CZ284843B6 - Pulsní reaktor s fluidním ložem a způsob spalování pevného paliva - Google Patents

Pulsní reaktor s fluidním ložem a způsob spalování pevného paliva Download PDF

Info

Publication number
CZ284843B6
CZ284843B6 CS932224A CS222493A CZ284843B6 CZ 284843 B6 CZ284843 B6 CZ 284843B6 CS 932224 A CS932224 A CS 932224A CS 222493 A CS222493 A CS 222493A CZ 284843 B6 CZ284843 B6 CZ 284843B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fluidized bed
reactor
combustion
reactor vessel
vessel
Prior art date
Application number
CS932224A
Other languages
English (en)
Inventor
Momtaz N. Mansour
Original Assignee
Momtaz N. Mansour
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Momtaz N. Mansour filed Critical Momtaz N. Mansour
Publication of CZ222493A3 publication Critical patent/CZ222493A3/cs
Publication of CZ284843B6 publication Critical patent/CZ284843B6/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C15/00—Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/40—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed subjected to vibrations or pulsations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0015—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type
    • F22B31/0023—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type with tubes in the bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/002—Fluidised bed combustion apparatus for pulverulent solid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/30—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F26B23/02—Heating arrangements using combustion heating
    • F26B23/026—Heating arrangements using combustion heating with pulse combustion, e.g. pulse jet combustion drying of particulate materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • F26B3/092—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed agitating the fluidised bed, e.g. by vibrating or pulsating
    • F26B3/0926—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed agitating the fluidised bed, e.g. by vibrating or pulsating by pneumatic means, e.g. spouted beds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00—Pretreatment
    • F23G2201/60—Separating
    • F23G2201/602—Separating different sizes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00—Combustion
    • F23G2202/40—Combustion in a pulsed combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/20—Medical materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/50001—Combination of two or more furnaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Air Supply (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

K nádobě (10) je připojen přívodní dopravník (70) hrubé frakce a pulsní spalovací zařízení (30). Nádoba (10) má horní část (16), střední část (14) a dolní část (12), v níž je umístěn rozváděcí prostředek (13) a teplosměnné trubky (60). Pulsní spalovací zařízení (30) sestává ze spalovací komory (34), k níž je připojen ventil (32) pro vstup směsi paliva a vzduchu a z rezonanční komory ve formě rezonanční trubky (36) spojené se spalovací komorou (34) a opatřené difuzorovou částí (40). Pulsní spalovací zařízení (30) je opatřeno tlakovou komorou (38), zařízením (39) pro zvýšení tlaku a potrubím (72) pro přívod jemné frakce. Nádoba (10) je opatřena hořákem (19) a výstupním potrubím (80) vzniklého plynu s odlučovačem (82) pevných částic. Způsob spalování pevného paliva sestává z vytvoření a udržení fluidního lože z pevného paliva v nádobě reaktoru, spálení směsi paliva a vzduchu, vytvářející pulsní proud produktů spalin a akustickou tlakovou vlnu, usměrní se spaliny na puŕ

