CZ2007909A3

CZ2007909A3 - Circulating fluidized bed boiler for burning coal and biomass

Info

Publication number: CZ2007909A3
Application number: CZ20070909A
Authority: CZ
Inventors: Mikoda@Jirí
Original assignee: Mikoda@Jirí
Priority date: 2007-12-31
Filing date: 2007-12-31
Publication date: 2009-07-08

Abstract

Cirkulacní fluidní kotel na uhlí a biomasu má topenište (1), které je vymezeno z boku membránovými stenami (1.1), z cela membránovou stenou (1.3), zezadu membránovou stenou (1.2), shora presazeným stropem tvoreným membránovými stenami (1.2) a (1.3) propojenými trubkami (1.8), zespodu je topenište (1) vymezeno trubkovým propadovým roštem (2) propojeným s ventilátorem (11) primárního spalovacího vzduchu a recyklážích spalin, membránová stena (1.3) je pres sesyp nebo sesypy (1.10) propojena s dávkovacem nebo dávkovaci (14) uhlí a biomasy, sesyp nebo sesypy (1.10) jsou propojeny s prívodem sekundárního vzduchu nebo sekundárního vzduchu a recyklážních spalin, v topeništi (1) je obsažena sypaná vrstva kremicitého písku z rozmezí granulometrie 0,4 až 2 mm, v této vrstve je instalována trubková vestavba (3), která je demontovatelná a vyjímatelná z topenište (1), trasa spalin na zacátku vymezená trubkami (1.8) je tvorena systémem konvekcních výmeníku fluidního cirkulacního kotle na uhlí a biomasu, chladicem (8) spalin s pneumatickými vodními tryskami (8.2), cyklonem nebo cyklony (16), tkaninovým filtrem nebo tkaninovými filtry (21) a kourovým ventilátorem (26), teplota spalin na vstupu do spalinového kanálu presazeného stropu topenište (1) je minimálne 700 .degree.C.The coal and biomass circulating fluidized bed boiler has a furnace (1), which is defined from the side by membrane walls (1.1), from a cell through a membrane wall (1.3), by a membrane wall (1.2), from above a ceiling formed by membrane walls (1.2) and ( 1.3) connected pipes (1.8), the furnace (1) is delimited from below by a tubular sink grate (2) connected to the primary combustion air ventilator (11) and the recycle flue gas, the membrane wall (1.3) is connected to the dosing device via the backfill or backfill (1.10) or a coal and biomass metering unit (14), a backfill or backfill (1.10) are connected to the secondary air or secondary air supply and the recycle flue gas, the firebox (1) contains a loose layer of siliceous sand from 0.4 to 2 mm granulometry this layer is fitted with a tube assembly (3), which is removable and removable from the furnace (1), the flue gas route at the beginning defined by the tubes (1.8) is formed by a convection system fluid exchanger of coal and biomass circulating boiler, flue gas cooler (8) with pneumatic water jets (8.2), cyclone or cyclones (16), fabric filter or fabric filters (21) and smoke fan (26), flue gas temperature at the flue gas channel of the offset furnace (1) ceiling is at least 700 degC.

Description

Cirkulační fluidní kotel na uhlí a biomasuCirculating fluidized bed boiler for coal and biomass

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká řešení teplárenských kotlů na pevná paliva s individuálními tepelnými výkony cirkulačních fluidních kotlů na uhlí a biomasu 3 MW až 16 MW. To je výkonová oblast, která byla při spalování uhlí drive zajišťována dnes ekologicky neakceptovatelnými roštovými kotli.The present invention relates to a solution of solid fuel heating boilers with individual heat outputs of circulating fluidized bed boilers of coal and biomass of 3 MW to 16 MW. This is the output area that was used to drive the coal coal in the environmentally unacceptable grate boilers.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Zajištění ekologicky akceptovatelných teplárenských kotlů ve výkonové řadě kotlů o tepelných výkonech 3 až 20 MW se podařilo řešením, které je předmětem českých patentů č, 283 457 a Č. 294 451. Řešení spočívá v sérii následujících opatření roštové topeniště se nahradí fluidním topeništěm se spalovací fluidní oxidační vrstvou křemičitého písku o granulometrii 1 až 1,6 mm, což je křemičitý písek filtrů pitné vody fluidačním médiem je směs spalovacího vzduchu a recyklážích spalin je vyřazen cyklonový odlučovač spalin a před tkaninový filtr je instalován vertikální přímý vodní chladič spalin s nástřikem vody pneumatickými vodními tryskamiThe provision of ecologically acceptable heating boilers in the output range of boilers with heat outputs of 3 to 20 MW was achieved by a solution which is the subject of Czech patents 283 283 and 294 451. The solution consists of a series of following measures an oxidation layer of quartz sand with a granulometry of 1 to 1.6 mm, which is quartz sand of drinking water filters, the fluidizing medium is a mixture of combustion air and flue gas recyclers, a cyclone flue gas separator is discarded and a vertical direct water flue gas cooler jets

Toto řešení je dlouhodobě úspěšně ověřeno pro celé spektrum hnědých a černých uhlí, dřevní štěpku a depatogenízované kaly z čistíren odpadních vod. Při přestavbě stávajících roštových kotlů na kotle fluidní se jednalo o investičně optimální řešení ekologizace roštového kotle.This solution has long been successfully verified for the whole spectrum of brown and hard coal, wood chips and depatogenised sludge from waste water treatment plants. The conversion of existing grate boilers to fluidized bed boilers was an optimal investment solution for the greening of the grate boiler.

V současné době již není aktuálním problémem ekologizace stávajících roštových kotlů, ale realizace kotlů nových. Zde je nutné optimalizovat konstrukční řešení topeniště fluidního kotle a jeho konvekČmch výměníků intenzifikovat systém tepelných výměníků kotlů využitím potenciálu tepelné vestavby instalované do spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku minimalizovat spotřebu vápence CaCOj k zachycování oxidu siřičitého SO2At present, it is no longer a current problem of greening existing grate boilers, but the realization of new boilers. Here, it is necessary to optimize the design of the fluidized bed boiler and its convectors to intensify the boiler heat exchanger system by utilizing the potential of the thermal installation installed in the combustible fluidized bed of silica sand to minimize the consumption of CaCO3 to capture SO2

Problém je nutno řešit zcela novým pojetím teplárenského kotle na pevná paliva vycházejícím z chemicko-inženýrského rozboru teplárenského kotle jako fluidního spalovacího a desulfatačního reaktoru s vícestupňovou desulfatací spalin s návazným systémem intenzifíkovaných tepelných výměníků.The problem must be solved by a completely new concept of a solid-fuel boiler based on a chemical-engineering analysis of a heat-boiler as a fluidized-bed and desulphation reactor with multi-stage flue-gas desulphation with a system of intensified heat exchangers.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výsledkem chemicko - inženýrského rozboru fluidního spalovacího a desulfatacního reaktoru se spalovací fluidní oxidační vrstvou křemičitého písku je řešení cirkulačního fluidního kotle na uhlí a bíomasu, jehož topeniště je vymezeno z boků membránovými stěnami, z čela membránovou stěnou, zezadu membránovou stěnou, shora přesazeným stropem tvořeným membránovými stěnami propojenými trubkami, zespodu je topeniště vymezeno trubkovým propadovým roštem propojeným s ventilátorem primárního spalovacího vzduchu a recykiážích spalin, membránová stěna je přes sesyp nebo sesypy propojena s dávkovačem nebo dávkovači uhlí a biomasy, sesyp nebo sesypy jsou propojeny s přívodem sekundárního vzduchu nebo sekundárního vzduchu a recyklážích spalin, topeniště obsahuje sypanou vrstvu křemičitého písku z rozmezí granulometrie 0,4 až 2 mm, v této vrstvě je instalována trubková vestavba, která je demontovatelná a vyjímatelná z topeniště, trasa spalin na začátku vymezená trubkami propojujícími membránové stěny přesazeného stropuje propojena přes systém konvekčních výměníků cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu s vodním chladičem spalin a následně s cyklonem nebo cyklony, trubkové membránové stěny jsou částečně nebo zcela vyzděny žáruvzdornou vyzdívkou. Trubková vestavba je realizována z feritické chromové žáruvzdorné oceli. Trubková vestavba je realizována jako svazek smyček trubek upevněných k nosné přírubě nebo nosným přírubám demontovatelně spojeným s topeništěm. V systému konvekčních výměníků cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu je instalován konvekční výměník svolnou cirkulací vody, v němž trubky tvarované ohyby do trubkových smyček propojují rozvodné trubky s bubnem. Výpusť odpadů spalovacího procesu z cyklonu nebo cyklonů je spojena s výtlačným potrubím ventilátoru sekundárního spalovacího vzduchu nebo sekundárního spalovacího vzduchu a recyklážích spalin ústícím do sesypu nebo sesypů. Topeniště je po celé délce a po celé výšce rozděleno zcela nebo částečně vyzděnou mem• 9 · 9 « ·The result of the chemical engineering analysis of a fluidized bed combustion and desulphation reactor with a fluidized bed of silica sand is a solution of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass. the walls are connected by pipes, from the bottom the furnace is defined by a tubular grate connected to the primary combustion air fan and flue gas recycling, the membrane wall is connected to a coal and biomass feeder or feeders through the sewer or sewers, the sewer or sewers are connected to the secondary air or secondary air the combustion chamber contains a loose layer of quartz sand from the range of 0.4 to 2 mm granulometry, in this layer is installed a tubular built-in, which is removable and removable From the furnace, the flue gas path initially delimited by the pipes connecting the diaphragm walls of the offset ceiling is connected via a convectional heat exchanger system of a circulating fluidized bed coal and biomass boiler to a water flue gas cooler followed by a cyclone or cyclones. Tubular installation is made of ferritic chrome heat resistant steel. The pipe installation is realized as a bundle of pipe loops fixed to the supporting flange or supporting flanges removably connected to the furnace. In the convection heat exchanger system of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass, a convective heat exchanger is installed by free circulation of water, in which the tubes formed by bends into pipe loops connect the distribution pipes with the drum. The discharge of the combustion process waste from the cyclone or cyclones is connected to the discharge line of the secondary combustion air or secondary combustion air blower and of the flue gas recyclables leading to the waste or the waste. The firebox is divided along the entire length and the whole height by a fully or partially bricked wall • 9 · 9 «·

