, ou um ângulo como este é zero. Nas Figs. 3 (particularmente 3e), a dita direção forma um ângulo de cerca de 90 graus com a direção longitudinal Sx. Vantajosamente, o bocal de ar 420 é configurado para suprir ar ao forno 106 da caldeira de leito fluidizado em uma direção que forma um ângulo não maior que 60 graus, não maior que 45 graus, ou não maior que 30 graus, para o plano horizontal. Vantajosamente, adicionalmente, ou alternativamente, o bocal de ar 420 é configurado para suprir ar ao forno 106 da caldeira de leito fluidizado em uma direção que forma um ângulo de pelo menos 30 graus, pelo menos 45 graus, ou pelo menos 60 graus com a direção longitudinal Sx. Quando a direção do bocal de ar 420 é arranjada desta maneira, o bocal de ar 420 é configurado para suprir ar ao forno 06 de uma maneira tal que o ar guia o material grosseiro para a zona de remoção de cinzas 220 ou a saída de material grosseiro 222. Ajustando a direção, particularmente a direção do bocal de ar na direção longitudinal Sx, é também possível guiar o material grosseiro para qualquer extremidade da zona de remoção de cinzas na direção longitudinal. Por exemplo, na Fig. 3e, girando os bocais de ar desta maneira, sólidos poderiam também ser guiados ligeiramente para a direita ou para a esquerda, além de guiar os sólidos para a zona de remoção de cinzas 220 ou zonas 220. A direção está ilustrada com o número de referência 810 na Fig. 6c.
[0040] Com referência às Figs. 2a, 3b a 3e, e 5, o arranjo de bocal de ar 400 pode ser arranjado como parte da viga da grelha 210. Uma viga da grelha como esta 210 compreende o arranjo de bocal de ar 400 de uma caldeira de leito fluidizado. Além disso, a viga da grelha 210 compreende um feixe de ar 600 (Fig. 3b). O feixe de ar 600 é configurada para suprir ar pelo menos no dito duto de alimentação de ar 430 (vide Fig. 3a), por exemplo, no tubo de alimentação de ar 410. O feixe de ar 600 compreende paredes 620 que delimitam o espaço para suprir ar. As paredes 620 encerram um espaço 630, do qual ar pode ser suprido no duto de alimentação de ar 430. Na Fig. 3b, o feixe de ar compreende pelo menos um (exatamente nove) tubo do trocador de calor 610. O tubo do trocador de calor 610 é configurado de uma maneira tal que pelo menos uma parede 620 compreende pelo menos um tubo do trocador de calor 610. O tubo do trocador de calor 610 é arranjado na dita parede 620, ou sobre ela; em outras palavras, o tubo do trocador de calor 610 pode ser na parede (dentro dela) ou sobre a parede (na superfície da parede), por exemplo, na superfície externa ou interna da parede 620 com relação ao espaço 630.
[0041] O tubo do trocador de calor 610 proporciona a vantagem de que a viga da grelha 210 pode ser resfriada pelo tubo do trocador de calor. Assim, quando a caldeira de leito fluidizado 100 está em operação, a temperatura da viga da grelha resfriada 210 é menor que a temperatura que uma viga da grelha não resfriada estaria. As propriedades mecânicas do material da viga da grelha 210 são tipicamente melhores a uma menor temperatura do que a uma alta temperatura. Tais propriedades incluem alta resistência, baixa fluência, menor expansão térmica e baixo desgaste. Consequentemente, a vida útil da viga da grelha resfriada é maior que a vida útil de uma viga da grelha não resfriada. Menor expansão térmica reduz tensões térmicas, que aumenta a vida útil ainda mais. Além disso, o aumento de temperatura da viga da grelha resfriado é da mesma ordem que das paredes resfriadas 104 da caldeira de leito fluidizado 100 (Fig. 1). Isto reduzirá as tensões térmicas da estrutura ainda mais.
[0042] Quando a caldeira de leito fluidizado está em operação, pelo menos uma das paredes 620 é arranjada em contato com material grosseiro. Assim, o tubo do trocador de calor 610 é configurado para recuperar calor do material grosseiro. Além do mais, isto dá a vantagem de que calor pode ser recuperado do material grosseiro a ser removido do forno 106, por meio do que a eficiência da caldeira é aumentada.
[0043] Com referência às Figs. 3b e 3c, em uma modalidade da viga da grelha, pelo menos parte da dita superfície 450 é termicamente isolada do dito tubo do trocador de calor 610. Assim, a temperatura da dita superfície 450 é arranjada alta, a despeito do tubo do trocador de calor 610.
[0044] As dimensões da viga da grelha 210 influenciam a capacidade de sustentação de carga da viga. Por exemplo, a viga da grelha 210 da caldeira de leito fluidizado mostrada nas Figs. 3b, 3d e 3e compreende um feixe de ar 600. O feixe de ar 600 tem uma forma do perfil estendendo-se em sua direção longitudinal Sx. Os bocais de ar 420 do arranjo de bocal de ar da caldeira de leito fluidizado são arranjados no primeiro lado (nas figuras, de cima) do dito feixe de ar 600, o primeiro lado definindo a direção da altura do feixe de ar, a direção da altura estendendo-se do segundo lado do feixe de ar, oposto ao primeiro lado, até o primeiro lado do feixe de ar 600 (nas figuras, para cima). O feixe de ar 600 tem uma altura H na dita direção da altura (Sz). Além disso, o feixe de ar 600 tem uma largura W em uma direção (Sy) perpendicular à dita direção da altura e perpendicular à dita direção longitudinal.
[0045] Em uma modalidade, a altura do feixe de ar 600 é maior que a largura. Assim, a capacidade de sustentação de carga da viga da grelha 210 na direção da altura é boa, por meio do que o comprimento da viga da grelha pode ser arranjado grande sem prover estruturas de suporte separadas. Além disso, a superfície de contato da parede 620 do feixe de ar 600, tal como a parede na dita direção da altura, com o material do leito é grande, por meio do que calor pode ser efetivamente recuperado do material do leito. Dimensionamento correspondente aplica-se igualmente à própria viga da grelha 20. Em uma modalidade, a altura da viga da grelha 210 é maior que a largura.