Description

Způsob spalování pevného paliva a reaktor s fluidním ložem k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu spalování pevného paliva, při němž se vytvoří a udržuje fluidní lože z pevného paliva v nádobě reaktoru a kolem teplosměnného zařízení a teplosměnné médium cirkuluje teplosměnným zařízením pro odebírání tepla pro předem stanovené zpracování teplosměnného média, přičemž produkty spalování vystupují z nádoby reaktoru po oddělení pevných částic v nich obsažených. Vynález se dále týká reaktoru s fluidním ložem k provádění tohoto způsobu.
Dosavadní stav techniky
Pro použití paliv s vysokým obsahem síry všeobecně a zejména uhlí bylo vynalezeno a/nebo použito mnoho technologií. Z hlediska výkonu, vytváření emisí a z ekonomického hlediska se přitom ukázala technologie spalování ve fluidním loži jako nej lepší pro spalování paliv s vysokým obsahem síiy. Existuje mnoho provedení spalovacích zařízení s fluidním ložem v různých stádiích komercionalizace. Tyto systémy se dělí podle pracovního tlaku (na atmosférické nebo tlakové) a způsobu fluidizace (na probublávací nebo cirkulační). Všechna zařízení s fluidním ložem mají tu vlastnost, že zachycují síru, na jejich teplosměnných plochách se neusazuje struska a nezanášejí se, mají vysokou intenzitu přenosu tepla do teplosměnných ploch, téměř stejnou teplotu v celé spalovací zóně a je možno v nich používat různá paliva. Tyto znaky umožnily úspěšné soutěžení technologie spalování ve fluidním loži s velkými průmyslovými parními kotly (produkujícími 6,3-37,8 kg/s vodní páry). V současné době se zkoumá mnoho projektů (s výkony 70-150 MW) pro usnadnění jejich komercionalizace v užitném sektoru. Potenciál technologie spalování ve fluidním loži, zejména atmosférického spalování ve fluidním loži pro použití v menším měřítku (< 6,3 kg/s páry) však doposud nebyl vážně prozkoumán.
Technologie atmosférického spalování ve fluidním loži má zřejmě velký potenciál v nahrazení nafty a plynu u malých zařízení s výkonem menším než 6,3 kg/s páry. Tyto menší jednotky mohou být zapotřebí pro výrobu tepla, horké vody, páry a pro dálkové vytápění obytných, komerčních a průmyslových sektorů. Pro tato použití se v současné době téměř výhradně používají zařízení, v nichž se spaluje nafta a zemní plyn. Vzhledem k velkému rozdílu mezi cenami těchto paliv a cenou uhlí za ekonomických podmínek, v nichž rozdíl ceny překonává počáteční kapitálové náklady v systémech spalujících uhlí, tvoří technologie atmosférického spalování uhlí ve fluidním loži při použitích v malém měřítku velkou konkurenci dosavadním zařízením. Úspěšný systém se spalováním uhlí není pouze ekonomičtější, avšak může rovněž snížit národní závislost na cizích zdrojích nafty a umožnit otvírání nových trhů pro domácí uhlí a technologie spalování uhlí ve fluidním loži.
Analýza trhu ukazuje, že systém spalování uhlí, který tvoří konkurenci z hlediska kapitálových, funkčních a udržovacích nákladů, výkonu a spolehlivosti, může při výrobě množství páry od 0,126 do 1,26 kg/s nahradit 2,64 EJ plynu nebo nafty v obytných, komerčních a průmyslových sektorech. V průmyslovém sektoru mohou systémy s množstvím páry od 1,26 do 6,3, kg/s nahradit dalších 1,16 EJ energie za rok.
Jak již bylo uvedeno, je možno systémy s atmosférickým spalováním ve fluidním loži rozdělit na systémy s probublávacím ložem nebo s cirkulačním ložem. V systémech se spalováním uhlí v probublávacím loži je důležité ovládání obsahu jemné frakce (vyplavených částic) uhlí asorbentu přiváděného pro omezení přenosu částic a jejich nepříznivý vliv na spalování a zachycování síry, tvorbu emisí a velikost zařízení na zachycování pevných částic. Navíc vyšší
-1 CZ 284843 B6 poměry Ca/S, které jsou obvykle zapotřebí při spalování v systémech s probublávacím ložem, způsobují zvýšení nákladů na sorbent a odstraňování odpadů, přičemž možnost odstávky zařízení je více omezena. Systémy spalování s cirkulačním fluidním ložem vykazují vyšší účinnost spalování a využití sorbentů, nižší emise NOX vzhledem k přívodu vzduchu v několika stupních a větší možnost použití různých druhů paliva, jakož i provádění odstávek ve srovnání s probublávacím systémem. Systémy s cirkulačním fluidním ložem však vyžadují provedení poměrně vysokého spalovacího zařízení pro umístění dostatečných teplosměnných ploch. To má však za následek, že systémy s cirkulačním fluidním ložem jsou nepraktické a drahé pro výkony podstatně menší než 12,6 kg/s parního ekvivalentu.
Systémy s fluidním ložem mají v podstatě velkou tepelnou setrvačnost. Nastartování velkého systému s fluidním ložem vyžaduje značné množství času a pro předehřátí lože řízeným způsobem musí být instalovány pomocné systémy. Obojí přispívá ke zvýšení celkových nákladů zařízení a jeho složitosti. Koncepce, které mají jednoduché kompaktní provedení pro rychlé nastartování s nízkými náklady na vybavení a mají rovněž jednoduché funkční charakteristiky, jsou většinou určeny pro použití v menším měřítku. Tepelná setrvačnost systémů s fluidním ložem rovněž ovlivňuje do jisté míry možnost změny zatížení, což jest vážným nedostatkem pro použití ve zmenšeném měřítku. Provedení systémů musí zajišťovat rychlou reakci na změny zatížení, zejména pomocnými vytápěcími podsystémy a způsoby vytápění lože. Tato provedení však nevyžadují případné vybavení a ovládací systémy, jestliže kapitálové náklady systémů jsou udržovány dostatečně nízké pro úspěšnou konkurenci s existujícími naftovými a plynovými zařízeními. Navíc nová provedení schopná vyšších výkonů pro danou velikost spalovacího zařízení bude přispívat ke snížení kapitálových nákladů na kJ/h spalovaného paliva. Toho však musí být dosaženo bez provádění kontroly zařízení na znečišťování pro splnění naléhavých požadavků při některých použitích těchto zařízení.
Jednoduché zmenšování existujících atmosférických spalovacích systémů s fluidním ložem na velikost vhodnou pro použití v menším měřítku budou mít za následek složitost a velkou cenu systémů, které si však nebudou moci konkurovat s existujícími naftovými a plynovými zařízeními. Pro snížení nákladů a zvýšení výkonů je zapotřebí nových inovačních přístupů.
Takový nový systém by proto měl mít mnoho výhodných znaků, jako jsou vysoká účinnost spalování, vysoká kapacita zachycování síry, nízká tvorba emisí NOX, přičemž by měl být schopen rychlého nastartování neboli uvedení do chodu a reakce na změnu zatížení. Většina těchto systémů by rovněž měla mít jednoduché provedení s levným a snadno proveditelným ovládáním pro vytvoření spolehlivého a bezpečného systému. V neposlední řadě by měl být tento nový systém alespoň technologicky a ekonomicky ekvivalentní s naftovými a plynovými blokovými systémy.
Úkolem vynálezu tedy je vytvořit způsob odstraňující výše uvedené nedostatky známého stavu techniky a obsahující výše uvedené výhodné znaky.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit zlepšený způsob spalování paliv s vysokým obsahem síry.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit zlepšený způsob spalování pevných paliv v prostředí fluidního lože.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit pulzní atmosférický reaktor s fluidním ložem.
Úkolem vynálezu dále je vytvořit zlepšené spalovací zařízení.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit zlepšené spalovací zařízení, které pracuje s palivy s vysokým obsahem síry, jako je uhlí, přičemž se zabrání nežádoucí tvorbě emisí.
-2CZ 284843 B6
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit zlepšené spalovací zařízení s fluidním ložem.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit pulzní spalovací zařízení s fluidním ložem, které bude pracovat ekonomicky s palivy s vysokým obsahem síry.
Dalším úkolem vynálezu je vytvořit pulzní spalovací zařízení s fluidním ložem, jehož velikost může být zmenšena pro ekonomickou činnost při 6,3 kg/s parního ekvivalentu a nebo menším.
Podstata vynálezu
Výše uvedené úkoly splňuje způsob spalování pevného paliva, při němž se vytvoří a udržuje fluidní lože z pevného paliva v nádobě reaktoru a kolem teplosměnného zařízení a teplosměnné médium cirkuluje teplosměnným zařízením pro odebírání tepla pro předem stanovené zpracování teplosměnného média, přičemž produkty spalování vystupují z nádoby reaktoru po oddělení pevných částic v nich obsažených, podle vynálezu, jehož podstatou je, že směs paliva a vzduchu se spaluje pulzně pro vytvoření pulzačního proudu produktů spalování a akustického tlakového vlnění, šířícího se produkty spalování, přičemž pulzující proud produktů spalování a akustické tlakové vlnění se usměrňují na fluidní lože z pevného paliva pro přímé působení na toto fluidní lože z pevného paliva pro spalování pevného paliva.
Akustické tlakové vlnění se s výhodou vytváří v rozsahu od 100 do 185 dB.
Pulzním spalováním vzniku s výhodou teplo uvolňované v rozsahu od 10,3 do 103 MW/m3, teplota vzniklého plynuje v rozsahu od 760 °C do 1927 °C a rychlost plynuje v rozsahu od 45,7 do 488 metrů za sekundu.
Plyn pro fluidizování fluidního lože z pevného paliva se s výhodou přivádí rychlost v rozsahu od 1,2 do 4 metrů za sekundu.
Produkty spalování, které vystupují z nádoby reaktoru, se s výhodou vedou do systému na vytváření páry pro vytváření páiy.
Teplosměnné médium se s výhodou z teplosměnného zařízení vede do systému pro vytváření páry, čímž se vytváří pára.
Teplo vytvářené produkty spalování se s výhodou dodává do systému pro sušení materiálů.
Teplo vytvářené produkty spalování se s výhodou dodává do systému pro ohřev vzduchu.
