CZ299336B6 - Cirkulacní parní generátor s fluidním ložem - Google Patents
Cirkulacní parní generátor s fluidním ložem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ299336B6 CZ299336B6 CZ0226699A CZ226699A CZ299336B6 CZ 299336 B6 CZ299336 B6 CZ 299336B6 CZ 0226699 A CZ0226699 A CZ 0226699A CZ 226699 A CZ226699 A CZ 226699A CZ 299336 B6 CZ299336 B6 CZ 299336B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- temperature
- fluidized bed
- steam
- furnace
- heat exchange
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 20
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 114
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 33
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 25
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims description 11
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 63
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 37
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 20
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 5
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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 or dispositions of combustion apparatus
-
- 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
- F23C10/18—Details; Accessories
- F23C10/28—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus
-
- 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 or dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements or 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 or 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
- F23C10/02—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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Cirkulacní parní generátor s fluidním ložem obsahuje pec (4), prostredek (56) pro zavedení paliva asorbentu do vnitrního prostoru pece (4), prostredek (60) pro zavedení vzduchu do vnitrního prostorupece (4), soubor separacních prostredku tvorený napríklad souborem trí dílcích cyklonu (8a, 8b, 8c), zadní pruchod (12) s alespon jedním prehrívacem (72), soubor prostredku pro výmenu tepla tvorený napríklad tepelnými výmeníky (24a, 24b, 24c), soubory privádecích prostredku a regulacní systém pro prímou regulaci teploty ve vnitrním prostoru pece (4) a pro nezávislou regulaci alespon teploty prehráté páry (32a, 32b). Regulacní systém obsahuje první uzáverový prostredek tvorený napríklad prvním regulacním ventilem (22c) a umístený pred prvním prostredkem pro výmenu tepla tvoreným napríklad prvním tepelným výmeníkem (24c), první teplotní senzor(80c) pro snímání teploty ve vnitrním prostoru pece (4), první regulátor (84c) spojený s prvním teplotním senzorem (80c) a pecí (4) pro vytvorení rídicího signálu (86c), druhý uzáverový prostredek tvorený napríklad druhým regulacním ventilem (22a) aumístený pred druhým prostredkem pro výmenu teplatvoreným napríklad druhým tepelným výmeníkem (24a), druhý teplotní senzor (80a) pro snímání teplotytekutiny vyvedené z druhého prostredku pro výmenutepla tvoreného napríklad druhým tepelným výmeníkem (24a) a druhý regulátor (84a) spojený s druhým teplotním senzorem (80a) a druhým prostredkem pro výmenu tepla tvoreným napríklad druhým tepelným výmeníkem (24a) pro vytvorení rídicího signálu (86a).
Description
Cirkulační parní generátor s fluidním ložem
Oblast techniky
Vynález se týká cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem na fosilní paliva, zejména systému pro přímou regulaci teploty ve vnitřním prostoru tohoto cirkulačního parního generátoru, rovněž i systému pro účinnou nepřímou regulaci konečné teploty přehřáté páry a konečné teploty přihřáté páry v uvedeném cirkulačním parním generátoru.
Dosavadní stav techniky
V oblasti dosavadního stavu techniky jsou známé různé typy parních generátorů s fluidním ložem. Tyto parní generátory je možné rozlišit podle charakteru fluidizace, která probíhá v těchto parních generátorech. Pojmem fluidizace se v tomto textu myslí způsob, jakým pevné materiály získají vlastnosti volně proudící tekutiny. Při tomto způsobuje použit plyn, který proudí v uvedeném parním generátoru s fluidním ložem směrem nahoru skrze lože pevných částic, které se nacházejí uvnitř parního generátoru, přičemž proud uvedeného plynu silově působí na tyto pevné částice a způsobuje jejich vzájemnou separaci. Při nízkých rychlostech plynu mohou být síly nedostatečné pro vzájemnou separaci pevných částic, takže tyto pevné částice zůstávají ve vzájemném styku, což zamezuje jejich vzájemnému pohybu. Za této podmínky je lože označováno jako pevné lože. Parní generátory s fluidním ložem, ve kterých existuje tato podmínka, se ve stavu techniky společně nazývají parní generátory s fluidním pevným ložem.
Naproti tomu v případě, že se rychlost plynu zvýší, se dosáhne rychlosti dostatečné pro vznik sil působících na pevné částice a přiměřených pro separaci těchto pevných částic. V tomto případě je lože pevných částic fluidizováno tak, že vzduchové lože mezi pevnými částicemi umožňuje volných pohyb těchto pevných částic, v důsledku čehož lože pevných částic má charakter tekutiny.
Za účelem realizace spalovacího procesu jsou parní generátory s fluidním ložem provedeny tak, že palivo hoří v loži horkých nespalitelných částic, které jsou suspendovány vzestupným proudem fluidizačního plynu. Kromě toho fluidizační plyn obvykle zahrnuje jak vzduch, který je přiváděn do parního generátoru s fluidním ložem za účelem podpoření spalování paliva uvnitř tohoto parního generátoru, tak i plynný vedlejší produkt, který rezultuje z uvedeného hoření paliva a vzduchu.
Parní generátory s fluidním ložem, především cirkulační parní generátory s fluidním ložem, jsou obvykle používány pro výrobu páry. Kromě toho tato výroba páry rezultuje z hoření paliva a vzduchu uvnitř parních generátorů s fluidním ložem. Mimoto pára vyrobená uvnitř parního generátoru s fluidním ložem má vlastnosti výhodné pro splnění funkce této páry v rámci předem zvoleného termodynamického parního cyklu.
Pokud jde o cirkulační parní generátory s fluidním ložem, byl nalezen ve stavu techniky dokument EP-A 0068301, který popisuje cirkulační parní generátor s fluidním ložem, který zahrnuje množinu separačních prostředků 4, 15, zadní průchod s teplo-převádějícím povrchem _N pro přehřívání páry a množinu prostředků 7, 16 pro převod tepla, které komunikují s příslušnými uvedenými separačními prostředky a samostatně regulovanými ventily 8. Prvý prostředek 7 z množiny prostředků pro převod teplaje schopen převodem tepla produkovat páru, přičemž druhý prostředek 16 z množiny prostředků pro převod tepla slouží jako přihřívač. Průtok horkého pevného podílu do prvého prostředku z množiny prostředků pro převod tepla je regulován v závislosti na zátěži parního generátoru podle str. 2, řádek 6 až 12 a průtok do druhého prostředku z množiny prostředků pro převod tepla je regulován v závislosti na výstupní teplotě přihřáté páry podle str. 6, řádek 9 až 11.
- 1 CZ 299336 B6
Poněvadž předmět vynálezu této přihlášky vynálezu se zejména týká cirkulačních parních generátorů s fluidním ložem, bude následující popis stavu techniky zúžen pouze na oblast týkající se cirkulačních parních generátorů s fluidním ložem. Cirkulační parní generátory s fluidním ložem zahrnují pec, jejíž stěny jsou tvořeny vertikálními vodovodními potrubími. Ve spodní části pece je palivo smícháno spolu se sorbentem a zapáleno ve vzduchu, přičemž se produkují horké spalovací plyny, ve kterých se zachycuje horký pevný podíl. Poněvadž tyto horké spalovací plyny a horký pevný podíl zachycený v těchto plynech stoupají uvnitř pece, dochází k přenosu tepla na výše uvedené vodovodní potrubí, čímž se známým vypařováním vody stoupající uvnitř uvedených vodovodních potrubí produkuje nasycená pára. Tato nasycená páraje směs páry a vody, ío která je poté známým způsobem izolována v parním bubnu. Z parního bubnuje voda vrácena do vodovodního potrubí v dolní části pece, čímž se dokončí vypařovací cyklus, zatímco páraje přivedena do přehřívače, který bude níže popsán.
Z horní části pece jsou horké spalovací plyny a horký pevný podíl zachycený v těchto plynech vedeny do cyklónu, ve kterém nespálené palivo, létavý popílek a sorbent, které mají velikost částic vyšší, než je předem stanovená velikost, jsou mechanicky odděleny od horkých spalovacích plynů. Toto nespálené palivo, létavý popílek a sorbent jsou sebrány z uvedeného cyklónu, nato klesají působením gravitační síly skrze stoupající potrubí a těsnící nádobu, načež jsou vedeny znovu do dolní části pece, ve které jsou znovu podrobeny spalovacímu procesu. Tento odsta20 vec popisuje cirkulační dráhu horkého pevného podílu, který je stržen v horkých spalovacích plynech a který má velikost částic vyšší, než je předem stanovená.
Horké spalovací plyny proudící do cyklónu, které budou dále označovány jako kouřové plyny, dosud obsahují jisté množství užitečné energie, přičemž po oddělení od nespáleného paliva, léta25 vého popílku a sorbentu o velikosti větší než předem stanovená velikost jsou vedeny do zadního průchodu, který je výhodně zahrnut v cirkulačním parním generátoru s fluidním ložem a ve kterém jsou uspořádány dodatečné teplo-převádějící povrchy. Tyto dodatečné teplo-převádějící povrchy obvykle zahrnují povrchy pro přehřívání páry, případně následované povrchy pro přihřívání páry, a dále povrchy ekonomizéru. Povrchy pro přehřívání páry jsou určeny, jak je to ve stavu techniky známé, pro ohřátí, tj. přehřátí, páry, která, jak to bylo výše popsáno, byla oddělena od vody v parním bubnu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, přičemž pára, která byla přihřátá, proudí do vysokotlaké turbíny. Po expanzi ve vysokotlaké turbíně výše uvedená pára, která byla přehrála, proudí přes povrchy pro přihřívání páry v případě, že jsou zahrnuty v zadním průchodu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. Jak je to známé, povrchy pro přihřívání páry jsou určeny pro přihřívání páry, která, jak to bylo výše popsáno, byla oddělena od vody v parním bubnu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, přičemž pára, která byla přihřátá, proudí do nízkotlaké turbíny.