99999999

99 99 9999 99 99

9 ·· • * · * · · e · 99 «9 ··· ·*« ···· bránovou stěnou na dvě paralelní samostatná topeniště. Vodní chladič spalin je osazen jednou nebo více pneumatickými vodními tryskami.9 ··· 99 · 9 ··· · * «···· Gateway to two parallel separate fireplaces. The water flue gas cooler is fitted with one or more pneumatic water jets.

Výše uvedené řešení cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu je založeno na laboratorních a poloprovozních poznatcích získaných při výzkumu systému a při jejich dlouhodobém ověření na provozních jednotkách s tepelnými výkony 3 MW a 5 MW jak v parním, tak v horkovodním provedení fluidního kotle se spalovací fluidní oxidační vrstvou křemičitého písku.The above-mentioned solution of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass is based on laboratory and pilot plant knowledge gained during the research of the system and during their long-term verification on operating units with thermal outputs of 3 MW and 5 MW in both steam and hot water an oxidation layer of silica sand.

A/ Částice paliva, která leží na fluidním roštu, není schopná fluidovat, pokud pracovní rychlost fluidačního média proudícího fluidním reaktorem je menší než prahová rychlost fluidace této částice paliva. Ta se při této rychlosti fluidačního média dostane do vznosu v celém objemu fluidní vrstvy, a to nezávisle na teplotě systému, jestliže je do fluidního reaktoru nasypán inertní sypký materiál, pro nějž platí, že < měrná hmota částice paliva je menší než měrná hmota inertní fluidní vrstvy při prahu fluidace měrná hmota částice paliva je větší než měrná hmota expandované inertní fluidní vrstvyA / The particle of fuel lying on the fluid grate is not able to fluidize if the working speed of the fluidizing medium flowing through the fluidized bed reactor is less than the fluidization threshold of the fuel particle. At this velocity of the fluidizing medium, it will float across the entire volume of the fluidized bed, irrespective of the temperature of the system, when an inert bulk material is poured into the fluidized bed, for which the specific gravity of the fuel particle is less than the specific gravity of the inert fluid. In the fluidization threshold, the specific gravity of the fuel particle is greater than that of the expanded inert fluidized bed

Při poloprovozním výzkumu spalovacího procesu bylo zjištěno, že při spalování kusového uhlí je optimální granulometrie křemičitého písku jako inertního materiálu fluidní vrstvy 1 až 1,6 mm při spalování dřevní štěpky je optimální granulometrie křemičitého písku jako inertního materiálu fluidní vrstvy 0,6 až 0,9 mm při spalování směsi uhlí a biomasy a při spalováni uhlí s vysokým podílem prachových částic je optimální granulometrie křemičitého písku jako inertního materiálu fluidní vrstvy 0,4 až 2 mmIn a pilot plant research of the combustion process, it has been found that the granulometry of quartz sand as an inert material of the fluidized bed is 1 to 1.6 mm for the combustion of lump coal and the granulometry of quartz sand as an inert material of the fluidized bed is 0.6 to 0.9 mm in the combustion of coal-biomass mixture and in the combustion of coal with a high proportion of dust particles, the optimum granulometry of silica sand as an inert material of the fluidized bed is 0.4 to 2 mm

Zásadní výhodou tohoto uspořádání fluidního kotle je, že velikost dávkovaného kusového uhlí nebo biomasy je limitována volbou dávkovačů paliva do cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu. V poloprovozním spalovacím reaktoru o průměru 200 mm byla po vložení do reaktoru úspěšně spálena uhelná částice o průměru 100 mm.An essential advantage of this fluidized bed boiler arrangement is that the size of the lump coal or biomass feed is limited by the choice of fuel feeders to the circulating fluidized bed coal and biomass boiler. In a pilot plant combustion reactor with a diameter of 200 mm, after insertion into the reactor, a 100 mm diameter coal particle was successfully burned.

» ♦ • ·»♦ • ·

B/ Hybnost hrubozmných částic křemičitého pískuje tak vysoká, že křemičitý písek oddrcuje z povrchu hořícího paliva vyhořelou popelovou vrstvu veškeré popeloviny opouštějí fluidní topeniště jako úletová frakce ve spalinách při spalování uhlí se jedná o kinetické hoření uhlíku C na oxid uhličitý CO2; je to systém, v němž je dosaženo maximálně dostupné rychlosti spalování tím, že jsou eliminovány difusní odpory průchodu kyslíku vyhořelou popelovou vrstvou; rychlost hoření uhlíku na oxid uhličitý CO2 je určena kinetikou oxidace uhlíku C na oxid uhelnatý CO a závisí pouze na teplotě spalovacího procesu a velikosti částic uhlí pokud dochází k desulfataci uhelných spalin uhlí vápencem, částice zkalcino váného a částečně nasulfatovaného vápence opouštějí topeniště jako oddrcené prachové částice CaO/CaSO4 společně se spalinamiB / The momentum of the coarse silica sand particles is so high that the quartz sand crushes the burnt ash layer from the surface of the burning fuel. All ash leaves the fluidized furnace as a fraction in the flue gas during combustion of coal is a kinetic combustion of carbon C to carbon dioxide; it is a system in which the maximum available combustion rate is achieved by eliminating the diffuse resistance of oxygen flow through the burnt ash layer; the rate of combustion of carbon to carbon dioxide is determined by the kinetics of carbon oxidation C to carbon monoxide CO and depends only on the temperature of the combustion process and the particle size of the coal when the coal flue gas is desulfated by limestone; the calcified and partially sulphated limestone particles leave the furnace as pulverized dust CaO / CaSO4 together with flue gas

V tomto systému fluidního spalování odpadá trasa žhavých popelovin z fluidního topeniště a entalpie odpadů spalovacího procesuje využívána konvekčními výměníky.In this fluidized-bed combustion system, the hot ash route is removed from the fluidized bed furnace, and the enthalpy of the combustion process waste is utilized by convection heat exchangers.