Uvedený úkol dále splňuje reaktor s fluidním ložem k provádění způsobu podle vynálezu, s nádobou reaktoru, s přívodním systémem pro přívod fluidizovatelného pevného materiálu, připojeným k nádobě reaktoru ve střední části její výšky, s rozváděcím prostředkem pro přívod fluidizačního média, spojeným s nádobou reaktoru pod vstupem pevného materiálu do nádoby reaktoru, pro vytvoření fluidního lože z pevného materiálu, s teplosměnným zařízením, umístěným v nádobě reaktoru, a s výstupním potrubím spalin spojeným s nádobou reaktoru, přičemž podstatou vynálezu je, že do nádoby reaktoru zasahuje pulzní spalovací zařízení, přičemž toto pulzní spalovací zařízení sestává ze spalovací komory, z ventilu spojeného se spalovací komorou, z rezonanční komory spojené se spalovací komorou a vystupující z ní ven směrem k fluidnímu loži, přičemž rezonanční komora je umístěna před vstupem do fluidního lože.
Na volném konci rezonanční komory je s výhodou uspořádána difuzorová část.
Difuzorová část je s výhodou umístěna v nádobě reaktoru, v níž se nachází fluidní lože.
-3 CZ 284843 B6
Difuzorová část je s výhodou umístěna v nádobě reaktoru nad fluidním ložem.
Difuzorová část s výhodou zasahuje do nádoby reaktoru do přímého kontaktu s fluidním ložem.
Alespoň část pulzního spalovacího zařízení je s výhodou obklopena vodním pláštěm.
Rezonanční komora pulzního spalovacího zařízení je s výhodou tvořena alespoň jednou podélnou rezonanční trubkou.
Alespoň jedna podélná rezonanční trubka je s výhodou opatřena kolem alespoň části své délky vodním pláštěm.
Rezonanční komora je s výhodou v přímém kontaktu s fluidním ložem.
Pulzní spalovací zařízení je s výhodou opatřeno zařízení pro zvýšení tlaku plynných produktů vytvářených pulzním spalovacím zařízením.
Výstupní potrubí je s výhodou spojeno s parním generátorem.
Parní generátor je s výhodou opatřen potrubím pro přívod vody do parního bubnu, přičemž parní buben je spojen s kalníkem.
Teplosměnné zařízení je s výhodou spojeno se systémem pro ohřev vzduchu.
Teplosměnné zařízení je s výhodou spojeno se systémem pro sušení materiálů.
Teplosměnné zařízení je s výhodou spojeno s parním generátorem.
Uvedený úkol dále splňuje reaktor s fluidním ložem k provádění způsobu podle vynálezu, s nádobou reaktoru, s přívodním systémem pro přívod odpadních materiálů, připojeným k nádobě reaktoru, s fluidizačním zařízením, které sestává z rozváděcího zařízení, umístěného v nádobě reaktoru, s výstupním potrubím spalin, spojeným s nádobou reaktoru, přičemž výstupní potrubí spalin je opatřeno odlučovacím zařízením pro odlučování pevných částic z plynů obsažených ve spalinách a pro navracení pevných částic do nádoby reaktoru pro další reakci, přičemž podstatou vynálezu je, že do nádoby reaktoru zasahuje pulzní spalovací zařízení, které sestává ze spalovací komory a je opatřeno alespoň jedním otvorem spojeným se spalovací komorou pro vstup jedné neb více směsí paliva a vzduchu, přičemž pulzní spalovací zařízení dále sestává z rezonanční komory, spojené se spalovací komorou a zasahující směrem k umístění odpadních materiálů, tvořících palivo, v nádobě reaktoru, přičemž rezonanční komora je opatřena difuzorovou částí umístěnou na konci rezonanční komory a zasahující k odpadním materiálům v nádobě reaktoru, přičemž rezonanční komora a difuzorová část jsou umístěny před odpadními materiály.
Výhodou řešení podle vynálezu je, že způsob a reaktor s fluidním ložem odstraňují výše uvedené nedostatky známého stavu techniky a vykazují výše uvedené výhody, to jest vysokou účinnost spalování, vysokou kapacitu zachycování síry, nízkou tvorbu emisí NOX, přičemž reaktor je schopen rychlého nastartování neboli uvedení do chodu a reakce na změnu zatížení.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky pulzní atmosférický reaktor s fluidním ložem podle vynálezu,
-4CZ 284843 B6 obr. 2 schematicky pulzní atmosférický reaktor s fluidním ložem z obr. 1 zařazený v systému pro spalování uhlí, obr. 3 schematicky pulzní atmosférický reaktor s fluidním ložem podle vynálezu, upravený pro výrobu páry, obr. 4 schematicky pulzní atmosférický reaktor s fluidním ložem z obr. 3 zařazený v systému pro výrobu páry, obr. 5 schematicky pulzní atmosférický reaktor s fluidním ložem podle vynálezu pro ohřev vzduchu nebo sušení materiálů, obr. 7 schematicky pulzní atmosférický reaktor s fluidním ložem podle vynálezu pro spalování odpadů, obr. 8 pulzní atmosférický reaktor s fluidním ložem z obr. 7 zařazený v systému pro spalování odpadů a obr. 9 schematicky pulzní atmosférický reaktor s fluidním ložem pro provádění endotermických reakcí, jako je zplyňování a kalcinování.
Příklady provedení vynálezu
Systém podle vynálezu v sobě spojuje pulzní spalovací zařízení 30 s atmosférickým spalovacím reaktorem s fluidním ložem probublávacího typu, viz. obr. 1. V této modulové konfiguraci se v pulzním spalovacím zařízení 30 spaluje jemné palivo o velikosti menší než 600 pm a ve fluidním loži reaktoru se spalují hrubší částice pevného paliva.
Jak je znázorněno na obr. 1, sestává pulzní atmosférický reaktor s fluidním ložem podle vynálezu z vyšrafované nádoby 10, ve které je vytvořeno fluidní lože. Pulzní spalovací zařízení 30 je připojeno k nádobě 10 reaktoru pro dosažení výše popsaných výhod.
Nádoba 10 má dolní část 12, střední část 14 a horní část 16. V dolní části 12 nádoby 10 je umístěn rozváděči prostředek 13, kterým se přivádí tekutina o potřebné rychlosti pro fluidizování částic v dolní části 12. Všeobecně vyjádřeno bylo zjištěno, že rychlosti tekutiny pro dosažení fluidizace musí být v rozsahu od 0,12 do 0,40 m/s. V dolní části 12, kde se vytvoří husté fluidní lože, je umístěno několik teplosměnných trubek 60, kterými prochází teplosměnné médium, které odvádí teplo z fluidní vrstvy neboli lože. Jako teplosměnného prostředku, který protéká teplosměnnými trubkami 60, se použije vzduchu nebo vody, takže vzniká horký vzduch, horká voda nebo pára, ačkoli pro tento účel mohou být použity i jiná média.
Střední část 14 nádoby 10 se rozšiřuje nálevkovitě směrem ven a spojuje navzájem spodní část 12 s horní částí 16, přičemž střední část 14 a horní část 16 tvoří prostor, který je nazýván volným prostorem systému s fluidním ložem, ve kterém se rychlost plynu zmenšuje, zvyšuje se doba zadržení neboli prodlevy plynu a zmenšuje se vyplavování částic. V hustém fluidním loži v dolní části 12 nádoby 10 probíhá probublávání turbulentním způsobem.
Pulzní spalovací zařízení 30 obsahuje ventil 32, kterým může být aerodynamický ventil neboli usměrňovač průtoku, mechanický ventil a podobně, a dále spalovací komoru 34 a rezonanční komoru ve formě rezonanční trubky 36. Pulzní spalovací zařízení 30 dále obsahuje tlakovou komoru 38 a zařízení 39 pro zvýšení tlaku. Rezonanční trubka 36 může být jedinou trubkou, jak
-5CZ 284843 B6 je znázorněno na obr. 1, nebo může být upraveno několik rezonančních trubek 36 a podle výhodného provedení je rezonanční trubka 36 opatřena difuzorovou částí 40 umístěnou na jejím volném dolním konci.
Difuzorová část 40 na volném konci rezonanční trubky 36 tvoří expanzní část, která snižuje rychlost plynu vystupujícího z rezonanční trubky 36 a zabraňuje tak vytváření kanálů nebo prohlubní ve fluidní vrstvě jinak způsobených vyfoukáváním tohoto plynu. Poté, co plyn upustil pulzní spalovací zařízení 30 a prošel rezonanční trubkou 36, vystupuje difuzorovou částí 40, což zajišťuje recirkulaci jemných částic a zvýšení setrvání částic ve fluidním loži. Difuzorová část 40 ío a/nebo otevřený konec rezonanční trubky 36 mohou zasahovat do fluidního lože vytvořeného z reagujících složek nebo mohou být umístěny nad fluidním ložem z reagujících složek (jak je znázorněno na obr. 7 a 8). Nádoba JO je rovněž opatřena v místě nad fluidním ložem přívodním dopravníkem 70 pro přivádění hrubého paliva a sorbentu, s výhodou tvořeným šroubovým dopravníkem, a dále třídičem 71 paliva pro třídění paliva na hrubou frakci a jemnou frakci.
Jemná frakce se vede z třídiče 71 potrubím 72 do pulzního spalovacího zařízení 30, zatímco hrubá frakce paliva se vede z třídiče 71 do přívodního dopravníku 70. Sorbent ve formě drceného vápence se přivádí do přívodního systému 70 z podávači násypky 76, pro přívod do nádoby 10. Zatímco poměr palivo/sorbent ve směsi se může měnit, je obsah sorbentu udržován s výhodou na 20 úrovni dvojnásobku nebo trojnásobku obsahu síry v pevném palivu, například uhlí.
Nádoba 10 je dále opatřena výstupním potrubím 80 vzniklého plynu, které je opatřeno na svém vstupu odlučovačem 82 pevných částic, který je s výhodou vytvořen jako inerciální odlučovač, a který slouží pro odlučování jemných částic z proudu výstupního plynu a k jejich navracení do 25 horní části 16 nádoby 10. Odpadová hornina, popel a podobně, se odvádějí z nádoby 10 otvorem upraveným na jejich dolním konci. Nádoba 10 je dále opatřena hořákem 19, v němž se s výhodou spaluje zemní plyn použitý z důvodu provozní bezpečnosti a pro nastartování systému.
Pulzní spalovací zařízení 30 obvykle obsahuje usměrňovač průtoku, spalovací komoru 34 a rezonanční trubku 36. Do spalovací komory 34 se přivádí palivo a vzduch. Zážehový zdroj způsobí ve spalovací komoře 34 při startu zažehnutí explozivní směsi. Náhlé zvětšení objemu vyvolané rychlým zvýšení teploty a vznikem produktů spalování způsobí natlakování spalovací komory 34. Při expanzi horkého plynu umožní ventil 32, s výhodou ve formě usměrňovače 35 průtoku, proudění ve směru rezonanční trubky 36. Plyny vystupující ze spalovací komory 34 a rezonanční trubky 36 mají velkou hybnost. Vzhledem k setrvačnosti plynů v rezonanční trubce 36 vznikne ve spalovací komoře 34 vakuum. Setrvačnost plynů v rezonanční trubce 36 umožňuje pouze malé části výfukových plynů navrácení do spalovací komory 34 v rovnováze s plyny vystupujícími z rezonanční trubky 36. Protože tlak ve spalovací komoře 34 je nižší než atmo40 sférický tlak, jsou vzduch a palivo nasávány do spalovací komory 34, kde nastává samovznícení.