Po další expanzi v nízkotlaké turbíně výše uvedená pára, která byla přihřátá, kondenzuje na vodu, načež voda, která vznikla z kondenzace znovu přihřáté páry, proudí přes povrchy ekonomizéru, které jsou uspořádány v zadním průchodu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem a pomocí kterých je voda ohřátá předtím, než je vrácena do parního bubnu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. Tímto je uzavřen popis termodynamického parního cyklu/ který je realizován v důsledku spalovacího procesu, který se uskutečňuje uvnitř cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. V závěru je nutné poznamenat, že při vhodných místech vzhledem k povrchu pro přehřívání páry a povrchu pro přihřívání páry, které se nacházejí v zadním průchodu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, jsou uspořádány vodní rozprašovací stanoviště pro regulaci teploty přehřáté páry, která proudí do vysokotlaké turbíny, a/nebo pro regulaci teploty přihřáté páry, která proudí do nízkotlaké turbíny. Voda, která je použita v těchto vodních rozprašovacích stanovištích, je vyjmuta z vody, která je produkována z kondenzace přihřáté páry a která proudí přes povrchy ekonomizéru umístěné v zadním průchodu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem a tudíž voda, která je použita v těchto vodních rozprašovacích stanovištích, jako taková není dostupná pro použití při generování páry.
-2CZ 299336 Β6
Kouřové plyny se během průchodu skrze cirkulační parní generátory s fluidním ložem ochlazují v důsledku převodu tepla, ke kterému dochází mezi kouřovými plyny a povrchy pro přehřívání páry, povrchy pro přihřívání páry, v případě, že jsou použity, a povrchy ekonomizéru, které se nacházejí v zadním průchodu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. Po výstupu ze zadního průchodu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem jsou nyní chladnější kouřové plyny známým způsobem použity pro předehřátí vzduchu, který je přiváděn do cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem za účelem spalování paliva uvnitř cirkulačního parního generátoru. Potom jsou kouřové plyny rovněž známým způsobem přinuceny k proudění k systému pro vyjmutí částic z kouřových plynů a skrze tento systém, načež jsou emitovány do ovzduší z komína, který je sdružen s cirkulačním parním generátorem s fluidním ložem. Tímto předcházejícím textem byl dokončen popis dráhy proudu kouřových plynů, které jsou generovány v důsledku hoření paliva a vzduchu uvnitř cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem.
Bylo zjištěno, že se zvyšující se velikostí cirkulačních parních generátorů s fluidním ložem schopnost přenosu tepla na vodovodní potrubí, která definuje objem pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, geometricky klesá. Tato skutečnost je přisuzována snížení poměru mezi plochou povrchů vodovodních potrubí pece a objemem pece. V důsledku toho se stává již nemožné vypařováním vody ve vodovodních potrubí pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem generovat dostatečné množství páry přiváděné do parního bubnu cirkulačního parního generátoru s fluidním lóžemi a tudíž poskytnout dostatečné množství páry pro úplné provedení žádoucího termodynamického parního cyklu.
Za účelem kompenzace uvedeného poklesu schopnosti generování dostatečného množství páry vypařováním vody ve vodovodních potrubí cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem může být do proudové dráhy cirkulujícího horkého pevného podílu, který je produkován během provozu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, zařazena dvojice cyklónů zapojených paralelně jeden k druhému, přičemž každý cyklón z této dvojice má tepelný výměník s fluidním ložem sdružený s tímto cyklónem. Podle dosavadního stavu techniky se termín tepelný výměník s fluidním ložem použitý v tomto textu vztahuje na uzavřené oddělení, které je tepelně izolováno od jeho okolí a které umožňuje výměnu tepla mezi horkým médiem a studeným médiem. V tomto případě horké médium obsahuje horký pevný podíl, který je produkován během provozu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, a studené médium obsahuje páru nebo vodu z termodynamického cyklu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. V případě použití uvedených tepelných výměníků s fluidním ložem část horkého pevného podílu, který je produkován v průběhu provozu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, je odchýlena k tepelným výměníkům s fluidním ložem a vedena skrze tyto tepelné výměníky před tím, než horký pevný podíl, který byl odchýlen, je znovu zaveden do prostoru pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem.
Výše uvedené tepelné výměníky s fluidním ložem jako takové jsou použitelné pro provedení některé části termodynamického parního cyklu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. V této souvislosti může být uveden následující příklad použití uvedených tepelných výměníků, který nikterak neomezuje oblast použití těchto tepelných výměníků. Jeden z uvedených tepelných výměníků z fluidním ložem může tvořit povrch pro přehřívání páry, přičemž přehřátá pára může být vedena skrze tento tepelný výměník s fluidním ložem za účelem finálního přehřátí této přehřáté páry předtím, než je přivedena do vysokotlaké turbíny, a/nebo druhý z uvedených tepelných výměníků s fluidním ložem může tvořit povrch pro přihřívání páry, přičemž přihřátá pára může být vedena skrze tento tepelný výměník s fluidním ložem za účelem finálního přihřátí této přihřáté páry předtím, než je vedena do nízkotlaké turbíny. Kromě toho jeden z těchto tepelných výměníků s fluidním ložem může rovněž tvořit povrch pro produkování nasycené páry za účelem kompenzace výše popsaného poklesu schopnosti produkovat páru vypařováním vody ve vodovodních potrubích uvnitř pece. Tento povrch pro produkování nasycené páry, který je prostřednictvím proudu tekutiny spojen s vodovodními potrubími uvnitř pece, je v tomto případě v tepelného výměníku s fluidním ložem uspořádán za povrchem pro přehřívání páry nebo povrchem pro přihřívání páry.
- 3 CZ 299336 B6
Regulační systém použitelný v sestavě, ve které jsou tepelné výměníky s fluidním ložem použity jako prostředky pro kompenzaci poklesu schopnosti produkovat páru vypařováním vody ve vodovodních potrubí uvnitř pece, provádí monitorování konečné teploty přehřáté páry a konečné teploty přihřáté páry. V rámci tohoto monitorování konečné teploty přehřáté páry a konečné teploty přihřáté páry jsou generovány signály zastupující teplotu finální přehřáté páry a teplotu finální přihřáté páry, přičemž tyto signály jsou vedeny zpět do regulátorů. Tyto regulátory jsou provedeny tak, aby účinně regulovaly ventily umístěné uvnitř dráhy proudu cirkulujícího horkého pevného podílu, který je produkován v průběhu provozu cirkulačního parního generátoru s fluidio ním ložem, před tepelnými výměníky s fluidním ložem. Tyto ventily reaguji na signály, které zastupuji konečnou teplotu přehřáté páry a konečnou teplotu přihřáté páry a které jsou přijaty regulátory. Mimoto tyto ventily reguluji průtok horkého pevného podílu, který je odchýlen k tepelným výměníkům s fluidním ložem, a tudíž konečnou teplotu přehřáté páry a konečnou teplotu přihřáté páry. Avšak v důsledku nepřítomnosti tepelné izolace mezi povrchem pro produko15 vání nasycené páry vypařováním a povrchem pro přehřívání páry nebo povrchem pro přihřívání páry uvnitř tepelných výměníků s fluidním ložem, teplota páry produkované vypařováním uvnitř těchto tepelných výměníků s fluidním ložem nemůže být regulována a tudíž se sama volně mění v závislosti na výměně tepla probíhající uvnitř těchto tepelných výměníků s fluidním ložem.
Podstata vynálezu
Naproti tomu regulační systém, který byl cílem tohoto vynálezu, nemá nedostatek výše popsaného regulačního systému, spočívající v tom, že nelze řídit teplotu páry produkované vypařováním uvnitř tepelných výměníků s fluidním ložem. Za účelem dosažení tohoto cíle je místo jednoho jediného cyklónu, s kterým je sdružen tepelný výměník s fluidním ložem, nebo dvou cyklónů, z nichž každý má tepelný výměník s fluidním ložem sdružený s příslušným cyklónem z této dvojice cyklónů, v rámci vynálezu použita množina cyklónů, z nichž každý je uspořádán paralelně vůči ostatním dvěma cyklónům a má tepelný výměník s fluidním ložem sdružený s tímto cyklóno nem. Kromě toho je každý z naposled uvedených tepelných výměníků s fluidní ložem tepelně izolován od každého z ostatních naposled uvedených tepelných výměníků s fluidním ložem. Mimoto každý z uvedených tepelných výměníků s fluidním ložem je určen pro buď přehřívání páry, nebo přihřívání páry, a nebo produkovaní nasycené páry vypařováním vody uvnitř tohoto tepelného výměníku s fluidním ložem. Podle vynálezu každý z těchto tří tepelných výměníků s fluidním ložem, který je sdružen s individuálním jedním cyklónem z výše uvedené množiny cyklónů, je proveden tak, aby mohl být řízen separátním regulačním systémem. V důsledku možnosti řízení každého z uvedených tří tepelných výměníků s fluidním ložem separátním regulačním systémem je možné v rámci vynálezu provést nejen přímé řízení teploty uvnitř pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, nýbrž i nepřímé řízení konečné teploty přehřáté páry a konečné teploty přihřáté páry.
Přímé řízení teploty uvnitř pece poskytuje zlepšenou všestrannost provozu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. V rámci vynálezu je zejména možné splnit veškeré požadavky kladené na proud páry produkované v cirkulačním parním generátoru s fluidním ložem v případě různých velikostí částic paliva rozdělením produkce páry mezi produkci páry prováděnou ve vodovodních potrubích pece a produkci páry realizovanou v tepelném výměníku s fluidním ložem, který je určen pro tuto produkci páry. V případě, že velikost částic pálívaje příliš vysoká, potom je méně pravděpodobné, že částice, které jsou spalovány uvnitř pece parního generátoru s fluidním ložem, budou strženy kouřovými plyny, které jsou produkovány tímto spalováním. V důsledku toho je vyrobeno méně tepla dostupného pro převedení z kouřových plynů na vodovodní potrubí, která vymezují objem pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, a tudíž je převedeno menší množství tepla na uvedená vodovodní potrubí. V případě nižšího množství tepla převedeného na tyto vodovodní potrubí se teplota pevného podílu, který vzniká při hoření paliva, a vzduchu uvnitř pece cirkulačního parního generátoru zvyšuje. Tudíž je žádoucí, aby větší množství páry bylo produkováno v tepelném výměníku s fluidním ložem, který je určen
-4CZ 299336 B6 pro produkci páry, čímž se kompenzuje nižší produkce páry ve vodovodních potrubích uvnitř pece. Uvedené zvýšení teploty pevného podílu má dodatečný účinek, který spočívá v tom, že se opětovným zavedením tohoto pevného podílu do spodní části pece teplota uvnitř pece rovněž zvýší. V rámci vynálezu v odezvě na toto zvýšení teploty uvnitř pece regulační systém, který je proveden tak, že řídí množství produkce páry realizované tepelným výměníkem s fluidním ložem, který je určen pro provedení této produkce páry, snižuje teplotu uvnitř pece.