C/ Důsledkem tohoto vícefázového fluidního systému je výrazná nehomogennost spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku a uhelných částic a částic CaO/CaSCU po výšce fluidního topeniště. Při použití standardního složení inertu jako 150mm sypané výšky křemičitého písku o granulometrii 1 až 1,6 mm, lOOmm sypané výšky křemičitého písku o granulometrii 0,6 až 0,9 mm a je-li spalováno simé uhlí o granulometrii 10 až 20 mm o výhřevnosti 17,6 MJ/kg s přívodem vápence o granulometrii 0,5 až 1 mm, je klidová výška spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku doplněná a výšku vrstvy spalovaného uhlí a částic CaO/CaSO4 v topeništi 320 až 350 mm a vzniká následující fluidní systém homogenní spalovací fluidní oxidační vrstva křemičitého písku s částicemi uhlí a CaO/CaSO4 o stabilizovaném jen mírně se vlnícím povrchu o výšce 800 až 900 mm, v této vrstvě dochází k maximálnímu přenosu hybnosti, hmoty a tepla a tato je optimálním prostorem pro instalaci tepelné vestavby; její optické sledování umožněné konstrukcí shora otevřené poloprovozní jednotky prokázalo, že je velice podobná sopečné lávě s hladkým mírně se vlnícím povrchem ···· silně expandovaná spalovací fluidní oxidační vrstva křemičitého písku s částicemi uhlí a CaO/CaSCL s intenzivními turbulencemi o výšce dosahující od trubkového propadového roštu 2 200 až 2 300 mm; její výška je přesně indikována ukončením abraze membránových stěn topeniště z kotlářské uhlíkové oceli; ve výšce 900 mm nad trubkovým propadovým roštem topeniště byl za dvě topné sezóny úbytek tloušťky membránové stěny 1,4 mm, ve výšce 2 300 mm byl úbytek tloušťky membránové stěny nulový; do této části spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku je optimální z boku přivádět palivo šnekovým dávkovačem bez osového hřídele, který svým téměř 100% plněním palivem tlakově odděluje topeniště a provozní zásobník paliva; takto je možné dávkovat palivo do části topeniště, kde je přetlak, aniž by došlo k jeho vznícení v provozním zásobníku paliva mrak fluidujících částic tvořený zejména prachovými podíly uhlí a částicemi CaO/CaSO4 dosahující do výšky přibližně 3 500 mm; výška a složení této části fluidní vrstvy byla zjištěna při nevhodné konstrukci výsky topeniště fluidního kotle; strop topeniště byl při rekonstrukci topeniště snížen z 5 000 mm na přibližně 2 800 mm; fluidní kotel při spalování uhlí přestal plnit emisní limity čistoty spalin v oxidu uhelnatém CO a oxidu siřičitém SO₂; v popílku zachyceném v tkaninovém filtru výrazně vzrostl obsah částic s vysokým nedopalem uhlíku a vysokým obsahem nezreagovaného CaOC / As a result of this multiphase fluid system, there is a significant inhomogeneity of the combustion fluidized-bed oxidation layer of silica sand and coal and CaO / CaSCU particles over the height of the fluidized bed. When using a standard inert composition as 150mm of bulk sand of 1 to 1.6 mm granulometry, 100mm of bulk sand of 0.6 to 0.9 mm and sand of 10 to 20 mm granulometry coal with calorific value 17.6 MJ / kg with a limestone feed of 0.5 to 1 mm granulometry, the resting height of the combustion fluidized bed of silica sand is supplemented and the height of the layer of combusted coal and CaO / CaSO4 particles in the furnace is 320 to 350 mm. a combustion fluidized bed of silica sand with coal particles and CaO / CaSO4 with a stabilized only slightly waving surface of 800 to 900 mm height, providing maximum momentum, mass and heat transfer, and this is the optimum space for the installation of a thermal installation; its optical observation made possible by the construction of the above-opened pilot plant unit has proved to be very similar to volcanic lava with a smooth, slightly undulating surface ···· sink grate 2,200 to 2,300 mm; its height is precisely indicated by the end of the abrasion of the diaphragm walls of the boiler furnace of carbon steel; at a height of 900 mm above the furnace pipe sink grate, the diaphragm wall thickness drop was 1.4 mm in two heating seasons and the diaphragm wall thickness drop was zero at 2300 mm; to this part of the combustion fluidized-bed silica sand it is optimal to supply the fuel from the side by means of a screw feeder without an axle shaft which, by its almost 100% fuel filling, separates the furnace and the fuel reservoir by pressure; in this way it is possible to feed the fuel to the part of the furnace where there is an overpressure without igniting it in the fuel service tank, a cloud of fluidizing particles consisting mainly of coal dust and CaO / CaSO4 particles reaching a height of approximately 3500 mm; the height and composition of this part of the fluidized bed was found in an inappropriate design of the occurrence of a fluidized bed boiler; the furnace ceiling was reduced from 5,000 mm to about 2,800 mm when the furnace was refurbished; during the combustion of coal, the fluidized-bed boiler ceased to meet the emission limits of the purity of the flue gases in carbon monoxide CO and sulfur dioxide SO ₂ ; in the fly ash trapped in the fabric filter, the content of particles with a high butt of carbon and a high content of unreacted CaO increased significantly

Dlouhodobý provoz teplárenských fluidních kotlů se spalovací fluidní oxidační vrstvou křemičitého písku prokázal následující specifika spalovacího a desulfatačního procesu, která se stala chemicko - inženýrským základem řešení cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu.The long-term operation of CHP fluidized bed boilers with a fluidized bed of silica sand has demonstrated the following specifics of the combustion and desulphation process, which has become the chemical-engineering basis for the solution of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass.

A/ Při bočním přívodu uhlí do spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku vzniká i přes celkovou oxidační atmosféru systému silně proměnlivý profil koncentrace kyslíku O₂ v topeništi, minimální obsah O₂ je pod dávkovači uhlí v oblasti bouřlivého vývoje prchavé hořlaviny. Přímým důsledkem je relativně vysoká produkce oxidu uhelnatého CO v této oblasti topeniště. Představa spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku jako ideálně míchaného reaktoru je v případě fluidního spalování z hlediska rovnoměrnosti obsahu O₂ po délce topeniště přílišným zjednodušením problematiky.A / A side feed of coal into the combustion fluidized bed of silica sand produces a highly variable O ₂ concentration profile in the furnace despite the overall oxidizing atmosphere of the system, with a minimum O ₂ content below the coal feeders in the area of turbulent evolution of volatile combustible. The direct consequence is the relatively high production of CO in this area of the furnace. The idea of the combustion fluidized oxidation layer of silica sand as a stirred tank reactor in the case of fluidized bed combustion in terms of uniformity of content of O ₂ over the length of the furnace oversimplification problems.

B/ Spalování uhlí je z hlediska kinetiky reakcí I. řádu vůči kyslíku O2 stím, že řídící chemickou reakcí je oxidace uhlíku na CO. Rychlost oxidace CO na CO2 je pokládána za natolik vysokou, že doba oxidace CO na CO2 tvoří zanedbatelnou část doby hoření paliva. Provozní výsledky prokázaly, že tato představa řídících dějů spalovací reakce platí až od teploty 700 °C, pod touto teplotou je rychlost oxidace CO na CO2 tak pomalá, že promísení spalin při obsahu O2 ve spalinách 10 % nevede k dokončení oxidace CO na CO2. Řešením problému je vytvoření směšovacího prostoru v topeništi nad spalovací fluidní oxidační vrstvou křemičitého písku s teplotou udržovanou regulací přívodu sekundárního vzduchu nad 700 °C, žádoucí obsah O2 ve spalinách je 7,5 až 8 %.B / Coal combustion is, in terms of the kinetics of first order reactions to O2, by the control chemical reaction being the oxidation of carbon to CO. The rate of CO to CO 2 oxidation is considered to be so high that the CO to CO 2 oxidation time forms a negligible part of the fuel burn time. Operational results have shown that this notion of combustion reaction control processes is valid only from 700 ° C, below this temperature the rate of CO to CO 2 oxidation is so slow that mixing the flue gas at an O2 content of 10% does not lead to CO oxidation. The solution to the problem is to create a mixing space in the furnace above the combustion fluidized bed of silica sand with a temperature maintained by the regulation of the secondary air supply above 700 ° C;

C/ Zachycování oxidu siřičitého SO2 oxidem vápenatým CaO je zcela odlišné, vznikají - li částice CaO dehydratací hydroxidu vápenatého Ca(OH)2 při teplotách 350 až 450 °C nebo kalcinaci uhličitanu vápenatého CaCOj při teplotách 800 až 850 °C.C / CaO capture of SO2 is quite different when CaO particles are formed by dehydration of Ca (OH) 2 at 350 to 450 ° C or by calcination of CaCO3 at 800 to 850 ° C.

Při laboratorních testech s pevnou vrstvou hydroxidu vápenatého Ca(OH)2 bylo zjištěno, že rovnovážná koncentrace systému SOa/CaO při vzniku CaO z Ca(OH)2 představuje přibližně 94% konverzi CaO na CaSO₄ a nezávisí na kvalitě vápence, z něhož byl Ca(OH)2 vyroben; k 90% zachycování SO2 by teoreticky stačilo přivádět Ca(OH)2 s molámím poměrem Ca/S 0,85 tyto výsledky v rozsahu teplot 750 až 850 °C jsou jen minimálně závislé na teplotěIn laboratory tests with a solid calcium hydroxide (Ca) OH 2 layer, the equilibrium concentration of the SOa / CaO system to produce CaO from Ca (OH) 2 was approximately 94% of the conversion of CaO to CaSO ₄ and independent of the limestone quality Ca (OH) 2 produced; to 90% SO2 capture would theoretically suffice to supply Ca (OH) 2 with a molar ratio of Ca / S of 0.85. these results in the temperature range of 750 to 850 ° C are only minimally