[0046] A viga da grelha 210, também, tem uma forma do perfil estendendo-se em sua direção longitudinal Sx. Os bocais de ar 420 do arranjo de bocal de ar da caldeira de leito fluidizado são arranjados no primeiro lado (nas figuras, acima) da dita viga da grelha 210, o primeiro lado definindo a direção da altura da viga da grelha, a direção da altura estendendo-se do segundo lado da viga da grelha, oposto ao primeiro lado, até o primeiro lado da viga da grelha 210 (nas figuras, para cima). A viga da grelha 210 tem uma altura na dita direção da altura (Sz). Além disso, a viga da grelha 210 tem uma largura em uma direção (Sy) perpendicular à dita direção da altura e perpendicular à dita direção longitudinal.
[0047] As figuras 3b, 3c e 3d mostram um feixe de ar 600 com quatro tubos do trocador de calor 610 em suas paredes verticais 620. Dependendo da altura do feixe de ar 600, o número de tubos do trocador de calor 610 nas paredes verticais 620 pode ser, por exemplo, zero, um, pelo menos um, dois, pelo menos dois, três, pelo menos três, quatro, pelo menos quatro, cinco, pelo menos cinco, seis ou mais. Vantajosamente, a parede vertical 620 do feixe de ar 600 compreende pelo menos um tubo do trocador de calor. As figuras 3b, 3c e 3d mostram um feixe de ar 600 com um tubo do trocador de calor 610 em sua parede horizontal (ou seja, na superfície inferior do feixe de ar). O número de tubos do trocador de calor 610 nas paredes horizontais 620 pode também variar em diferentes modalidades.
[0048] Referindo-se às Figs. 3, em alguns arranjos 400, a superfície 450 é adicionalmente configurada para proteger o feixe de ar 600. Além disso, pelo menos parte da superfície 450 é termicamente isolada do feixe de ar 600. Na Fig. 3b, toda a superfície 450 é termicamente isolada do feixe de ar 600. Na Fig. 3b, toda a chapa 455 é termicamente isolada do feixe de ar 600. O tamanho da superfície 450 com relação ao feixe de ar 600 pode ser configurado de maneira tal que a superfície 450 proteja todo o feixe de ar 600 de cima (Figs. 3e e 4a) ou pelo menos praticamente todo o feixe de ar (Figs. 4b1 e 4c1). Em outras palavras, a área da seção transversal horizontal da superfície 450 é pelo menos 80% ou pelo menos 90% da área da seção transversal horizontal do feixe de ar 600.
[0049] O tamanho da superfície 450 com relação à viga da grelha 210 pode ser configurado de maneira tal que a superfície 450 proteja o resto de toda a viga da grelha 210 de cima (Fig. 3e) ou pelo menos praticamente o resto de toda a viga da grelha (Figs. 4a, 4b1 e 4c1). Em uma modalidade, a área da seção transversal horizontal da superfície 450 é maior que a área da seção transversal horizontal do feixe de ar 600. Mesmo nesses casos, a área da seção transversal horizontal da superfície 450 é pelo menos 80% ou pelo menos 90% da área da seção transversal horizontal do feixe de ar 600.
[0050] Em também algumas outras modalidades, a superfície 450 é termicamente isolada dos tubos do trocador de calor 610. Por exemplo, não é provido nenhum tubo do trocador de calor 610 na superfície 450, ou sobre ela. Assim, a superfície 450 não é resfriada. De uma maneira correspondente, não é provido nenhum tubo do trocador de calor 610 na chapa 455, ou sobre ela. Assim, a chapa 455 não é resfriada.
[0051] Referindo-se às Figs. 2a e 2b, a caldeira de leito fluidizado 100 pode compreender uma grelha 200 para a caldeira de leito fluidizado. Uma grelha como esta 200 para uma caldeira de leito fluidizado pode compreender, por exemplo: - um arranjo de bocal de ar 400 de acordo com qualquer dos tipos apresentados para uma caldeira de leito fluidizado, ou - uma viga da grelha 210 de acordo com qualquer dos tipos apresentados para uma caldeira de leito fluidizado.
[0052] Em particular, a viga da grelha apresentada 210 compreende um arranjo de bocal de ar 400 de acordo com qualquer dos tipos apresentados para uma caldeira fluidizada.
[0053] Referindo-se à Fig. 1, a caldeira de leito fluidizado 100 pode compreender, por exemplo: - uma grelha 200 do tipo aqui apresentado para uma caldeira de leito fluidizado, - um arranjo de bocal de ar 400 de acordo com qualquer dos tipos apresentados para uma caldeira de leito fluidizado, ou - uma viga da grelha 210 de acordo com qualquer dos tipos apresentados para uma caldeira de leito fluidizado.
[0054] As figuras 4a a 4c3 mostram alguns arranjos de bocal de ar 400 para uma caldeira de leito fluidizado 100. Nas figuras, os arranjos de bocal de ar são providos na viga da grelha 210, mas arranjos de bocal de ar de um tipo correspondente podem também ser usados separadamente da viga da grelha e do feixe de ar.
[0055] A figura 4a mostra um arranjo de bocal de ar para uma caldeira de leito fluidizado em uma vista de extremidade. O arranjo de bocal de ar compreende adicionalmente uma superfície 450 configurada para guiar sólidos da caldeira de leito fluidizado ao longo da dita superfície 450. O arranjo de bocal de ar compreende uma chapa 455 compreendendo a superfície 450. O arranjo de bocal de ar 400 compreende adicionalmente tubos de alimentação de ar 410 e bocais de ar 420. Pelo menos parte da dita superfície 450 é termicamente isolada de pelo menos um dos seguintes: o bocal de ar 420 e o tubo de alimentação de ar 410. Nos tubos de alimentação de ar 410, a superfície 450 é provida em um ângulo com a superfície dos tubos de alimentação de ar 410. Assim, calor é insuficientemente conduzido da superfície 450 para os tubos de alimentação de ar 410. Além disso, pelo menos parte da dita superfície 450 é configurada para proteger pelo menos parte do dito bocal de ar e/ou do dito tubo de alimentação de ar, particularmente o tubo de alimentação de ar 410 na Fig. 4a. Na Fig. 4a, os bocais de ar 420 compreendem aberturas em seus lados, para introduzir ar no forno. Assim, os bocais de ar 420 são configurados para introduzir ar na caldeira de leito fluidizado em uma direção que é substancialmente horizontal. Consequentemente, os bocais de ar 420 são também configurados para suprir ar na caldeira de leito fluidizado em uma direção da zona de remoção de cinzas 220 ou da saída de material grosseiro 222.
