CS207191B1 - Boiler with heat exchanging surfaces on superposed fluidized layers - Google Patents
Boiler with heat exchanging surfaces on superposed fluidized layers Download PDFInfo
- Publication number
- CS207191B1 CS207191B1 CS74080A CS74080A CS207191B1 CS 207191 B1 CS207191 B1 CS 207191B1 CS 74080 A CS74080 A CS 74080A CS 74080 A CS74080 A CS 74080A CS 207191 B1 CS207191 B1 CS 207191B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- flue gas
- fluidized bed
- boiler
- heat transfer
- upper fluidized
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Description
ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 ) POPIS VYNALEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ 207191 (11) (Bl) (22) Přihlášeno 04 02 80(21) (PV 740-80) i (51) Int. Cl.3 F 22 B 15/00 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY ... JI A. i*."""—. «,' 1 (40) Zveřejněno 15 09 80 (45) Vydáno Ól 07 84 1 (75)~ :CZECHOSLOVAK SOCIALISTICREPUBLIC (19) DESCRIPTION FIXED TO COPYRIGHT 207191 (11) (Bl) (22) Registered 04 02 80 (21) (PV 740-80) i (51) Int. Cl.3 F 22 B 15/00 OFFICE AND DISCOVERY OFFICE ... JI A. i *. "" "-.«, '1 (40) Published 15 09 80 (45) Published Ól 07 84 1 (75) ~:
Autor vynálezu VILIMEC LADISLAV ing., OSTRAVA, BERÁNEK JAROSLAV doc. ing. ' CSc.. PRAIIA aAuthor of the invention VILIMEC LADISLAV ing., OSTRAVA, BERÁNEK JAROSLAV doc. ing. 'CSc .. PRAIIA a
’ DOBROZEMSKÝ JAROSLAV doc. ing., ROŽNOV POD RADHOŠTĚM (54) Kotel s teplosměnnými plochami ve fluidních vrstvách uspořádaných nadsebou'DOBROZEMSKÝ JAROSLAV doc. ing., ROŽNOV POD RADHOŠTĚM (54) Boiler with heat transfer surfaces in fluidized layers arranged by superstructure
Vynález se týká kotle s fluidním jednostupňo-vým ohništěm a s teplosměnnými plochami vefluidných vrstvách, které jsou uspořádány nadsebou v prostoru před klasickými spalinovýmiteplosměnnými plochami.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluidized bed single-stage furnace and to heat-exchange surfaces in fluffy layers arranged above the surface in front of conventional flue gas exchange surfaces.
Kotle parní či horkovodní s fluidním jednostup-ňovým ohništěm mají vychlazovací fluidní vrstvu,v níž probíhá spalování paliva. Další teplosměnnéplochy jsou již ve spalinách nad fluidní vrstvouv ohništi. Jsou to tedy klasické teplosměnné plochyprovedené ze svazků paralelních svislých nebovodorovných trubek. Vzhledem k tomu, že sdílenítepla z fluidní vrstvy do teplosměnné plochyprobíhá s několikanásobně větší intensitou nežlisdílení tepla z proudících spalin, je teplosměnnáplocha ve fluidní vrstvě několikrát menší přistejném tepelném výkonu než plocha ve spali-nách. Při spalování méně kvalitního paliva, např.s velkým obsahem popelovin nebo vody, je množ-ství tepla odvedené teplosměnnou plochou z fluid-ní vrstvy poměrně malé. Většina tepla se předáváve spalinách do klasicky uspořádaných ploch.U těchto kotlů se využívá možnosti spálit nekvalitnípalivo ve fluidní vrstvě, ale výhody intensifikacesdílení tepla se využívá jen částečně. Nevýhodou jevšak to, že kotle jsou stále ještě poměrně velké,s velkou hmotností teplosměnných ploch. U někte- rých kotlů se spalováním ve fluidní vrstvě jsou nadspodním fluidním ohništěm provedena ve stejnémtělese kotle další fluidní ohniště o menší ploše.Spaliny ze všech takto uspořádaných ohnišť jsouodváděny společným kanálem. Tento kotel mámenší půdorysnou plochu, větší výšku a možnostiintensifikace sdílení tepla se využívá stejně jakov předchozím případě jen částečně. Spalinámvystupujícím z jednotlivých fluidních ohnišť seodebírá teplo opět v klasických spalinových teplo-směnných plochách.Steam or hot water boilers with single-stage fluidized bed fire have a cooling fluid bed in which fuel is burned. Other heat transfer surfaces are already in the flue gas above the fluidized bed in the hearth. They are therefore classic heat transfer surfaces made of bundles of parallel vertical or horizontal tubes. Since the heat exchange from the fluidized bed to the heat transfer surface is several times greater than the heat distribution from the flowing flue gas, the heat exchange surface in the fluidized bed is several times less uniform in heat than that in the flue gas. When combusting less quality fuel, e.g., with high ash or water content, the amount of heat dissipated by the fluidized bed heat transfer surface is relatively small. Most of the heat is passed through the flue gas to the classically arranged surfaces. In these boilers, the possibility of burning low-quality fuel in the fluidized bed is utilized, but the benefits of intensification of heat transfer are only partially used. However, the disadvantage is that the boilers are still relatively large, with a high heat transfer surface weight. In some fluidized bed boilers, another fluidized bed with a smaller surface area is provided in the same boiler body at the bottom of the fluidized bed. This boiler has a smaller footprint, greater height, and the possibility of intensifying heat sharing is only partially used in the previous case. The heat coming out of the individual fluidized-bed fires takes away heat again in the classical flue-gas heat exchange areas.