Při laboratorních testech vápence na shodném laboratorním reaktoru a poloprovozních testech bylo zjištěno, že rovnovážná koncentrace systému SO₂/CaO je 25 až 45 %; jde o důsledek přítomnosti oxidu uhličitého CO2 pří vzniku krystalů CaSO₄, které při souběžné kalcinaci vápence a jeho sulfataci mají 4 až 6x větší velikost než krystaly CaSO₄ vznikající při sulfataci dehydratovaného Ca(OH)2; krystaly CaSO₄ucpou na povrchu CaO částice její póry, které se vytvořily uvolněním oxidu uhličitého CO2 při kalcinaci vápence; sulfatace se zastavuje na povrchu CaO částice, protože ucpané póry znemožňují sulfataci uvnitř CaO částice; laboratorní testy prokázaly, že rovnovážná sulfatace vápencové částice je výrazně závislá na struktuře CaCO: částice, a tedy na lokalitě její těžby poloprovozní testování spalovací fluidní oxidační vrstvy, kde inertem byl vápenec a nikoliv křemičitý písek, při kterém bylo spalováno simé uhlí, prokázalo zásadní vliv teploty procesu na rychlost kalcinace vápence a následně na jeho sulfataci; při 790 °C doba zkalcinování 1 až 2mm částic vápence na úroveň 95 % vzniku CaO byla 105 min; při 815 °C byla tato doba 40 min, při 850 °C byla tato doba 30 min poloprovozní testy spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku prokázaly jako optimální teplotu desulfatace spalin teploty 820 až 840 °C ve spalinách nad směsí CaSCň a oxidu křemičitého SO2 byl již od 940 °C indikován disociační tlak SO2; to znamená, že nad teplotou 940 °C nemůže z CaO a SO2 vzniknout CaSO4 a že od této teploty se CaSO4 rozkládá na CaO a SO2; oxid křemičitý SiO je základní složkou popelovin provozní zkoušky desulfatace spalin na 5MW fluidním kotli se spalovací fluidní oxidační vrstvou křemičitého písku prokázaly podstatně nižší konverzi CaO částice na CaSO4, než která byla při laboratorních testech; navíc tyto provozní zkoušky prokázaly, že dosažená sulfatace CaO jen minimálně závisí na lokalitě těžby vápence; reálná sulfatace CaO částice, která při laboratorních testech vykazovala konverzi na CaSO4 44 %, byla 20 až 25 %; při poloprovozních zkouškách byla sledována doba zdržení uhlí v topeništi; tato doba je stanovitelná jako podíl hmoty uhlí v topeništi dělený rychlosti přívodu hmoty uhlí do topeniště; takto stanovená doba hoření uhlí o velikosti částic do 40 mm je 20 až 25 minutIn the limestone laboratory tests on the same laboratory reactor and pilot plant tests, the equilibrium concentration of the SO ₂ / CaO system was found to be 25-45%; this is due to the presence of carbon dioxide in the formation of CaSO ₄ crystals, which are 4 to 6 times the size of CaSO ₄ crystals produced during dehydrated Ca (OH) 2 sulphation during concomitant calcination and sulphation; CaSO ₄ crystals clog particles on the surface of CaO with its pores, which are formed by releasing carbon dioxide CO 2 when calcining limestone; sulfation stops on the surface of the CaO particle because clogged pores prevent sulfation within the CaO particle; laboratory tests have shown that the equilibrium sulfation of a limestone particle is strongly dependent on the structure of the CaCO: the particle, and hence its mining location, pilot testing of the combustion fluidized bed oxidation layer where inert was limestone and not quartz sand the temperature of the process to the rate of calcination of the limestone and subsequently to its sulphation; at 790 ° C the calcination time of 1 to 2mm limestone particles to 95% CaO formation was 105 min; at 815 ° C this time was 40 min. at 850 ° C this time 30 min. pilot tests of the combustion fluidized bed of silica sand proved to be optimal temperature of flue gas desulfation temperature of 820 to 840 ° C in flue gases above the mixture of CaSCn and silica SO2 from 940 ° C SO2 dissociation pressure indicated; that is, above 940 ° C CaO and SO 2 cannot be formed from CaO and SO 2, and from that temperature CaSO 4 decomposes into CaO and SO 2; SiO 2 is an essential component of the ashes of the flue gas desulfatation process test on a 5 MW fluidized bed boiler with a fluidized bed of silica sand having a significantly lower conversion of the CaO particle to CaSO 4 than in laboratory tests; moreover, these field tests have shown that the achieved CaO sulfation is only minimally dependent on the limestone mining location; the actual sulphation of the CaO particle, which showed a 44% conversion to CaSO4 in laboratory tests, was 20-25%; during the pilot tests the residence time of coal in the furnace was monitored; this time is determined as the fraction of the coal mass in the furnace divided by the rate of supply of the coal mass to the furnace; the combustion time of coal having a particle size of up to 40 mm thus determined is 20 to 25 minutes

Z naměřených údajů vyplývá, že doba zdržení CaO/CaSO4 částice v topeništi je určena rychlostí oddrcování této Částice na velikost úletové frakce spalin z relativně shodného obsahu CaO ve všech granulometrických frakcích odpadů spalovacího procesu na poloprovozní jednotce se spalovací fluidní oxidační vrstvou křemičitého písku vyplývá, že doba zdržení v topeništi je pro uhelné částice o velikosti 10 až 40 mm a vápencové částice o velikosti 0,5 až 1 mm velice blízkáThe measured data show that the residence time of the CaO / CaSO4 particle in the furnace is determined by the rate of crushing of this particle to the size of the flue gas fraction from a relatively equal CaO content in all granulometric fractions of combustion process on a pilot plant with a fluidized-bed silica. the residence time in the furnace is very close to coal particles of 10 to 40 mm and limestone particles of 0.5 to 1 mm

zjištěná doba zdržení CaO/CaSO4 částic v topeništi je kiatší než doba úplného zkalcinování CaCOj částice na CaO a je určujícím parametrem konverze CaO/CaSOj částicethe observed residence time of CaO / CaSO4 particles in the furnace is shorter than the time of complete calcination of CaCOj particle to CaO and is a decisive parameter of the CaO / CaSOj particle conversion

Při srovnání stupně konverze CaO na CaSO4 částice vzniklé z Ca(0H)2 a z CaCCh je nutno konstatovat, že nižší rovnovážná i provozně dosažitelná sulfatace CaO částice vzniklé z vápence je systémovým problémem fluidní spalovací techniky a prakticky není ovlivnitelná technickým řešením fluidního spalovacího reaktoru. Jde o neočekávatelný a zásadní poznatek, že při zachycování SO2 vápencem platí, že sulfatace CaO částice ve fluidním spalovacím reaktoru není řízena kinetikou procesu ani není řízena difusními odpory trasy SO2 v CaO částici, ale podmínkami kalcinace vápence a jeho oddrcování v topeništi.When comparing the degree of conversion of CaO to CaSO4 particles formed from Ca (OH) 2 and CaCCh, it should be noted that lower equilibrium and operationally achievable sulfation of CaO particles formed from limestone is a systemic problem of fluidized bed combustion technology and practically not influenced by the fluidized bed reactor. It is an unexpected and fundamental finding that when capturing SO2 by limestone, the sulphation of the CaO particle in the fluidized bed reactor is not controlled by the process kinetics nor controlled by the diffusion resistances of the SO2 pathway in the CaO particle but by limestone calcination and crushing in the furnace.

Zásadním poznatkem výše uvedeného výzkumu je, že k dosažení 80% zachycení SO2 je nutno dávkovat CaCOj pro simé hnědé uhlí s molámím poměrem vápna a síry Ca/S 3 až 4, což představuje hmotově 15 až 20 % hmoty uhlí. Proces je nezbytně nutné intenzifikovat.A key finding of the above research is that to achieve 80% SO2 capture, CaCO3 must be dosed for simé brown coal having a molar ratio of lime to sulfur of Ca / S of 3 to 4, representing 15 to 20% by weight of the coal mass. The process must be intensified.

Výsledky dosažené vdesulfataci spalin na provozních cirkulačních fluidních kotlích s popelovou redukční fluidní spalovací vrstvou a žárovými cyklony jsou obdobně neuspokojivé. K 90% zachycení SO2 je nutno dávkovat do topeniště vápenec s molámím poměrem Ca/S přibližně 3, přičemž závislost zachycení SO2 na teplotě redukční popelové vrstvy je analogická jako u spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku.Similarly, the results obtained in the flue gas desulfatization on process circulating fluidized bed boilers with an ash reducing fluidized bed combustion and hot cyclones are unsatisfactory. Limestone with a Ca / S molar ratio of approximately 3 must be fed to the 90% SO2 capture, and the dependence of the SO2 capture on the temperature of the reducing ash layer is analogous to that of the combustion fluidized-bed silica sand.

Do popelových oxidačních i redukčních vrstev jsou obvykle dávkovány uhelné částice nadrcené na velikost do 10 mm. Je zřejmé, že hybnost těchto částic, a tedy jejich oddrcovací efekt je poněkud nižší než u částic křemičitého písku o granulometrii 1 až 1,6 mm. Pozitivní efekt na snížení spotřeby vápence je ale velice malý. Za teoreticky zcela zásadní poznatek lze označit poznání, že ani oxidační atmosféra fluidní spalovací vrstvy, ani redukční atmosféra fluidní spalovací vrstvy nemají žádný významný vliv na desulfataci spalin, přitom v redukční fluidní vrstvě sulfatace CaO částice probíhá tak, že nejdříve vzniká sirník vápenatý CaS, který až v oxidační atmosféře druhého stupně topeniště přechází na CaSO₄. Jako spalovací fluidní oxidační vrstvy jsou označovány spalovací fluidní vrstvy, do nichž je ve fluidačním médiu přiváděn do roštu fluidního topeniště dostatek kyslíku, který je potřebný pro úplnou oxidaci C na CO2. Jako spalovací fluidní redukční vrstvy jsou označovány spalovací fluidní vrstvy, do nichž je ve fluidačním médiu přiváděno do roštu fluidního topeniště méně kyslíku, než je zapotřebí k úplné oxidaci uhlíku na CO2, Doplňkový kyslík se přivádí do topeniště nad spalovací fluidní redukční vrstvu.Coal particles crushed to a size of up to 10 mm are usually fed into the ash oxidation and reduction layers. Obviously, the momentum of these particles and therefore their crushing effect is somewhat lower than that of silica sand particles having a particle size of 1 to 1.6 mm. However, the positive effect on limestone consumption reduction is very small. The theoretical knowledge is that the oxidizing atmosphere of the fluidized bed and the reducing atmosphere of the fluidized bed have no significant effect on the desulfation of the flue gas, while in the reducing fluidized bed the sulphation of the CaO particle proceeds in such a way that it is converted to CaSO ₄ in the oxidizing atmosphere of the second stage of the furnace. The combustion fluidized oxidation layers are combustion fluidized bed layers to which sufficient fluid is supplied to the fluidized bed furnace in the fluidizing medium to provide complete oxidation of C to CO2. Combustion fluid reduction layers are combustion fluid layers in which less oxygen is supplied to the fluidized bed furnace in the fluidizing medium than is required to completely oxidize carbon to CO2. Supplemental oxygen is supplied to the furnace above the fluidized bed combustion bed.

