CZ295707B6 - Způsob spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem a reaktor s fluidním ložem pro provádění tohoto způsobu - Google Patents

Způsob spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem a reaktor s fluidním ložem pro provádění tohoto způsobu Download PDF

Info

Publication number
CZ295707B6
CZ295707B6 CZ19983973A CZ397398A CZ295707B6 CZ 295707 B6 CZ295707 B6 CZ 295707B6 CZ 19983973 A CZ19983973 A CZ 19983973A CZ 397398 A CZ397398 A CZ 397398A CZ 295707 B6 CZ295707 B6 CZ 295707B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
chamber
reactor
heat exchange
dilution
bed
Prior art date
Application number
CZ19983973A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ397398A3 (cs
Inventor
Timo Hyppänen
Original Assignee
Foster Wheeler Energia Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foster Wheeler Energia Oy filed Critical Foster Wheeler Energia Oy
Publication of CZ397398A3 publication Critical patent/CZ397398A3/cs
Publication of CZ295707B6 publication Critical patent/CZ295707B6/cs

Links

Classifications

    • 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
    • B01J8/38—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 containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384—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 containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388—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 containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • 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
    • B01J8/26—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 two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • 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
    • F22B31/0084—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 with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion 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
    • F23C10/005—Fluidised bed combustion apparatus comprising two or more beds
    • 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
    • F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
    • 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 
    • F23C2206/00—Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed
    • F23C2206/103—Cooling recirculating particles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Dairy Products (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

Způsob spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem probíhá tak, že se pevné částice zavádějí do zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) na hořejšek lože pevných částic přes vstup, umístěný v horní části zřeďovací komory (16, 216, 316, 416), a pevné částice se vypouštějí ze zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) přes výstup, umístěný v její spodní části. Dále se do alespoň části zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) zavádí proplachovací plyn pro zbavení nečistot účinnosti a/nebo oddělení nečistot, škodlivých pro teplosměnné plochy, od lože pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416). Nakonec se proplachovací plyn vypouští ze zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) přes výstup (226, 326, 464) do reaktorové komory (212, 312, 412). U reaktoru s fluidním ložem pro provádění tohoto způsobu má zřeďovací komora (16, 216, 316, 416) ve své horní části vstup pro pevné částice a ve své spodní části výstup pro pevné částice, prostředky pro zavádění proplachovacího plynu do alespoň části zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) pro zbavení nečistot účinnosti a/nebo oddělení nečistot, škodlivých pro teplosměnné plochy, od lože pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416), a výstup (226, 326, 464) pro vypouštění proplachovacího plynu ze zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) do reaktorové komory (12, 212, 312, 412).