Naproti tomu v případě, že velikost části paliva je příliš nízká, potom je více pravděpodobné, že částice spalované uvnitř pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem budou proudit do uvedeného zadního průchodu. V důsledku toho je teplota uvedeného horkého pevného podílu snížena, přičemž teplota uvnitř pece je rovněž snížena, poněvadž tento horký pevný podíl je opětovně zaveden do spodní části pece. V rámci vynálezu v odezvě na snížení teploty uvnitř pece regulační systém, který je proveden tak, že řídí množství páry produkované v tepelném výměníku s fluidním ložem, který je určen pro produkci této páry, zvyšuje teplotu uvnitř pece.
Podle vynálezu je možné splnit požadavky kladené na proud páry produkované v cirkulačním parním generátoru s fluidním ložem rovněž při rozdílných typech paliv spalovaných uvnitř tohoto generátoru. Stejně jako v uvedeném případě částic paliva o rozdílné velikosti je to rovněž provedeno rozložením celkové produkce páry mezi produkci páry realizovanou ve vodovodních potrubí uvnitř pece a produkci páry uskutečněnou v tepelném výměníku s fluidním ložem, který je určen pro tuto produkci. Různé typy paliv obsahují rozdílné množství popele. Se zvýšením obsahu popele v palivu roste množství tepla, které je převedeno na vodovodní potrubí uvnitř pece, a tudíž teplota horkého pevného podílu, který je produkován z hoření paliva a vzduchu uvnitř pece, je snížena. Kromě toho je rovněž snížena teplota uvnitř pece, poněvadž tento horký pevný podíl je opětovně veden do dolní části pece. V rámci vynálezu v odezvě na toto snížení teploty uvnitř pece regulační systém, který je proveden tak, že reguluje velikost produkce páry uskutečněné v tepelném výměníku s fluidním ložem určeným pro realizaci této produkce, je schopný zvýšit teplotu uvnitř pece. Naproti tomu snížení obsahu popele v palivu má za následek pokles množství tepla, které je převedeno na vodovodní potrubí uvnitř pece, což způsobí zvýšení teploty uvedeného horkého pevného podílu. V důsledku toho se teplota uvnitř pece rovněž zvýší, poněvadž tento horký pevný podíl je opětovně zaveden do dolní části pece. V rámci vynálezu v odezvě na toto zvýšení teploty uvnitř pece regulační systém, který je proveden tak, že reguluje velikost produkce páry realizované tepelným výměníkem s fluidním ložem určeným pro uskutečnění této produkce páry, je schopný snížit teplotu uvnitř pece.
Další výhoda vyplývající z přímé regulace teploty uvnitř pece podle vynálezu spočívá v tom, že je možné udržet vyšší teploty uvnitř pece při nižších provozních nákladech cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. Je tudíž nižší pravděpodobnost, že vyvstane potřeba použití drahého pomocného paliva přidaného k základnímu palivu v případě, že cirkulační parní generátor s fluidním ložem je provozován při nižších nákladech. Mimoto další výhoda vyplývající z výše uvedeného spočívá v tom, že létavý popílek má nižší obsah uhlíku, čímž se zlepší účinnost cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem a tudíž se sníží provozní náklady cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. Rovněž další výhoda vyplývající z výše uvedeného spočívá v tom, zeje produkováno nižší množství oxidu uhelnatého a těkavých organických sloučenin, což usnadňuje splnění emisních standardů.
Ještě další výhoda vyplývající z přímé regulace teploty uvnitř pece podle vynálezu spočívá v tom, zeje možné optimalizovat emise ΝΟχ, SOX a CO v závislosti na teplotě uvnitř pece. Na základě známých vztahů mezi teplotou uvnitř pece a rezultujícími emisemi NOX, SOX a CO, které byly zjištěny pro daná konkrétní paliva, může být určena optimální teplota pro teplotu uvnitř pece. Kromě toho regulátor, pomocí kterého je podle vynálezu realizována přímá regulace teploty uvnitř pece, může pracovat v jistém rozmezí kolem uvedené optimální teploty, což umožňuje udržovat teplotu uvnitř pece v tomto rozmezí a současně udržovat emise v takovém rozmezí, které splňuje emisní standardy.
-5 CZ 299336 B6
Použití nezávislé regulace teploty přehřáté páry a teploty přihřáté páry podle vynálezu činí potřebu vodních rozprašovacích stanovišť zbytečnou. To znamená, že voda, která by jinak byla použita na vodních rozprašovacích stanovištích, může být nyní použita pro generování páry, což umožňuje optimalizovat použití dostupných teplo-převádějících povrchů uvnitř cirkulačního parního generátoru a zároveň ochránit turbíny sdružené s cirkulačním parním generátorem s fluidním ložem před tepelnými výkyvy způsobenými zvýšením teploty přehřáté páry, která je do turbíny přiváděna z cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, a/nebo nárůstem teploty přihřáté páry, která je do turbíny přiváděna z cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem.
ío Další výhoda vyplývající z vynálezu spočívá v tom, že v případě, že se zvýši počet tepelných výměníků s fluidním ložem, které jsou sdruženy s cirkulačním parním generátorem s fluidním ložem, nedojde k žádnému zvýšení složitosti regulačního systému tohoto parního generátoru.
Z předcházejícího textu je snadno zřejmé, že pomocí vynálezu je možné dosáhnout dvou níže uvedených cílů v případě, že vynález je použit v cirkulačním parním generátoru s fluidním ložem, který používá parní cyklus zahrnující přihřívání páry. Podle vynálezu je zejména možné provést přímou regulaci teploty uvnitř pece a tudíž poskytnout všestrannější provoz cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. Kromě toho je podle vynálezu možné provést nezávislou regulaci konečné teploty přehřáté páry a konečné teploty přihřáté páry a tudíž eliminovat potřebu vodních rozprašovacích stanovišť pro cirkulační parní generátor s fluidním ložem.
Bylo proto cílem vynálezu poskytnout nový a zlepšený regulační systém, který by byl zejména vhodný pro použití s rozměrnými cirkulačními parními generátory s fluidním ložem.
Dalším cílem vynálezu bylo poskytnout nový a zlepšený regulační systém, který by byl zejména vhodný pro použití s rozměrnými cirkulačními parními generátory, přičemž tento regulační systém by byl schopen provést přímou regulaci teploty uvnitř pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem.
Dalším cílem vynálezu bylo poskytnout nový a zlepšený regulační systém, který by byl zejména vhodný pro použití s rozměrnými cirkulačními parními generátory s fluidním ložem, přičemž provoz rozměrného cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem s tímto regulačním systémem by byl všestrannější, což znamená, že pro tento cirkulační parní generátor s fluidním ložem by mohla být použita paliva s rozdílnými velikostmi částic, jakož i rozdílné typy paliv, a tento cirkulační parní generátor s fluidním ložem by mohl splňovat rozdílné zátěžové požadavky.
Dalším cílem vynálezu bylo poskytnout nový a zlepšený regulační systém, který by byl zejména vhodný pro použití s rozměrnými cirkulačními parními generátory s fluidním ložem, přičemž tento regulační systém by umožňoval provést optimalizaci emisi ΝΟχ, SOx a CO v závislosti na teplotě uvnitř pece cirkulačního generátoru s fluidním ložem.
Dalším cílem vynálezu bylo poskytnout nový a zlepšený regulační systém, který by byl zejména vhodný pro použití s rozměrnými cirkulačními parními generátory s fluidním ložem, přičemž tento regulační systém by byl schopen provést nezávislou regulaci konečné teploty přehřáté páry a konečné teploty přihřáté páry.
Dalším cílem vynálezu bylo poskytnout nový a zlepšený regulační systém, který by byl zejména vhodný pro použití s rozměrnými cirkulačními parními generátory s fluidním ložem, přičemž použití tohoto systému by nezvyšovalo složitost řízení cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem.
Dalším cílem vynálezu bylo poskytnout nový a zlepšený regulační systém, který by byl zejména vhodný pro použití s rozměrnými cirkulačními parními generátory s fluidním ložem, přičemž použitím tohoto regulačního systému by bylo možné eliminovat potřebu nákladných vodních rozprašovacích stanovišť v části parního cyklu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem,
-6CZ 299336 B6 která pracuje s přehřátou párou, a v části parního cyklu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, která pracuje s přihřátou párou.
Předmětem vynálezu je cirkulační parní generátor s fluidním ložem zahrnující vedení cirkulujícího proudu horkého pevného podílu, který je produkován hořením paliva a vzduchu uvnitř cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, přičemž toto vedení zahrnuje množinu samostatných a specifických dílčích vedení, z nichž každé vybíhá z vnitřního prostoru pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem a opětovně se vrací do vnitřního prostoru cirkulačního parního generátoru.
Podle vynálezu uvnitř každého z uvedené množiny samostatných a specifických dílčích vedení cirkulujícího proudu horkého pevného podílu je uspořádán tepelný výměník s fluidním ložem, přičemž tento výměník s fluidním ložem je určen pro převedení tepla v rámci určité samostatné sekce termodynamického parního cyklu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem.
Podle vynálezu je poskytnut regulační systém, který je sdružen s každým z uvedených tepelných výměníků s fluidním ložem a je určen pro přímou regulaci teploty uvnitř pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem.
Podle vynálezu je uvedený regulační systém, který je sdružen s každým z tepelných výměníků s fluidním ložem, dále určen pro nezávislou regulaci konečné teploty přehřáté páry a konečné teploty přihřáté páiy.