[0056] As figuras 4b1 a 4b3 mostram um arranjo de bocal de ar 400 para uma caldeira de leito fluidizado. A figura 4b1 mostra o arranjo de bocal de ar 400 em uma vista de extremidade. A figura 4b2 mostra o arranjo de bocal de ar 400 em uma vista lateral. A figura 4b3 mostra o arranjo de bocal de ar 400 em uma vista em perspectiva.
[0057] O arranjo de bocal de ar das Figs. 4b1 a 4b3 compreende uma superfície 450 configurada para guiar sólidos da caldeira de leito fluidizado ao longo da dita superfície 450. Nas Figs. 4b, a superfície 450 é a superfície 450 de uma estrutura disposta com tijolos. A superfície 450 é a superfície de um tijolo 456. Além disso, o arranjo de bocal de ar 400 compreende outros suportes 457, tais como tijolos, nos quais os ditos tijolos 456 são unidos, por exemplo, por disposição (Fig. 4b3). O arranjo de bocal de ar 400 compreende primeiros bocais de ar 420a e segundos bocais de ar 420b. O arranjo de bocal de ar pode também compreender tubos de alimentação de ar 410. A dita superfície 450 é termicamente isolada dos bocais de ar 420. O isolamento térmico é provido, por exemplo, selecionando o material da superfície 450 de maneira tal que o material da superfície 450 conduz calor insuficientemente. O material conduz calor insuficientemente se sua condutividade térmica à temperatura ambiente não for maior que 25 W/mK. Um material conduz calor insuficientemente se sua condutividade térmica à temperatura ambiente não for maior que 10 W/mK, ou não maior que 5 W/mK. Por exemplo, tijolo ou pedra conduz calor insuficientemente. A condutividade térmica do tijolo pode ser, por exemplo, entre 0,5 W/mK e 2 W/mK; por exemplo, a condutividade térmica do tijolo queimado é cerca de 1,7 W/mK. Como aqui descrito, aço inoxidável também conduz calor de forma relativamente precária.
[0058] A dita superfície 450 é configurada para proteger os bocais de ar 420a e 420b. Os primeiros bocais de ar 420a são configurados para suprir ar em uma direção que é substancialmente horizontal e para a zona de remoção de cinzas 220. No caso da figura, os primeiros bocais de ar 420a são configurados para suprir ar em uma direção que é perpendicular à direção longitudinal Sx do arranjo de bocal de ar 400 e a direção da altura Sz. Os segundos bocais de ar 420b são configurados para suprir ar em uma direção que é substancialmente horizontal e estende-se na direção longitudinal do arranjo de bocal de ar.
[0059] As figuras 4c1 a 4c3 mostram um arranjo de bocal de ar 400 para uma caldeira de leito fluidizado. A figura 4c1 mostra o arranjo de bocal de ar 400 em uma vista de extremidade. A figura 4c2 mostra o arranjo de bocal de ar 400 em uma vista lateral. A figura 4c3 mostra o arranjo de bocal de ar 400 em uma vista de topo.
[0060] O arranjo de bocal de ar das Figs. 4c1 a 4c3 compreende uma superfície 450 configurada para guiar sólidos da caldeira de leito fluidizado ao longo da dita superfície 450. A superfície 450 pode ser, por exemplo, a superfície 450 de uma estrutura disposta com tijolos sólida 458 (Fig. 4c1). O arranjo de bocal de ar 400 compreende primeiros bocais de ar 420a e segundos bocais de ar 420b. O arranjo de bocal de ar também compreende tubos de alimentação de ar 410. A dita superfície 450 é termicamente isolada dos bocais de ar 420. O isolamento térmico é provido, por exemplo, selecionando o material da estrutura disposta com tijolos 458 de maneira tal que o material da superfície 450 conduz calor insuficientemente. A condutividade térmica de alguns materiais vantajosos foi aqui discutida.
[0061] A dita superfície 450 é configurada para proteger os tubos de alimentação de ar 410. Os primeiros bocais de ar 420a são configurados para suprir ar em uma direção que é substancialmente horizontal e estende-se em direção à zona de remoção de cinzas. No caso da figura, os primeiros bocais de ar 420a são configurados para suprir ar em uma direção que é perpendicular à direção longitudinal Sx do arranjo de bocal de ar 400 e a direção da altura Sz, ou seja, em uma direção da zona de remoção de cinzas 220. Os segundos bocais de ar 420b são configurados para suprir ar em uma direção que é substancialmente horizontal. Os segundos bocais de ar 420b, igualmente, são também configurados para suprir ar em uma direção da zona de remoção de cinzas 220.
[0062] A figura 5 mostra uma vista em perspectiva de uma viga da grelha 210 compreendendo um arranjo de bocal de acordo com a Fig. 4a. O comprimento da viga da grelha 210 é indicado com a letra L. O comprimento da viga da grelha foi aqui discutido. A grelha 200 da caldeira de leito fluidizado pode compreender, por exemplo, vigas da grelha 210 do tipo mostrado na Fig. 5. A viga da grelha 20 pode ser conectada em uma circulação de meio de transferência de calor por meio de tubos do trocador de calor 610. A viga da grelha 210 pode ser conectada na circulação de meio de transferência de calor da caldeira de leito fluidizado 100 por meio de tubos do trocador de calor 610. O meio de transferência de calor a ser circulado nos tubos do trocador de calor pode compreender, por exemplo, pelo menos um dos seguintes: água e vapor.