Ventil 32 znovu zabrání zpětnému proudění a cyklus se obnoví. Jakmile začal první cyklus, udržuje se činnost zařízení trvale samočinně.
Usměrňovač proudění, použitý v mnoha jiných pulzních spalovacích zařízeních, je tvořen 45 mechanickým „kladkovým ventilem“. Tento klapkový ventil je ve skutečnosti zpětným ventilem umožňujícím průtok ze vstupu do spalovací komory 34 a bránící zpětnému proudění mechanickým uspořádáním. Pro zamýšlený účel je takové vytvoření zpětného ventilu postačující. I když takový mechanický ventil může být použit ve spojení se systémem podle vynálezu, je v tomto případě výhodnější použít aerodynamického ventilu bez pohyblivých součástí. Při 50 výfukovém zdvihu v uspořádání s aerodynamickým ventilem se ve ventilu vytvoří mezní vrstva a turbulentní víry zabrání zpětnému proudění. Navíc mají vystupující plyny mnohem vyšší teplotu než vstupní plyny. Proto je viskozita plynu mnohem vyšší a odpor proti zpětnému proudění ve vstupním otvoru je zase mnohem vyšší než odpor proti dopřednému proudění tímto stejným otvorem. Tento fenomén, spolu s vysokou setrvačností výstupních plynů v rezonanční
-6CZ 284843 B6 trubce 36, způsobuje proudění ze vstupu k výstupu. Toto výhodné provedení pulzního spalovacího zařízení 30 je tedy samonasávacím motorem, nasávajícím vlastní vzduch a palivo do spalovací komory 34 a samovyfukujícím produkty spalování.
Rychlé změny tlaku ve spalovací komoře 34 vedou k intenzivnímu kmitání průtočného pole. V tomto případě při spalování uhlí způsobí kolísající průtočné pole to, že produkty spalování jsou odváděny od reagujících pevných částic, čímž umožňují přístup kyslíku s malým nebo žádným omezením rozptylu. Za druhé dochází v pulzních spalovacích zařízeních 30 k velmi vysoké výměně hmoty a k velmi vysoké výměně tepla ve spalovací zóně. I když mají tato spalovací zařízení 30 tendenci uvolňování velmi velkého množství tepla (obvykle desetkrát více než u běžných hořáků), vede prudká výměna hmoty a velká výměna tepla ve spalovací zóně ke vzniku rovnoměrnějšího rozložení teplot. Vrchol dosahovaných teplot leží tedy mnohem níže než v případě běžných systémů. To má za následek podstatné snížení vytváření oxidů dusíku (NOX). Velké množství uvolněného tepla znamená možné zmenšení velikosti spalovacího zařízení pro danou intenzitu spalování a snížení požadované doby setrvání plynu.
Výkon atmosférického spalovacího zařízení s fluidním ložem je ovlivňován rychlostí spalování uhlí, která je zase ovlivněna vlastnostmi uhlí (ztrátou těkavosti, bobtnavostí, tříštivostí a spalováním se zuhelňováním), velikostí přiváděných částic, přívodním dopravníkem 70, vyšším mechanickým opotřebením při spalování, velikostmi výměny tepla a hmoty a pracovními podmínkami systému. Dále je u těchto systémů přenos uhlíku do primárního odlučovače částic v podstatě vyšší vzhledem k omezené době setrvání jemných částic paliva ve spalovacím zařízení. Pro dosažení vysoké účinnosti využití uhlíku se provádí často recyklování jemných částic paliva zpět do fluidního lože. Tyto způsoby recyklování však přispívají ke zvýšení složitosti a nákladnosti systému a jsou současně náchylné k uspávání. Podle vynálezu je však dosahováno vyšší účinnosti spalování, protože jemné částice paliva jsou spalovány v pulzním spalovacím zařízení 30 a ve fluidním loži se spaluje pouze vytříděná hrubá frakce paliva.
Tři znaky spalování, kterými jsou 1) teplota, 2) turbulence a 3) doba setrvání v pulzním spalovacím zařízení 30 a v probublávacím fluidním loži ve volném prostoru jsou zcela rozdílné, jak znázorňuje následující tabulka:
oulzní spalovací atmosférická volná zóna fluidního lože
teplota > 1092 °C (vysoká) 843 °C (nízká)
turbulence velmi vysoká mírná (ucpání f
(oscilační) se zpětným smícháním)
doba setrvání 10 až 100
plynu milisekund 2 až 3 sekundy
Protože je zařízení podle vynálezu kombinací jak pulzního spalovacího zařízení 30, tak i atmosférického zařízení s fluidním ložem, pracuje s plným rozsahem velikosti frakcí uhlí, to jest s hrubými frakcemi a jemnými frakcemi. Oscilující proudění v pulzním spalovacím zařízení 30 zajišťuje vysokou jak mezifázovou výměnu hmoty, tak i výměnu hmoty uvnitř částic. Spalování jemných frakcí paliva proto probíhá s kinetickým řízením. Vzhledem k vysoké teplotě (>1093 °C, avšak menší než teplota tavení popela pro zabránění tvoření strusky), se v podstatě dokončuje spalování jemných frakcí paliva na výstupu z pulzního spalovacího zařízení 30. Přídavná doba zdržení neboli prodlevy 1 až 2 sekundy ve volné zóně reaktoru s fluidním ložem zajišťuje vysokou konverzi uhlíku a tím i vysokou účinnost spalování.
Ztráta těkavosti a spalování jemných frakcí paliva vpulzním spalovacím zařízení 30 tedy zajišťují uvolnění podstatné části síry v době, kdy jemné frakce paliva opouštějí oblast rezonanční trubky 36. Tato síra se s vysokou pravděpodobností zachytí v hustém fluidním loži vzhledem ktou, že proud vystupující zpulzního spalovacího zařízení 30 dospěje do fluidního lože. Akustické pole vyzařované do fluidního lože zvyšuje intenzitu výměny hmoty a tím zvyšuje intenzitu reakce mezi sorbentem a SO2. Akustický způsob zvyšování procesu výměny hmoty ve fluidním loži a recirkulace jemných frakcí, která je důsledkem proudění rezonanční trubkou 36, pomáhají zvyšovat účinnost zachycování síry při nízkém molámím přívodním poměru Ca/S, což způsobuje snižování množství vápence a nákladů na odstraňování odpadu.
Pulzní spalovací zařízení 30 je vlastně zařízením vytvářejícím nízké množství ΝΟχ. Intenzita výměny tepla v pulzujícím proudu je vyšší než u obvyklého stálého proudění a pomáhá vytvořit nižší celkovou teplotu ve spalovací komoře 34- Rovněž vysoká intenzita směšování produktů spalování a chladnějších zbytkových produktů z předcházejícího cyklu a vstupování chladných reaktantů způsobují vytvoření krátké doby zdržení neboli prodlevy při vysoké teplotě, čímž dochází k potlačování tvorby NOX. Tyto komplementární mechanismy vytvářejí prostředí, které se blíží dobře promíchanému prostředí v nádrži při relativně nízké teplotě a jeho důsledkem je nízká tvorba NOX. Husté fluidní lože ve spodní části 12 nádoby 10, vzhledem k činnosti při nízké teplotě a s hrubými částicemi paliva, rovněž zajišťuje nižší tvorbu NOX. V důsledku toho jsou emise NOX ze systému podle vynálezu nižší než emise u běžných spalovacích zařízení s fluidním ložem.
Celkový koeficient přestupu tepla v rezonanční trubce 36 pulzního spalovacího zařízení 30 s případným vodním pláštěm je stejného řádu jako koeficient přestupu tepla trubek ponořených v hustém fluidním loži. Nahrazení neúčinného výměníku tepla ve volné zóně běžného spalovacího zařízení s probublávacím fluidním ložem rezonanční trubkou 36 pulzního spalovacího zařízení 30. opatřenou vodním pláštěm, snižuje požadovanou plochu pro přestup tepla a tím i náklady.
Pro vytvoření technického základu technologie řešení podle vynálezu bylo navrženo, sestrojeno atestováno zařízení v laboratorním měřítku (s intenzitou spalování uhlí 1,58 GJ/h). Toto laboratorní zařízení je schematicky znázorněno na obr. 2. Prvotním úkolem této práce bylo vyzkoumat integraci pulzního spalovacího zařízení 30 s fluidním ložem spalovacího zařízení. Zařízení neobsahovalo konvekční sekci vzhledem k nadbytečným nákladům. Proto je množství vzniklé páry a tepelné účinnosti zařízení poněkud nižší než by tomu bylo v normální praxi.
Na obr. 2 je znázorněno zařízení z obr. 1, takže stejné součásti jsou označeny stejnými vztahovými značkami, ve spojení s příslušným dalším výrobním vybavením. Po roztřídění pevného paliva, to jest uhlí na jemné frakci a na hrubé částice (neznázoměno), jsou hrubé částice shromážděny v zásobníku 73, z něhož jsou odváděny dopravníkem 75 do podávači násypky 76 sorbentu, ze které se do přiváděného uhlí dodává sorbent. Směs sorbentu a uhlí se potom přivádí do nádoby 10 přívodním dopravníkem 70 a padá na husté fluidní lože umístěné v dolní části 12 nádoby 10, které je udržováno v probublávacím fluidním stavu tekutinou vstupující do něj zespoda rozváděcím prostředkem 13.. Alternativně je možno směs sorbentu a uhlí zavádět přímo do fluidního lože, místo aby padala na horní část fluidního lože (viz obr. 7, kde jsou znázorněny přívodní prostředky 214 a 215 upravené v obou uvedených polohách).
Jemné frakce oddělené od uhlí se shromažďují v zásobníku 74 a jsou přiváděny do parního ejektoru 77, odkud se vedou potrubím 72 do pulzního spalovacího zařízení 30. Za předpokladu, že pulzní spalovací zařízení 30 je v činnosti, provádí aerodynamický ventil 32 podle potřeby pulzování přiváděné směsi vzduchu. Jak je znázorněno na obr. 2, je zemní plyn rovněž přiváděn do ventilu 32 pulzního spalovacího zařízení 30, kde rovněž slouží jako palivo. Produkty spalování z pulzního spalovacího zařízení 30 potom pokračují v průtoku s oscilující akustickou
-8CZ 284843 B6 tlakovou vlnou rezonanční trubkou 36, difuzorovou částí 40 a dále do fluidního lože. Všeobecně vyjádřeno je intenzita uvolnění tepla v pulzním spalovacím zařízení 30 v rozsahu od 2 do 6MM Btu/h/ft3, přičemž teplota vyráběného plynu je od 760 do 1926 °C. Rychlost proudění v rezonanční trubce 36 je v rozsahu od 4,5 m do 48,7 m za sekundu, přičemž frakce oscilace je v rozsahu od 20 do 150 Hz.
V nádobě 10 se dosahuje hladin akustické tlakové vlny v rozsahu od 100 do 185 dB. V nádobě 10 se dále dosahuje teplot do asi 1093 °C, založené na objemovém uvolňování tepla z pulzního spalovacího zařízení 30 v rozsahu od 100 000 do 200 000 Btu/h/ft3. Teploty ve volné zóně nádoby 10 mohou potom překročit hodnotu 1093 °C, čímž dochází k destrukci organických materiálů. Ve fluidním loži jsou požadovány teploty v rozsahu od 815 do 926 °C pro minimalizování tvorby oxidů dusíku.