Vedení cirkulujícího proudu horkého pevného podílu začíná v dolní části pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, ve které je palivo smíseno se sorbentem a vzduchem a poté je zapáleno. Hoření paliva produkuje horké spalovací plyny, kterými je strháván horký pevný podíl produkovaný během tohoto hoření. Když horké spalovací plyny se strženým horkým pevným podílem stoupají uvnitř pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem, z horkých spalovacích plynů se strženým horkým pevným podílem se převádí teplo na vodovodní potrubí, které vymezuje vnitřní objem pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. V důsledku tohoto převedení teplaje vypařováním vody uvnitř vodovodních potrubí uvnitř pece produkována pára.
Při horní části pece horké plyny, které budou dále označovány jako kouřové plyny, a pevný podíl dosud strhávaný těmito kouřovými plyny proudí skrze soubor samostatných a specifických prvních přiváděčích prostředků uspořádaných vzájemně paralelně. Na výstupním konci každého ze souboru prvních přiváděčích prostředků je uspořádán cyklón pro mechanické oddělení horkého pevného podílu strženého kouřovými plyny od kouřových plynů, přičemž je oddělován pevný podíl, jehož částice mají velikost vyšší, než je předem stanovená velikost. Z těchto cyklónů jsou kouřové plyny vedeny do společného zadního průchodu, kterým je cirkulační parní generátor výhodně opatřen a který je určen pro další převedení tepla žádoucího pro parní cyklus cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. Naproti tomu horký pevný podíl potom, co byl oddělen od kouřových plynů uvnitř cyklónů, v důsledku působení gravitační síly klesá skrze cyklón, ve kterém horký pevný podíl byl oddělen od kouřových plynů. Za každým cyklónem je výhodně uspořádáno stoupající potrubí následované utěsněnou nádobou, do které je část horkého pevného podílu, který byl oddělen od kouřových plynů v cyklónech, přivedena, načež proudí skrze tuto nádobu. Tento horký pevný podíl potom, co prošel skrze utěsněnou nádobu, je opětovně zaveden do dolní části pece, načež tento opětovně zavedený pevný podíl je ještě jednou podroben spalovacímu procesu, který se uskutečňuje v cirkulačním parním generátoru s fluidním ložem.
Naproti tomu zbývající část horkého pevného podílu, který byl oddělen od kouřových plynů v cyklónech, je předtím, než dosáhne příslušné utěsněné nádoby, která je sdružena s příslušným cyklónem, ve kterém byl horký pevný podíl oddělen od kouřových plynů, zavedena do příslušného tepelného výměníku s fluidním ložem, který je sdružen s příslušným cyklónem, ve kterém uvedený horký pevný podíl byl oddělen od kouřových plynů. Během průchodu tohoto horkého
-7CZ 299336 B6 pevného podílu skrze tepelný výměník s fluidním ložem dochází k převodu tepla, přičemž tento horký pevný podíl je chladnější při výstupu z tepelného výměníku s fluidním ložem než při vstupu do tepelného výměníku s fluidním ložem. Po průchodu horkého pevného podílu, tj. zbývající části horkého pevného podílu, tepelným výměníkem s fluidním ložem je tento horký pevný podíl opětovně zaveden do dolní části pece, ve které je tento opětovně zavedený horký pevný podíl opět podroben spalovacímu procesu, který se uskutečňuje uvnitř cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. Je nutné upozornit, že v důsledku toho, že při průchodu horkého pevného podílu tepelným výměníkem s fluidním ložem dochází k převodu tepla, horký pevný podíl, který je z tepelného výměníku s fluidním ložem opětovně zaveden do spodní části pece, je chladnější než horký pevný podíl, který je do spodní části opětovně zaveden z utěsněné nádoby.
Dále je nutné upozornit, že každý z tepelných výměníků s fluidním ložem má jediný vstup a jediný výstup pro horký pevný podíl a množinu vstupů a množinu výstupů pro relativně chladnější páru, která rovněž proudí skrze tepelný výměník s fluidním ložem. Právě mezi touto párou a horkým pevným podílem dochází k výše uvedené výměně tepla. Kromě toho uvnitř příslušného tepelného výměníku s fluidním ložem nedochází k žádnému míšení odlišných médií, poněvadž páraje vedena ze společného vstupního sběrače skrze tento tepelný výměník s fluidním ložem do společného výstupního sběrače, přičemž během průchodu skrze tepelný výměník s fluidním ložem je uzavřena uvnitř svazku potrubí, které jsou umístěny ve výše popsaném průchodu horkého pevného podílu.
Podle vynálezu je každý z tepelných výměníků s fluidním ložem určen pro provedení převodu tepla v jednotlivých sekcích parního cyklu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem. Zejména jeden z nich je určen pro převedení tepla v rámci sekce pro přehřívání páry, přičemž další z nich je určen, pro převedení tepla v rámci sekce pro přihřívání páry a ještě další z nich je určen pro převedení tepla v rámci sekce pro produkování nasycené páry.
Kromě toho je podle vynálezu průtok horkého pevného podílu do každého tepelného výměníku s fluidním ložem samostatně regulován. To znamená, že se teplota páry, přehřáté páry nebo přihřáté páry vystupující z tepelného výměníku s fluidním ložem snímá a signál zastupující snímanou teplotu je vyslán zpět k regulátoru. V závislosti na tom, zda se snímaná teplota pájy nachází nad hodnotou předem nastavené optimální teploty nebo pod hodnotou předem nastavené optimální teploty, regulátor, který je sdružen s příslušným tepelným výměníkem s fluidním ložem, buď více otevře ventil nebo více uzavře ventil, čímž ovlivní průtok horkého pevného podílu proudícího do příslušného tepelného výměníku s fluidním ložem, ve kterém je snímána teplota páry vystupující z tohoto příslušného tepelného výměníku s fluidním ložem, v důsledku čehož se snímaná teplota páry vrátí, k hodnotě optimální teploty, která byla předem nastavena. Poněvadž tepelné výměníky s fluidním ložem jsou převodem tepla schopny přehřívat a přihřívat páru v rámci parního cyklu cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem a teplota páry proudící z těchto tepelných výměníků s fluidním ložem je regulována, je možné podle vynálezu nezávisle regulovat konečné teploty přehřáté páry a rovněž i konečné teploty přihřáté páry.
Naproti tomu způsob regulace teploty uvnitř pece je tepelným výměníkem s fluidním ložem, který je převodem tepla schopen produkovat nasycenou páru v rámci parního cyklu cirkulačního parního generátoru, proveden následovně. Teplota uvnitř pece cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem se snímá a signál zastupující snímanou teplotu je vyslán zpět do regulátoru, který je samostatný a specifický vůči výše uvedeným regulátorům. V závislosti na tom, zda se snímaná teplota uvnitř pece nachází nad hodnotou předem stanovené optimální teploty nebo pod hodnotou předem stanovené optimální teploty, tento regulátor stejně jako výše uvedené regulátory způsobí to, že ventil, který je sdružen s tímto regulátorem, se buď více otevře, nebo více uzavře, čímž tento ventil reguluje průtok horkého pevného podílu proudícího do příslušného tepelného výměníku s fluidním ložem, který je určen pro produkci nasycené páry převodem tepla na vypařovací médium, a tudíž způsobí, že se snímaná teplota uvnitř pece vrátí k hodnotě předem nastavené optimální teploty.
-8CZ 299336 B6
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude lépe pochopen pomocí popisu příkladného provedení vynálezu, přičemž v tomto 5 popise budou dělány odkazy na přiložené výkresy, na kterých obr. 1 schématicky zobrazuje boční pohled na cirkulační parní generátor s fluidním ložem podle vynálezu, přičemž tento generátor zahrnuje pec, cyklónovou sekci, sekci zadního průchodu, sekci utěsněné nádoby a sekci tepelného výměníku s fluidním ložem, obr. 2 schématicky zobrazuje proudový obvod termodynamického parního cyklu použitého v ío cirkulačním parním generátoru s fluidním ložem z obr. 1, obr. 3 zobrazuje půdorysný pohled na cirkulační parní generátor s fluidním ložem z obr. 1, zejména na pec, sekci cyklónu a sekci zadního průchodu pece a sekce cyklónu, a obr. 4 zobrazuje půdorysný pohled na část cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem z obr. 1, zejména na pec, tepelné výměníky s fluidním ložem tohoto generátoru a pří15 slušný regulační systém pro provedení regulace v uvedených tepelných výměníkách s fluidním ložem.
Příklady provedení vynálezu
V následujícím textu budou dělány odkazy na obr. 1, který zobrazuje cirkulační parní generátor 2 s fluidním ložem. Tento cirkulační parní generátor 2 s fluidním ložem zahrnuje pec 4 vymezenou vodovodními potrubími 4a, prvé potrubí 6, cyklón 8, druhé potrubí 10, zadní průchod 12, z kterého vybíhá další potrubí 12a.
V následujícím textu budou dělány odkazy na obr. 3, který zobrazuje půdorysný pohled na cirkulační parní generátor 2 s fluidním ložem. Jakje to nejlépe zřejmé z tohoto obrázku, cyklón 8 zahrnuje tři dílčí cyklóny 8a, 8b, 8c. Kromě toho prvé potrubí 6 zahrnuje tři dílčí prvá potrubí 6a, 6b, 6c, z nichž každé probíhá paralelně vůči ostatním dílčím potrubím a má jeden konec spojený s horní části pece 4 a druhý konec spojený s příslušným jedním z dílčích cyklónů 8a, 8b, 8c. Soubor dílčích prvých potrubí 6a, 6b, 6c tvoří v tomto zobrazeném příkladu provedení soubor prvních přiváděčích prostředků cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem podle vynálezu. Mimoto druhé potrubí JO zahrnuje tři dílčí druhá potrubí 10a, 10b, 10c. Stejně jako dílčí prvá potrubí 6a, 6b, 6c každé z dílčích druhých potrubí 10a, 10b, 10c probíhá paralelně vůči ostatním dílčím druhým potrubím, avšak narozdíl od dílčích prvých potrubí 6a, 6b, 6c každé z dílčích druhých potrubí 10a, 10b, 10c má jeden konec spojený s horní části zadního průchodu 12 a druhý konec spojený s příslušným jedním z třech dílčích cyklónů 8a, 8b, 8c.