Rozdělení výrobního tepla mezi plochy v ohništi(spalovací fluidní vrstva) a mezi teplosměnnéplochy ve spalinách je důležité nejen v případěspalování samotných nekvalitních paliv, ale zejmé-na při požadavku spalovat v témže ohništi palivav rozsahu od nekvalitních, tzv. nebilančních paliv,až po kvalitní paliva s vysokou výhřevností.The distribution of the production heat between the areas in the fireplace (combustion fluid bed) and between the heat exchange surfaces in the flue gas is important not only in the case of the combustion of low-quality fuels themselves, but in particular in the requirement to burn fuels of the range from low-quality, so-called non-fuels to high-quality fuels with high calorific value.
Pokud je při spalování uvedených paliv požado-ván i široký regulační rozsah kotle, je rozdělenítepla v kotli a zejména pak průběh teplotnícharakteristiky jednotlivých ploch mimořádně dů-ležité. Protože teplota vystupujících spalin zespalovací fluidní vrstvy je poměrně nízká(800 ~ 900 °C) a s výkonem kotle se nemění(např. odsiřování pomocí vápence dávkovaného dofluidní vrstvy) nebo se mění jen málo, nepřipadáprakticky v úvahu sdílení tepla sáláním, ale převáž- 207191 2 207191 ně se jedná o sdílení tepla konvekcí, tedy s výraz-nou souvislostí se změnou výkonu ohniště. Přinízké teplotě spalin vystupujících z ohniště a vyš-ších teplotách a tlacích pracovního media (páry) jevelikost teplosměnných ploch ve spalinách výrazněovlivněna právě velikostí konvekčního součinitelepřestupu tepla ze spalin do plochy.If a wide control range of the boiler is required in the combustion of these fuels, the distribution of the heat in the boiler and in particular the temperature characteristic of the individual areas is extremely important. Since the temperature of the exiting flue gas of the fluidized bed is relatively low (800 ~ 900 ° C) and does not change with the boiler output (eg, desulphurization with limestone dosed dofluid layer), it is not practically possible to radiate radiation, but 207191 2. 207191 these are convection heat transfer, ie with a significant connection with the change in the output of the fireplace. The low temperature of the flue gases exiting the fireplace and the higher temperatures and pressures of the working medium (steam) is greatly influenced by the size of the heat transfer surfaces in the flue gas by the convection coefficient of the heat transfer from the flue gas to the surface.
Uvedené nedostatky odstraňuje kotel s teplo-směnnými plochami ve fluidních vrstvách uspořá-daných nad sebou podle vynálezu, jehož podstatouje to, že horní fluidní vrstva s horní teplosměnnouplochou je vytvořena v celém průřezu spalinvystupujících ze spalovací fluidní vrstvy do hornífluidní vrstvy. Přívod spalinové směsi je provedenjen do spalovací fluidní vrstvy. Dále je podstatou vynálezu to, že horní fluidnívrstva s horní teplosměnnou plochou je rozdělenana nejméně dvě části ve spalinových kanálech.Prostor pod horní fluidní vrstvou je stejně jakoprostor nad horní fluidní vrstvou společný provšechny části horní fluidní vrstvy.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the heat exchange surface boiler in fluidized layers arranged one above the other according to which the upper fluidized bed with the upper heat exchange surface is formed over the entire cross-section of the combustion gases exiting the fluidized bed into the upper fluidized bed. The flue gas mixture is supplied to the fluidized bed. It is a further object of the invention that the upper fluidized bed with the upper heat transfer surface is divided by at least two portions in the flue ducts. The space below the upper fluidized bed is likewise the same as the space above the upper fluidized bed all the upper fluidized bed portions.