Akustická vlna vystupující zdifuzorové části 40 a narážející do fluidního lože způsobuje zvýšené směšování a přenos tepla. Pevné palivo se spaluje ve fluidním stavu, přičemž teploty ve fluidním loži mohou být ovládány teplosměnným médiem procházejícím teplosměnnými trubkami 60 ponořenými ve fluidním loži. Obvykle může být přenosu tepla z fluidního lože do teplosměnného médie použito jak k ovládání celkové teploty fluidního lože, tak i pro vytváření požadovaného výsledného efektu na médiu (to jest na horkou vodu nebo vzduch), pro výrobu páry a podobně.
Produkty spalování potom stoupají nahoru nad fluidní lože do volné zóny, kde může docházet k další výměně tepla nebo k dalším reakcím, a odtud jsou odváděny přes odlučovač 82 pevných částic do výstupního potrubí 80 a odtud do cyklónu 90. Protože palivo bylo vytříděno, dochází k takzvanému vyplavování jemných frakcí do volné zóny, čímž opět dochází ke zmenšení uvolňování síry.
Jak vyplývá z celkového schématu výrobního zařízení, předehřívá se fluidizační médium, například vzduch nebo pára, v předehřívači 92. Fluidizační médium se přivádí do předehřívače 92 z dmychadla 94 primárního vzduchu a'nebo jej tvoří nadbytečný vzduch nebo i jiná tekutina z pulzního spalovacího zařízení 30. Jak je dále na obr. 2 znázorněno, prochází pára vyrobená v teplosměnných trubkách 60 do parního bubnu 96, z něhož se odvádí podle potřeby.
V procesu spalování uhlí s vysokým obsahem síry jsou vápenec a hrubé vytříděné uhlí přiváděny do fluidního lože v nádobě 10, zatímco jemné částice uhlí se přivádějí, jak bylo uvedeno výše, jako palivo do pulzního spalovacího zařízení 30. Síra v tomto jemném uhlí se v zásobě odstraňuje v pulzním spalovacím zařízení 30 a je vázána vápencem ve fluidním loži. Síra v hrubé frakci uhlí je zachycována vápencem ve fluidním loži mnohem účinnějším způsobem než u doposud známých spalovacích systémů. Pro dosahování tohoto zachycování se teploty ve fluidním loži udržují s výhodou v rozsahu od 760 °C do 955 °C. V tomto teplotním rozsahu dochází k tvorbě menšího množství oxidů uhlíku.
Celkově bylo provedené na zařízení znázorněném na obr. 2 28 testů, včetně urychlených testů a testů na zjišťování charakteristiky. Znázorněné zařízení bylo testováno jak s pulzním spalovacím zařízením 30, tak i bez něho, přičemž parametry z testování jsou uvedeny v tabulce 1. Systém byl v činnosti více než 200 hodin a bylo spáleno téměř 9 tun uhlí. Měření emisí NOX bylo provedeno ve spolupráci s Dr. L. J. Muziem a Dr. G. Shiomotem z Fossil Energy Research Corporation, Laguna Hills, Califomia.
-9CZ 284843 B6
Tabulka 1 parametrů testování
typ uhlí: Pittsburgh č. 8, W. Kentucky č. 9 a 11
rozložení velikostí uhlí: do 9,5 mm s hmotnostním podílem jemných frakcí 15 - 40 %
vápenec: Shasta
rozložení velikostí vápence: do 3,2 mm
rychlost plynu na povrchu: 1,52-2,13 m/s
teplota fluidního lože: 815-871 °C
poměr Ca/S: 2,5-2,7
plocha fluidního lože: 0,61 m x 0,61 m
výška pece: 3,05 m
palivo v pulzním spalovacím zařízení: uhlí, plyn
Celkové porovnání výkonu a emisí u zařízení podle vynálezu s rozměry 0,61 m x 0,61 m s běžnými spalovacími zařízeními s probublávacím fluidním ložem (s vyšší volnou zónou a s recyklační činností) a se spalovacími zařízeními s cirkulujícím fluidním ložem je uvedeno v tabulce 2. Porovnání je provedeno pro běžná dehtovitá uhlí s vysokými těkavými podíly a pro sorbenty s průměrnou reaktivitou. Hodnoty uvedené u známých spalovacích zařízení s fluidním ložem jsou založeny na publikovaných informacích. Je vidět, že systém podle vynálezu má vyšší výkon ve srovnání se známými provedeními. Vyšší účinnost spalování znamená sníženou spotřebu uhlí a nižší náklady na činnost zařízení; zlepšené zachycování síry znamená potřebu menšího množství sorbentu a tvorbu menšího množství odpadu, čímž se sníží náklady na činnost zařízení; nižší tvorba emisí NOX a CO znamená snadnější volbu umístění zařízení a vyšší produkce páry znamená zmenšení teplosměnných ploch a snížení kapitálových nákladů. Tvorba emisí N2O při této technologii pulzujícího fluidního lože není nepodstatná, avšak je srovnatelná s publikovanými údaji tvorby emisí N2O, z čehož vyplývá, že způsob činnosti tvorbu emisí N2O mnoho neovlivňuje. Celkově shrnuto výkon systému podle vynálezu obecně (i) překonává běžné systémy, (ii) je srovnatelný se spalováním s cirkulujícím fluidním ložem a tvorbou emisí N2O a (iii) je lepší než spalovací zařízení s cirkulujícím fluidním ložem v zachycování síry a ve tvorbě emisí CO a NOX.
Tabulka 2 - prováděcí charakteristické veličiny spalovacích zařízení s fluidním ložem účinnost spalování (%) účinnost zachycování SO2 (%) emise N2O (ppmv) emise CO* (ppmv) množství páry kg/s
Atmosférické probublávací Pulzní atmosférické probublávací Probublávací* Cirkulační*
89-93 92-97 90-97 93-99
70-85 90-98 70-85 75-95
70-100 70-100 10-220 10-220
400-1600 180-800 400-1200 500-1500
227-317 363-372
-10CZ 284843 B6
Parametry testování teplota fluidního lože poměr Ca/S uhlí
851-871 °C
2,5-2,7 dehtovité (vysoké těkavé) * založeno na údajích z literatury * při 3 % O2
Tyto údaje udávají, že řešení podle vynálezu představuje v každém měřítku přitažlivou volbu. Je nepraktické a drahé zmenšit spalovací zařízení s cirkulačním fluidním ložem na požadovaný výkon výroby páry 0,126 až 6,3 kg/s, jak bylo uvedeno výše.
Doposud popsané zařízení je primárně určeno jako systém pro spalování uhlí s vysokým obsahem síry. Takové zařízení, zejména které bylo popsáno podle obr. 1, může být rovněž použito pro zlepšené spalování i jiných produktů, jako je například biomasa, odpadové produkty, jako jsou nemocniční odpadové produkty, průmyslové odpady, organické odpady a podobně a dále pro endotermické reakce, sušení, pražení a podobně.
Jedním z takových zařízení podle vynálezu je zařízení pro výrobu páry, znázorněné na obr. 3. Toto zařízení na výrobu páry sestává z podobných součástí jako výše popsané zařízení. V nádobě 110 je zabudováno pulzní spalovací zařízení 130. Nádoba 110 má dolní část 112, střední část 114 a horní část 116, přičemž střední část 114 a horní část 116 tvoří již dříve popsaný volný prostor.
V dolní části 112 je upraven rozváděči prostředek 113, kterým prochází tekutina o určité rychlosti, určená pro fluidizování pevných částic ve fluidním loži a pro řízení teploty fluidního lože. Podle jednoho provedení zařízení na výrobu páry je rozváděči prostředek 113 tvořen vodou chlazenou rozváděči deskou. V dolní části 112, kde je vytvořena hustá fluidní vrstva neboli lože ze spalovaných materiálů, je umístěno několik teplosměnných trubek 160. kterými prochází voda nebo jiné teplosměnné médium. Tyto teplosměnné trubky 160 představují prostředky pro výměnu nebo odvádění tepla z fluidního lože. Jak bude blíže uvedeno dále, mohou mít teplosměnné trubky 160 tvar okruhu voda/pára typu „D“.
Jak již bylo uvedeno, rozšiřuje se střední část 114 nádoby 110 nálevkovitě směrem vzhůru a ven a spojuje vzájemně dolní část 112 s horní částí 116. Husté fluidní lože ve spodní části 112 nádoby 110 pracuje probublávacím turbulentním způsobem.
Pulzní spalovací zařízení 130 je opatřeno již dříve popsaným ventilem 132 s jedním nebo několika otvory, kterými proudí směs vzduchu a paliva do spalovací komory 133, a dále tlakovou komorou 138 a zařízením 139 pro zvýšení tlaku. Rezonanční komora může být tvořena jednou, jak je znázorněno, nebo několika rezonančními trubkami 136 a je na svém konci opatřena difúzorovou částí 140. Tato difúzorová část 140 zajišťuje recirkulaci a zvýšenou dobu rezonance částic ve fluidním loži pro zlepšené spalování a zachycování síry.
Stejně jako u každého popsaného zařízení může být část spalovací komory 133 integrální s nádobou 110 a část pulzního spalovacího zařízení 130 (jako difúzorová část 140 na obr. 3) může zasahovat do fluidního lože. U jiných provedení může být celé pulzní spalovací zařízení 130, zahrnující spalovací komoru 133, rezonanční trubku (trubky) 136 a difúzorovou část 140, umístěno vně části nádoby 110, kde dochází k reakcím. V těchto systémech zůstává pulzní spalovací zařízení 130 schopné dodávání endotermického tepla z reakce reaktantům v nádobě 110.
Rezonanční trubka 136 je s výhodou opatřena vodním pláštěm 141 obklopujícím alespoň část její délky. Podobně může být vodním pláštěm opatřena i difúzorová část 140, přičemž tento vodní
-11 CZ 284843 B6 plášť by rovněž obklopoval alespoň část její délky a mohla by v něm být vyráběna pára pro odvod tepla, takže teplosměnné trubky 160 ve fluidním loži by mohly být prakticky zcela odstraněny.
Nádoba 110 je dále opatřena přívodním systémem 170, určeným pro přívod hrubého paliva a sorbentu, a tvořeným s výhodou šroubovým dopravníkem. Přívodní systém 170 je opatřen třídičem 171 paliva pro oddělení jemných frakcí, určených pro přivádění do pulzního spalovacího zařízení 130 palivovým potrubím 190, od hrubých frakcí, přiváděných dávkovačem 191 hrubého uhlí, které se později smíchávají se sorbentem přiváděným z dávkovače 192 sorbentu a jsou přiváděny přívodním systémem 170 do nádoby 110, kde vytvářejí fluidní lože. Sorbentem je například drcený vápenec, který absorbuje látky obsahující síru vznikající při spalování.
Nádoba 110 je opatřena výstupním potrubím 180 spalin, které je opatřeno kombinovaným odlučovačem/předehřívačem 182 vzduchu. Na výstupu spalin může být umístěna jedna nebo více přepážek neboli odlučovacích prostředků pro snížení množství procházejícího plynu. Část těchto odlučovacích prostředků může tvořit cyklón 183 pro další zachycování částic a pro regulaci teplot plynu a pevných částic.
Dále může být použito odstupňovaného přívodu vzduchu do nádoby 110, například potrubími 195, 196, zpět z odlučovače/předehřívače 182 vzduchu, takže dochází k dalšímu snížení tvorby emisí.