V následujícím textu jsou dělány odkazy opět na obr. 1. Jak je to zřejmé z tohoto obrázku, dolní část cyklónu 8 je spojena s dolní části pece 4 skrze systém pro vedení horkého pevného podílu z cyklónu 8 do pece 4 zahrnující stoupající potrubí 14, 14a, utěsněnou nádobu 16, vstup J_8 horkého pevného, podílu, vstup 20 tepelného výměníku s fluidním ložem, regulační ventil 22 pro regulaci popele, tepelný výměník 24 s fluidním ložem a výstup 26 tepelného výměníku s fluidním ložem. Tento systém, rovněž i prvé potrubí 6 a cyklón 8 tvoří vedení cirkulujícího horkého pevného podílu. Kromě toho je pochopitelné, že uvedený systém pro vedení horkého pevného podílu z cyklónu 8 do pece 4 je sdružen s každým jedním z dílčích cyklónů 8a, 8b, 8c. Je považováno za dostatečné, aby byl popsán pouze jeden systém pro vedení horkého pevného podílu z cyklónu 8 do pece 4 za předpokladu, že systémy pro vedení horkého pevného podílu z cyklónu 8 do pece 4 sdružené s ostatními dvěma ze tří dílčích cyklónů 8a, 8b, 8c jsou identické, pokud jde o jejich konstrukci a způsob provozu, se systémem pro vedení horkého pevného podílu z cyklónu 8 do pece 4, který bude dále popsán. Mimoto, jak je to zřejmé z uvedeného obrázku, pec 4 je napájecím vedením 56' připojena k prostředku 56 pro zavedení paliva a sorbentu a napájecím vedením 60' je připojena k prostředku 60 pro zavedení vzduchu.
-9CZ 299336 B6
Ve spodní části pece 4 je směs 58 paliva a sorbentu smíšena se vzduchem 62 za účelem spalování této směsi. Jak je to známé, při tomto spalování se produkují horké spalovací plyny 64 a horký pevný podíl 66, který se strhává uvedenými spalovacími plyny 64. Tyto horké spalovací plyny 64 se strženým horkým podílem 66 stoupají uvnitř pece 4, načež jsou při vrchní části pece 4 spalovací plyny 64 se strženým pevným podílem 66 vedeny skrze dílčí prvá potrubí 6a, 6b, 6c, která probíhají paralelně jedno k druhému, do příslušných dílčích cyklónů 8a, 8b, 8c. Uvnitř každého z dílčích cyklónů 8a, 8b, 8c se horký pevný podíl 66, jehož velikost částic je větší, než je předem stanovená velikost, odděluje od horkých spalovacích plynů 64. Oddělený pevný podíl 66, který io obsahuje nespálené palivo, létavý popílek a sorbent proudí skrze příslušné dílčí cyklóny 8a, 8b, 8c. Z dílčích cyklónů 8a, 8b, 8c horký pevný podíl 66 proudí působením gravitační síly do příslušného stoupajícího potrubí J_4 a 14a, přičemž část horkého pevného podílu 66 proudí skrze stoupající potrubí 14a do příslušné utěsněné nádoby 16 a dále skrze tuto utěsněnou nádobu 16. Nato je tato část pevného podílu 66 z uvedené utěsněné nádoby 16 opětovně zavedena skrze pří15 slušný vstup 18 horkého pevného podílu do spodní části pece 4, načež tato část horkého pevného podílu 66 je znova podrobena spalovacímu procesu, který se uskutečňuje v cirkulačním parním generátoru 2 s fluidním ložem. Zbývající část horkého pevného podílu 66, jehož částice mají velikost větší, než je předem stanovená velikost, je vedena z příslušných třech cyklónů 8a, 8b, 8c do příslušného tepelného výměníku 24 s fluidním ložem skrze jeho vstup 20 a odtud do spodní části pece 4 skrze odpovídající výstup 26 tohoto tepelného výměníku.
Naproti tomu horké spalovací plyny 64. které proudí z dílčích cyklónů 8a. 8b, 8c a jsou označovány dále jako kouřové plyny 64, se vedou z dílčích cyklónů 8a, 8b, 8c skrze paralelně probíhající dílčí druhá potrubí 10a, 10b, 10c do zadního průchodu 12, ve kterém probíhá další převod tepla, který bude dále popsán. Ze zadního průchodu 12 kouřové plyny 64 proudí skrze potrubí 12a do specifického systému pro vyjmutí nežádoucích částic, který není na obrázku zobrazen z důvodu zachování přehlednosti obrázku, načež se kouřové plyny 64 vypouštějí skrze komín, který opět není na obrázku z důvodu zachování přehlednosti obrázku znázorněn, do atmosféry.
Za účelem lepšího pochopení integrace spalovacího procesu, který probíhá uvnitř pece 4, s vedením cirkulujícího horkého pevného podílu 66, 66', vedením kouřových plynů 64 a termodynamickým parním cyklem 100 cirkulačního parního generátoru je v následujícím textu učiněn odkaz na obr. 2. Jak je to zřejmé z tohoto obrázku, uvedený termodynamický parní cyklus 100 zahrnuje prvou smyčku pro produkování nasycené páry a druhou smyčku pro produkování nasy35 ceně páry, která je paralelní s prvou smyčkou pro produkování nasycené páry, přičemž uvedený termodynamický cyklus 100 dále zahrnuje sekci pro přehřívání páry, sekci pro přihřívání páry a sekci ekonomizéru.
Procesy probíhající v prvé smyčce pro produkování nasycené páry jsou důsledkem spalovacího procesu probíhajícího uvnitř pece 4. Jak to bylo výše uvedeno, když horké spalovací plyny 64 se strženým horkým pevným podílem 66 stoupají uvnitř pece 4, dochází k převodu tepla z těchto horkých spalovacích plynů 64 se strženým horkým pevným podílem 66 na vodovodní potrubí 4a definující vnitřní prostor pece 4. V důsledku toho je nasycená voda 52, která proudí do vodovodních potrubí 4a z parního bubnu 50, vypařováním převedena na směs 54 nasycené vody a nasy45 cené páry. Tato směs 54 potom proudí do parního bubnu 50 pro oddělení nasycené vody od nasycené páry, přičemž oddělená nasycená voda 52 je opětovně zavedena do vodovodních potrubí 4a, zatímco nasycená pára 70 je vedena skrze přehřívač 72, který je výhodně uspořádán v zadním průchodu 12, přičemž tento přehřívač 72 bude dále podrobněji popsán.
Procesy probíhající v druhé smyčce pro produkování nasycené páry jsou důsledkem převodu tepla, ke kterému dochází uvnitř prvního tepelného výměníku 24c s fluidním ložem, který v tomto zobrazeném příkladu provedení tvoří první prostředek pro výměnu tepla cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem podle vynálezu. V této druhé smyčce pro produkování páry je nasycená voda 28c z parního bubnu 50 vedena do prvního tepelného výměníku 24c s fluidním ložem. V průběhu průchodu nasycené vody skrze první tepelný výměník 24c s fluidním ložem je
-10CZ 299336 B6 nasycená voda 28c převedena na směs 32c nasycené páry a nasycené vody v důsledku převodu tepla, ke kterému dochází, když horký pevný podíl 66' proudí skrze první tepelný výměník 24c s fluidním ložem. Směs 32c nasycené páry a nasycené vody potom proudí skrze parní buben 50 pro oddělení nasycené vody od nasycené páry, přičemž z tohoto parního bubnu 50 je nasycená voda 28c opětovně zavedena do prvního tepelného výměníku 24c s fluidním ložem, zatímco nasycená pára 70 je vedena do přehřívače 72, který bude níže podrobněji popsán.
V následujícím textu budou popsány procesy, které probíhají v uvedené sekci pro přehřátí nasycené páry. Uvnitř přehřívače 72 probíhá převod tepla mezi relativně studenou nasycenou párou 70 a relativně horkými kouřovými plyny 68, přičemž tento převod tepla bude níže podrobněji popsán. Pára 28a, která proudí z přehřívače 72, se nachází v prohřátém stavu. Z přehřívače 72 je pára 28a vedena do druhého tepelného výměníku 24a s fluidním ložem, přičemž tato pára 28a je dále přehřívána převodem tepla z relativně horkého pevného podílu 66', který cirkuluje skrze druhý tepelný výměník 24a s fluidním ložem, na tuto páru 28a. Pára 32a, která proudí z druhého tepelného výměníku 24a s fluidním ložem, se nachází ve vysoce přehřátém stavu a je vedena do vysokotlaké turbíny 34· Druhý tepelný výměník 24a tvoří v tomto zobrazeném příkladu provedení druhý prostředek pro výměnu tepla cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem podle vynálezu.
V následujícím textu budou popsány procesy, které probíhají v sekci pro přihřívání páry. Po expanzi uvnitř vysokotlaké turbíny 34 je dosud přehřátá pára 36 vedena do přihřívače 74. Uvnitř přihřívače 74 dochází k převodu tepla z dosud relativně horkých kouřových plynů 68 na relativně studenou přehřátou páru 36, jak to bylo výše uvedeno. Pára 28b, která proudí z přihřívače 74. se nachází dosud v přehřátém stavu. Z přihřívače 74 je pára 28b vedena do třetího tepelného výměníku 24b s fluidním ložem, ve kterém je pára 28b dále přehřívána převodem tepla z relativně horkého pevného podílu 66', který cirkuluje skrze třetí tepelný výměník 24b s fluidním ložem, na relativně studenou přehřátou páru 28b. Pára 32b, která proudí ze třetího tepelného výměníku 24b s fluidním ložem, se opět nachází ve vysoce přehřátém stavu a je vedena do nízkotlaké turbíny 34· Třetí tepelný výměník 24b tvoří v tomto zobrazeném příkladu provedení třetí prostředek pro výměnu tepla cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem podle vynálezu.