Rovněž je podstatou vynálezu to, že horní fluidní.vrstva s horní teplosměnnou plochou je rozdělenána nejméně dvě části ve spalinových tazích. Prostor pod horní fluidní vrstvou je pro všechny spalinov^é jtahy společný a prostor nad horní fluidní vrstveni!zůstává rozdělen na jednotlivé spalinové tahy pocelé délce spalinové teplosměnné plochy.It is also an object of the invention that the upper fluidized bed with the upper heat transfer surface is divided by at least two portions in the flue gas ducts. The space under the upper fluidized bed is common to all the flue gases and the space above the upper fluidized bed remains divided into individual flue gas ducts over the entire length of the flue gas heat exchange surface.
Podstata vynálezu je také v tom, že horní fluidnívrstva s horní teplosměnnou plochou je rozdělena ina nejméně jednu část v příslušném spalinovém itahu a nejméně jednu část v příslušném spalinovémkanálu. Prostor pod horní fluidní vrstvou je provšechny spalinové tahy, případně spalinové kanályspolečný a prostor nad horní fluidní vrstvou jevzájemně propojen v libovolném místě spalino- ivých teplosměnných ploch. 5It is also an object of the invention that the upper fluidized bed with the upper heat transfer surface is divided at least one portion in the respective exhaust gas and at least one portion in the respective flue gas channel. The space under the upper fluidized bed is all flue gas ducts, eventually the flue gas ducts, and the space above the upper fluidized bed is interconnected at any point in the heat exchanger surfaces. 5
Také je podstatou vynálezu to, že v prostoru pod ;horní fluidní vrstvou je umístěna vysokoteplotníteplosměnná plocha. Výhodou kotle podle vynálezu je, že využíváintensifikace sdílení tepla v horní fluidní vrstvě,takže teplosměnná plocha je menší. Dále se v horrtífluidní vrstvě zachytí část jemné frakce, která jevynášená ze spalovací fluidní vrstvy, čímž se úlétpopílku z kotle sníží. Výhodou rovněž je, že ploššíteplotní charakteristika teplosměnné plochy v hor-ní fluidní vrstvě příznivě ovlivní celkovou teplotnícharakteristiku kotle a tím i jeho regulační rozsah.Dále je výhodou to, že rozdělení horní fluidnívrstvy na více částí umožní jednodušší konstrukcifluidního roštu této vrstvy i pro kotle velkýchvýkonů a také to, že pomocí regulačních klapekumístěných na výstupu z každého spalinového tahunebo kanálu je možno měnit tepelný výkon teplo-směnných ploch.It is also an object of the present invention to provide a high temperature exchange surface in the upper fluidized bed. An advantage of the boiler according to the invention is that it utilizes the intensification of heat transfer in the upper fluidized bed so that the heat transfer surface is smaller. In addition, a portion of the fine fraction that is removed from the fluidized bed is trapped in the fluidized bed, thereby reducing the fly ash from the boiler. It is also advantageous that the flatter temperature characteristic of the heat transfer surface in the upper fluidized bed will favorably influence the overall temperature characteristics of the boiler and hence its control range. It is furthermore advantageous that the distribution of the upper fluidized bed to several parts will enable a simpler construction of the layer of this layer also for boilers of high power and also that the heat output of the heat exchange surfaces can be varied by means of regulating devices at the outlet of each flue gas duct or channel.