Odpadová hornina, materiály, popel a podobně se odvádějí z nádoby 110 odváděcím potrubím 117, upraveným na spodním konci dolní části 112. Navíc může být nádoba 110 opatřena zažehávacím systémem (neznázoměným) pro nastartování zařízení a funkční bezpečnost.
Pro tvorbu páry z vody je použit dvoububnový parní generátor 101, obsahující parní buben a kalník. K dvoububnovému parnímu generátoru 101 jsou připojeny, jak je znázorněno na obr. 4 a popsáno blíže dále, teplosměnné trubky 160 pro výrobu páry u tohoto provedení. Fluidní systém pro výrobu páry pracuje v podstatě stejně jako dříve popsaná zařízení.
Na obr. 4 je znázorněno zařízení na výrobu páry, popsané podle obr. 3, ve spojení s příslušným vybavením, přičemž stejné součásti jsou označeny stejnými vztahovými značkami. Po roztřídění pevného paliva a fluidizačního materiálu nájemné frakce a hrubé frakce třídičem 171 se vedou hrubé částice uhlí do dávkovače 191 hrubého uhlí a jemné frakce se vedou palivovým potrubím 195 do pulzního spalovacího zařízení 130. Sorbent je přidáván do hrubého uhlí z dávkovače 192 sorbentu a kombinovaná směs paliva a sorbentu se vede do nádoby 110 přívodním systémem 170. například šroubovým dopravníkem, viz obr. 4. Směs sorbentu a paliva padá na husté fluidní lože vytvořené v nádobě 110, které je udržováno ve fluidním probublávacím stavu tekutinou vstupující pod ním rozváděcím prostředkem 113. Tento rozváděči prostředek 113 může mít některé části uspořádány skloněné, viz obr. 4, což přispívá k zabránění vytváření takzvaných mrtvých zón z pevných částic. Skloněné uspořádání rozváděcího prostředku 113 v kombinaci s odváděcím potrubím 117 rovněž usnadňuje odvádění hornin a aglomerátů.
Když je pulzní spalovací zařízení 130 v činnosti, vytváří aerodynamický ventil 132 podle potřeby pulzování přiváděné směsi vzduchu a paliva. Produkty spalování v pulzním spalovacím zařízení 130 pokračují v průtoku s kmitající akustickou tlakovou vlnou rezonanční trubkou 136, difuzorovou částí 140 a do fluidního lože. Akustická vlna opouštějící difuzorovou část 140 a narážející do fluidního lože způsobuje jeho větší promíchávání a zvyšování výměny tepla. Pevné palivo se spaluje ve fluidním stavu, přičemž teploty ve fluidním loži jsou řízeny odváděním tepla teplosměnným médiem procházejícím teplosměnnými trubkami 160 ponořenými ve fluidním loži.
Teplosměnné médium vedené teplosměnnými trubkami 160 ponořenými ve fluidním loži se přivádí do dvoububnového parního generátoru 101. přičemž teplosměnné trubky 160 jsou
- 12CZ 284843 B6 uspořádány ve tvaru „D“. Dvoububnový parní generátor 101 sestává z parního bubnu 111, kalního 112 a z jednoho nebo několika skupin 113 parních kotlů. Teplosměnné médium, poté co bylo ohřáto v nádobě 110, je přiváděno do dvoububnového parního generátoru 101, kde zatopí parní buben 111, kalník 112 a skupiny 113 parních kotlů. Voda, která byla přečerpána do parního bubnu 111, se potom přeměňuje na páru a odvádí se pro další použití.
Produkty spalování stoupají na fluidní lože a do volné zóny, kde nastává další výměna tepla nebo další reakce. Z volné zóny nad dolní částí 112 nádoby 110 procházejí spaliny odlučovačem/ předehřívačem 182 vzduchu a dále výstupním potrubím 180 do dvoububnového parního generátoru 101. Teplo vystupujících spalin výstupním potrubím 180 spalin slouží navíc k ohřevu vody obsažené v parním bubnu 111 a k její přeměně na páru.
Jak již bylo popsáno u dřívějších provedení, může být fluidizační médium předehříváno v odlučovači/předehřívači 182 vzduchu. Navíc může být pro nastartování systému (neznázoměno) použito pomocné palivo, jako například zemní plyn, jak již bylo rovněž dříve popsáno. Dále mohou být v tomto zařízení pro výrobu páry vypuštěny teplosměnné trubky 160 a výměna tepla může spolehlivě probíhat úplně na výstupu spalin výstupním potrubím 180 spalin, pomocí vodního pláště rezonanční trubky 136 a/nebo difuzorové části 140.
Zařízení podle vynálezu může být rovněž použito pro sušení materiálů nebo ohřev vzduchu. Například je možno systém použít jako zdroj tepla místo zařízení vytápěného uhlím pro tepelné sušení uhlí. Když je zařízení podle vynálezu použito tímto způsobem, je možno u něj provádět různé úpravy, jako například uspořádat kolem fluidního lože vodní plášť, ve fluidním loži mohou být uloženy vzduchem chlazené trubky a fluidní lože může být adiabatické. Tyto tři varianty se liší zejména z hlediska způsobu chlazení fluidního lože.
Provedení zařízení podle vynálezu pro sušení materiálů nebo ohřev vzduchu je znázorněno na obr. 5, kde jsou použity u stejných součástí stejné vztahové značky jako na obr. 3. Toto provedení ukazuje zařízení podle vynálezu používající nadměrného množství vzduchu pro činnost fluidního lože způsobem téměř adiabatickým. Toto provedení má stejné znaky jako zařízení na výrobu páry popsané podle obr. 3 s výjimkou dvoububnového parního generátoru 101, jako na obr. 3 a 4. Dále je možno sušení/ohřev vzduchu provádět bez teplosměnných trubek 160 umístěných ve fluidním loži v provedení znázorněném na obr. 3.
Nádoba 110 minimalizuje tepelné ztráty a rozšířená část s volnou zónou snižuje rychlost plynu, zvyšuje dobu rezonance plynu a snižuje takzvané vyplavování jemných frakcí zvolné zóny. Rezonanční trubka 136 je obklopena vodním pláštěm 141, takže u tohoto provedení není nutno pro její výrobu používat drahých slitin. Navíc je u tohoto provedení s výhodou použito vodou chlazeného rozváděcího prostředku 113 pro minimalizování vzniku tepelných napětí a dále odváděcího potrubí 117 pro usnadnění odstraňování zbytků po spalování a udržování výšky fluidního lože.
Na obr. 6 je znázorněno schéma procesu používajícího výše popsané zařízení pro ohřev vzduchu nebo sušení materiálů. Systém je v podstatě identický se systémem pro výrobu páry popsaným na obr. 4 s výjimkou toho, že dvoububnový parní generátor 101 znázorněný na obr. 4 je eliminován. Podobně byly odstraněny teplosměnné trubky 160 ve fluidním loži, znázorněné na obr. 4.
Zařízení podle vynálezu může být rovněž použito jako zařízení pro spalování odpadů, viz obr. 7. U tohoto provedení jsou upraveny prostředky 220 pro přívod odpadu, sestávající z přívodního prostředku 214 pro přívod odpadových materiálů do horní části fluidního lože a/nebo přívodního prostředku 215 pro přívod odpadu přímo do fluidního lože v závislosti na charakteristice odpadu. Rezonanční trubka 236 pulzního spalovacího zařízení 230 není zcela vestavěna do nádoby 210 a je spíše umístěna nad touto nádobou 210. Difuzorová část 240 je umístěna nad rozstřikovací zónou fluidního lože, viz obr. 7. Okruh mezi zařízením 239 pro zvýšení tlaku a částí rezonanční
- 13 CZ 284843 B6 trubky 236 umístěné nad nádobou 210 může doplňovat spojovací potrubí 260. pro provádění zvýšení tlaku do zařízení 239 pro zvýšení tlaku. Tím je umožněno zlepšené promíchávání ve volné zóně nádoby 210 reaktoru.
Stejně jako u dříve popsaných provedení je zařízení podle tohoto provedení opatřeno rozváděcím prostředkem 213 pro udržování fluidního lože v turbulentním stavu, dále odváděcím systémem 217 pro odvádění popela a zbylých hornin, dále odlučovačem/předehřívačem 282 vzduchu, prostředky pro odlučování pevných částic ze spalin a navracení produktů do nádoby 210 tvořených výstupním potrubím 280 spalin a vodou chlazeným cyklónem 283 pro zachycování pevných částic a regulování teplot plynů a pevných částic, takže jsou zachycovány kovové páry.
Schéma systému pro spalování odpadů využívajícího zařízení znázorněného na obr.7 je znázorněno na obr. 8. Vzhledem k problémům s korozí a erozí rezonanční trubky 236 a difuzorové části 240 odpadovými materiály jsou rezonanční trubka 236 a difuzorová část 240 umístěny nad fluidním ložem. Dále vzhledem ke stejným problémům s korozí a erozí nejsou u tohoto zařízení použity teplosměnné trubky 160 ve fluidním loži. Stejně jako u zařízení znázorněném na obr. 4 a 6 má rozváděči prostředek 113 určité části upraveny skloněné pro zabránění vytváření mrtvých zón částic a pro usnadnění odstraňování horniny a aglomerát z fluidního lože.
Zařízení podle vynálezu může být rovněž použito pro endotermické reakce, jako jsou zplyňování, kalcinace, pyrolýza a částečná oxidace. Zařízení určené pro tyto účely je znázorněno na obr. 9. Toto zařízení je v podstatě identické se zařízením použitým pro ohřev vzduchu nebo sušení materiálů znázorněných na obr. 5, přičemž stejné součásti jsou označeny stejnými vztahovými značkami. V tomto případě je však vyloučeno zařízení 139 pro zvýšení tlaku, znázorněné na obr. 5, nebo vodní plášť 141 obklopující rezonanční trubku 136, rovněž viz obr. 5. Navíc, stejně jako u zařízení znázorněného na obr. 7 a určeného pro spalování odpadů, obsahuje zařízení pro provádění endotermických reakcí přívodní prostředek 314 pro přivádění materiálu fluidního lože buď nad toto fluidní lože, nebo přívodní prostředek 315 pro přívod přímo do fluidního lože.
U těchto zařízení s endotermickými reakcemi je fluidní lože vytvářeno pevným palivem a pulzní spalovací zařízení 130 využívá přímo endotermického tepla reakce pro výrobu takových produktů, jako jsou syntetické palivové plyny, kalcinované produkty atd. Stejně jako u provedení popsaných výše může konec pulzního spalovacího zařízení 130. a to buď volný konec rezonanční trubky 136, nebo difuzorová část 140, zasahovat do fluidního lože nebo může být umístěn v odstupu nad ním.
Ačkoli byl vynález popsán s použitím specifických výrazů, zařízení, koncentrací a způsobů, jednalo se pouze o ilustrativní účely. Je zřejmé, že každá z uvedených komponent v popsaných zařízeních je nahraditelná v závislosti na specifičnosti požadované funkce. Použité názvy jsou názvy sloužícími pro popis příkladných provedení a nikoli pro omezení. Je rovněž zřejmé, že je možno provádět různé změny a varianty, aniž by došlo k odklonu z rozsahu nebo ducha vynálezu, daných patentovými nároky.