Po další expanzi uvnitř nízkotlaké turbíny 34 nyní nasycená pára 36 proudí do kondenzátoru 38, ve kterém je nasycená pára 36 převedena na vodu 40. Tato voda 40 je nato vedena pomocí čerpadla 42 do ekonomizéru 76. Uvnitř tohoto ekonomizéru 76 probíhá převod tepla z výše uvedených dosud relativně horkých kouřových plynů 68 na relativně studenou vodu 44. Voda 48, která proudí z ekonomizéru 76, se nachází v nasyceném stavu a je vedena do parního bubnu 50. Tímto je uzavřen parní cyklus 100 cirkulačního parního generátoru s fluidním ložem.
Pára, produkovaná uvnitř výše uvedeného parního cyklu 100 cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem, pohání známým způsobem vysokotlakou turbínu 34 rovněž i nízkotlakou turbínu 34. Vysokotlaká turbína 34 a nízkotlaká turbína 34 jsou zase sdruženy s generátorem, který není na obrázku zobrazen za účelem zachování přehlednosti obrázku a který známým způsobem produkuje elektrickou energii.
V následujícím textu budou dělány odkazy na obr. 4, který zobrazuje půdorysný pohled na část cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem a zejména zobrazuje soubor tří tepelných výměníků 24a, 24b, 24c s fluidním ložem sdružených s tímto generátorem 2, přičemž tento soubor zahrnuje druhý tepelný výměník 24a, třetí tepelný výměník 24b a první tepelný výměník 24c. Každý z uvedeného souboru tří tepelných výměníků 24a, 24b, 24c s fluidním ložem je samostatně spojen s pecí 4 cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem. Jak je to snadno zřejmé s uvedeného obrázku, horký pevný podíl 66' cirkuluje skrze každý z uvedeného souboru tří tepelných výměníků 24a, 24b. 24c. Jak to bylo výše uvedeno v souvislosti s popisem obr. 1, vstup 20 tepelného výměníku odchyluje horký pevný podíl 66' od hlavního proudu horkého pevného podílu 66. Kromě toho, jak je to zřejmé z obr. 4, uvnitř druhého tepelného výměníku 24a s fluidním ložem cirkuluje horký pevný podíl 66' v tepelném kontaktu s teplo převádějícím povrchem
- 11 CZ 299336 B6
30a sekce pro přehřívání páry parního cyklu 100 cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem, přičemž uvnitř třetího tepelného výměníku 24b s fluidním ložem cirkuluje horký pevný podíl 66' v tepelném kontaktu s teplo převádějícím povrchem 30b sekce pro přihřívání páry parního cyklu 100 cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem, přičemž uvnitř prvního tepelného výměníku 24c s fluidním ložem cirkuluje horký pevný podíl 66' v tepelném kontaktu s teplo-převádějícím povrchem 30c druhé smyčky pro produkování nasycené páry parního cyklu 100 cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem. Tímto tepelným kontaktem je proveden převod tepla z horkého pevného podílu 66' na provozní médium výše uvedeného parního cyklu 100 cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem. V důsledku toho teplota horkého pevnělo ho podílu 66', který proudí z každého z uvedeného souboru tepelných výměníků 24a, 24b, 24c s fluidním ložem je nižší než teplota horkého pevného podílu 66', který proudí do každého z uvedeného souboru tepelných výměníků 24a, 24b, 24c s fluidním ložem. Soubor potrubí, kterými se vede pevný horký podíl 66'jednak z každého ze souboru cyklónů 8a, 8b, 8c, do příslušného jednoho ze souboru tepelných výměníků 24a, 24b, 24c s fluidním ložem a jednak z každého ze sou15 boru tepelných výměníků 24a, 24b, 24c s fluidním ložem do vnitřního prostoru pece 4, tvoří v tomto zobrazeném příkladu provedení soubor druhých přiváděčích prostředků cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem.
Jak je to zřejmé z obr. 4, průtok horkého pevného podílu 66', který je odveden do každého ze souboru tepelných výměníků 24a, 24b, 24c s fluidním ložem, je regulován samostatným a specifickým regulačním systémem. Každý z těchto samostatných a specifických regulačních systémů obsahuje jeden ze souboru teplotních senzorů, zahrnujícího první teplotní senzor 80c, druhý teplotní senzor 80a a třetí teplotní senzor 80b, a jeden ze souboru regulátorů, zahrnujícího první regulátor 84c, druhý regulátor 84a a třetí regulátor 84b, přičemž každý ze souboru teplotních senzorů 80a, 80b, 80c vysílá teplotní signál 82e, 82a resp. 82b a každý ze souboru regulátorů 84a, 84b, 84c vysílá řídicí signál 86c, 86a resp. 86b. Uvedené samostatné a specifické regulační systémy, které regulují průtok horkého pevného podílu 66' do druhého tepelného výměníku 24a s fluidním ložem, který je určen pro sekci pro přehřívání páry parního cyklu 100 cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem, a do třetího tepelného výměníku 24b s fluidním ložem, který je určen pro sekci pro přihřátí páry parního cyklu 100 cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem, jsou identické, pokud jde o jejich konstrukční uspořádání a způsob jejich provozu. Je považováno za dostatečné, aby v následujícím textu bylo popsáno konstrukční uspořádání a způsob provozu pouze jednoho z těchto dvou samostatných a specifických regulačních systémů za předpokladu, že druhý z těchto systému je totožný s tímto popsaným systémem.
Každý z uvedených dvou samostatných a specifických regulačních systémů zahrnuje druhý teplotní senzor 80a resp. třetí teplotní senzor 80b. který je umístěn tak, aby snímal teplotu páry 32a resp. páry 32b, která proudí z druhého tepelného výměníku 24a resp. třetího tepelného výměníku 24b s fluidním ložem. Druhý teplotní senzor 80a resp. třetí teplotní senzor 80b produkuje teplotní signál 82a resp. teplotní signál 82b, který zastupuje teplotu páry snímanou tímto tepelným senzorem 80a, 80b. Druhý teplotní signál 82a resp. třetí teplotní signál 82b je vyslán na vstup druhého regulátoru 84a resp. třetího regulátoru 84b, který předem stanoveným způsobem reaguje na přijmutý teplotní signál 82a resp. teplotní signál 82b. Zejména, když se teplota výstupní páry 32a resp. výstupní páry 32b, která proudí z druhého tepelného výměníku 24a resp. třetího tepelného výměníku 24b s fluidním ložem, zvýší nad hodnotu předem nastavené optimální teploty, je z druhého regulátoru 84a resp. třetího regulátoru 84b do druhého regulačního ventilu 22a resp. třetího regulačního ventilu 22b vyslán řídicí signál 86a resp. řídicí signál 86b. Tento řídicí signál 86a resp. řídicí signál 86b způsobí větší uzavření druhého regulačního ventilu 22a resp. třetího regulačního ventilu 22b, čímž se omezí průtok horkého pevného podílu 66' do druhého tepelného výměníku 24a resp. třetího tepelného výměníku 24b, v důsledku čehož se teplota výstupní páry 32a resp. výstupní páry 32b vrátí k hodnotě předem nastavené optimální teploty. Naproti tomu, když teplota výstupní páry 32a resp. výstupní páry 32b klesne pod hodnotu předem nastavené optimální teploty, řídicí signál 86a resp. řídicí signál 86b způsobí větší otevření druhého regulačního ventilu 22a resp. třetího regulačního ventilu 22b, čímž se zvýší průtok horkého pevného podílu 66' do druhého tepelného výměníku 24a resp. třetího tepelného výměníku 24b s fluidním . i?.
ložem, v důsledku čehož se teplota výstupní páry 32a resp. výstupní páry 32b vrátí k hodnotě předem nastavené optimální teploty.
Jak je to zřejmé z obr. 4, průtok pevného horkého podílu 66' do prvního tepelného výměníku 24c s fluidním ložem je regulován zbývajícím jedním ze samostatných a specifických regulačních systémů, přičemž první tepelný výměník 24c s fluidním ložem je součásti druhé smyčky pro produkování páry. Tento zbývající samostatný a specifický regulační systém zahrnuje první teplotní senzor 80c umístěný tak, že je schopen snímat teplotu uvnitř pece 4. Tento první teplotní senzor 80c vysílá teplotní signál 82c, který zastupuje teplotu uvnitř pece 4. Tento teplotní signál 82c je vyslán z prvního teplotního senzoru 80c na vstup prvního regulátoru 84c, který předem stanoveným způsobem reaguje na přijmutý teplotní signál 82c. Zejména, když se teplota uvnitř pece 4 zvýší nad hodnotu předem nastavené optimální teploty, je z prvního regulátoru 84c do prvního regulačního ventilu 22c vyslán řídicí signál 86c. Tento řídicí signál 86c způsobí větší otevření prvního regulačního ventilu 22c, čímž se zvýší průtok horkého pevného podílu 66' do prvního tepelného výměníku 24c s fluidním ložem a tudíž do pece 4. V důsledku zvýšení tohoto průtoku se teplota uvnitř pece 4 vrátí k hodnotě žádoucí předem nastavené optimální teploty. Naproti tomu, když teplota uvnitř pece 4 klesne pod hodnotu předem nastavené optimální teploty, řídicí signál 86c způsobí vetší uzavření prvního regulačního ventilu 22c, čímž se sníží průtok horkého pevného podílu 66' do prvního tepelného výměníku 24c s fluidním ložem, a tudíž do pece 4 v důsledku snížení tohoto průtoku se teplota uvnitř pece 4 vrátí k hodnotě předem nastavené optimální teploty.
Z výše uvedeného popisu parního cyklu 100, zobrazeného na obr. 2, cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem, samostatných a specifických regulačních systémů zobrazených na obr. 4, a vedení cirkulujícího horkého pevného podílu 66, 66' zobrazeného na obr. 1 a 4 je zřejmé, že tepelné výměníky 24a, 24b, 24c z uvedeného souboru tepelných výměníků 24a, 24b, 24c s fluidním ložem jsou tepelně izolovány jeden od druhého, přičemž každý z nich je samostatně a specificky regulován. Kromě toho je zřejmé, že druhý tepelný výměník 24a je součásti sekce pro přehřívání páry parního cyklu 100, třetí tepelný výměník 24b s fluidním ložem je součásti sekce pro přihřívání páry parního cyklu 100 a první tepelný výměník 24c s fluidním ložem je součástí druhé smyčky pro produkování páry.