Description

Způsob spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem a reaktor s fluidním ložem pro provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem, který zahrnuje reaktorovou komoru, jako například procesní komoru nebo spalovací komoru, ve které je lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci tohoto lože pevných částic, výstup reaktorové komory a vstup reaktorové komory, zřeďovací komoru bez vnitřní teplosměnné plochy, přičemž zřeďovací komora je propojena s výstupem reaktorové komory a obsahuje lože pevných částic, teplosměnnou komoru, mající lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, teplosměnné plochy alespoň částečně ve styku s ložem pevných částic a vstup teplosměnné komory a výstup teplosměnné komory spojený se vstupem reaktorové komory.
Při provádění způsobu se v tomto reaktoru s fluidním ložem pevné částice vypouštějí z reaktorové komory výstupem a zavádějí se do zřeďovací komory a dále se zavádějí ze zřeďovací komory do teplosměnné komory a recyklují se z teplosměnné komory do reaktorové komory přes vstup reaktorové komory.
Vynález se rovněž týká reaktoru s fluidním ložem pro provádění shora uvedeného způsobu. Reaktor obsahuje reaktorovou komoru, jako například procesní komoru nebo spalovací komoru, mající lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, výstup reaktorové komory a vstup reaktorové komory, zřeďovací komoru bez vnitřních teplosměnných ploch, která je propojena s výstupem reaktorové komory a uvnitř které je lože pevných částic, a teplosměnnou komoru, mající lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, teplosměnné plochy, které jsou alespoň částečně v kontaktu s ložem pevných částic, vstup teplosměnné komory propojený se zřeďovací komorou a výstup teplosměnné komory připojený na vstup reaktorové komory.
Vynález je zejména použitelný pro rekuperaci tepla z pevných částic v reaktorech s cirkulujícím fluidním ložem, ale lze jej také aplikovat na jiné reaktory s fluidním ložem. Takovéto reaktory s fluidním ložem zahrnují reaktorovou nebo procesní komoru, jako například spalovací komoru, ve které je fluidní lože pevných částic, a teplosměnnou komoru, která je prostřednictvím pevných částic ve spojení s procesní komorou a ve které jsou umístěny teplosměnné plochy. Teplosměnná komora může být různými cestami a v různých místech spojena s procesní komorou, aby nedocházelo k výměně pevných částic mezi komorami. Teplosměnná komora může ve zvláštním případě také být tvořena procesní komorou samotnou.
Dosavadní stav techniky
Reaktory s fluidním ložem, jako například reaktory s cirkulujícím fluidním ložem, se používají v různých spalovacích, teplosměnných, chemických a metalurgických procesech. Teplo, pocházející ze spalovacích nebo jiných exotermických procesů, se zpravidla rekuperuje zpěvných částic fluidního lože pomocí teplosměnných ploch. Teplosměnné plochy vedou rekuperované teplo do média, jako například vody nebo páry, které přenáší teplo z reaktoru.
Teplosměnné plochy jsou zpravidla umístěny v procesní komoře nebo v konvekční sekci uspořádané v cestě plynu za procesní komorou nebo v cirkulujícím fluidním loži reaktoru, v separátoru částic. Další teplosměnné plochy jsou často uspořádány ve zvláštní teplosměnné komoře, která může být částí procesní komory nebo, v reaktorech s cirkulujícím fluidním ložem, částí systému recyklace pevných částic.
-1 CZ 295707 B6
Teplosměnnou komorou je zpravidla probublávané fluidní lože, které zahrnuje přívodní prostředek pro zavádění nepřetržitého toku horkých pevných částic z procesní komory do teplosměnné komory, teplosměnné plochy a vypouštěcí prostředek pro nepřetržitou recyklaci pevných částic z teplosměnné komory do procesní komory.
Koroze je faktor, který se při konstrukci teplosměnných ploch musí vždy brát v úvahu. Je důležitý zejména tehdy, jsou-li teplosměnné plochy použity v procesech, které používají nebo produkují korozivní materiály. Jejich příkladem je spalování obtížně spalitelných paliv, jako například slámy, která obsahují korozivní příměsi, například chloridy. Korozivní příměsi jsou také přítomny v materiálu fluidního lože a přicházejí tak do styku s teplosměnnými plochami v teplosměnné komoře, což vede k rychlé korozi těchto ploch. Například chlor v materiálu lože může způsobit chloridovou korozi teplosměnných ploch.
Problémy koroze jsou zvlášť závažné, když je teplota v teplosměnné komoře vysoká, například vlivem dohořívání, což může snadno nastat, když je teplosměnné komora přímo připojena k peci. Dohořívání nebo jiné chemické procesy v teplosměnné komoře mohou také vést k redukční atmosféře, kde snadno nastává koroze působením oxidu uhelnatého (CO). Redukční podmínky spolu s úsadami chloridů jsou zvlášť náchylné ke zvýšenému koroznímu napadení.
Korozí a erozí způsobené ubývání kovů je neodmyslitelným problémem všech probublávaných fluidních loží a jeho minimalizaci bylo věnováno značné úsilí. Běžné prostředky proti korozi spočívají ve změnách povrchu kovu nebo jeho teploty. V některých případech jsou účinné povrchové úpravy, jako například chromování, nitridace, nebo povlékání karbidem wolframu. Protože všechny mechanizmy koroze jsou závislé na teplotě, lze se korozi teplosměnných ploch do jisté míry vyhnout umístěním ploch do vhodné polohy v systému.
Povrchové úpravy však nejsou vždy proveditelné, přičemž podmínky a teploty mohou být různé v různých místech a stupních procesu. Také při volbě provozní teploty je třeba brát v úvahu korozní nečistoty přítomné v každém konkrétním systému. Tyto nečistoty se mohou měnit při použití různých parametrů procesu, například různých paliv. Jsou tedy velmi žádány postupy pro minimalizaci rizika koroze snížením koncentrace aktuální korozní nečistoty.
Podstata vynálezu
Cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob a zařízení pro přestup tepla v reaktoru s fluidním ložem, ve kterém je minimalizována výše uvedená nevýhoda, spočívající v napadení teplosměnných ploch vnější teplosměnné komory škodlivými složkami suspenzí pevných částic.
Zejména je cílem předloženého vynálezu poskytnout způsob a zařízení pro rekuperaci tepla z reaktorů s fluidním ložem, ve kterých je minimalizováno riziko koroze způsobené nečistotami.
V souladu s předmětem tohoto vynálezu byl proto vyvinut způsob spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem, který zahrnuje reaktorovou komoru, jako například procesní komoru nebo spalovací komoru, ve které je lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci uvedeného lože pevných částic, výstup reaktorové komory a vstup reaktorové komory, zřeďovací komoru bez vnitřní teplosměnné plochy, přičemž zřeďovací komora je propojena s výstupem reaktorové komory a obsahuje lože pevných částic, teplosměnnou komoru, mající lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, teplosměnné plochy alespoň částečně ve styku s ložem pevných částic, vstup teplosměnné komory a výstup teplosměnné komory spojený se vstupem reaktorové komory, při němž se v tomto reaktoru s fluidním ložem pevné částice vypouštějí z reaktorové komory výstupem a zavádějí se do zřeďovací komory a recyklují se z teplosměnné komory do reaktorové komory přes výstup reaktorové komory.