♦ ♦♦·♦♦ ♦♦ ·

V konfrontaci s těmito údaji je nutno konstatovat, že v mokré vypírce CaCCh za granulačním kotlem na uhlí dochází k 90% zachycení SO₂ při dávkování vápence s molámím poměrem Ca/S rovným 1,05. Vzniká CaSOi, který je využitelný ve stavebnictví..Confronted with these data, it should be noted that in the wet scrubber CaCCh downstream of the coal-fired granulation boiler, 90% of the SO ₂ capture occurs when the limestone is dosed with a molar Ca / S ratio of 1.05. CaSOi is formed, which can be used in construction ..

Z výše uvedených poznatků vyplývá, že řešením intenzifikace desulfatace spalin cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu je převod nezreagovaného CaO v částicích CaO/CaSC>4 ve spalinách nástřikem vody na částice Ca(OH)2/CaSO4 a jejich využití k další desulfataci spalin. Vzhledem k reaktivitě CaO z Ca(OH)₂ s SO₂ při teplotách nad 400 °C a přímé reaktivitě Ca(OH)₂ s SO₂ při teplotách pod 400°C lze intenzifikaci desulfatace provéstFrom the above findings it follows that the solution of intensification of flue gas desulphurisation of a circulating fluidized bed boiler to coal and biomass is to convert unreacted CaO in CaO / CaSC> 4 particles in flue gas by spraying water onto Ca (OH) 2 / CaSO4 particles. Due to the reactivity of CaO from Ca (OH) ₂ with SO ₂ at temperatures above 400 ° C and direct reactivity of Ca (OH) ₂ with SO ₂ at temperatures below 400 ° C, intensification of desulfation can be performed

4» zchlazením spalin do oblasti blízké rosnému bodu spalin, stupeň konverze Ca(OH)₂ na CaSO4 zásadním způsobem závisí na parciálním tlaku vody ve spalinách a stupni sycení spalin vodní parou recyklem částic CaO/CaSO4 po převedení na částice Ca(OH)₂/CaSO4 zpět do topeniště4 »by cooling the flue gas to an area close to the flue gas dew point, the degree of conversion of Ca (OH) ₂ to CaSO4 essentially depends on the partial pressure of the water in the flue gas and the degree of flue gas saturation by recycle CaO / CaSO4 particles after conversion to Ca (OH) ₂ / CaSO4 back to the furnace

Zásadním problémem je skutečnost, že po nástřiku vody do spalin se musí navlhlý popílek a částice Ca(OH)2/CaSO4 v trase spalin usušit, tak aby nedošlo k zalepení spalinové trasy a k porušení tkaninového filtru. Hnací silou sušení odpadů spalovacího procesu je rozdíl parciálního tlaku vodní páry na povrchu sušené částice a parciálního tlaku vodní páry ve spalinách. Podstatná část sušení probíhá v oblasti s rychlostí sušení řízenou rychlostí odparu vody. Nutnost snížit teplotu spalin za kotlem do úrovně 160 až 170 °C s ohledem na tepelnou účinnost kotle prodlužuje délku sušicí trasy u řešení podle čs, patentu č. 294 451 nad 10 m. Recyklem popelovin zpět do fluidního topeniště nároky na délku sušicí trasy dále rostou.The main problem is that after the water is injected into the flue gas, the moist ash and Ca (OH) 2 / CaSO4 particles in the flue gas path must be dried so that the flue gas path does not become clogged and the fabric filter is damaged. The driving force of drying the waste of the combustion process is the difference between the partial pressure of water vapor on the surface of the dried particle and the partial pressure of water vapor in the flue gas. A substantial part of the drying takes place in an area with a drying rate controlled by the rate of water evaporation. The need to reduce the flue gas temperature downstream of the boiler to the level of 160 to 170 ° C with regard to the thermal efficiency of the boiler extends the length of the drying path in the solution according to Czech Patent No. 294,451 above 10 m. .

Intenzifikace desulfatace spalin při přívodu vápence do topeniště vyžaduje urychlení odsušení vlhkosti odpadů spalovacího procesu instalací cyklonového odlučovače, kde oproti potrubní trase podstatně vzrůstá intenzita přenosu vlhkosti s ohledem na hydrodynamické podmínky v cyklonu oproti hydrodynamickým podmínkám v potrubní trase, důsledkem adiabatických podmínek sušení je pokles teploty spalinThe intensification of flue gas desulphurisation at the limestone supply to the furnace requires acceleration of the drying out of the waste gases of the combustion process by installing a cyclone separator, where the intensity of moisture transfer considerably increases relative to the pipeline hydrodynamic conditions compared to hydrodynamic conditions in the pipeline.

4» instalace recyklážní trasy popelovin do expandované části spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku s využitím vzniklého Ca(OH)₂ k další vysokoteplotní desulfataci spalin v topeništi4 »installation of the ash recycling route into the expanded part of the fluidized bed of silica sand using the generated Ca (OH) ₂ for further high-temperature desulfation of combustion products in the furnace

4* realizace nástřiku vody do spalin s intenzitou zajišťující teplotu spalin za tkaninovým filtrem blízkou teplotě rosného bodu spalin pro požadovanou koncentraci SO₂ ve spalinách4 * realization of water injection into the flue gas with intensity ensuring the flue gas temperature behind the fabric filter close to the flue gas dew point temperature for the required SO ₂ concentration in the flue gas

Při ověřování intenzifikace desulfatace uhelných spalin na fluidním kotli 5 MW se spalovací fluidní oxidační vrstvou křemičitého písku byla zjištěna konverze CaO/CaSOí částice v úrovni 41,6 %. Teplota spalin za tkaninovým filtrem byla 102 °C. K 80% zachycení SO₂stačí dávkovat vápenec o granulometrii 0,5 až 1 mm s molámím poměrem Ca/S rovným 1,92. Takto se podařilo dosáhnout nezbytného snížení spotřeby vápence.During the verification of intensification of coal flue gas desulphurisation on a 5 MW fluidized bed boiler with a fluidized bed of silica sand, a conversion of CaO / CaSOí particle of 41.6% was found. The flue gas temperature downstream of the fabric filter was 102 ° C. For 80% capture of SO _2, it is sufficient to add limestone with a granulometry of 0.5 to 1 mm with a molar Ca / S ratio of 1.92. In this way the necessary reduction of limestone consumption was achieved.

Intenzifikací desulfatace spalin na provozním fluidním kotli 5 MW se spalovací fluidní oxidační vrstvou křemičitého písku se podařilo snížit spotřebu vápence do úrovně, v jaké je dodáván u tzv. aditivovaných hnědých uhlí. Tato uhlí zajišťují dosažení emisního limitu SO₂2 500 mg/m³ při referenčních podmínkách zákona o ovzduší ČR č, 352/2002 Sb.(6 % O₂, NTP podmínky, suché spaliny.) Tento emisní limit platí pro roštové kotle ekologizované prvky fluidní techniky. Cirkulační fluidní kotel na uhlí a biomasu podle prezentovaného vynálezu při takovémto přidávání vápence k uhlí plní řádově přísnější limity čistoty spalin pro nové uhelné fluidní kotle s tepelným výkonem 5 až 50 MW, kdy je nutné buď 75% zachycení SO₂ ze spalin nebo snížení obsahu SO₂ ve spalinách na 800 mg/m³ za referenčních podmínek.By intensifying flue gas desulphurisation on a 5 MW operating fluidized bed boiler with a fluidized bed of silica sand, the limestone consumption was reduced to the level it is supplied with so-called additive brown coal. These coals ensure that the SO ₂ emission limit of 2,500 mg / m ³ is achieved under the reference conditions of the Czech Air Act No. 352/2002 Coll. (6% O ₂ , NTP conditions, dry flue gas). fluidní techniky. The coal and biomass circulating fluidized bed boiler according to the present invention, in such addition of limestone to coal, meets the much stricter flue gas purity limits for new coal fluidized bed boilers with a heat output of 5 to 50 MW, requiring either 75% SO ₂ capture from flue gas or SO ₂ in flue gas to 800 mg / m ³ under reference conditions.

Problémy se spotřebou vápence omezují využití fluidního spalování uhlí na teplárenství, kde instalace granulačního kotle s mokrou nebo semisuchou vápencovou vypírkou je investičně neúnosně nákladná. V teplárenství je cirkulační fluidní kotel na uhlí a biomasu investičně výhodný, protože k desulfataci spalin dochází bez instalování samostatné desulfatační stanice a nároky na stupeň zachycení SO₂ jsou v teplárenství podstatně nižší než v energetice s kotli s tepelnými výkony nad 50 MW.Problems with limestone consumption limit the use of fluidized bed coal combustion in the heating industry, where the installation of a granulation boiler with wet or semi-dry limestone scrubbing is expensive to invest. In the heating industry, a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass is an investment advantageous because flue gas desulfation occurs without the installation of a separate desulphation station and the requirements for SO ₂ capture are considerably lower in the heating industry than in power plants with boilers of over 50 MW.