Kotel podle vynálezu je v příkladném provedeníznázorněn na přiloženém výkresu, kde na obr. 1 jekotel se dvěma fluidními vrstvami a spalinovýmiteplosměnnými plochami v neděleném tahu kotle,na obr. 2 je znázorněna druhá fluidní vrstva kotlerozdělena na dvě části, přičemž teplosměnné plo- chy ve spalinách jsou společné a na obr. 3 jeznázorněna rozdělená druhá fluidní vrstva společ-ně s teplosměnnými plochami ve spalinách. Na obr.4 je znázorněna druhá fluidní vrstva s částí společ-ných teplosměnných ploch a na obr. 5 vysokotep-lotní teplosměnná plocha v prostoru mezi fluidnímivrstvami.In the exemplary embodiment, the boiler according to the invention is shown in the accompanying drawing, wherein in FIG. 1 the boiler with two fluidized layers and the flue gas-exchange surfaces in a non-divided boiler thrust, FIG. 2 shows a second fluidized bed divided into two parts, the heat transfer surfaces in the flue gas the common second fluidized bed together with the heat transfer surfaces in the flue gas are common and shown in FIG. FIG. 4 shows a second fluidized bed with a portion of the common heat transfer surfaces and FIG. 5 shows a high temperature heat transfer surface in the space between the fluidized layers.
Podle příkladnéhq provedení (obr. 1) sestávákotel ze stěn 1, v jejichž spodní části je umístěnaspalovací fluidní vrstva 2 s přívody 3 palivové směsia vychlazovací teplosměnnou plochou 4. Nadspalovací fluidní vrstvou 2 je umístěna horní fluidnívrstva 5 s horní teplosměnnou plochou 6. Hornífluidní vrstva 5 není na straně spalin rozdělena navíce části a v prostoru nad ní jsou provedenyspalinové teplosměnné plochy 7. Nad těmito je vestěně 1 kotle proveden výstup 8 spalin z kotle. V jiném příkladném provedení podle obr. 2, jei kotel v prostoru horní fluidní vrstvy 5 rozdělen na dva spalinové kanály 9. V každém z nich je! umístěna část horní fluidní vrstvy 5 s horní teplo- směnnou plochou 6. V dalším příkladném provedení podle obr. 3 jekotel od prostoru horní fluidní vrstvy 5 až po výstup8 spalin z kotle rozdělen na dva spalinové tahy 10.V každém z nich je umístěna část horní fluidnívrstvy 5 s horní teplosměnnou plochou 6 a dálespalinové teplosměnné plochy 7. V příkladném provedení podle obr. 4 je kotel odprostoru horní fluidní vrstvy 5 rozdělen na spalino-vý kanál 9 s části horní fluidní vrstvy 5 s horníteplosměnnou plochou 6 a části spalinové teplo-; směnné plochy 7. Další část spalinové teplosměnnéi· plochy 7 je pak společná pro spaliny vystupující ze spalinového kanálu 9 i spalinového tahu 10. V alternativním provedení může být ve spalino-ί vém kanálu 9 nad horní fluidní vrstvou 5 umístěna rovněž i část spalinové teplosměnné plochy 7.j V alternativních provedeních podle obr. 2, 3, 4 může být kotel rozdělen na větší počet spalino-vých kanálů 9 a spalinových tahů 10 v různékombinaci zapojení. V alternativních provedeních (obr. 1 až 4) můžebýt kotel opatřen kdekoliv v prostoru nad spalovacífluidní vrstvou 2, odběry spalin např. pro recirkula-ci, sušení apod., případně přívody spalin nebovzduchu, např. z recirkulace, sušení, odvzdušněníapod. · í V příkladném provedení podle obr. 5 je v prosto-ru pod horní fluidní vrstvou 5 umístěna vysokotep- Íotní teplosměnná plocha 11.According to an exemplary embodiment (FIG. 1), the boiler consists of walls 1, in the lower part of which is a fluidized bed 2 with fuel feeds 3 and a cooling heat transfer surface 4. The fluidized bed 2 is located in the upper fluidized bed 5 with the upper heat transfer surface 6. The upper fluidized bed 5 there is no additional part on the flue gas side and in the space above it flue gas heat exchanger surfaces 7 are made. In another exemplary embodiment of FIG. 2, the boiler in the space of the upper fluidized bed 5 is divided into two flue gas ducts 9. There is! a portion of the upper fluidized bed 5 with the upper heat exchange surface 6 is disposed. In a further exemplary embodiment according to FIG. 3, the boiler is divided into two flue gas ducts from the space of the upper fluidized bed 5 to the outlet 8 of the boiler. the fluidized bed 5 with the upper heat transfer surface 6 and the flue gas heat transfer surfaces 7. In the exemplary embodiment of FIG. 4, the boiler of the upper fluidized bed 5 is divided into a flue gas duct 9 with a portion of the upper fluidized bed 5 with an upper surface 6 and a flue gas portion; The other portion of the flue gas heat exchanger surface 7 is then common to the flue gas exiting the flue gas duct 9 and the flue gas duct 10. In an alternative embodiment, a portion of the flue gas heat exchanger surface may also be located above the upper fluidized bed 5 In the alternative embodiments of Figures 2, 3, 4, the boiler may be divided into a plurality of flue gas ducts 9 and flue gas ducts 10 in a different combination of wiring. In alternative embodiments (FIGS. 1 to 4), the boiler may be provided anywhere in the space above the combustion fluid 2, flue gas withdrawals, e.g., for recirculation, drying, etc., or flue gas or air inlets, e.g., recirculation, drying, venting, and the like. In the exemplary embodiment of FIG. 5, a high temperature heat transfer surface 11 is placed in the space below the upper fluidized bed 5.