-2CZ 295707 B6
Pevné částice se zavádějí do zřeďovací komory na hořejšek lože pevných částic přes vstup, umístěný v horní části zřeďovací komory, a pevné částice se vypouštějí ze zřeďovací komory přes výstup, umístěný v její spodní části, dále se do alespoň části zřeďovací komory zavádí proplachovací plyn pro zbavení nečistot účinnosti a/nebo oddělení nečistot, škodlivých pro teplosměnné plochy, od lože pevných částic ve zřeďovací komoře, a nakonec se proplachovací plyn vypouští ze zřeďovací komory přes výstup do reaktorové komory.
Proplachovacím plynem je s výhodou plyn, obsahující kyslík, jako například vzduch, pro zajištění oxidační reakce ve zřeďovací komoře.
U výhodného provedení může být proplachovacím plynem fluidizační plyn pro fluidizační lože pevných částic ve zřeďovací komoře.
Doba zdržení pevných částic, proudících z výstupu reaktorové komory přes zřeďovací komoru na vstup teplosměnné komory, se s výhodou řídí regulací doby zdržení pevných částic ve zřeďovací komoře pro zajištění dostatku času pro zbavení nečistot účinnosti a/nebo oddělení nečistot od pevných částic, proudících z reaktorové komory do teplosměnné komory.
Doba zdržení se může s výhodou řídit regulací hustoty lože pevných částic ve zřeďovací komoře.
U výhodného provedení se doba zdržení může řídit regulací objemu lože pevných částic ve zřeďovací komoře.
Do zřeďovací komory se s výhodou zavádí proplachovací plyn pro zbavení účinnosti korozivních složek v proudu pevných částic z výstupu reaktorové komory na vstup teplosměnné komory.
Pevné částice, vypouštěné z reaktorové komory, se s výhodou zavádějí na hořejšek fluidizovaného lože částic v první zóně skříně, rozdělené perforovanou deskou na první zónu, tvořící zřeďovací komoru, a druhou zónu, tvořící teplosměnnou komoru.
Doba zdržení pevných částic ve zřeďovací komoře je větší než 2 s, s výhodou 2 až 15 s.
Směr toku pevných částic ve zřeďovací komoře je s výhodou shora dolů.
Může být výhodné, aby směr toku pevných částic v teplosměnné komoře byl zdola nahoru.
Směr toku pevných částic v teplosměnné komoře je s výhodou shora dolů.
V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl dále rovněž vyvinut reaktor s fluidním ložem pro provádění shora uvedeného způsobu, zahrnující reaktorovou komoru, jako například procesní komoru nebo spalovací komoru, mající lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, výstup reaktorové komory a vstup reaktorové komory, zřeďovací komoru bez vnitřních teplosměnných ploch, která je propojena s výstupem reaktorové komory a uvnitř které je lože pevných částic, a teplosměnnou komoru, mající lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, teplosměnné plochy, které jsou alespoň částečně v kontaktu s ložem pevných částic, vstup teplosměnné komory propojený se zřeďovací komorou a výstup teplosměnné komory připojený na vstup reaktorové komory.
Zřeďovací komora má ve své horní části vstup pro pevné částice a ve své spodní části výstup pro pevné částice, prostředky pro zavádění proplachovacího plynu do alespoň části zřeďovací komory pro zbavení nečistot účinnosti a/nebo oddělení nečistot, škodlivých pro teplosměnné plochy, od lože pevných částic ve zřeďovací komoře, a výstup pro vypouštění proplachovacího plynu ze zřeďovací komory do reaktorové komory.
-3 CZ 295707 B6
Reaktor s fluidním ložem podle tohoto vynálezu dále s výhodou zahrnuje prostředky pro řízení doby zdržení pevných částic, proudících z výstupu reaktorové komory přes zřeďovací komoru na vstup teplosměnné komory, řízením doby zdržení ve zřeďovací komoře a pro zajištění dostatku času pro oddělení nečistot od pevných částic a/nebo zbavení účinnosti nečistot v pevných částicích, proudících z reaktorové komory do teplosměnné komory.
Prostředky pro řízení doby zdržení ve zřeďovací komoře s výhodou zahrnují prostředky pro řízení fluidizace lože pevných částic ve zřeďovací komoře a pro řízení hustoty pevných částic v loži.
Prostředky pro řízení doby zdržení ve zřeďovací komoře s výhodou zahrnují prostředky pro řízení objemu lože pevných částic ve zřeďovací komoře.
Zřeďovací komora a teplosměnná komora jsou s výhodou uspořádány ve společné skříni, mající dělicí stěnu, oddělující zřeďovací komoru od teplosměnné komory.
U výhodného provedení mohou být zřeďovací komora a teplosměnná komora uspořádány jedna na druhé ve společné skříni a mohou být odděleny horizontální perforovanou deskou na dvě komory.
Mezi zřeďovací komorou a teplosměnnou komorou je s výhodou uspořádána dopravní komora a mezi zřeďovací komorou a dopravní komorou je uspořádána stěna pro umožnění proudění pevných částic do horní části dopravní komory a stěna mezi dopravní komorou a teplosměnnou komorou má ve své spodní části alespoň jeden otvor, tvořící vstup teplosměnné komory pro umožnění proudění pevných částic ze spodní části dopravní komory do spodní části teplosměnné komory.
Teplosměnná komora je s výhodou přilehlá ke spodní části reaktorové komory a má s ní společný stěnový díl, který má otvor, tvořící výstup teplosměnné komory a vstup reaktorové komory, pro umožnění proudění pevných částic z teplosměnné komory do reaktorové komory.
Otvor ve společném stěnovém dílu je s výhodou umístěn v úrovni, umožňující proudění pevných částic přetokem z hořejšku lože pevných částic v teplosměnné komoře do reaktorové komory.
Mezi výstupem teplosměnné komory a vstupem reaktorové komory je v její spodní části s výhodou uspořádáno vertikální dopravní vedení pro dopravu pevných částic z teplosměnné komory do reaktorové komory.
Reaktor s fluidním ložem podle tohoto vynálezu dále s výhodou zahrnuje prostředky pro vypouštění proplachovacího plynu ze zřeďovací komory do reaktorové komory.
Vynález tedy poskytuje zdokonalený způsob a zařízení pro zmenšení napadení teplosměnných ploch teplosměnných komor reaktorů s fluidním ložem škodlivými složkami suspenzí pevných částic.
Vynález je použitelný zejména v reaktorech s fluidním ložem, zahrnujícím reaktorovou komoru, jako například procesní komoru nebo spalovací komoru, ve které je lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, výstup reaktorové komory a vstup reaktorové komory, a teplosměnnou komoru, ve které je lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, teplosměnné plochy alespoň částečně ve styku s ložem pevných částic, vstup teplosměnné komory spojený s výstupem reaktorové komory, a výstup pevných částic z teplosměnné komory spojený se vstupem reaktorové komory.
Podle výhodného provedení vynálezu předmětný způsob zahrnuje kroky vypuštění pevných částic z reaktorové komory výstupem reaktorové komory, zavedení vypuštěných pevných částic
-4CZ 295707 B6 do zřeďovací komory, ve které je lože pevných částic, zbavení účinnosti a/nebo oddělení nečistot, škodlivých pro teplosměnné plochy, od lože pevných částic ve zřeďovací komoře, vypuštění pevných částic ze zřeďovací komory pomocí výstupu zřeďovací komory, a recyklace pevných částic vypuštěných z teplosměnné komory do reaktorové komory vstupem reaktorové komory.