D/ Při instalaci tepelné vestavby do spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku je součinitel přenosu tepla přibližně 280 W/m² °C a teoreticky je nezávislý na pracovní rychlosti fluidace. S ohledem na teplotní spád v topeništi je intenzita přenosu tepla na tepelné vestavbě instalované v homogenní části spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku řádově větší, než je intenzita přenosu tepla na konvekčních výměnících cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu. Navíc se jedná o transport tepla se 100% tepelnou účinností, kterým lze odvést až 48 % tepla, které je předáváno vznikající vodní páře nebo ohřívané teplé vodě. Zcela zásadním problémem je volba materiálu tepelné vestavby s ohledem na okysličující a simé prostředí v topeništi. Navíc je tepelná vestavba vystavena silné abrazi hrubozmnými částicemi křemičitého písku. Provozně bylo ověřeno použití austenítické chromniklové a feritické chromové žáruvzdorné oceli a uhlíkové kotlářské oceli. Zásadním poznatkem je výrazně odlišná životnost výše uvedených ocelí, žádná však nesplňuje nároky na životnost konvekčních výměníků parního či horkovodního kotle. Proto je nutno tepelnou vestavbu realizovat jako vyměnitelnou část cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu.D / When installing a thermal installation in a combustible fluidized bed of silica sand, the heat transfer coefficient is approximately 280 W / m ² ° C and is theoretically independent of the fluidization speed. With regard to the temperature gradient in the furnace, the heat transfer intensity on the thermal installation installed in the homogeneous part of the combustion fluidized bed of silica sand is of the order of magnitude greater than the heat transfer on convection exchangers of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass. In addition, it is a heat transfer with 100% thermal efficiency, which can dissipate up to 48% of the heat that is transmitted to the generated steam or heated hot water. A fundamental problem is the choice of the thermal installation material with regard to the oxidizing and simé environment in the furnace. In addition, the thermal installation is subjected to strong abrasion by coarse-grained silica sand particles. The use of austenitic chromium-nickel and ferritic chromium refractory steels and carbon boiler steels has been verified in operation. The fundamental finding is a significantly different service life of the above-mentioned steels, but none of them meets the requirements for the service life of convective heat exchangers of a steam or hot water boiler. Therefore, the thermal installation must be implemented as a replaceable part of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass.

Při použití tepelné vestavby při stejném průřezu fluidního a pasového roštu došlo k nárůstu tepelného výkonu kotlové jednotky o 25 %, třebaže vstupní teplota spalin do konvekčních výměníků v cirkulačním fluidním kotli na uhlí a biomasu je výrazně nižší než teplota spalin za pasovým roštem.The use of a thermal installation with the same cross-section of the fluidized bed and the grate resulted in a 25% increase in the heat output of the boiler unit, although the flue gas inlet temperature to the convection exchangers in the circulating fluidized bed boiler.

E/ Od teplárenského kotle je obvykle požadován regulační rozsah tepelných výkonů 40 % až 100 % maxima tepelného výkonu kotle. Fluidní kotel podle čs. patentu č. 283 457 tyto nároky splňuje, protože pracovní rychlost fluidace fluidačního média tvořeného primárním spalovacím vzduchem a recyklážními spalinami při použití granulometrie křemičitého písku 1 ažE / Heating boiler is usually required to control the thermal output range of 40% to 100% of the maximum boiler thermal output. Fluidized boiler according to MS. No. 283,457 satisfies these requirements because the fluidization working rate of the fluidizing medium formed by the primary combustion air and the recycled flue gas using silica sand granulometry 1 to 30

1,6 mm může být v rozsahu 0,45 až 0,95 Nm/s. Situace se zásadně mění při použití křemitého písku granulometrie 0,4 až 2 mm a instalaci tepelné vestavby v topeništi. Rozsah regulace tepelného výkonu kotle se snižuje na 70 až 100 % maxima tepelného výkonu kotle. Rozšíření regulačního rozsahu tepelného výkonu kotle je možné pouze sekcováním fluidního topeniště na samostatné reaktorové celky s tím, že podstatná část konvekčních výměníků a trasa spalin kotle je společná pro celý cirkulační fluidní kotel na uhlí a biomasu.1.6 mm can range from 0.45 to 0.95 Nm / s. The situation is fundamentally changed with the use of silica sand of 0.4 to 2 mm granulometry and the installation of a thermal installation in the furnace. The range of regulation of the boiler heat output is reduced to 70 to 100% of the maximum boiler heat output. The extension of the control range of the boiler heat output is only possible by cutting the fluidized bed furnace into separate reactor units, with a substantial part of the convection heat exchangers and the boiler flue gas path common to the entire circulating fluidized bed boiler for coal and biomass.

F/ Řízení tepelného výkonu cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu samozřejmě vy chází z požadavku na konstantní teplotu spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku.F / Control of the thermal output of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass is, of course, based on the requirement for a constant temperature of the combustion fluidized bed of silica sand.

Při změně požadavku na tepelný výkon dojde ke změně dávkování paliva a následně ke změně průtoku fluidačního média, což je systém řízení použitý již u prvních fluidních kotlů na uhlí. Při snížení pracovní rychlosti fluidace do úrovně 0,45 Nm/s je teplotní diference mezi teplotou spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku ve výšce 150 mm nad trubkovým propadovým roštem a teplotou ve výšce 300 mm nad trubkovým propadovým roštem přibližně 220 °C. Při pracovní rychlosti fluidace 0,8 Nm/s je tato teplotní diference 2 °C. S ohledem na nutnost horkého nájezdu sekcovaného topeniště bez použití pomocného startovacího paliva nesmí teplota klidové spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku jejím samovolným chlazením poklesnout pod 400 °C. S ohledem na klidovou výšku této vrstvy zhruba 320 mm musí být v topeništi o výšce přibližně 5 000 mm řídící teploměr insta lován ve výšce 200 až 300 mm nad trubkovým propadovým roštem topeniště. Dalšími • · · ♦ · · * · · * * ·· ··♦· ·· * hlavními řídícími okruhy cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu je řízení teploty ve směšovacím prostoru topeniště přívodem sekundárního vzduchu a řízení obsahu O2 ve spalinách změnou poměru primárního spalovacího vzduchu a recyklážích spalin na vstupu do trubkového propadového roštu topeniště.When the heat demand is changed, the fuel metering changes and the fluid flow rate changes, which is the control system used in the first fluidized bed coal boilers. When the working fluidization speed is reduced to a level of 0.45 Nm / s, the temperature difference between the temperature of the combustible fluidized bed of quartz sand at a height of 150 mm above the tubular bed and the temperature at 300 mm above the tubular bed is approximately 220 ° C. At a working fluidization rate of 0.8 Nm / s, this temperature difference is 2 ° C. In view of the need for a hot start of the chopped furnace without the use of auxiliary starting fuel, the temperature of the quiescent combustion fluidized bed of silica sand must not fall below 400 ° C by spontaneous cooling. In view of the resting height of this layer of approximately 320 mm, a control thermometer must be installed at a height of approximately 5 000 mm at a height of 200 to 300 mm above the furnace pipe grate. The other control circuits of the circulating fluidized bed boiler for coal and biomass are the temperature control in the furnace mixing chamber by the supply of secondary air and the control of the O2 content in the flue gas by changing the primary ratio. combustion air and flue gas recycling at the entrance to the furnace pipe sink grate.

G/ V parních a horkovodních kotlích je standardním konvekčním výměníkem svislý svazek velkoprůměrových trubek v trase volné cirkulace vody přes buben. Intenzita přenosu tepla mezi spalinami a tímto svazkem trubek je minimální. Zásadní výhodou tohoto uspořádání je, že intenzita cirkulace vody je úměrná tepelnému výkonu parního a horkovodního kotle. S ohledem na regulaci cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu je žádoucí tento výměníkový systém zachovat. Je však nutno intenzifikovat přenos tepla mezi spalinami a vodou vhodným tvarováním svazku trubek při minimalizaci tlakové ztráty na straně volné cirkulace vody.G / In steam and hot water boilers, the standard convection exchanger is a vertical bundle of large diameter pipes in the free water circulation path through the drum. The intensity of heat transfer between the flue gas and this tube bundle is minimal. A major advantage of this arrangement is that the water circulation intensity is proportional to the heat output of the steam and hot water boiler. With regard to the regulation of the circulating fluidized bed boiler for coal and biomass, it is desirable to maintain this exchanger system. However, it is necessary to intensify the heat transfer between the flue gas and the water by appropriately shaping the tube bundle while minimizing the pressure loss on the free water circulation side.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Technické řešení cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu je podrobněji znázorněno na obrázcích 1, 2 a 3. Obrázek 1 je strojně - technologické schéma cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu. Obrázek 2 je rez B - B cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu. Obrázek 3 je řez A - A cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu. V symbolice číselného označení obrázků samotná čísla označují aparáty cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu a čísla za tečkou označují jednotlivé části těchto aparátů.The technical solution of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass is shown in more detail in Figures 1, 2 and 3. Figure 1 is a mechanical engineering diagram of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass. Figure 2 is a section B - B of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass. Figure 3 is a section A - A of a circulating fluidized bed coal and biomass boiler. In the symbolism of the numerical designation of the figures, the numbers alone indicate the apparatuses of the circulating fluidized bed boiler for coal and biomass, and the numbers after the dot indicate the individual parts of these apparatuses.