Vzhledem k výše uvedenému je v rámci vynalezu poskytnut nový a zlepšený regulační systém, který je použitelný zejména pro rozměrné parní generátory 2 s fluidním ložem. Kromě toho je v rámci vynálezu poskytnut uvedený nový a zlepšený regulační systém, který je použitelný zejména pro rozměrné cirkulační parní generátory 2 s fluidním ložem a je schopen provádět přímou regulaci teploty uvnitř pece 4 cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem. Mimoto je v rámci vynálezu poskytnut uvedený nový a zlepšený regulační systém, který je použitelný zejména pro rozměrné cirkulační parní generátory 2 s fluidním ložem, přičemž provoz cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem opatřeného tímto regulačním systémem je všestrannější, to znamená, že tento cirkulační parní generátor 2 s fluidním ložem je schopen přijmout palivo s různou velikostí částic, rovněž i různé typy paliv, a je schopen provozu při různém zatížení. Rovněž v rámci vynálezu je poskytnut nový a zlepšený regulační systém, který je vhodný zejména pro rozměrné cirkulační parní generátory 2 s fluidním ložem, přičemž pomocí tohoto regulačního systému je možné provést optimalizaci emisi NOX, SOX a CO vůči teplotě uvnitř pece 4 cirkulačního parního generátoru 2. Rovněž v rámci vynálezu je poskytnut nový a zlepšený regulační systém, který je použitelný zejména pro rozměrné cirkulační parní generátory 2 s fluidním ložem, přičemž pomocí tohoto regulačního systému je možné provést nezávislou regulaci konečné teploty přehřáté páry a konečné teploty přihřáté páry. Rovněž v rámci vynálezu je poskytnut nový a zlepšený regulační systém, který je použitelný zejména pro rozměrné cirkulační parní generátory 2 s fluidním ložem, přičemž použití tohoto regulačního systému nevede ke zvýšení složitosti řídicího systému cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem. Rovněž v rámci vynálezu je poskytnut nový a zlepšený regulační systém, kteiý je použitelný zejména pro rozměrné cirkulační parní generátory 2 s fluidním ložem, přičemž použitím tohoto regulačního systému je možné eliminovat potřebu nákladných vodních rozprašovacích stanovišť v sekci pro přehřívání páry
- 13 CZ 299336 B6 parního cyklu cirkulačního parního generátoru 2 s fluidním ložem a rovněž i v sekci pro přihřívání páry parního cyklu cirkulačního parního generátoru 2 fluidním ložem.
Výše uvedené provedení vynálezu je pouze příkladným provedením vynálezu a proto nikterak 5 neomezuje rozsah ochrany vynálezu. Pro odborníka v daném oboru jsou tudíž zřejmé další modifikace vynálezu, které nepřímo vyplývají z výše uvedeného příkladného provedení vynálezu, rovněž i ostatní modifikace, které spadají do rozsahu ochrany vynálezu.
Claims (8)
- PATENTOVÉ NÁROKY15 1. Cirkulační parní generátor s fluidním ložem, který obsahuje:pec (4), prostředek (56) pro zavedení paliva a sorbentu do vnitřního prostoru pece(4), prostředek (60) pro zavedení vzduchu do vnitřního prostoru pece (4) pro hoření paliva ve vnitřním prostoru pece (4) a generování kouřových plynů (64) a horkého pevného podílu (66) strhá20 váného kouřovými plyny (64), soubor separačních prostředků pro oddělení horkého pevného podílu (66) s částicemi o velikosti větší, než je předem stanovená velikost, od kouřových plynů (64), zadní průchod (12) s alespoň jedním přehřívačem (72), soubor prostředků pro výměnu tepla, obsahujících tekutinu cirkulující skrze tyto prostředky,25 soubor prvních přiváděčích prostředků, z nichž každý spojuje vnitřek pece (4) s příslušným jedním ze souboru separačních prostředků, pro přivedení kouřových plynů (64) se strženým horkým pevným podílem (66) z vnitřního prostoru pece (4) do příslušného jednoho ze souboru separačních prostředků, soubor druhých přiváděčích prostředků, z nichž každý spojuje jednak příslušný jeden ze souboru jo separačních prostředků s příslušným jedním ze souboru prostředků pro výměnu tepla pro přepravu horkého pevného podílu (66'), který má velikost částic o velikosti větší, než je předem stanovená velikost, a který byl oddělen od kouřových plynů (64), z příslušného jednoho ze souboru separačních prostředků do příslušného jednoho ze souboru prostředků pro výměnu tepla pro cirkulaci tohoto horkého pevného podílu (66') skrze příslušný jeden ze souboru prostředků pro35 výměnu tepla, a jednak příslušný jeden ze souboru prostředků pro výměnu tepla s pecí (4) pro přepravu horkého pevného podílu (66') vedeného skrze příslušný jeden ze souboru prostředků pro výměnu tepla do vnitřního prostoru pece (4) pro opětovné zavedení tohoto horkého pevného podílu (66') do vnitřního prostoru pece (4) a regulační systém pro přímou regulaci teploty ve vnitřním prostoru pece (4) a pro nezávislou40 regulaci alespoň teploty prohřáté páry (32a, 32b), vyznačený tím, že uvedený regulační systém obsahuje první uzávěrový prostředek umístěný před prvním prostředkem pro výměnu tepla ze souboru prostředků pro výměnu tepla pro regulaci průtoku horkého pevného podílu (66') vedeného do prvního prostředku pro výměnu tepla, přičemž tento první prostředek pro výměnu teplaje určen45 pro poskytnutí odpařovacího výkonu tepelným přenosem, první teplotní senzor (80c) pro snímání teploty ve vnitřním prostoru pece (4) a pro vytvoření teplotního signálu (82c) zastupujícího teplotu ve vnitřním prostoru pece (4) snímanou prvním teplotním senzorem (80c), první regulátor (84c) spojený s prvním teplotním senzorem (80c) a pecí (4) pro vytvoření řídicího50 signálu (86c) v odezvě na teplotní signál (82c), vytvořený prvním teplotním senzorem (80c) a přijatý prvním regulátorem (84c), v případě, že teplotní signál (82c) zastupuje teplotu rozdílnou- 14CZ 299336 B6 od předem nastavené teploty pro vnitřní prostor pece (4), a pro vyslání řídicího signálu (86c) do prvního uzávěrového prostředku pro regulaci průtoku horkého pevného podílu (66') vedeného do prvního prostředku pro výměnu tepla pro navrácení teploty ve vnitřním prostoru pece (4) na hodnotu teploty předem stanovené pro vnitřní prostor pece (4), s druhý uzávěrový prostředek umístěný před druhým prostředkem pro výměnu tepla ze souboru prostředků pro výměnu tepla pro regulaci průtoku horkého pevného podílu (66') vedeného do druhého prostředku pro výměnu tepla, přičemž druhý prostředek pro výměnu tepla je určen pro poskytnutí přehřívacího výkonu tepelným přenosem, druhý teplotní senzor (80a) pro snímání teploty tekutiny vyvedené z druhého prostředku pro ío výměnu tepla ze souboru prostředků pro výměnu tepla a pro vytvoření teplotního signálu (82a) zastupujícího teplotu tekutiny snímanou druhým teplotním senzorem (80a) a druhý regulátor (84a) spojený s druhým teplotním senzorem (80a) a druhým prostředkem pro výměnu tepla pro vytvoření řídicího signálu (86a) v odezvě na teplotní signál (82a), vytvořený druhým teplotním senzorem (80a) a přijatý druhým regulátorem (84a), v případě, že teplotní sig15 nál (82a) zastupuje teplotu rozdílnou od hodnoty teploty předem stanovené pro tekutinu vyvedenou z druhého prostředku pro výměnu tepla, a pro vyslání řídicího signálu (86a) do druhého uzávěrového prostředku pro regulaci průtoku horkého pevného podílu (66') vedeného do druhého prostředku pro výměnu tepla pro navrácení teploty tekutiny vedené z druhého prostředku pro výměnu tepla na hodnotu teploty předem stanovenou pro tekutinu vedenou z druhého prostředku20 pro výměnu tepla.
- 2. Cirkulační parní generátor s fluidním ložem podle nároku 1,vyznačený tím, že zadní průchod (12) rovněž obsahuje přihřívač (74) a regulační systém dále obsahuje třetí uzávěrový prostředek umístěný před třetím prostředkem pro výměnu tepla ze souboru pro25 středků pro výměnu tepla pro regulaci průtoku horkého pevného podílu (66') vedeného do třetího prostředku pro výměnu tepla, třetí teplotní senzor (80b) pro snímání teploty tekutiny vedené z třetího prostředku pro výměnu tepla a pro vytvoření teplotního signálu (82b) zastupujícího teplotu tekutiny snímanou třetím teplotním senzorem (80b) a30 třetí regulátor (84b) spojený s třetím teplotním senzorem (80b) a třetím prostředkem pro výměnu tepla pro vytvoření řídicího signálu (86b) v odezvě na teplotní signál (82b), vytvořený třetím teplotním senzorem (80b) a přijatý třetím regulátorem (84b), v případě, že teplotní signál (82b) zastupuje teplotu rozdílnou od hodnoty teploty předem stanovené pro tekutinu vedenou z třetího prostředku pro výměnu tepla, a pro vyslání řídicího signálu (86b) do třetího uzávěrového pro35 středku pro regulaci průtoku horkého pevného podílu (66') vedeného do třetího prostředku pro výměnu tepla pro navrácení teploty tekutiny vedené z třetího prostředku pro výměnu tepla na hodnotu teploty předem stanovenou pro tekutinu vedenou z třetího prostředku pro výměnu tepla.
- 3. Cirkulační parní generátor s fluidním ložem podle nároku 2, vyznačený tím, že sou40 bor separačních prostředků je tvořen souborem tří dílčích cyklónů (8a, 8b, 8c).