[0063] A figura 6a mostra uma grelha 200 para uma caldeira de leito fluidizado em uma vista de extremidade. A grelha na figura compreende diversos arranjos de bocal de ar 400a e 400b para uma caldeira de leito fluidizado. Como mostrado na figura, a grelha compreende primeiros arranjos de bocal de ar 400a e segundos arranjos de bocal de ar 400b. Os primeiros arranjos de bocal de ar 400a são providos em duas bordas opostas da grelha 200. Os segundos arranjos de bocal de ar 400b são providos entre os primeiros arranjos de bocal de ar 400a, ou seja, na seção intermediária da grelha. Nos primeiros arranjos de bocal de ar 400a, os bocais de ar 420 são configurados para direcionar um fluxo de ar substancialmente na direção da zona de remoção de cinzas 220. Nos segundos arranjos de bocal de ar 400b, os bocais de ar 420 são configurados para direcionar o fluxo de ar substancialmente em duas direções opostas à zona de remoção de cinzas 220, ou seja, para duas zonas de remoção de cinzas adjacentes 220. A zona de remoção de cinzas 220 refere-se às zonas das quais material grosseiro, tais como cinzas, material combustível e material do leito, podem ser coletados da caldeira de leito fluidizado.
[0064] A grelha 200 da Fig. 6a compreende um fundo plano 202. Os arranjos de bocal de ar 400 são providos ligeiramente elevados no fundo 202 da grelha. O fundo 202 pode compreender saídas de material grosseiro 222, por exemplo, em uma zona de remoção de cinzas 220. O fundo 202 não compreende necessariamente saídas de material grosseiro 222. O fundo 202 pode ser, por exemplo, inclinado, em cujo caso material grosseiro é guiado para a zona de remoção de cinzas 220. O material grosseiro pode fluir ao longo da zona de remoção de cinzas 220 para ser descarregado da caldeira. No conjunto de grelha, saídas de material grosseiro 222 podem ser providas na borda inferior da grelha 200 na caldeira de leito fluidizado. Assim, o material grosseiro é também movimentado por gravidade para a saída de material grosseiro 222 na zona de remoção de cinzas 220. O fundo 202 da grelha 200 pode compreender tubos do trocador de calor para recuperar calor do material grosseiro.
[0065] Na Fig. 6a, o material grosseiro (tal como cinzas) pode ser deixado no fundo 202 da grelha 200, se a remoção de material grosseiro não for suficientemente eficiente. Assim, material grosseiro pode acumular na frente dos bocais de ar 420. Com relação à remoção de material grosseiro, as saídas de material grosseiro 222 descritas com referência às Figs. 2a e 3b são vantajosas. Os planos inclinados mostrados nas Figs. 6b e 6c são também vantajosos. Consequentemente, pelo menos um bocal de ar 420 do arranjo de bocal de ar 400 é preferivelmente configurado para suprir ar ao forno da caldeira de leito fluidizado de uma maneira tal que: - o bocal de ar 420 é espaçado pelo menos uma distância das superfícies da caldeira de leito fluidizado, tal como a superfície da grelha, excluindo a dita superfície saliente 450. A dita distância pode ser, por exemplo, pelo menos 10 cm ou pelo menos 20 cm. Por exemplo, nas Figs. 3, 4 e 5, o bocal de ar 420 é configurado desta maneira, ou - o bocal de ar 420 é configurado mais próximo da dita distância a uma superfície da caldeira de leito fluidizado, por exemplo, ao fundo 202 da grelha 200, e o fluxo de ar formado pelo bocal de ar 420 é direcionado para fora da dita superfície e forma um ângulo com a dita superfície. O ângulo pode ser, por exemplo, pelo menos 15 graus. Por exemplo, nas Figs. 6b e 6c, o fluxo de ar é substancialmente horizontal e o bocal de ar 420 é configurado mais próximo da dita distância do fundo 202 da grelha 200. Entretanto, o fundo 202 da grelha forma um ângulo com o plano horizontal, o dito ângulo sendo pelo menos 15 graus.
[0066] Se qualquer das condições supradescritas for atendida, o bocal de ar 420 é configurado para direcionar o fluxo de ar para o material grosseiro livremente fluidizado ou fluido. Por exemplo, nas Figs. 3, 4 e 5, o bocal de ar é configurado para direcionar o fluxo de ar para o material grosseiro livremente fluidizado. Por exemplo, nas Figs. 6b e 6c, o bocal de ar é configurado para direcionar o fluxo de ar para o material grosseiro que flui livremente (fluindo ao longo do fundo 202 da grelha).
[0067] O ângulo supramencionado está ilustrado com mais detalhes nas Figs. 6b e 6c. A figura 6b mostra uma grelha 200 para uma caldeira de leito fluidizado em uma vista de extremidade. O fundo 202 da grelha 200 não fi plcpq. ocu fi cttcnjcfq go wo âniwnq g eqo q rncpq jqtkzqnVcn ncu proximidades das saídas de material grosseiro 222. A figura 6c mostra a seção VIc da Fig. 6b com mais detalhes. Na Fig. 6c, o bocal de ar 420 é provido relativamente próximo do fundo 202 da grelha 200 da caldeira de leito fluidizado (isto é, uma superfície da caldeira de leito fluidizado). A direção do fluxo de ar gerado pelo bocal de ar 420, ilustrado por uma seta 810, é para fotc fc fkVc uwrgtfiekg 424 g hqtoc wo âpiwnq g eqo c fkVc uwperfície. O âpiwnq g fi ockqt swg 37 itcwUo Ug c fkVc uwrgtfiekg fc ealfgktc fg ngkVq fluidizado for curva, o ângulo pode ser formado entre o plano tangente da superfície e a direção do fluxo de ar. Nos arranjos de acordo com as Figs. 6b e 6c, o fundo 202 da grelha pode também compreender tubos do trocador de calor para recuperar calor. Deve-ug pqvct swg. ug q âpiwlq g hqt cwogpvcfq. c grelha 200 é substancialmente similar à mostrada nas Figs. 2a e 3b, quando o âpiwlq g fi tgVqo Fg woc ocpgktc eqttgurqpfgpVg, swcnfq q âpiwlq g fi zgtq, c grelha 200 é substancialmente similar à mostrada na Fig. 6a.
[0068] Referindo-se às Figs. 2a, 6a e 6b, uma grelha 200 para uma caldeira de leito fluidizado 100 compreende: - um primeiro arranjo de bocal de ar 400a com diversos bocais de ar 420 espaçados uns dos outros na direção longitudinal do primeiro arranjo de bocal de ar 400a, e - um segundo arranjo de bocal de ar 400b com diversos bocais de ar 420 espaçados uns dos outros na direção longitudinal do segundo arranjo de bocal de ar 400b, em cuja grelha 200: - o segundo arranjo de bocal de ar 400b é espaçado do primeiro arranjo de bocal de ar 400a em uma direção transversal à direção longitudinal, em que: - uma zona de remoção de cinzas 220 e/ou uma saída de material grosseiro 222 é deixada entre o primeiro e segundo arranjo de bocal de ar (400a, 400b).