Příklad provedení technického řešeníExample of technical solution

Cirkulační fluidní kotel na uhlí a biomasu produkuje energetickou páru pro souběžnou výrobu elektrické energie a teplárenské páry.A circulating fluidized bed boiler for coal and biomass produces energy steam for the simultaneous generation of electricity and heating steam.

Trasu paliva tvoří zastřešená skládka uhlí, zastřešený sklad dřevní štěpky, silo vápence, dávkovače jednotlivých paliv a zavážecí dopravník, který palivovou směs zaváží do dávkovače 14 paliva. Tento dávkovač 14 paliva je tvořen provozním zásobníkem 14.1 paliva a ···* · ί ·· '* • ····!.* • · · * · · · « · * · · · · ♦ ♦ • ·· · · toto·The fuel route consists of a covered coal dump, a covered wood chip store, limestone silo, individual fuel dispensers, and a feed conveyor that feeds the fuel mixture into the fuel dispenser 14. This fuel dispenser 14 is comprised of an operating fuel reservoir 14.1 and a fuel dispenser 14.1 and a fuel dispenser 14.1. this·

............ ·· * šnekovými dávkovači 14.2 bez osového hřídele, které palivo přivádějí přes sesypy 1.10 do topeniště L V sesypech 1.10 jsou instalovány skluzy paliva 1.11 a výkyvné klapky 1,12............. ·· * worm metering units 14.2 without axle shaft, which feed fuel through the chutes 1.10 to the furnace L In chutes 1.10, fuel slides 1.11 and swing flaps 1.12 are installed.

Fluidační médium tvořené primárním spalovacím vzduchem a recyklážními spalinami je do topeniště 1 přiváděno přes trubkový propadový rošt 2 ventilátorem 11 . Ve výtlačné trase ventilátoru 11 je i horák 12 a startovací spalovací komora 13 . V topeništi 1 je instalována trubková vestavba 3, která je demontovatelná a přes dno topeniště 1 vyjímatelná z topeništěThe fluidizing medium formed by the primary combustion air and the recycled flue gas is fed to the furnace 1 via a tubular grate 2 by a fan 11. In the discharge path of the fan 11 there is also a burner 12 and a starter combustion chamber 13. In the furnace 1 there is installed a tubular built-in 3, which is removable and removable from the furnace floor 1 from the furnace

1. V topeništi 1 jsou instalovány řídící termočlánky 28 a 29 . Termočlánek 28 je součástí okruhu řízení tepelného výkonu cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu. Termočlánek 29 je součástí okruhu řízení přívodu sekundárního vzduchu do topeniště L1. Control thermocouples 28 and 29 are installed in the furnace 1. The thermocouple 28 is part of a circuit for controlling the thermal output of a circulating fluidized bed boiler for biomass and coal. The thermocouple 29 is part of the secondary air control circuit for the furnace L

Spaliny, které opouštějí spalovací fluidní oxidační vrstvu křemičitého písku, procházejí přes trubky 1.8 do přehřívače páry 6, vařáku 5, ekonomizéru 7, vodního chladiče 8, cyklonů 16 a tkaninového filtru 21 a kouřovým ventilátorem 26 jsou odváděny do komína 27. V trase spalin je instalován automatický analyzátor 30 obsahu O₂ ve spalinách, který ovládá regulační klapku 31 v trase recyklu spalin.The flue gases that leave the combustion fluidized-bed silica sand pass through tubes 1.8 to the steam superheater 6, the digester 5, the economizer 7, the water cooler 8, the cyclones 16 and the fabric filter 21 and the smoke fan 26 are discharged into the chimney 27. an automatic O ₂ content analyzer 30 in the flue gas is installed, which controls the flap 31 in the flue gas recycle path.

Nucenou cirkulaci vroucí vody pres trubkovou vestavbu 3 zajišťuje vodní cirkulační čerpadloForcing the circulation of boiling water through the pipe 3 is ensured by a water circulation pump

10. Parovodní směs z trubkové vestavby 3 je zaváděna do bubnu 4. Na buben 4 je napojen i systém samovolné cirkulace vody přes vařák 5 a membránové stěny 1.1,1,2 a 1,3 topeniště 1. Přívod napájecí vody do ekonomizéru 7 zajišťuje napájecí čerpadlo 9.10. The steam mix from the pipe 3 is fed into the drum 4. The system 4 is also connected to the spontaneous water circulation system via the boiler 5 and the diaphragm walls 1.1, 1, 2 and 1 of the furnace 1. The feed water supply to the economizer 7 provides pump 9.

Trasa odpadů spalovacího procesuje v zásobníku 17 cyklonů 16 rozdělena na dva proudy. Recyklážní proud odpadů je dopravován trasou sekundárního vzduchu výtlaku ventilátoru 15 přes sesypy 1.10 do topeniště L Odpady spalovacího procesu jsou do výtlačné trasy ventilátoru 15 zaváděny přes turnikety 19 a 20. Nerecyklované odpady jsou šnekovým dopravníkem 18 dopravovány do zásobníku 23 pod tkaninovým filtrem 21, Do zásobníku 23 jsou šnekovým dopravníkem 22 přiváděny dále odpady spalovacího procesu, zachycené v tkaninovém filtru 21_. Odpady spalovacího procesu ze zásobníku 23 jsou přes turniket 24 dopravovány tlakovou pneudopravou 25 do centrálního zásobníku odpadů. Odtud jsou odváženy autocistemou k jejich stavebnímu využití.The waste stream of the combustion process in the cyclone stack 16 is divided into two streams. The waste recycling stream is conveyed through the fan exhaust air 15 through the chutes 1.10 to the furnace L. The waste of the combustion process is fed into the fan discharge path 15 through the turnstiles 19 and 20. The non-recycled waste is conveyed by a screw conveyor 18 to the container 23 under the fabric filter 21. 23, the wastes of the combustion process trapped in the fabric filter 21 are further supplied by the screw conveyor 22. The waste of the combustion process from the reservoir 23 is transported via the turnstile 24 by a pneumatic transport 25 to the central waste reservoir. From there they are transported by autocist for their construction use.

Topeniště 1 je vymezeno z boků membránovými stěnami 1,1, z čela membránovou stěnouThe furnace 1 is defined from the sides by the membrane walls 1,1, and from the front by the membrane wall

1.3 a zezadu membránovou stěnou 1.2. Po celé výšce je topeniště 1 vyzděno žáruvzdornou vyzdívkou 1.4. Vodní cirkulaci přes membránové stěny topeniště j. zajišťuje buben 4, zavodňovací trubky 5.1, podélné vodní trámce 1,5 a příčné vodní trámce 1.6. Cirkulaci vody přes zadní membránovou stěnu 1.2 umožňuje trubka 1.7 a trubky 1.8 , napojené přes trubku • *· ·· ·»·* ····· · * · · · · * » · · · • · · · · *·«··* ·· ·1.3 and from behind the membrane wall 1.2. The firebox 1 is lined with refractory lining 1.4. Water circulation through the diaphragm walls of the furnace 1 is provided by the drum 4, the irrigation pipes 5.1, the longitudinal water beams 1.5 and the transverse water beams 1.6. Water circulation through the rear diaphragm wall 1.2 is made possible by a pipe 1.7 and a pipe 1.8 connected via a pipe. * * * * * * * * * ·· · ·· ·

1.9 stropem topeniště 1 do bubnu 4. V čelní membránové stěně 1.3 jsou instalovány sesypy 1-10 paliva. Vypuštěni obsahu topeniště 1 umožňuje výpust“ 1.14. Topeniště 1 je instalováno na stojanech 1.15. Membránové stěny 1.1 jsou napojeny do bubnu 4 přes trubky 1,13.1.9 through the ceiling of the furnace 1 into the drum 4. In the front membrane wall 1.3 there are 1 - 10 fuel spills. The discharge of the contents of the furnace 1 allows the outlet “1.14. The furnace 1 is installed on stands 1.15. The diaphragm walls 1.1 are connected to the drum 4 via pipes 1.13.

Trubkový propadový rošt 2 je tvořen centrálními trubkami 2.1, příčnými trubkami 2.2 a nátrubky 23, které jsou shora uzavřené, a fluidační médium proudí přes otvory v bocích nátrubků 2.3.The downcomer 2 consists of central tubes 2.1, cross tubes 2.2 and sockets 23 which are closed from above, and the fluidizing medium flows through the openings in the sides of the sockets 2.3.