Tím se škodlivé látky, jako například složky vyvolávající korozi, oddělují ze suspenze pevných částic, dopravované zřeďovací komorou, a/nebo se zbavují účinnosti, když jí procházejí. Škodlivé plynné nebo jemně částicové tuhé složky mohou být snadno odděleny vypláchnutím proplachovacím plynem, který může být zároveň použit pro fluidizaci lože pevných Částic ve zřeďovací komoře. Proplachovacím plynem může být inertní plyn nebo plyn vyvolávající chemickou reakci v loži pevných částic. Tento plyn, obsahující vzduch, nebo jiný plyn, obsahující kyslík, může být použit pro vyvolání oxidačních reakcí. Doba zdržení potřebná pro vypláchnutí nebo chemické reakce ve zřeďovací komoře může být řízena pro dosažení optimálních výsledků. Doba zdržení může být regulována například řízením hustoty lože, rychlostí toku pevných částic nebo objemem lože ve zřeďovací komoře.
Reaktor s fluidním ložem podle tohoto vynálezu má reaktorovou komoru a teplosměnnou komoru, a dále má zřeďovací komoru, která má prostředky pro zbavení účinnosti a/nebo oddělení nečistot, škodlivých pro teplosměnné plochy, od lože pevných částic ve zřeďovací komoře, vstup zřeďovací komory, propojený s výstupem reaktorové komory pro zavádění pevných částic z reaktorové komory do zřeďovací komory, a výstup zřeďovací komory, propojený se vstupem teplosměnné komory, pro zavádění pevných částic ze zřeďovací komory do teplosměnné komory.
Zřeďovací komora může být horizontálně přilehlá k teplosměnné komoře a je-li to požadováno, také s ní ve společné skříni. Pro tok pevných částic může být uspořádán přetok ze zřeďovací komory do teplosměnné komory nebo přes mezilehlou dopravní komoru. Zřeďovací komora může podle jiného provedení vynálezu být uspořádána přímo nad teplosměnnou komorou. Zřeďovací komora tak může mít otvory, které umožňují pevným částicím proudit skrze otvory dolů do teplosměnné komory. Zřeďovací komora a teplosměnná komora tak mohou mít v podstatě podobný horizontální průřez a mohou být uspořádány ve společné skříni.
Způsob získávání tepla z pevných částic v reaktoru s fluidním ložem, využívající teplosměnné komory, může zahrnovat kroky nepřetržitého zavádění horkých pevných částic z procesní komory do teplosměnné komory, spojité vypouštění pevných částic z teplosměnné komory do procesní komory, rekuperace tepla pevných částic v teplosměnné komoře prostřednictvím teplosměnných ploch a zdržení přenosu pevných částic z výstupu procesní komory na vstup oblasti teplosměnné plochy po dobu alespoň dvou sekund.
Zařízení pro rekuperaci tepla z pevných částic v reaktoru s fluidním ložem pomocí teplosměnné komory může obsahovat prostředky pro kontinuální zavádění pevných částic z procesní komory do teplosměnné komory a pro spojité vypouštění pevných částic z teplosměnné komory do procesní komory, teplosměnné povrchy pro rekuperaci tepla z pevných částic a prostředky pro dopravu rekuperovaného tepla z teplosměnné komory a prostředky pro zdržení přenosu pevných částic z výstupu procesní komory na vstup do oblasti teplosměnných ploch na dobu alespoň dvou sekund.
Podle vynálezu se zdržení přenosu pevných částic může provádět pomocí zvláštní komory, takzvané zřeďovací komory, přes kterou se pevné částice přenášejí do teplosměnné komory.
Požadované zdržení může být zajištěno také zvláštní konstrukcí teplosměnné komory, přičemž tato konstrukce obecně zpomaluje pevné částice a poskytuje v podstatě stejnoměrný tok pevné látky do oblasti teplosměnné plochy. Teplosměnná komora může být například rozdělena na první část a druhou část pomocí horizontální nebo vertikální perforované desky, která je umístěna tak, že teplosměnné plochy jsou ve druhé části. První část, zde nazývaná zřeďovací komora nebo zřeďovací zóna, pak má funkci mezilehlé materiálové zásoby, kde pevná látka zůstává několik
-5CZ 295707 B6 sekund, předtím než vstupuje do aktuální teplosměnné zóny. Zřeďovací komory a zřeďovací zóny mohou být také nazývány společným termínem „zřeďovací prostor“.
Hlavním účelem zřeďovacího prostoru je podpořit odstraňování škodlivých nečistot, tj. složek vyvolávajících korozi, zpěvných látek. Zřeďovací prostor je s výhodou proplachován fluidizačním plynem pro zintenzivnění chemických reakcí nečistot a/nebo pro vyplachování, tj. odstraňování nečistot ajejich reakčních produktů. Zředění může mít ve většině případů funkci snížení teploty, avšak jestliže ve zřeďovací komoře probíhají exotermní reakce, jako například dohořívání, může teplota vzrůstat.
Proplachovacím plynem, který může zároveň být fluidizačním plynem, může podle výhodného provedení vynálezu být vzduch nebo jiný plyn obsahující kyslík, protože pak například oxid uhelnatý, respektive elementární síra, mohou být oxidovány na oxid uhličitý, respektive oxid sírový, které mohou být z materiálu fluidního lože vypláchnuty jako plynné látky. Proplachovacím plynem může být, je-li to třeba, inertní plyn.
Těkavé chloridové sloučeniny, jako například NaCl, HCI, KC1 nebo ZnCl2, a alkálie se mohou z materiálu lože odstraňovat proplachovacím plynem. Při dostatečné době zdržení mohou být požadované chemické reakce a propláchnutí téměř úplné.
Požadovaná doba zdržení závisí na procesech v procesní komoře. Zřeďovací prostor by měl být dimenzován tak, aby byl čas zdržení dostatečný, například 2 až 15 sekund. Jestliže, za podmínek stacionárního stavu, je objem pevných částic ve zřeďovacím prostoru V, pevné částice mají hustotu r a hmotnostní průtok je Qm, je průměrná doba T zdržení pevných částic ve zřeďovacím prostoru dána vztahem:
T = V-r/Qm.
Hustota pevných částic ve zřeďovacím prostoru závisí do jisté míry na rychlosti toku fluidizačního plynu. Snížením rychlosti fluidizačního plynu může být zvýšena hustota pevných částic a doba zdržení pak je, v souladu s výše uvedeným vzorcem, delší. Zároveň však jsou sníženy účinky fluidizačního plynu na zintenzivnění chemických reakcí škodlivých nečistot a na vyplachování reakčních produktů zpěvné látky. Snížení rychlosti toku fluidizačního plynu tedy nemůže být efektivním prostředkem pro řízení zřeďovacího prostoru.
Pro udržení vhodných chemických reakcí a podmínek vyplachování ve vzhůru tekoucím fluidním loži částic, při současném nárůstu hustoty lože, může být fluidizace snížena jen ve spodních částech lože a v horních částech lože se může udržovat normální rychlost. Fluidizace v horních částech může být dosažena tryskami umístěnými ve stěnách ve vertikálně vysoké poloze, nebo tryskami dosahujícími vysoko nad rošt.
Za předpokladu, že hustota pevných částic ve zřeďovacím prostoru je konstantní, závisí doba zdržení jen na hmotnostním průtoku Qm a na objemu V pevných částic ve stacionárním stavu. Za podmínek stacionárním stavu se hmotnostní průtok ve zřeďovacím prostoru rovná hmotnostnímu průtoku, vystupujícímu z tohoto zřeďovacího prostoru. Jestliže je konstrukce zřeďovacího prostoru taková, že uvedený objem V pevných částí je konstantní, určuje dobu T zdržení samotný rychlost průtoku Qm do zřeďovacího prostoru.