[0069] Referindo-se à Fig. 2a, a direção longitudinal do primeiro arranjo de bocal de ar é, em uma modalidade, paralela à direção longitudinal do segundo arranjo de bocal de ar.
[0070] Referindo-se, por exemplo, às Figs. 2a e 3b, em uma modalidade, uma zona de remoção de cinzas 220 é deixada entre o primeiro e segundo arranjos de bocal de ar (400a, 400b). A zona de remoção de cinzas 220 pode compreender uma saída de material grosseiro 222.A saída de material grosseiro 222 é limitada pelas paredes, tais como as paredes 620 (Fig. 3b). Em uma modalidade mostrada na Fig. 3b, as paredes são substancialmente verticais. Uma direção da parede substancialmente vertical forma um ângulo máximo de 5 graus com a direção vertical. Uma direção de uma parede completamente em pé é vertical. Se as paredes forem verticais ou substancialmente verticais, a saída de material grosseiro 222 pode ser usada como a zona de remoção de cinzas 220.
[0071] Referindo-se às Figs. 6b e 6c, em uma modalidade, uma zona de remoção de cinzas 220 é deixada entre o primeiro e segundo arranjos de bocal de ar (400a, 400b). A zona de remoção de cinzas 220 é limitada pelas paredes, tais como as paredes 640 (Fig. 6b). O fundo 202 da grelha (Fig. 6c) pode também ser considerado uma parede 640 como esta. Em uma modalidade mostrada na Fig. 6b, as paredes 640 são configuradas em um ângulo, por exemplo, o âpiwnq g. eqo q rncnq jqtkzqpVcn *Hkio 8e+. Vantajosamente, o ângulo é suficientemente grande para mover material grosseiro ao longo da parede 640 por gravidade. Vantajosamente, uma direção da parede 640 forma um ângulo de pelo menos 5 graus com a direção horizontal. Mais vantajosamente, uma direção da parede 640 forma um ângulo de pelo menos 5 graus, pelo menos 30 graus ou pelo menos 45 graus com a direção horizontal.
[0072] A caldeira de leito fluidizado pode compreender a dita viga da grelha 210. As vigas da grelha apresentadas podem compreender um feixe de ar 600. As vigas de ar 600 têm uma forma do perfil estendendo-se na direção longitudinal. Os bocais de ar 420 nas vigas da grelha são arranjados no primeiro lado do dito feixe de ar, o primeiro lado definindo a direção da altura do feixe de ar, a direção da altura estendendo-se do segundo lado do feixe de ar, oposto ao primeiro lado, até o primeiro lado do feixe de ar. Esta direção da altura define a direção da largura, cuja direção da largura é perpendicular à dita direção da altura e perpendicular à dita direção longitudinal do feixe de ar. Na grelha 200 da caldeira de leito fluidizado, as vigas da grelha 210 são espaçadas umas das outras na dita direção da largura. Assim, uma zona de remoção de cinzas 220 é deixada entre duas vigas da grelha 210. Por meio da zona de remoção de cinzas 220, material grosseiro, tais como cinzas e material do leito, pode ser removido da caldeira de leito fluidizado 100. A zona de remoção de cinzas 220 pode compreender uma saída de material grosseiro 222. Por meio da saída de material grosseiro 222, material grosseiro, tais como cinzas e material do leito, pode ser removido da caldeira de leito fluidizado 100. A caldeira de leito fluidizado também compreende um duto ou um funil 310 para coletar material grosseiro. Na caldeira de leito fluidizado, pelo menos parte do material grosseiro no leito fluidizado é configurada para fluir ao longo da dita superfície 450 do arranjo de bocal de ar 400 da caldeira de leito fluidizado, por meio da dita zona de remoção de cinzas 220 até o dito duto ou funil 30 para coletar cinzas. Em uma caldeira de leito fluidizado como esta, pelo menos parte de pelo menos um do dito bocal de ar 420 ou do dito tubo de alimentação de ar 410 é protegido pela dita superfície 450. Pelo menos parte da superfície 450 é termicamente isolada do bocal de ar 420 ou do tubo de alimentação de ar 410, por meio do que solidificação de sólidos fundidos na dita superfície é reduzida. Além do mais, o tubo do trocador de calor 610 da viga da grelha 210 é configurado para recuperar calor do material grosseiro que passa pela dita zona de remoção de cinzas 220, por meio do que a eficiência da caldeira de leito fluidizado é boa e as propriedades mecânicas da viga da grelha 210 continuam boas, como anteriormente apresentado.
[0073] Durante a operação da caldeira de leito fluidizado, material grosseiro é removido da caldeira de leito fluidizado. Como anteriormente apresentado, a caldeira de leito fluidizado compreende um bocal de ar 420 e um tubo de alimentação de ar 40. No processo de combustão, ar é suprido pelo bocal de ar 420 no forno 106 da caldeira de leito fluidizado. Material grosseiro é removido do forno 106 da caldeira de leito fluidizado por meio da zona de remoção de cinzas 220 da grelha 200 ou da saída de material grosseiro 222 da caldeira de leito fluidizado. Material grosseiro é removido do forno da seguinte maneira: - guiando pelo menos parte do material grosseiro ao longo da superfície 450 para a dita zona de remoção de cinzas 220 ou saída de material grosseiro 222, pelo menos parte da superfície sendo termicamente isolada de pelo menos um dos seguintes: o bocal de ar 420 e o tubo de alimentação de ar 410, e - protegendo pelo menos parte do bocal de ar 420 e/ou o tubo de alimentação de ar 410 por meio da dita superfície 450.
[0074] Além disso, ar pode ser suprido pelo bocal de ar 420 no forno 106 da caldeira de leito fluidizado na direção da dita zona de remoção de cinzas 220 ou saída de material grosseiro 222.