- 4. Cirkulační parní generátor s fluidním ložem podle nároku 2, vyznačený tím, že soubor prostředků pro výměnu tepla zahrnuje tři prostředky pro výměnu tepla, přičemž první prostředek pro výměnu tepla, druhý prostředek pro výměnu tepla a třetí prostředek pro výměnu tepla45 je tvořen prvním tepelným výměníkem (24c) s fluidním ložem, druhým tepelným výměníkem (24a) s fluidním ložem, respektive třetím tepelným výměníkem (24b) s fluidním ložem.
- 5. Cirkulační parní generátor s fluidním ložem podle nároku 2, vyznačený tím, že první uzávěrový prostředek, druhý uzávěrový prostředek a třetí uzávěrový prostředek je tvořen prvním50 regulačním ventilem (22c), druhým regulačním ventilem (22a), respektive třetím regulačním ventilem (22b).- 15 CZ 299336 B6
- 6. Cirkulační parní generátor s fluidním ložem podle nároku 2, vyznačený tím, že tekutinou vyvedenou z druhého prostředku pro výměnu teplaje přehřála pára.5
- 7. Cirkulační parní generátor s fluidním ložem podle nároku 2, vy z n a č e n ý tím, že tekutinou vyvedenou z třetího prostředku pro výměnu teplaje přihřátá pára.
- 8. Cirkulační parní generátor s fluidním ložem podle nároku 2, vyznačený tím, že třetí prostředek pro výměnu teplaje vytvořen pro poskytnutí přihřívacího výkonu tepelným přenosem.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/771,998 US5784975A (en) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | Control scheme for large circulating fluid bed steam generators (CFB) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ9902266A3 CZ9902266A3 (cs) | 2001-03-14 |
| CZ299336B6 true CZ299336B6 (cs) | 2008-06-25 |
Family
ID=25093581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ0226699A CZ299336B6 (cs) | 1996-12-23 | 1997-12-01 | Cirkulacní parní generátor s fluidním ložem |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5784975A (cs) |
| KR (1) | KR100367920B1 (cs) |
| AU (1) | AU5590398A (cs) |
| CZ (1) | CZ299336B6 (cs) |
| HU (1) | HUP0000417A3 (cs) |
| ID (1) | ID24756A (cs) |
| PL (1) | PL334227A1 (cs) |
| RO (1) | RO119162B1 (cs) |
| WO (1) | WO1998028570A1 (cs) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020013760A1 (en) * | 2000-03-31 | 2002-01-31 | Arti Arora | System and method for implementing electronic markets |
| US8230796B2 (en) * | 2008-02-27 | 2012-07-31 | Andrus Jr Herbert E | Air-fired CO2 capture ready circulating fluidized bed steam generators |
| US8069824B2 (en) * | 2008-06-19 | 2011-12-06 | Nalco Mobotec, Inc. | Circulating fluidized bed boiler and method of operation |
| US8555796B2 (en) * | 2008-09-26 | 2013-10-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process temperature control in oxy/fuel combustion system |
| FI124376B (fi) * | 2010-01-15 | 2014-07-31 | Foster Wheeler Energia Oy | Höyrykattila |
| US20130105008A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Rentech, Inc. | Seal pot design |
| KR101430860B1 (ko) * | 2013-01-14 | 2014-08-18 | 현대중공업 주식회사 | 순환 유동층 보일러 |
| KR101428359B1 (ko) * | 2013-01-14 | 2014-08-08 | 현대중공업 주식회사 | 순환 유동층 보일러 |
| EP2762781B1 (en) * | 2013-02-01 | 2015-09-02 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (CSIC) | System and method for energy storage using circulating fluidized bed combustors |
| CN204114898U (zh) * | 2014-07-15 | 2015-01-21 | 神华集团有限责任公司 | 超临界cfb锅炉再热汽温调整系统 |
| CN104896166A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-09-09 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 循环流化床锅炉外置式换热器锥形阀电控调节系统 |
| US10011441B2 (en) | 2016-03-31 | 2018-07-03 | General Electric Technology Gmbh | System and method and apparatus for maintaining a pressure balance in a solids flow loop and for controlling the flow of solids therethrough |
| EP4139609A1 (en) * | 2020-04-22 | 2023-03-01 | Sumitomo SHI FW Energia Oy | A fluidized bed reactor system and a method of operating a fluidized bed reactor system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0068301A1 (de) * | 1981-07-01 | 1983-01-05 | Deutsche Babcock Anlagen Aktiengesellschaft | Dampferzeuger mit zirkulierender atmosphärischer oder druckaufgeladener Wirbelschichtfeuerung |
| EP0274637A1 (de) * | 1986-12-11 | 1988-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampferzeugeranlage mit einer zirkulierenden Wirbelschicht |
| US5273000A (en) * | 1992-12-30 | 1993-12-28 | Combustion Engineering, Inc. | Reheat steam temperature control in a circulating fluidized bed steam generator |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3604318C2 (de) * | 1986-02-12 | 1994-01-13 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Verbrennung von Kuhmist |
| JP2637449B2 (ja) * | 1988-01-12 | 1997-08-06 | 三菱重工業株式会社 | 流動床燃焼方法 |
| US5069171A (en) * | 1990-06-12 | 1991-12-03 | Foster Wheeler Agency Corporation | Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with a transverse outlet chamber |
| DE4102959A1 (de) * | 1991-02-01 | 1992-08-13 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum verbrennen von kohle in der zirkulierenden wirbelschicht |
| 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 |
| US5526775A (en) * | 1994-10-12 | 1996-06-18 | Foster Wheeler Energia Oy | Circulating fluidized bed reactor and method of operating the same |
-
1996
- 1996-12-23 US US08/771,998 patent/US5784975A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-12-01 WO PCT/US1997/021876 patent/WO1998028570A1/en active IP Right Grant
- 1997-12-01 PL PL97334227A patent/PL334227A1/xx unknown
- 1997-12-01 KR KR10-1999-7005692A patent/KR100367920B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-01 HU HU0000417A patent/HUP0000417A3/hu unknown
- 1997-12-01 ID IDW990561D patent/ID24756A/id unknown
- 1997-12-01 RO RO99-00700A patent/RO119162B1/ro unknown
- 1997-12-01 AU AU55903/98A patent/AU5590398A/en not_active Abandoned
- 1997-12-01 CZ CZ0226699A patent/CZ299336B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0068301A1 (de) * | 1981-07-01 | 1983-01-05 | Deutsche Babcock Anlagen Aktiengesellschaft | Dampferzeuger mit zirkulierender atmosphärischer oder druckaufgeladener Wirbelschichtfeuerung |
| EP0274637A1 (de) * | 1986-12-11 | 1988-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampferzeugeranlage mit einer zirkulierenden Wirbelschicht |
| US5273000A (en) * | 1992-12-30 | 1993-12-28 | Combustion Engineering, Inc. | Reheat steam temperature control in a circulating fluidized bed steam generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ID24756A (id) | 2000-08-03 |
| US5784975A (en) | 1998-07-28 |
| HUP0000417A3 (en) | 2000-12-28 |
| PL334227A1 (en) | 2000-02-14 |
| CZ9902266A3 (cs) | 2001-03-14 |
| AU5590398A (en) | 1998-07-17 |
| KR20000062293A (ko) | 2000-10-25 |
| HUP0000417A2 (hu) | 2000-05-28 |
| RO119162B1 (ro) | 2004-04-30 |
| KR100367920B1 (ko) | 2003-01-14 |
| WO1998028570A1 (en) | 1998-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101438099B (zh) | 用于循环流化床锅炉的流化床热交换器和具有流化床热交换器的循环流化床锅炉 | |
| CZ299336B6 (cs) | Cirkulacní parní generátor s fluidním ložem | |
| CZ2000987A3 (cs) | Regenerační parní generátor | |
| JPS6321401A (ja) | 別個の流体流れ回路を用いた蒸気発生装置及びその操作方法 | |
| US5038568A (en) | System for reheat steam temperature control in circulating fluidized bed boilers | |
| EP0455660B1 (en) | System and method for reheat steam temperature control in circulating fluidized bed boilers | |
| JP4221813B2 (ja) | 循環流動層ボイラ | |
| US4920751A (en) | System and method for reheat steam temperature control in circulating fluidized bed boilers | |
| KR100341043B1 (ko) | 순환식 유동층 증기 발생기로부터 최종 소정 과열 배출 증기온도를 제어하고 순환식 유동층 증기 발생기로부터 최종 소정재가열 배출 증기 온도를 제어하기 위한 방법 | |
| JPH1038212A (ja) | 廃棄物熱分解炉に付設する廃熱ボイラー構造 | |
| JP4077974B2 (ja) | 流動層熱交換器 | |
| RU2099542C1 (ru) | Энергетическая паросиловая установка и способ регулирования температуры пара в двухступенчатом промежуточном пароперегревателе этой установки | |
| CN112128745A (zh) | 用于调节cfb锅炉返料温度的双通道返料系统 | |
| US20240003534A1 (en) | A method for heating a heat exchange medium in a fluidized bed boiler, a fluidized bed boiler, and a loopseal heat exchanger | |
| EP0444927A2 (en) | Fluidized bed steam temperature enhancement system | |
| CA1313088C (en) | Steam generator and method of operating same utilizing separate fluid and combined gas flow circuits | |
| CZ287899A3 (cs) | Cirkulační parní generátor s fluidním ložem, přehřívačem a přihřívačem | |
| CN104246152B (zh) | 循环流化床锅炉装置 | |
| CN100489392C (zh) | 一种垃圾焚烧锅炉 | |
| NO871667L (no) | Kjele for fluid-bed forbrenning. | |
| FI93672B (fi) | Laitteisto ja menetelmä väliottohöyryn lämpötilan säätämiseksi leijukerroskattilajärjestelmissä | |
| JPS6213901A (ja) | 高速流動床ボイラの主蒸気圧力制御方法 | |
| JP2667399B2 (ja) | 流動層燃焼式ボイラ | |
| JPH0317405A (ja) | 循環型流動層ボイラにおける循環粒子の過熱防止法 | |
| Zielinski | CONCEPTUAL DESIGN OF A 500-MWe CIRCULATING FLUIDIZED-BED PLANT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MK4A | Patent expired |
Effective date: 20171201 |