Spaliny ze spalovací fluidní vrstvy 2 kotle (obr. 1)>roudí přes horní fluidní vrstvu 5, s horní teplo-měnnou plochou 6 do spalinových teplosměnnýchploch 7 a dále do výstupu 8 spalin z kotle. ' Horní fluidní vrstva 5 je vytvořena v celémprůřezu kotle v jednom spalinovém kanálu. Využí-vá se intensifikace sdílení tepla ve fluidní vrstvě,horní teplosměnná plocha 6 je menší (ve srovnáníp plochou v proudu spalin) a má příznivějšícharakteristiku při změně výkonu, protože tepelnývýkon této teplosměnné plochy 6 se mění převážněThe flue gas from the fluidized bed boiler 2 (FIG. 1) flows through the upper fluidized bed 5, with the upper heat transfer surface 6 into the flue gas heat exchangers 7 and further into the flue gas outlet 8 of the boiler. The upper fluidized bed 5 is formed in the entire section of the boiler in one flue gas duct. Intensification of the heat transfer in the fluidized bed is used, the upper heat transfer surface 6 being smaller (compared to the surface in the flue gas stream) and having a more favorable performance change performance since the heat output of the heat transfer surface 6 varies predominantly
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS74080A CS207191B1 (en) | 1980-02-04 | 1980-02-04 | Boiler with heat exchanging surfaces on superposed fluidized layers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS74080A CS207191B1 (en) | 1980-02-04 | 1980-02-04 | Boiler with heat exchanging surfaces on superposed fluidized layers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS207191B1 true CS207191B1 (en) | 1981-07-31 |
Family
ID=5340092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS74080A CS207191B1 (en) | 1980-02-04 | 1980-02-04 | Boiler with heat exchanging surfaces on superposed fluidized layers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS207191B1 (en) |
-
1980
- 1980-02-04 CS CS74080A patent/CS207191B1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0092622B1 (en) | Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor | |
EP2361148B1 (en) | A circulating fluidized bed boiler | |
JPH04227403A (en) | Fluidized-bed combustion apparatus and operating method thereof | |
ES2242238T3 (en) | BOILER. | |
JP6152984B2 (en) | Method for improving the operation of a circulating mass reactor and a circulating mass reactor | |
US5784975A (en) | Control scheme for large circulating fluid bed steam generators (CFB) | |
JP2002533643A (en) | Fossil fuel once-through boiler | |
US4465021A (en) | Steam generator with a main boiler and a fluidized bed furnace | |
JP5613228B2 (en) | Thermal power boiler | |
JP2002535587A (en) | Fossil fuel boiler | |
CS207191B1 (en) | Boiler with heat exchanging surfaces on superposed fluidized layers | |
AU662014B2 (en) | Method and device in the cooling of the circulating material in a fluidized-bed boiler | |
JP2004108274A (en) | Cogeneration system | |
CN212618218U (en) | Large-capacity circulating fluidized bed boiler | |
JP2972631B2 (en) | Fluidized bed boiler and heat exchange method thereof | |
Teir et al. | Thermal design of heat exchangers | |
JP2528711B2 (en) | Double bed fluidized bed boiler | |
JP2023552273A (en) | Circulating fluidized bed boiler | |
CN112032694A (en) | High-capacity circulating fluidized bed boiler | |
JPH0348406B2 (en) | ||
JPS60142106A (en) | Steam generator | |
CZ117198A3 (en) | Process and apparatus for controlling bed temperature of a boiler with bubbling through bed | |
JPH0517301U (en) | Fluidized bed boiler primary combustion air temperature controller | |
JPS61276605A (en) | Stoker boiler | |
JP2002147704A (en) | Structure of opening in boiler furnace wall |