Claims (18)

1. Arranjo de bocal de ar (400) para uma caldeira de leito fluidizado (100), compreendendo: • um tubo de alimentação de ar (410) e um bocal de ar (420) limitando um duto de alimentação de ar (430), • o bocal de ar (420) sendo conectado no tubo de alimentação de ar (410), • o duto de alimentação de ar (430) sendo configurado para suprir ar a um forno (106) da caldeira de leito fluidizado (100), caracterizado pelo fato de que: • o arranjo de bocal de ar (400) compreende uma superfície (450) configurada para guiar material grosseiro ao longo da dita superfície (450), • pelo menos parte da dita superfície (450) é termicamente isolada: • fq bocal de ar (420), • fq Vwdq fg cnkogpVa>«q fg at *632+. qw • vcpvq fq bocal de ar (420) quanto do tubo de alimentação de ar (410), • pelo menos parte da dita superfície (450) é configurada para proteger pelo menos parte: • fq bocal de ar (420), • fq Vwdq fg ankogpVa>«q fg at *632+. qw • vapvq fq bocal de ar (420) quanto do tubo de alimentação de ar (410), em que a temperatura da dita superfície (450) é configurada para ser alta quando a caldeira de leito fluidizado (100) estiver em operação, por meio do que a solidificação de material fundido do leito fluidizado no arranjo de bocal de ar (400) é reduzida.
2. Arranjo de bocal de ar (400) de acordo com a reivindicação 1, para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizado pelo fato de que: - a temperatura da dita superfície (450) é configurada para ser maior que a temperatura do dito bocal de ar (420) quando a caldeira de leito fluidizado (100) está em operação.
3. Arranjo de bocal de ar (400) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizado pelo fato de que compreende: - uma chapa (455) compreendendo a dita superfície (450), em que a dita chapa (455) é substituível, sozinha ou junto com outras partes, por exemplo, durante operações de manutenção da caldeira de leito fluidizado (100).
4. Arranjo de bocal de ar (400) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizado pelo fato de que compreende: - diversos bocais de ar (420) espaçados uns dos outros na direção longitudinal do arranjo de bocal de ar (400), em cujo arranjo: - pelo menos um bocal de ar (420) é configurado para suprir ar ao forno (106) da caldeira de leito fluidizado em uma direção (810), - a direção (810) formando um ângulo não maior que 80 graus com o plano horizontal, e - a direção (810) formando um ângulo de pelo menos 10 graus com a direção longitudinal, em que o fluxo de ar produzido pelo bocal de ar (420) é configurado para guiar material grosseiro, por exemplo, para a zona de remoção de cinzas (220) da grelha ou a saída de material grosseiro (222) da caldeira de leito fluidizado.
5. Arranjo de bocal de ar (400) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizado pelo fato de que compreende: - diversos bocais de ar (420), e - a dita superfície (450) sendo configurada para proteger pelo menos dois bocais de ar.
6. Arranjo de bocal de ar (400) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizado pelo fato de que: - o dito bocal de ar (420) é um bocal de ar (420) para suprir ar de combustão, e - pelo menos parte da superfície (450) é arranjada pelo menos parcialmente acima do dito bocal de ar (420).
7. Viga de uma grelha (210) para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizada pelo fato de que compreende: - um arranjo de bocal de ar (400) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6 para uma caldeira de leito fluidizado (100), - um feixe de ar (600), o feixe de ar (600) sendo configurado para suprir ar pelo menos ao dito duto de alimentação de ar (430), - o feixe de ar (600) compreendendo paredes (620) e pelo menos um tubo do trocador de calor (610), - o tubo do trocador de calor (610) sendo provido na dita parede (620), ou sobre ela, e - a parede (620) sendo arranjada em contato com material grosseiro quando a caldeira de leito fluidizado (100) está em operação, em que: o tubo do trocador de calor (610) é configurado para resfriar o feixe de ar (600) e recuperar calor do material grosseiro.
8. Viga de uma grelha (210) de acordo com a reivindicação 7, para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizada pelo fato de que: - pelo menos parte da dita superfície (450) é termicamente isolada do tubo do trocador de calor (610), em que: a temperatura da dita superfície (450) é arranjada para ser alta independente do tubo do trocador de calor (610), quando a caldeira de leito fluidizado (100) está em operação.
9. Viga de uma grelha (210) de acordo com a reivindicação 7 ou 8, para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizada pelo fato de que - a viga da grelha (210) tem uma forma do perfil estendendo-se em sua direção longitudinal, - os ditos bocais de ar (420) são arranjados no primeiro lado da dita viga da grelha (210), o primeiro lado definindo a direção da altura da viga da grelha (210), a direção da altura estendendo-se do segundo lado da viga da grelha (210), oposto ao primeiro lado, até o primeiro lado da viga da grelha (210), - a viga da grelha (210) tendo uma altura na dita direção da altura, e - a viga da grelha (210) tendo uma largura em uma direção perpendicular à dita direção da altura e perpendicular à dita direção longitudinal, - a altura sendo maior que a largura, em que: a capacidade de sustentação de carga da viga da grelha (210) é boa, e a superfície de contato da parede (620) do feixe de ar (600) com o material grosseiro é grande, em que o comprimento (L) da viga da grelha (210) pode ser arranjado grande sem prover estruturas de suporte separadas, e calor pode ser efetivamente recuperado do material grosseiro.
10. Grelha (200) para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizada pelo fato de que compreende: - um arranjo de bocal de ar (400) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6 para uma caldeira de leito fluidizado (100), ou - uma viga da grelha (210) como definida em qualquer uma das reivindicações 7 a 9 para uma caldeira de leito fluidizado (100).