Zřeďovací prostor, ze kterého se fluidizovaný materiál lože vypouští přes přepad, je příkladem konstrukce s konstantním objemem V. Jestliže je například teplosměnná komora s takovým zřeďovacím prostorem částí recyklačního systému cirkulujícího fluidizovaného lože, rychlost cirkulace systému určuje hmotnostní průtok Qm a dobu T zdržení. Takováto konstrukce může být uspokojivá, když je dimenzována tak, že s nej vyšší rychlostí průtoku Qm je doba T zdržení ještě dostatečná. Za podmínek nižší rychlosti průtoku Qm se doba T stává delší a poskytuje tak lepší zředění škodlivých nečistot.
-6CZ 295707 B6
Doba T zdržení ve zřeďovacím prostoru je konstantní, jestliže je konstantní rychlost výstupního toku, objem pevné látky ve zřeďovacím prostoru a jejich hustota. Jednou cestou pro získání konstantního objemu pevné látky ve zřeďovacím prostoru při jeho maximální velikosti je udržovat výstupní hmotnostní průtok nižší, než je příslušný vstupní hmotnostní průtok, a vracet přebytek pevné látky přímo do reaktorové komory.
Konstantní doba zdržení může být získána udržováním konstantní hustoty lože a výstupního průtoku například fluidizačním plynem. Jestliže je tak učiněn kontrolovatelným výstupní průtok, je získán zřeďovací prostor s nastavitelnou dobou zdržení.
Kontrolovatelná doba zdržení může být užitečná, jestliže se mění procesní parametry, jako například palivo v topeništi. Nevýhodou tohoto druhu systémů je spojitost mezi dobou zdržení a velikostí přestupu tepla v teplosměnné komoře.
Zřeďovací komora může mít také funkci třídicí komory, která propouští do teplosměnné zóny jen pevný materiál s velikostí zrna pod určitým limitem. Třídění se může provádět mechanickým separátorem nebo pomocí fluidizačního plynu. Komora, která je použita jako třídič, musí být opatřena zvláštním vypouštěcím kanálem pro hrubý materiál.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude v dalším popise podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům, kde obr. 1 znázorňuje v řezu schematický nárys reaktoru s cirkulujícím fluidním ložem, zahrnujícího zřeďovací komoru podle tohoto vynálezu, obr. 2 znázorňuje jev řezu schematický nárys spodní části reaktoru s fluidním ložem, zahrnujícího zřeďovací komoru podle jiného provedení tohoto vynálezu, a obr. 3 a obr. 4 znázorňují v řezu schematické nárysy dalších reaktorů s fluidním ložem, zahrnujícím zřeďovací komoru podle dalších příkladných provedení vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Na výkresech jsou shodnými vztahovými značkami, jako na obr. 1, označovány rovněž shodné součásti na obr. 2 až obr. 4.
Vztahové značky na obr. 2 však předchází číslovka 2 a obdobně vztahové značky na obr. 3, respektive na obr. 4, předchází číslovka 3, respektive 4.
Způsob a zařízení podle předloženého vynálezu budou nejprve popsány ve spojení s reaktorem 10 s cirkulujícím fluidním ložem, majícím reaktorovou komoru 12, separátor 14 částic, zřeďovací komoru 16 a teplosměnnou komoru 18. Zřeďovací komora 16 a teplosměnná komora 18 jsou vytvořeny ve společné skříni 19.
Fluidní lože 20 pevných částic je uspořádáno v reaktorové komoře 12. Prostředky pro zavádění fluidizačního plynu, jako například rošt 22 a větrná skříň 24, jsou uspořádány ve spodní části reaktorové komory 12 pro stálou fluidizaci lože 20. Výstup 26 reaktorového plynu je uspořádán v nejhořejší části reaktorové komory 12 pro vypouštění pevných částic, strhávaných kouřovým plynem z reaktorové komory 12. Pevné částice se oddělují z plynu v separátoru 14 částic a plyn se vypouští přes výstup 28 plynu a konvekční sekci 30. Pevné částice, oddělené z plynu, se dopravují směrem dolů prostřednictvím vratného vedení 32 a přes výstup 34 zřeďovací komory
-7CZ 295707 B6 do spodní části zřeďovací komory 16. Pevné částice se shromažďují jako směrem dolů proudící částicové lože 32' v nejnižší části vratného vedení 32. Částice, zavedené do lože 16' pevných částic ve zřeďovací komoře 16, jsou dopravovány vzhůru ložem pomocí fluidizačního plynu, zaváděného přes rošt 36 ve dnu zřeďovací komory 16. Fluidizační plyn zároveň tvoří proplachovací plyn pro odstraňování škodlivých složek z lože pevných částic. Fluidizační plyn může být použit také pro řízení hustoty lože. Zvýšená hustota prodlužuje dobu zdržení pevných částic ve zřeďovací komoře 16.
Zřeďovací komora 16 a teplosměnná komora 18 jsou navzájem odděleny dělicí stěnou 38, zabraňující pevným částicím volně proudit z jedné komory do druhé. Volný průchod 40, tvořící výstup zřeďovací komory 16, je uspořádán nad dělicí stěnou 38, umožňující pevným částicím opouštět přepadem zřeďovací komoru 16. Plyn se vypouští ze zřeďovací komory 16 také průchodem 40.
Za podmínek stacionárního stavu se materiál vypouští ze zřeďovací komory 16 průchodem 40 stejnou rychlostí, jakou do ní materiál vstupuje. Když je materiál ve zřeďovací komoře 16, proplachuje se plynem, přiváděným přes rošt 36. Pevné částice ve zřeďovací komoře 16 a ve spodní části vratného vedení 32 působí jako plynový uzávěr mezi spodní částí separátoru 14 částic a reaktorovou komorou 12.
Vertikální úroveň horního okraje dělicí stěny 38 může být zvolena vyšší nebo nižší, čímž se řídí úroveň průchodu 40 a objem lože ve zřeďovací komoře 16. Větší objemy lože poskytují delší doby zdržení než menší objemy lože.
Pevné částice, vypouštěné ze zřeďovací komory 16, jsou „vyčištěny“ od škodlivých složek vypláchnutím a případně zbavením aktivních škodlivých složek jejich účinnosti. Takto vyčištěné částice proudí do mezilehlé dopravní komory 42, umístěné mezi zřeďovací komorou 16 a teplosměnnou komorou 18. Pevné částice sestupují dolů v dopravní komoře 42 k otvoru 44 v její spodní části, přičemž otvor 44 je propojen s teplosměnnou komorou 18. Otvor 44 tvoří vstup do spodní části teplosměnné komory 18.
Teplosměnné plochy 46 jsou uspořádány v teplosměnné komoře 18. Pevné částice, zaváděné do lože 18' v teplosměnné komoře 18, jsou fluidizovány fluidizačním plynem, zaváděným přes rošt 48, a hnány přepadem přes výstup teplosměnné komory 18, přičemž tento výstup zároveň tvoří vstup 50 reaktorové komory 12, otevřený do spodní části reaktorové komory 12. Plyny, vypouštěné z teplosměnné komory 18, se současně zavádějí do reaktorové komory 12. Také plyny ze zřeďovací komory 16 mohou být vypouštěny přes tentýž výstup, jestliže nejsou vypouštěny zvláštním vedením. Za podmínek stacionárního stavu se materiál, který vstupuje do teplosměnné komory 18, stejnou rychlostí vypouští jejím výstupem. V konstrukci podle obr. 1 je objem pevné látky ve zřeďovací komoře 16 v podstatě konstantní, určený horním koncem dělicí stěny 38. Doba zdržení, tj. doba, jakou trvá pevné látce projít zřeďovací prostor, je tedy přísně určena rychlostí cirkulace v reaktoru 10. Některé možnosti řízení, v termínech zřeďování škodlivých nečistot, mohou být získány podle vynálezu změnami rychlosti proudění fluidizačního plynu a tím hustoty lože ve zřeďovací komoře 16, což ovlivňuje dobu zdržení částic v loži.
U provedení podle obr. 1 je možné v části teplosměnné komory 18 zarazit fluidizaci, takže pevné částice mohou proudit přímo ze zřeďovací komory 16 na hořejšek lože 18' do otvoru výstupu.