Trubková vestavba 3 je tvořena U smyčkami 3.1. Tyto jsou přes příruby 3.6 spojeny s trubkovým rozvodem 33. Trubkový rozvod 33 je přes přírubové spoje 3.2 spojen se dnem topeniště Trubkový rozvod 33 je napojen na trubky 3.5 přívodu cirkulační vody z čerpadla 10 a trubky 3.4 odvodu parovodní směsi do bubnu 4. Smyčky 3.1 jsou instalovány mezi rozvodnými trubkami 2.2, tak aby celé tyto svazky mohly být z topeniště 1 spodem vyjímatelné.The tubular installation 3 consists of U loops 3.1. These are connected to the pipe manifold 33 via flanges 3.6. The pipe manifold 33 is connected to the furnace bottom via flange connections 3.2. The pipe manifold 33 is connected to the pipes 3.5 of the circulating water supply from the pump 10 and the pipes 3.4 of the steam mixer to the drum. installed between the distribution pipes 2.2 so that the entire bundles can be removed from the furnace 1 from below.

Okruh samovolné cirkulace vody v cirkulačním fluidním kotli na uhlí a bíomasu je realizován v úseku vařáku 5 propojením bubnu 4 se zavodňovacími trubkami 5.1, podélnými vodními trámci 1.5. příčnými vodními trámci 1.6, rozvodnými trubkami 52 a 53 a svazkem pravoúhle tvarovaných trubek 5.4. V bubnu 4 je instalován odlučovač páry z parovodní směsi.The circuit of the spontaneous circulation of water in the circulating fluidized bed boiler for coal and biomass is realized in the section of the digester 5 by connecting the drum 4 with the irrigation pipes 5.1, by longitudinal water beams 1.5. transverse water beams 1.6, manifolds 52 and 53 and bundles of rectangular shaped pipes 5.4. A steam separator is installed in the drum 4.

Přehřívač páry 6 je realizován ze zdvojených trubkových svazků 6.1 propojených trubkovou komorou 6.2, do které je z napájecího čerpadla 9 přiváděna voda k regulaci teploty přehřáté vodní páry.The steam superheater 6 is made up of double tube bundles 6.1 connected by a tubular chamber 6.2 to which water is supplied from the feed pump 9 to control the temperature of the superheated steam.

Ekonomizér 7 je tvořen pláštěm 7.1 a zdvojenými trubkovými svazky 72. Ekonomizér 7 je s vařákem 5 propojen dnem 73, které je na straně odpadů spalovacího procesu napojeno na turniket 20.The economizer 7 consists of a housing 7.1 and double tube bundles 72. The economizer 7 is connected to the boiler 5 by a bottom 73, which is connected to the turnstile 20 on the waste side of the combustion process.

Vodní chladič 8 spalin tvoří plášť 8.1 a pneumatické vodní trysky 82.The flue gas cooler 8 comprises a casing 8.1 and a pneumatic water nozzle 82.

Technická specifikace cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu;Technical specification of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass;

Produkce páry: Steam production: 20 t/h 20 bpm Pára: Steam: 330 °C/2,5MPa 330 ° C / 2.5MPa Tepelný výkon: Heat output: 14,9 MW 14.9 MW Teplota napájecí vody: Supply water temperature: 105 °C 105 ° C Minimální produkce páry: Minimum steam production: 7,0 t/h 7.0 t / h

Palivo : směs uhlí PS 1 a dřevní štěpky v poměru 1 :1 hmotověFuel: a mixture of PS 1 coal and wood chips in a 1: 1 ratio by weight

·«·· • · «·· • • ·· • ·· ·· 4 · « ·· 5 · « ·· ···· • · ·· ···· • · • • • • * · · * · · * · * · « « * · * · • · · · • · · · « · «· • · • · • • • ♦ · • ♦ · • · • · ·· ·· »*· »* · ·*· «··· · * · «··· *· · * · ·

Uhlí: průmyslová směs PS 1 výhřevnost: 14,5 MJ/kgCoal: industrial mixture PS 1 net calorific value: 14.5 MJ / kg

Síra; 1,6%Sulfur; 1,6%

Granulometrie : 10 až 40 mmGranulometry: 10 to 40 mm

Dřevní štěpka : částečně předsušenáWood chips: partially pre-dried

Výhřevnost: 10 MJ/kgCalorific value: 10 MJ / kg

Střední velikost částic : 50 x 50 x 50 mmMedium particle size: 50 x 50 x 50 mm

Piliny: do 10%Sawdust: up to 10%

Granulometrie:Granulometry:

až 10 mmup to 10 mm

Vápenec: GranulometrieLimestone: Granulometry

0,5 až 1 mm0.5 to 1 mm

Čistota spalin při referenčních podmínkách NTP, 6 % O2, suché spalinyFlue gas purity under NTP reference conditions, 6% O2, dry flue gas

CO: 250mg/mCO: 250mg / m

NO_X jako NO2: 400mg/mNO _X as NO2: 400mg / m

SO2: 800 mg/m³ SO2: 800 mg / m ³

Tuhé látky: 100mg/mSolids: 100mg / m

Tepelná účinnost cirkulačního fluidního kotle na uhlí a biomasu : 86 %Thermal efficiency of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass: 86%

Průtok spalin:Flue gas flow:

12,2Nm³/s12.2Nm ³ / s

Teplota spalovací fluidní oxidační vrstvy křemičitého písku : 830 °CTemperature of the combustion fluidized bed of silica sand: 830 ° C

Teplota spalin na vstupu do přehřívače pár Obsah O₂ ve spalinách :Flue gas temperature at the inlet of the superheater steam O ₂ content in the flue gas:

Teplota spalin vstupujících do komína 27 : Teplota spalin za ekonomizérem 7 : Průřez cirkulačního fluidního kotle na uhlí Výška cirkulačního fluidního kotle na uhlí Průměr šneků bez osového hřídele :Temperature of flue gases entering chimney 27: Flue gas temperature after economizer 7: Cross-section of circulating fluidized bed boiler for coal Height of circulating fluidized bed boiler for coal Diameter of screws without axial shaft:

Počet:Number:

Cyklony 16:Cyclones 16:

Průměr:Diameter:

Počet:Number:

Nástřik vody do spalin:Water injection into flue gas:

Startovací spalovací komora 13 :Starter combustion chamber 13:

Tepelný výkon:Heat output:

Palivo:Fuel:

Teplota spalin:Flue gas temperature:

6: 740 °C6: 740 ° C

7,6 %7.6%

100 °CMp 100 ° C

180 °C biomasu: 6 000 x 6 000 mm biomasu: 12 800 mm180 ° C biomass: 6000 x 6000 mm biomass: 12,800 mm

240 mm240 mm

1 600 mm pneumatických trysek 8.21 600 mm pneumatic nozzles 8.2

MW lehký topný olejMW light fuel oil

600 °C600 [deg.] C

Tkaninový filtr 21 :Fabric filter 21:

Plocha:Flat:

040 m² 040 m ²

Profuk tlakovým vzduchemCompressed air purge

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Prezentované řešení kromě plnění své základní deklarované funkce je vhodné k spalování kalů z čistíren odpadních vod a granulovaných odpadů.The presented solution, in addition to fulfilling its basic declared function, is suitable for the combustion of sludge from waste water treatment plants and granular waste.

Cirkulační fluidní kotel na uhlí a biomasu lze provozovat i se samostatným dávkováním uhlí s vápencem a samotné dřevní štěpky.The circulating fluidized bed boiler for coal and biomass can also be operated with separate dosing of coal with limestone and wood chips themselves.

Claims

PATENT CLAIMS ·· · ·>> 9

A circulating fluidized bed boiler for coal and biomass, characterized in that its furnace (1) is delimited from the sides by membrane walls (1.1), from the front by a membrane wall (1.3), from the rear by a membrane wall (1.2), offset from above by a ceiling formed by diaphragm walls (1.2) and (1.3) connected by pipes (1.8), the furnace (1) from below is defined by a tubular grate (2) connected to a primary combustion air fan (11) and flue gas recycle; or slags (1.10) connected to a coal and biomass or soda (s) (14) sinters or slags (1.10) are connected to a supply of secondary air or secondary air and recycled flue gas, in the furnace (1) a loose layer of silica sand from granulometry 0.4 to 2 mm, in this layer is installed tubular installation (3), which is removable and removable from the furnace (1), the cut by pipes (1.8) is connected through a system of convectional exchangers of a circulating fluidized bed boiler for coal and biomass with a water flue gas cooler (8) and subsequently with a cyclone (s) (16), the tubular membrane walls (1.1), (1.2) and (1.3) Partially or fully lined with refractory lining (1.4).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the tubular installation (3) is made of ferritic chromium refractory steel.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the pipe assembly (3) is implemented as a bundle of pipe loops (3.1) fixed to the supporting flange or supporting flanges (3.2) removably connected to the furnace (1),

Apparatus according to claim 1, characterized in that a convection exchanger with free-circulation of water is installed in the convection heat exchanger system of the circulating fluidized bed boiler for coal and biomass, in which the pipes (5.5) are shaped by bends into pipe loops, interconnect the distribution pipes (5.2) and (5.3) with drum (4).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the discharge of the combustion process waste from the cyclone or cyclones (16) is connected to the exhaust duct of the secondary combustion air or secondary air blower and of the flue gas recyclables leading to the or the dump (s).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the furnace (1) is divided over its entire length and over its height by a fully or partially bricked membrane wall (1.1) into two parallel separate furnaces.

Device according to claim 1, characterized in that the flue gas cooler (8) is fitted with one or more pneumatic water nozzles (8.2).