Claims (24)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob spalování pevného paliva, při němž se vytvoří a udržuje fluidní lože zpěvného paliva v nádobě reaktoru a kolem teplosměnného zařízení a teplosměnné médium cirkuluje teplosměnným zařízením pro odebírání tepla pro předem stanovené zpracování teplosměnného média, přičemž produkty spalování vystupují z nádoby reaktoru po oddělení pevných částic v nich obsažených, vyznačující se tím, že směs paliva a vzduchu se spaluje pulzně pro vytvoření pulzačního proudu produktů spalování a akustického tlakového vlnění, šířícího se produkty spalování, přičemž pulzující proud produktů spalování a akustické tlakové vlnění se usměrňují na fluidní lože z pevného paliva pro přímé působení na toto fluidní lože z pevného paliva pro spalování pevného paliva.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že akustické tlakové vlnění se vytváří v rozsahu od 100 do 185 dB.
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pulzním spalováním vzniká teplo uvolňované v rozsahu od 10,3 do 103 MW/m3, teplota vzniklého plynuje v rozsahu od 760 °C do 1927 °C a rychlost plynuje v rozsahu od 45,7 do 488 metrů za sekundu.
  4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že plyn pro fluidizování fluidního lože z pevného paliva se přivádí rychlostí v rozsahu od 1,2 do 4 metrů za sekundu.
  5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že produkty spalování, které vystupují z nádoby reaktoru, se vedou do systému na vytváření páry pro vytváření páry.
  6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že teplosměnné médium se z teplosměnného zařízení vede do systému pro vytváření páry, čímž se vytváří pára.
  7. 7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že teplo vytvářené produkty spalování se dodává do systému pro sušení materiálů.
  8. 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že teplo vytvářené produkty spalování se dodává do systému pro ohřev vzduchu.
  9. 9. Reaktor s fluidním ložem k provádění způsobu podle nároku 1, s nádobou (10) reaktoru, s přívodním systémem pro přívod fluidizovatelného pevného materiálu, připojeným k nádobě (10) reaktoru ve střední části její výšky, s rozváděcím prostředkem (13) pro přívod fluidizačního média, spojeným s nádobou (10) reaktoru pod vstupem pevného materiálu do nádoby (10) reaktoru, pro vytvoření fluidního lože zpěvného materiálu, steplosměnným zařízením, umístěným v nádobě (10) reaktoru, a s výstupním potrubím (80, 180) spalin spojeným s nádobou (10) reaktoru, vyznačující se tím, že do nádoby (10) reaktoru zasahuje pulzní spalovací zařízení (30, 130), přičemž toto pulzní spalovací zařízení (30, 130) sestává ze spalovací komory (34), z ventilu (32) spojeného se spalovací komorou (34), z rezonanční komory spojené se spalovací komorou (34) a vystupující zní ven směrem kfluidnímu loži, přičemž rezonanční komora je umístěna před vstupem do fluidního lože.
  10. 10. Reaktor podle nároku 9, vyznačující se tím, že na volném konci rezonanční komory je uspořádána difuzorová část (40).
    -15 CZ 284843 B6
  11. 11. Reaktor podle nároku 10, vyznačující se tím, že difuzorová část (40) je umístěna v nádobě (10) reaktoru, v níž se nachází fluidní lože.
  12. 12. Reaktor podle nároku 10, vyznačující se tím, že difuzorová část (40) je umístěna v nádobě (10) reaktoru nad fluidním ložem.
  13. 13. Reaktor podle nároku 12, vyznačující se tím, že difuzorová část (40) zasahuje do nádoby (10) reaktoru do přímého kontaktu s fluidním ložem.
  14. 14. Reaktor podle nároku 9, vyznačující se tím, že alespoň část pulzního spalovacího zařízení (30) je obklopena vodním pláštěm (41).
  15. 15. Reaktor podle nároku 9, vyznačující se tím, že rezonanční komora pulzního spalovacího zařízení je tvořena alespoň jednou podélnou rezonanční trubkou (36).
  16. 16. Reaktor podle nároku 15, vyznačující se tím, že alespoň jedna podélná rezonanční trubka (36) je opatřena kolem alespoň části své délky vodním pláštěm (41).
  17. 17. Reaktor podle nároku 9, vyznačující se tím, že rezonanční komora je v přímém kontaktu s fluidním ložem.
  18. 18. Reaktor podle nároku 9, v y z n a č u j í c í se tím, že pulzní spalovací zařízení (30) je opatřeno zařízením (39) pro zvýšení tlaku plynných produktů vytvářených pulzním spalovacím zařízením (30).
  19. 19. Reaktor podle nároku 9, vyznačující se tím, že výstupní potrubí (180) je spojeno s parním generátorem (101).
  20. 20. Reaktor podle nároku 19, vyznačující se tím, že parní generátor (101) je opatřen potrubím pro přívod vody do parního bubnu (111), přičemž parní buben (111) je spojen s kalníkem (112).
  21. 21. Reaktor podle nároku 9, vyznačující se tím, že teplosměnné zařízení je spojeno se systémem pro ohřev vzduchu.
  22. 22. Reaktor podle nároku 9, vyznačující se tím, že teplosměnné zařízení je spojeno se systémem pro sušení materiálů.
  23. 23. Reaktor podle nároku 9, vyznačující se tím, že teplosměnné zařízení je spojeno s parním generátorem (101).
  24. 24. Reaktor s fluidním ložem k provádění způsobu podle nároku 1, s nádobou (210) reaktoru, s přívodním systémem pro přívod odpadních materiálů, připojeným k nádobě (210) reaktoru, s fluidizačním zařízením, které sestává z rozváděcího zařízení (213), umístěného v nádobě (210) reaktoru, s výstupním potrubím (280) spalin, spojeným s nádobou (210) reaktoru, přičemž výstupní potrubí (280) spalin je opatřeno odlučovacím zařízením pro odlučování pevných částic z plynů obsažených ve spalinách a pro navracení pevných částic do nádoby (210) reaktoru pro další reakci, vyznačující se tím, že do nádoby (210) reaktoru zasahuje pulzní spalovací zařízení (230), které sestává ze spalovací komory a je opatřeno alespoň jedním otvorem spojeným se spalovací komorou pro vstup jedné nebo více směsí paliva a vzduchu,
    -16CZ 284843 B6 přičemž pulzní spalovací zařízení (230) dále sestává z rezonanční komory, spojené se spalovací komorou a zasahující směrem k umístění odpadních materiálů, tvořících palivo, v nádobě (210) reaktoru, přičemž rezonanční komora je opatřena difuzorovou částí (240) umístěnou na konci rezonanční komory a zasahující k odpadním materiálům v nádobě (210) reaktoru, přičemž 5 rezonanční komora a difuzorová část (240) jsou umístěny před odpadními materiály.
CS932224A 1991-04-22 1992-04-22 Pulsní reaktor s fluidním ložem a způsob spalování pevného paliva CZ284843B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/689,336 US5133297A (en) 1991-04-22 1991-04-22 Pulsed atmospheric fluidized bed combustor apparatus and process
PCT/US1992/003254 WO1992018809A1 (en) 1991-04-22 1992-04-22 Pulsed atmospheric fluidized bed combustor apparatus and process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ222493A3 CZ222493A3 (en) 1994-04-13
CZ284843B6 true CZ284843B6 (cs) 1999-03-17