Obr. 2 představuje zřeďovací komoru 216 a teplosměnnou komoru 218 ve společné skříni 219, zapojené do vnitřní cirkulace pevných částic ve spodní části reaktorové komory 212 s fluidním ložem. Pevné částice se zde přímo zavádějí výstupem 226 reaktorové komory 212 do zřeďovací komory 216. U provedení, znázorněného na obr. 2, závisí množství pevné látky, vstupující do zřeďovací komory 216 na hydrodynamice pevného materiálu lože uvnitř reaktorové komory 212.
-8CZ 295707 B6
Pevné částice proudí směrem dolů ve zřeďovací komoře 216 a vypouštějí se z ní otvorem vstupu 324 zřeďovací komory 216 ve spodní části dělicí stěny 238. Vypouštěné pevné částice se přímo zavádějí na hořejšek lože pevných částic v sousedící teplosměnné komoře 218 s teplosměnnou plochou 246. Výstupní otvor vede pevné částice přetokem z teplosměnné komory 218 do spodní části reaktorové komory 212.
Obr. 3 představuje schematický pohled na jiné provedení předloženého vynálezu, podle kterého je zřeďovací komora 316 vytvořena ve společné skříni 319 s teplosměnnou komorou 318. Skříň 319 je rozdělena na horní část a spodní část vyrovnávačem toku, tj. horizontální perforovanou deskou 352. Teplosměnné plochy 346 jsou uspořádány ve spodní části skříně v loži 318' pevných částic. Horní část tvoří zřeďovací zónu. Vyrovnávač toku v podstatě zabraňuje míšení částic mezi horní a dolní zónou, tj. mezi zřeďovací a teplosměnnou zónou. Vyrovnávač toku také poskytuje stacionární tok pevných částic ze zřeďovací komory 316 do teplosměnné komory 318 a zabraňuje tvoření mrtvých zón v loži v teplosměnné komoře. Pevný materiál se vypouští z teplosměnné komory 318 otvorem výstupu 354 v nejnižší části dělicí stěny 356 do přilehlého vertikálního dopravního teplosměnného kanálu dopravního vedení 358, propojeného se vstupem 350 do spodní části reaktorové komory 312. Prostředky 360' pro fluidizaci lože v teplosměnném kanálu dopravního vedení 358 zdvihají pevné částice vzhůru a zajišťují vypouštění pevného materiálu z teplosměnné komory 318 do reakční komory. Fluidizační plyn, zaváděný do teplosměnné komory 318, proudí přes otvory v perforované desce 352 vyrovnávače toku do zřeďovací komory 316 nad ní, kde působí jako proplachovací plyn.
Pevný materiál se u provedení podle obr. 3 zavádí výstupem 326 ve stěně reaktorové komory 312 do zřeďovací komory 316 a proudí z ní perforovanou deskou 352 vyrovnávače toku do teplosměnné komory 318. Účelem perforované desky 352 vyrovnávače toku je tlumit největší amplitudy turbulentního pohybu částic a poskytnout v podstatě stejnoměrný tok pevné látky do teplosměnné komory 318.
Provoz zřeďovací komory 316 je určen průtokem pevné látky otvorem výstupu 326 a rychlostmi fluidizačního plynu, poskytovaného prostředky 360 a 360'. Úroveň pevné látky v teplosměnném kanálu dopravního vedení 358 je vždy na okraji otvoru vstupu 350, ale snížením rychlosti fluidizace v teplosměnném kanálu dopravního vedení 358 hustota pevné látky uvnitř roste. Potom roste také objem ve zřeďovací komoře 316 a doba zdržení. Důvodem toho je, že hydrostatický tlak pevné látky v teplosměnné komoře 318 je vždy v rovnováze s hydrostatickým tlakem pevné látky v teplosměnném kanálu dopravního vedení 358. Zvýšením rychlosti fluidizace ve zřeďovací komoře 316 hladina pevné látky příslušně roste, ale doba zdržení se neprodlužuje, neboť současně klesá hustota pevné látky ve zřeďovací komoře 316. Uvedené zvýšení fluidizace nicméně má pozitivní efekt na provoz zřeďovací komory 316 zvýšením vyplachování škodlivých nečistot z ní.
Doba T zdržení klesá s nárůstem průtoku pevné látky skrze otvor výstupu 326. Nicméně vlivem účinku tření se úroveň pevné látky ve zřeďovací komoře 316 stává vyšší než v rovnováze a vyrovnává tak do jisté míry snížení doby T zdržení. Může eventuelně existovat maximum průtoku teplosměnným kanálem dopravního vedení 358 a nejvyšším vstupním průtokem se zřeďovací komora 316 naplňuje. Konstrukce, znázorněná na obr. 3, tak poskytuje samoregulující dobu T zdržení se spodní mezí.
Provedení, znázorněné na obr. 3, může být alternativně realizováno v horizontální skříni, dělené vertikální perforovanou deskou 352 vyrovnávače toku na dvě horizontálně sousedící komory, a to zřeďovací komoru 316 a teplosměnnou komoru 318.
Obr. 4 představuje ještě další schematický nárys spodní části reaktorové komory 412 reaktoru s cirkulujícím fluidním ložem se společnou skříní 419, majícího zřeďovací komoru 416 a teplosměnnou komoru 418, k ní připojenou. Zřeďovací komora 416 je umístěna nad teplosměnnou komorou 418 ve společné skříni 419. Pevný materiál vstupuje do zřeďovací komory 416 vratným vedením 432, které má ve spodní části plynový uzávěr 462.
-9CZ 295707 B6
Systém podle obr. 4 může pracovat tak, že zřeďovací komora 416 je plná, tj. naplněná po okraj otvoru výstupu 464 ve své horní části, přičemž uvedený otvor dovoluje pevným částicím proudit do reaktorové komory 412. Ve dně zřeďovací komory 416 jsou rošty 436 pro přivádění proplachovacího plynu, který proudí ložem pevných částic ve zřeďovací komoře 416 a otvorem výstupu 464 do reaktorové komory 412. Ve zřeďovací komoře 416 jsou také prostředky 466 pro přivádění fluidizačního plynu do výstupního kanálu 468, pro vypouštění pevných částic řízenou rychlostí ze zřeďovací komory 416 a vedení částic směrem ke vstupu otvoru 444 teplosměnné komory 418.
Pomocí fluidizačního plynu, přiváděného pomocí prostředků 466, se vypouští prostřednictvím výstupního kanálu 468 přes přepad stěny 470 řízené množství pevných částic do druhého kanálu dopravní komory 472, který vede pevné částice do teplosměnné komory 418. Výška přepadu stěny 470 je s výhodou taková, že z první komory výstupního kanálu 468 do druhého kanálu dopravní komory 472 bez fluidizačního plynu neodchází žádná pevná látka. Teplosměnná komora 418 zahrnuje teplosměnné plochy 446 a rošt 448 pro přivádění fluidizačního plynu pro zajištění vypouštění pevného materiálu z teplosměnné komory 418 otvorem vstupu 450 do reaktorové komory 412.
Jak je popsáno výše, rychlost vypouštění částic ze zřeďovací komory 416 v tomto systému určuje průtok Qm. Protože průtok Qm je ovladatelný a objem pevné látky ve zřeďovacím prostoru je konstantní, představuje obr. 4 systém s kontrolovatelnou dobou zdržení.
Ačkoliv byl předložený vynález popsán detailně včetně jeho výhodných provedení, je zřejmé, že bez opuštění rozsahu a myšlenky vynálezu jsou možné četné modifikace. Tak je možné spojit výše popsané provedení a zavádět pevné částice z vnější cirkulace pevných částic, prostřednictvím vratného vedení a/nebo přímo z reaktorové komory z její vnitřní cirkulace pevných částic, do zřeďovací komory. Velké zatížení pevných částic se může zavádět pouze nebo hlavně prostřednictvím vratného vedení a výstupní otvory ve spodních úrovních v reaktorové komoře mohou fungovat pro recyklaci v opačném směru proti pevnému materiálu, vypouštěnému jako přebytek přetokem, zpět do reaktorové komory. Za podmínek malého zatížení se mohou pevné částice přivádět pouze nebo hlavně z vnitřní cirkulace výstupními otvory na spodních úrovních ve stěnách reaktorové komory.