11. Grelha (200), de acordo com a reivindicação 10, para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizadapelo fato de que compreende: - um primeiro arranjo de bocal de ar (400a) com diversos bocais de ar (420) espaçados uns dos outros na direção longitudinal do primeiro arranjo de bocal de ar (400a), e - um segundo arranjo de bocal de ar (400b) com diversos bocais de ar (420) espaçados uns dos outros na direção longitudinal do segundo arranjo de bocal de ar (400b), em cuja grelha (200): - o segundo arranjo de bocal de ar (400b) é espaçado do primeiro arranjo de bocal de ar (400a) em uma direção transversal à direção longitudinal, em que: - uma zona de remoção de cinzas (220) e/ou uma saída de material grosseiro (222) é deixada entre o primeiro e segundo arranjos de bocal de ar (400a, 400b), para remover material grosseiro da caldeira de leito fluidizado (100).
12. Grelha (200) de acordo com a reivindicação 11, para uma caldeira de leito fluidizado (100), caracterizadapelo fato de que: - a dita zona de remoção de cinzas (220) ou saída de material grosseiro (222) é limitada por uma parede (620, 640), uma direção da parede formando um ângulo não maior que 5 graus com a direção vertical, ou - a dita zona de remoção de cinzas (220) ou saída de material grosseiro (222) é limitada por uma parede (620, 640), uma direção da parede formando um ângulo de pelo menos 5 graus com a direção horizontal.
13. Caldeira de leito fluidizado (100), caracterizadapelo fato de que compreende: - um arranjo de bocal de ar (400) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6 para uma caldeira de leito fluidizado (100), - uma viga da grelha (210) como definida em qualquer uma das reivindicações 7 a 9 para uma caldeira de leito fluidizado (100), ou - uma grelha (200) como definida em qualquer uma das reivindicações 10 a 12 para uma caldeira de leito fluidizado (100).
14. Caldeira de leito fluidizado (100), caracterizadapelo fato de que compreende: - uma grelha (200) compreendendo diversas vigas da grelha (210) como definida em qualquer uma das reivindicações 7 a 9 para uma caldeira de leito fluidizado (100), as vigas da grelha compreendendo as ditas vigas de ar (600), - cu fkVcu xkicu fg ct *822+ Vgpfq woc fotoc fq rgtfil estendendo-se em sua direção longitudinal, - qu fkvqu bocais de ar (420) sendo arranjados no primeiro lado do dito feixe de ar (600), o primeiro lado definindo a direção da altura do feixe de ar (600), a direção da altura estendendo-se do segundo lado do feixe de ar (600), oposto ao primeiro lado, até o primeiro lado do feixe de ar (600), - c fktg>«q fc cnvwtc fgfípkpfq c fktg>«o fc nctiwtc. ewjc direção da largura é perpendicular à dita direção da altura e perpendicular à dita direção longitudinal do feixe de ar (600), em cuja grelha (200): - as vigas da grelha (210) são espaçadas umas das outras na dita direção da largura, em que: - uma zona de remoção de cinzas (220) é deixada entre duas vigas da grelha (210); a caldeira de leito fluidizado (100) compreendendo: - um duto ou um funil (310) para coletar material grosseiro; em cuja caldeira de leito fluidizado (100): - pelo menos parte do material grosseiro no leito fluidizado é configurada para fluir ao longo da dita superfície (450) do arranjo de bocal de ar (400) da caldeira de leito fluidizado (100), por meio da dita zona de remoção de cinzas (220) para o dito duto ou funil (310) para coletar cinzas; em que pelo menos parte do dito bocal de ar (420) ou o dito tubo de alimentação de ar (410) é protegida com a dita superfície (450), pelo menos parte da dita superfície (450) é termicamente isolada do dito bocal de ar (420) e/ou o dito tubo de alimentação de ar (410), em que a solidificação de sólidos fundidos na dita superfície (450) é reduzida, e o tubo do trocador de calor (610) da dita viga da grelha (20) é configurado para resfriar a viga da grelha (210) e recuperar calor do material grosseiro que passa através da dita zona de remoção de cinzas (220).
15. Método para remover material grosseiro de uma caldeira de leito fluidizado (100), - a caldeira de leito fluidizado (100) compreendendo: - wo bocal de ar (420), - wo Vwdq fg cnkogpVa>«q fg at *632+. - woc grelha (200), e - woa zqpa fg tgoq>«q fg cinzas (220) ou uma saída de material grosseiro (222); o método caracterizado pelo fato de que compreende: - suprir ar por um bocal de ar (420) no forno (106) da caldeira de leito fluidizado, e - remover material grosseiro da caldeira de leito fluidizado (100) através da zona de remoção de cinzas (200) ou da saída de material grosseiro (222), distinguido por: - guiar o material grosseiro ao longo de uma superfície (450) para a dita zona de remoção de cinzas (220) ou saída de material grosseiro (222), pelo menos parte da superfície (450) sendo termicamente isolada de pelo menos um dos seguintes: o bocal de ar (420) e o tubo de alimentação de ar (410), e - proteger pelo menos parte do bocal de ar (420) e/ou do tubo de alimentação de ar (410) por meio da dita superfície (450).
16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende: - suprir ar pelo bocal de ar (420) no forno (06) da caldeira de leito fluidizado (100) em uma direção (810) da dita zona de remoção de cinzas (220) ou saída de material grosseiro (222).
17. Método de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que: - a temperatura da dita superfície (450) é maior que a temperatura do dito bocal de ar (420).
18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que: - o dito bocal de ar (420) é usado para suprir ar de combustão na caldeira de leito fluidizado (100), e - pelo menos parte da superfície (450) é arranjada pelo menos parcialmente acima do dito bocal de ar (420).
BR112015010818A 2012-11-13 2013-11-07 Arranjo de bocal de ar, viga de uma grelha, grelha para uma caldeira de leito fluidizado, caldeira de leito fluidizado, e, método para remover material grosseiro de uma caldeira de leito fluidizado BR112015010818B8 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20126187 2012-11-13
FI20126187A FI126745B (fi) 2012-11-13 2012-11-13 Leijukattilan ilmasuutinjärjestely, leijukattilan arinapalkki, leijukattilan arina ja leijukattila sekä menetelmä karkean materiaalin poistamiseksi leijukattilasta
PCT/FI2013/051049 WO2014076365A1 (en) 2012-11-13 2013-11-07 Air nozzle arrangement in a fluidized bed boiler, grate for a fluidized bed boiler, and a fluidized bed boiler