Family

ID=24768017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS932224A CZ284843B6 (cs) 1991-04-22 1992-04-22 Pulsní reaktor s fluidním ložem a způsob spalování pevného paliva

Country Status (20)

Country Link
US (1) US5133297A (cs)
EP (1) EP0581869B1 (cs)
JP (1) JP3149135B2 (cs)
KR (1) KR100234782B1 (cs)
AT (1) ATE128539T1 (cs)
AU (1) AU661692B2 (cs)
BG (1) BG60725B1 (cs)
CA (1) CA2108893C (cs)
CZ (1) CZ284843B6 (cs)
DE (1) DE69205161T2 (cs)
DK (1) DK0581869T3 (cs)
ES (1) ES2079868T3 (cs)
GR (1) GR3017987T3 (cs)
HU (1) HU217336B (cs)
MX (1) MX9201854A (cs)
PL (1) PL169798B1 (cs)
RO (1) RO115380B1 (cs)
RU (1) RU2105241C1 (cs)
SK (1) SK116493A3 (cs)
WO (1) WO1992018809A1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ299974B6 (cs) * 1997-12-19 2009-01-07 Foster Wheeler Energia Oy Zpusob regulování prenosu tepla v reaktoru s fluidním ložem a zarízení k jeho provádení

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255634A (en) * 1991-04-22 1993-10-26 Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. Pulsed atmospheric fluidized bed combustor apparatus
US5353721A (en) * 1991-07-15 1994-10-11 Manufacturing And Technology Conversion International Pulse combusted acoustic agglomeration apparatus and process
US5419877A (en) * 1993-09-17 1995-05-30 General Atomics Acoustic barrier separator
US5909654A (en) * 1995-03-17 1999-06-01 Hesboel; Rolf Method for the volume reduction and processing of nuclear waste
DE19702202A1 (de) * 1997-01-23 1998-08-13 Ebara Germany Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Wärme- und/oder Stoffaustauschs mittels eines Pulsators
WO2001012755A1 (en) 1999-08-19 2001-02-22 Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. System integration of a steam reformer and fuel cell
CA2382043A1 (en) 1999-08-19 2001-02-22 Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. Gas turbine with indirectly heated steam reforming system
EP1474557A1 (en) * 2002-02-13 2004-11-10 The Procter & Gamble Company Sequential dispensing of laundry additives during automatic machine laundering of fabrics
WO2003099965A2 (en) * 2002-05-22 2003-12-04 Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. Pulse gasification and hot gas cleanup apparatus and process
AU2003266006A1 (en) * 2002-09-10 2004-04-30 Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. Steam reforming process and apparatus
EP1618067A2 (en) * 2003-04-21 2006-01-25 Manufacturing and Technology Conversion, Inc. Process for the treatment of waste or gaseous streams
WO2005019749A2 (en) * 2003-08-11 2005-03-03 Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. Efficient and cost-effective biomass drying
CN100419338C (zh) * 2005-09-22 2008-09-17 浙江大学 脉动流化床燃烧装置
DE102006017353A1 (de) * 2006-04-11 2007-10-18 Spot Spirit Of Technology Ag Verfahren und Vorrichtung zur prozessintegrierten heißen Gasreinigung von Staub- und gasförmigen Inhaltsstoffen eines Synthesegases
US20070245628A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Thermochem Recovery International, Inc. Fluid bed reactor having a pulse combustor-type heat transfer module separated from the compartment of a reaction vessel
US7569086B2 (en) * 2006-04-24 2009-08-04 Thermochem Recovery International, Inc. Fluid bed reactor having vertically spaced apart clusters of heating conduits
DE102006022265A1 (de) * 2006-04-26 2007-10-31 Spot Spirit Of Technology Ag Verfahren und Vorrichtung zur optimierten Wirbelschichtvergasung
US8037620B2 (en) * 2007-07-20 2011-10-18 Pulse Holdings LLC Pulse combustion dryer apparatus and methods
BR112013010886A2 (pt) 2010-11-05 2016-08-02 Thermochem Recovery Int Inc sistema de circulação de sólidos e processo para captura e conversão de sólidos reativos
RU2465008C1 (ru) * 2011-03-22 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Способ получения железоуглеродных наночастиц
WO2013049368A1 (en) 2011-09-27 2013-04-04 Thermochem Recovery International, Inc. System and method for syngas clean-up
CN103966425B (zh) * 2013-01-28 2015-11-18 长沙高新开发区大沅能源科技有限公司 高效炼钒脱碳焙烧锅炉
CZ305044B6 (cs) * 2013-08-20 2015-04-08 Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i. Zařízení pro fluidní spalování pevných paliv či suspenzí
US10253974B1 (en) * 2015-02-27 2019-04-09 Morgan State University System and method for biomass combustion
RU2637551C2 (ru) * 2015-10-09 2017-12-05 Общество с ограниченной ответственностью "Сибирский научно-исследовательский институт углеобогащения" (ООО "Сибнииуглеобогащение) Способ термического обогащения углей
CN105403043A (zh) * 2015-11-24 2016-03-16 伍蔚恒 一种煤矸石循环流化床焙烧炉装置
EP4215289A1 (en) 2016-02-16 2023-07-26 ThermoChem Recovery International, Inc. Two-stage energy-integrated product gas generation system and method
ES2923073T3 (es) 2016-03-25 2022-09-22 Thermochem Recovery Int Inc Sistema de generación de producto gaseoso integrada en energía de tres fases
US10364398B2 (en) 2016-08-30 2019-07-30 Thermochem Recovery International, Inc. Method of producing product gas from multiple carbonaceous feedstock streams mixed with a reduced-pressure mixing gas
US9920926B1 (en) 2017-07-10 2018-03-20 Thermochem Recovery International, Inc. Pulse combustion heat exchanger system and method
US10099200B1 (en) 2017-10-24 2018-10-16 Thermochem Recovery International, Inc. Liquid fuel production system having parallel product gas generation
CZ308666B6 (cs) * 2018-10-22 2021-02-03 Kovosta - fluid a.s. Sestava fluidního kotle a způsob spalování alespoň dvou druhů paliv ve fluidním kotli
US11555157B2 (en) 2020-03-10 2023-01-17 Thermochem Recovery International, Inc. System and method for liquid fuel production from carbonaceous materials using recycled conditioned syngas
US11466223B2 (en) 2020-09-04 2022-10-11 Thermochem Recovery International, Inc. Two-stage syngas production with separate char and product gas inputs into the second stage

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2539466A (en) * 1945-04-20 1951-01-30 Vernon F Parry Process for carrying out endothermic chemical reactions
US2623815A (en) * 1945-11-23 1952-12-30 Standard Oil Dev Co Apparatus for gasifying carbonaceous fuel
GB644013A (en) * 1946-08-15 1950-10-04 Standard Oil Dev Co Improvements in or relating to the supply of heat to fluidized solid systems
US2619415A (en) * 1946-08-15 1952-11-25 Standard Oil Dev Co Supply of heat to fluidized solids beds for the production of fuel gas
US2680065A (en) * 1948-05-26 1954-06-01 Texas Co Gasification of carbonaceous solids
US2683657A (en) * 1948-05-29 1954-07-13 Hydrocarbon Research Inc Gasification of carbonaceous solids
US2979390A (en) * 1956-11-19 1961-04-11 Hydrocarbon Research Inc Process for carrying out endothermic reactions
US2937500A (en) * 1957-10-02 1960-05-24 Jr Albert G Bodine Resonant combustion products generator with heat exchanger
FR1226568A (fr) * 1959-02-21 1960-07-13 Siderurgie Fse Inst Rech Brûleur à flamme stable et à forte concentration calorifique obtenue par onde de choc
US3246842A (en) * 1963-08-02 1966-04-19 Huber Ludwig Apparatus for the production of hot gas currents for heating purposes
GB1275461A (en) * 1969-02-17 1972-05-24 Shell Int Research Pulsating combustion system
US3966634A (en) * 1974-09-23 1976-06-29 Cogas Development Company Gasification method
FR2301633A1 (fr) * 1975-02-21 1976-09-17 Babcock & Wilcox Co Recuperation de produits residuaires de la liqueur noire p
SU879146A1 (ru) * 1980-02-29 1981-11-07 Белорусское Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского И Проектно-Конструкторского Института Энергетики Промышленности Устройство пульсирующего горени
US4314444A (en) * 1980-06-23 1982-02-09 Battelle Memorial Institute Heating apparatus
DE3109685A1 (de) * 1981-03-13 1982-09-30 Buderus Ag, 6330 Wetzlar Vorrichtung zum nachverbrennen von brennbaren schwebebestandteilen aus den rauchgasen einer wirbelschichtfeuerung
US4368677A (en) * 1981-04-07 1983-01-18 Kline Michael J Pulse combustion system for boilers
US4529377A (en) * 1983-02-28 1985-07-16 Georgia Tech Research Institute Pulse combustor apparatus
US4682985A (en) * 1983-04-21 1987-07-28 Rockwell International Corporation Gasification of black liquor
US4655146A (en) * 1984-08-01 1987-04-07 Lemelson Jerome H Reaction apparatus and method
US4773918A (en) * 1984-11-02 1988-09-27 Rockwell International Corporation Black liquor gasification process
US4909731A (en) * 1986-03-06 1990-03-20 Sonotech, Inc. Method and apparatus for conducting a process in a pulsating environment
US4699588A (en) * 1986-03-06 1987-10-13 Sonotech, Inc. Method and apparatus for conducting a process in a pulsating environment
US4708159A (en) * 1986-04-16 1987-11-24 Nea Technologies, Inc. Pulse combustion energy system
US4951613A (en) * 1988-11-09 1990-08-28 Mobil Oil Corp. Heat transfer to endothermic reaction zone
US5205728A (en) * 1991-11-18 1993-04-27 Manufacturing And Technology Conversion International Process and apparatus utilizing a pulse combustor for atomizing liquids and slurries
GB9202329D0 (en) * 1992-02-04 1992-03-18 Chato John D Improvements in pulse blade system for pulsating combustors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ299974B6 (cs) * 1997-12-19 2009-01-07 Foster Wheeler Energia Oy Zpusob regulování prenosu tepla v reaktoru s fluidním ložem a zarízení k jeho provádení

Also Published As

Publication number Publication date
ATE128539T1 (de) 1995-10-15
HU217336B (hu) 1999-12-28
EP0581869A1 (en) 1994-02-09
JPH06510113A (ja) 1994-11-10
WO1992018809A1 (en) 1992-10-29
PL169798B1 (pl) 1996-08-30
ES2079868T3 (es) 1996-01-16
RU2105241C1 (ru) 1998-02-20
KR100234782B1 (ko) 1999-12-15
BG60725B1 (en) 1996-01-31
DK0581869T3 (da) 1995-12-04
HUT66064A (en) 1994-09-28
MX9201854A (es) 1992-10-01
GR3017987T3 (en) 1996-02-29
BG98166A (bg) 1994-08-30
DE69205161T2 (de) 1996-05-15
AU1910492A (en) 1992-11-17
DE69205161D1 (de) 1995-11-02
JP3149135B2 (ja) 2001-03-26
RO115380B1 (ro) 2000-01-28
SK116493A3 (en) 1994-03-09
HU9302974D0 (en) 1994-01-28
US5133297A (en) 1992-07-28
EP0581869B1 (en) 1995-09-27
CZ222493A3 (en) 1994-04-13
CA2108893C (en) 1997-09-30
AU661692B2 (en) 1995-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ284843B6 (cs) Pulsní reaktor s fluidním ložem a způsob spalování pevného paliva
US5255634A (en) Pulsed atmospheric fluidized bed combustor apparatus
US4823712A (en) Multifuel bubbling bed fluidized bed combustor system
RU2240341C2 (ru) Способ газификации органических веществ и смесей веществ
AU2006255456B2 (en) Apparatus and process for the pyrolysis of agricultural biomass
US4843981A (en) Fines recirculating fluid bed combustor method and apparatus
CZ20014156A3 (cs) Zařízení pro zplyňování uhlíkatého vsázkového materiálu
EP0227550A2 (en) Apparatus for combusting fuels and method of cumbusting wet fuels
US6554061B2 (en) Recuperative and conductive heat transfer system
RU2107866C1 (ru) Котел с циркулирующим псевдоожиженным слоем под давлением, работающий при сверхкритическом давлении пара
CA1271945A (en) Fines recirculating fluid bed combustor method and apparatus
FI103590B (fi) Laite ja menetelmä aineiden ja lämmön talteenottamiseksi leijukerrospoltosta
JP3625817B2 (ja) 複合流動層炉および複合流動層炉の運転方法
JP2000509136A (ja) 吸収剤を再生する燃焼方法および燃焼プラント
Raghavan et al. Solid Fuel Systems
CA1311132C (en) Method for driving a gas turbine
Gutraj et al. An Overview of Atmospheric Fluidized Bed Combustion Systems as Applied to Army Scale Central Heat Plants
HU188819B (en) Device for securing the heat flow and/or material flow between various materials,carrying out chemical and physical processes,first for burning or gasifying solid fuel
JPH10300019A (ja) 流動層熱分解炉及び被燃焼物処理装置
PL119644B1 (en) Method of and apparatus for firing hot water and power boilers by means of whirl fluidized phaseticheskikh kotlov s pomohh&#39;ju vikhrevojj fljuidnojj fazy

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20070422