Claims (10)

1. Způsob spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem, který zahrnuje reaktorovou komoru (212, 312, 412), jako například procesní komoru nebo spalovací komoru, ve které je lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci tohoto lože pevných částic, výstup (226, 326) reaktorové komory (212, 312, 412) a vstup (250, 350, 450) reaktorové komory (212, 312, 412), zřeďovací komoru (16, 216, 316, 416) bez vnitřní teplosměnné plochy, přičemž zřeďovací komora (16, 216, 316, 416) je propojena s výstupem (226, 326) reaktorové komory a obsahuje lože pevných částic, teplosměnnou komoru (218, 318, 418), mající lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, teplosměnné plochy (246, 346, 446) alespoň částečně ve styku s ložem pevných částic a vstup teplosměnné komory a výstup teplosměnné komory spojený se vstupem (250, 350, 450) reaktorové komory (212, 312, 412), při němž se v tomto reaktoru s fluidním ložem pevné částice vypouštějí z reaktorové komory výstupem (226, 326) a zavádějí se do zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) a dále se zavádějí ze zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) do teplosměnné komory (218, 318, 418) a recyklují se z teplosměnné komory (218, 318, 418) do reaktorové komory (212, 312, 412) přes vstup (250,350, 450) reaktorové komory (212, 312, 412), vyznačující se tím, že pevné
-10CZ 295707 B6 částice se zavádějí do zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) na hořejšek lože pevných částic přes vstup, umístěný v horní části zřeďovací komory (16, 216, 316, 416), a pevné částice se vypouštějí ze zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) přes výstup, umístěný v její spodní části, dále se do alespoň části zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) zavádí proplachovací plyn pro zbavení nečistot účinnosti a/nebo oddělení nečistot, škodlivých pro teplosměnné plochy, od lože pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416), a nakonec se proplachovací plyn vypouští ze zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) přes výstup (226, 326, 464) do reaktorové komory (212,312,412).
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že proplachovacím plynem je plyn, obsahující kyslík, jako například vzduch, pro zajištění oxidační reakce ve zřeďovací komoře (16,216,316,416).
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že proplachovacím plynem je fluidizační plyn pro fluidizaci lože pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416).
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že doba zdržení pevných částic, proudících z výstupu reaktorové komory (212, 312, 412) přes zřeďovací komoru (16, 216, 316, 416) na vstup teplosměnné komory (218, 318, 418), se řídí regulací doby zdržení pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416) pro zajištění dostatku času pro zbavení nečistot účinnosti a/nebo oddělení nečistot od pevných částic, proudících z reaktorové komory (212, 312, 412) do teplosměnné komory (218, 318, 418).
5 22. Reaktor s fluidním ložem podle nároku 13,vyznačující se tím, že mezi výstupem (354) teplosměnné komory (218) a vstupem (350) reaktorové komory (212) je v její spodní části uspořádáno vertikální dopravní vedení (358) pro dopravu pevných částic z teplosměnné komory (218) do reaktorové komory (212).
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že doba zdržení se řídí regulací hustoty lože pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416).
6. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že doba zdržení se řídí regulací objemu lože pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416).
7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že do zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) se zavádí proplachovací plyn pro zbarvení účinnosti korozivních složek v proudu pevných částic z výstupu reaktorové komory (212, 312, 412) na vstup teplosměnné komory (218,318,418).
8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se pevné částice, vypouštěné z reaktorové komory (212, 312, 412), zavádějí na hořejšek fluidizovaného lože částic v první zóně skříně (319), rozdělené perforovanou deskou (352) na první zónu, tvořící zřeďovací komoru (316), a druhou zónu, tvořící teplosměnnou komoru (318).
9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že doba zdržení pevných částic ve zřeďovací komoře (316) je větší než 2 s, s výhodou 2 až 15 s.
10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že směr toku pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416) je shora dolů.
11. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že směr toku pevných částic v teplosměnné komoře (218, 418) je zdola nahoru.
12. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že směr toku pevných částic v teplosměnné komoře (318) je shora dolů.
13. Reaktor s fluidním ložem pro provádění způsobu podle nároků 1 až 12, zahrnující reaktorovou komoru (212, 312, 412), jako například procesní komoru nebo spalovací komoru, mající lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, výstup (226, 326) reaktorové komory (212, 312, 412) a vstup (250, 350, 450) reaktorové komory (212, 312, 412), zřeďovací
-11 CZ 295707 B6 komoru (16, 216, 316, 416) bez vnitřních teplosměnných ploch, která je propojena s výstupem reaktorové komory (212, 312, 412) a uvnitř které je lože pevných částic, a teplosměnnou komoru (218, 318, 418), mající lože pevných částic, prostředky pro fluidizaci lože pevných částic, teplosměnné plochy (246, 346, 446), které jsou alespoň částečně v kontaktu s ložem pevných částic, vstup teplosměnné komory (218, 318, 418) propojený se zřeďovací komorou (16, 216, 316, 416) a výstup teplosměnné komory (218, 318, 418) připojený na vstup reaktorové komory (212, 312, 412), vy z n a č u j í c í se t í m , že zřeďovací komora (16, 216, 316, 416) má ve své horní části vstup pro pevné částice a ve své spodní části výstup pro pevné částice, prostředky pro zavádění proplachovacího plynu do alespoň části zřeďovací komory (16,216, 316, 416) pro zbavení nečistot účinnosti a/nebo oddělení nečistot, škodlivých pro teplosměnné plochy, od lože pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416), a výstup (226, 326, 464) pro vypouštění proplachovacího plynu ze zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) do reaktorové komory (12, 212, 312,412).
14. Reaktor s fluidním ložem podle nároku 13,vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro řízení doby zdržení pevných částic, proudících z výstupu reaktorové komory (12, 212, 312, 412) přes zřeďovací komoru (16, 216, 316, 416) na vstup teplosměnné komory (18, 218, 318, 418), řízením doby zdržení ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416) a pro zajištění dostatku času pro oddělení nečistot od pevných částic a/nebo zbavení účinnosti nečistot v pevných částicích, proudících z reaktorové komory (12, 212, 312, 412) do teplosměnné komory (18,218,318,418).
15. Reaktor s fluidním ložem podle nároku 14, vyznačující se tím, že prostředky pro řízení doby zdržení ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416) zahrnují prostředky pro řízení fluidizace lože pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416) a pro řízení hustoty pevných částic v loži.
16. Reaktor s fluidním ložem podle nároku 14, vyznačující se tím, že prostředky pro řízení doby zdržení ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416) zahrnují prostředky pro řízení objemu lože pevných částic ve zřeďovací komoře (16, 216, 316, 416).
17. Reaktor s fluidním ložem podle nároku 13, vyznačuj ící se tím, že zřeďovací komora (16, 216, 316, 416) a teplosměnná komora (18, 218, 318, 418) jsou uspořádány ve společné skříni, mající dělicí stěnu (238, 356), oddělující zřeďovací komoru (16, 216, 316, 416) od teplosměnné komory (18, 218, 318, 418).
18. Reaktor s fluidním ložem podle nároku 13, vyznačující se tím, že zřeďovací komora (316) a teplosměnná komora (318) jsou uspořádány jedna na druhé ve společné skříni (319) a jsou odděleny horizontální perforovanou deskou (352) na dvě komory.
19. Reaktor s fluidním ložem podle nároku 13, vyznačující se tím, že mezi zřeďovací komorou (416) a teplosměnnou komorou (418) je uspořádána dopravní komora (472) a mezi zřeďovací komorou (416) a dopravní komorou (472) je uspořádána stěna (470) pro umožnění proudění pevných částic do horní části dopravní komory (472) a stěna (470) mezi dopravní komorou (472) a teplosměnnou komorou (418) má ve své spodní části alespoň jeden otvor (444), tvořící vstup teplosměnné komory (418) pro umožnění proudění pevných částic ze spodní části dopravní komory (472) do spodní části teplosměnné komory (418).
20. Reaktor sfluidním ložem podle nároku 13, vyznačující se tím, že teplosměnná komora (218) je přilehlá ke spodní části reaktorové komory (212) a má s ní společný stěnový díl, který má otvor, tvořící výstup teplosměnné komory (218) a vstup (250) reaktorové komory (212), pro umožnění proudění pevných částic z teplosměnné komory (218) do reaktorové komory (212).
-12CZ 295707 B6
21. Reaktor s fluidním ložem podle nároku 20, v y z n a č u j í c í se t í m , že otvor ve společném stěnovém dílu je umístěn v úrovni, umožňující proudění pevných částic přetokem z hořejšku lože pevných částic v teplosměnné komoře (218) do reaktorové komory (212).
10 23. Reaktor s fluidním ložem podle nároku 13, vyznačující se tím, že dále zahrnuje prostředky pro vypouštění proplachovacího plynu ze zřeďovací komory (16, 216, 316, 416) do reaktorové komory (12, 212, 312, 412).
CZ19983973A 1996-06-05 1997-06-04 Způsob spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem a reaktor s fluidním ložem pro provádění tohoto způsobu CZ295707B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI962332A FI102316B (fi) 1996-06-05 1996-06-05 Menetelmä ja laite kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ397398A3 CZ397398A3 (cs) 2000-01-12
CZ295707B6 true CZ295707B6 (cs) 2005-10-12