Publications (3)

Publication Number Publication Date
BR112015010818A2 BR112015010818A2 (pt) 2017-07-11
BR112015010818B1 true BR112015010818B1 (pt) 2021-03-09
BR112015010818B8 BR112015010818B8 (pt) 2022-09-13

Family

ID=49779934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112015010818A BR112015010818B8 (pt) 2012-11-13 2013-11-07 Arranjo de bocal de ar, viga de uma grelha, grelha para uma caldeira de leito fluidizado, caldeira de leito fluidizado, e, método para remover material grosseiro de uma caldeira de leito fluidizado

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9976739B2 (pt)
EP (1) EP2920516B1 (pt)
BR (1) BR112015010818B8 (pt)
CA (1) CA2890312C (pt)
ES (1) ES2719718T3 (pt)
FI (1) FI126745B (pt)
PT (1) PT2920516T (pt)
WO (1) WO2014076365A1 (pt)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI126745B (fi) 2012-11-13 2017-04-28 Valmet Technologies Oy Leijukattilan ilmasuutinjärjestely, leijukattilan arinapalkki, leijukattilan arina ja leijukattila sekä menetelmä karkean materiaalin poistamiseksi leijukattilasta
WO2017175040A1 (en) * 2016-04-08 2017-10-12 Thermax Limited A nozzle for a circulating fluidized bed (cfb) boiler

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0028458B1 (en) * 1979-10-03 1985-04-03 Sandfire (Proprietary) Limited Fluidised-bed boilers
WO1986004833A1 (en) * 1985-02-22 1986-08-28 Brian Harding Sparge pipe assembly for fluidised bed
US4854854A (en) 1987-05-07 1989-08-08 Abb Stal Ab Fluidized bed fuel-fired power plant
US5425331A (en) * 1994-06-13 1995-06-20 Foster Wheeler Energy Corporation Circulating fluidized bed reactor for low grade fuels
FI102563B1 (fi) * 1996-04-15 1998-12-31 Kvaerner Pulping Oy Leijukattilan arinarakenne
DE19644244A1 (de) * 1996-10-24 1998-04-30 Henkel Kgaa Wirbelbettapparat und Verfahren zum Betreiben des Apparates
BE1014366A3 (fr) 2001-09-10 2003-09-02 Magotteaux Int Injecteur de fluide pour la formation et le maintien d'un lit fluidise.
FI124032B1 (fi) * 2006-04-20 2014-02-14 Metso Power Oy Leijukattila ja sen arinaelementti
US8714094B2 (en) * 2008-07-25 2014-05-06 Alstom Technology Ltd Fuel fluidizing nozzle assembly
FI126745B (fi) 2012-11-13 2017-04-28 Valmet Technologies Oy Leijukattilan ilmasuutinjärjestely, leijukattilan arinapalkki, leijukattilan arina ja leijukattila sekä menetelmä karkean materiaalin poistamiseksi leijukattilasta

Also Published As

Publication number Publication date
CA2890312A1 (en) 2014-05-22
EP2920516B1 (en) 2019-02-06
ES2719718T3 (es) 2019-07-12
BR112015010818A2 (pt) 2017-07-11
CA2890312C (en) 2021-12-14
BR112015010818B8 (pt) 2022-09-13
PT2920516T (pt) 2019-05-21
US20150316255A1 (en) 2015-11-05
EP2920516A1 (en) 2015-09-23
FI20126187A (fi) 2014-05-14
US9976739B2 (en) 2018-05-22
WO2014076365A1 (en) 2014-05-22
FI126745B (fi) 2017-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140352634A1 (en) Method and Apparatus for Improved Firing of Biomass and Other Solid Fuels for Steam Production and Gasification
CA2740254C (en) A circulating fluidized bed boiler
ES2884109T3 (es) Caldera de lecho fluidizado circulante con un intercambiador de calor de sello de bucle
ES2240408T5 (es) Sistema de combustion de lecho fluidizado circulante incluyendo una camara intercambiadora de calor entre una seccion de separacion y una seccion de horno.
CA2300188C (en) Grate construction of a fluidized bed boiler
BR112015010818B1 (pt) arranjo de bocal de ar, viga de uma grelha, grelha para uma caldeira de leito fluidizado, caldeira de leito fluidizado, e, método para remover material grosseiro de uma caldeira de leito fluidizado
CN111492176B (zh) 具有返料热交换器的循环流化床锅炉
SE501831C2 (sv) Anordning vid förbränningsugns eldstads snedrost
JPS63232836A (ja) 渦動層過程のための気体状媒体を導入するための装置
JP2799513B2 (ja) 燃焼室
FI102563B (fi) Leijukattilan arinarakenne
CA2585610C (en) A fluidized bed boiler and a grate element for the same
EP0492398B1 (en) Boiler and a supported heat transfer bank arranged thereto
RU2762036C1 (ru) Решетка из воздухонагнетательных штанг для подачи воздуха в камеру сгорания, предназначенная для использования в реакторе с псевдоожиженным слоем, и реактор с псевдоожиженным слоем
CZ304210B6 (cs) Chlazené trubky, uspořádáné pro vytvoření odlučovačů částic nárazového typu
KR101816326B1 (ko) 순환 유동층 보일러용 바닥재 배출장치 및 이를 포함하는 순환 유동층 보일러
JPH07318285A (ja) 仕切板の断熱構造およびこれを利用した熱交換器、流動焼却炉
SU1296819A1 (ru) Дымоотвод щий тракт двухванной сталеплавильной печи
JPH0285602A (ja) U字型燃焼火炉

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 07/11/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B09W Correction of the decision to grant [chapter 9.1.4 patent gazette]

Free format text: RETIFICACAO DO DEFERIMENTO NOTIFICADO NA RPI 2611 DE 19/01/2021.

B16C Correction of notification of the grant [chapter 16.3 patent gazette]

Free format text: REF. RPI 2618 DE 09/03/2021 QUANTO AO QUADRO REIVINDICATORIO.

B09W Correction of the decision to grant [chapter 9.1.4 patent gazette]

Free format text: RETIFICACAO DO DEFERIMENTO NOTIFICADO NA RPI 2611 DE 19/01/2021.