Family

ID=8546141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19983973A CZ295707B6 (cs) 1996-06-05 1997-06-04 Způsob spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem a reaktor s fluidním ložem pro provádění tohoto způsobu

Country Status (14)

Country Link
US (1) US6293781B1 (cs)
EP (1) EP0901597B1 (cs)
JP (1) JP3417952B2 (cs)
CN (1) CN1134608C (cs)
AT (1) ATE198649T1 (cs)
AU (1) AU3034597A (cs)
CA (1) CA2256893C (cs)
CZ (1) CZ295707B6 (cs)
DE (1) DE69703885T2 (cs)
DK (1) DK0901597T3 (cs)
ES (1) ES2155253T3 (cs)
FI (1) FI102316B (cs)
PL (1) PL185470B1 (cs)
WO (1) WO1997046829A1 (cs)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI110205B (fi) * 1998-10-02 2002-12-13 Foster Wheeler Energia Oy Menetelmä ja laite leijupetilämmönsiirtimessä
DE19903510C2 (de) * 1999-01-29 2002-03-07 Mg Technologies Ag Verfahren zum Verbrennen oder Vergasen in der zirkulierenden Wirbelschicht
FR2803020B1 (fr) * 1999-12-22 2002-04-12 Abb Alstom Power Comb Procede pour reduire les emissions d'oxydes d'azote dans une installation de combustion en lit fluidise circulant
TW571049B (en) * 2001-11-12 2004-01-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Circulating fluidized bed boiler
CN100353116C (zh) * 2002-12-06 2007-12-05 中国科学院工程热物理研究所 调节循环流化床锅炉炉膛温度的冷灰器和方法
FI122481B (fi) 2004-12-29 2012-02-15 Metso Power Oy Tulistimen rakenne
CN101311626B (zh) * 2007-05-25 2012-03-14 巴布考克及威尔考克斯公司 整体式流化床灰冷却器
EP2338972B1 (en) 2009-12-23 2018-05-16 Eppendorf Ag Apparatus and method for generating a tool motion
CN103423738B (zh) * 2013-07-01 2016-05-04 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种燃用高钠煤的紧凑型循环流化床锅炉
EP2884167A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-17 Doosan Lentjes GmbH Fluidized bed apparatus
PL3054215T3 (pl) * 2015-02-04 2017-08-31 Doosan Lentjes Gmbh Wymiennik ciepła ze złożem fluidalnym
EP3222911B1 (en) * 2016-03-21 2018-09-19 Doosan Lentjes GmbH A fluidized bed heat exchanger and a corresponding incineration apparatus

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469050A (en) * 1981-12-17 1984-09-04 York-Shipley, Inc. Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor
US4453497A (en) 1982-12-21 1984-06-12 Struthers Wells Corporation Augmented heat transfer method and apparatus
FR2563118B1 (fr) * 1984-04-20 1987-04-30 Creusot Loire Procede et installation de traitement de matiere en lit fluidise circulant
US4579070A (en) * 1985-03-01 1986-04-01 The M. W. Kellogg Company Reducing mode circulating fluid bed combustion
SE455726B (sv) * 1986-12-11 1988-08-01 Goetaverken Energy Ab Forfarande vid reglering av kyleffekten i partikelkylare samt partikelkylare for pannor med cirkulerande fluidiserad bedd
US4709662A (en) 1987-01-20 1987-12-01 Riley Stoker Corporation Fluidized bed heat generator and method of operation
JPS6461509A (en) 1987-05-11 1989-03-08 Toray Industries Polyester fiber suitable for forming cloth
JPS63315809A (ja) * 1987-06-17 1988-12-23 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 循環型流動層ボイラのデンスベツド最下部の異常燃焼防止装置
JPH0830566B2 (ja) 1987-09-22 1996-03-27 三井造船株式会社 循環型流動層ボイラ
JPH0449448Y2 (cs) * 1987-10-08 1992-11-20
US5141708A (en) * 1987-12-21 1992-08-25 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integrated recycle heat exchanger
US5275788A (en) 1988-11-11 1994-01-04 Peter Stoholm Circulating fluidized bed reactor
DE4007635C1 (cs) 1990-03-10 1991-09-19 Vereinigte Kesselwerke Ag, 4000 Duesseldorf, De
US5140950A (en) 1991-05-15 1992-08-25 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with recycle rate control and backflow sealing
JPH0552316A (ja) 1991-08-20 1993-03-02 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 循環型流動層ボイラの窒素酸化物低減方法
DE4200244A1 (de) * 1992-01-08 1993-07-15 Metallgesellschaft Ag Verfahren und vorrichtung zum kuehlen der heissen feststoffe eines wirbelschichtreaktors
US5540894A (en) 1993-05-26 1996-07-30 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for processing bed material in fluidized bed reactors
US5406914A (en) * 1992-11-10 1995-04-18 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed reactor system
US5533471A (en) * 1994-08-17 1996-07-09 A. Ahlstrom Corporation fluidized bed reactor and method of operation thereof
US5463968A (en) * 1994-08-25 1995-11-07 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having a multicompartment variable duty recycle heat exchanger
US5570645A (en) * 1995-02-06 1996-11-05 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed system and method of operating same utilizing an external heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
FI962332A0 (fi) 1996-06-05
JP3417952B2 (ja) 2003-06-16
DE69703885T2 (de) 2001-07-19
AU3034597A (en) 1998-01-05
US6293781B1 (en) 2001-09-25
DE69703885D1 (de) 2001-02-15
DK0901597T3 (da) 2001-06-05
PL185470B1 (pl) 2003-05-30
FI102316B1 (fi) 1998-11-13
FI962332A (fi) 1997-12-06
PL330293A1 (en) 1999-05-10
ATE198649T1 (de) 2001-01-15
WO1997046829A1 (en) 1997-12-11
CZ397398A3 (cs) 2000-01-12
EP0901597A1 (en) 1999-03-17
CA2256893C (en) 2004-01-13
CA2256893A1 (en) 1997-12-11
ES2155253T3 (es) 2001-05-01
JPH11512814A (ja) 1999-11-02
FI102316B (fi) 1998-11-13
CN1221482A (zh) 1999-06-30
CN1134608C (zh) 2004-01-14
EP0901597B1 (en) 2001-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2521651C (en) A method of and an apparatus for recovering heat in a fluidized bed reactor
KR100306026B1 (ko) 순환 유동상 시스템을 구동시키는 방법 및 장치
CZ295707B6 (cs) Způsob spalování paliva nebo provádění jiných exotermních procesů v reaktoru s fluidním ložem a reaktor s fluidním ložem pro provádění tohoto způsobu
FI92099B (fi) Kiertomassatyyppinen leijukerrosreaktori
US5682827A (en) Fluidized-bed combustor
EP0630683A1 (en) Method and apparatus for treating or ultilizing a hot gas flow
US5840258A (en) Method and apparatus for transporting solid particles from one chamber to another chamber
US5634516A (en) Method and apparatus for treating or utilizing a hot gas flow
WO1994011672A1 (en) Method and apparatus for recovering heat in a fluidized bed reactor
EP0801592B1 (en) Fluidized bed assembly with flow equalization
RU2130802C1 (ru) Способ и устройство для обработки слоя материала в реакторах с псевдоожиженным слоем
KR100261720B1 (ko) 유동층 반응기 및 그 작동방법
US4427372A (en) Method and apparatus for continuously burning particles in air stream in a vertical furnace
JP3913229B2 (ja) 循環流動炉
PL172438B1 (pl) Sposób transportowania czastek stalych i urzadzenie do transportowania czastek stalych PL PL
RU2072893C1 (ru) Способ переноса твердых частиц и устройство для его осуществления
JPH04301020A (ja) 流動層還元炉の炉下部構造

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20110604