DE102011117811A1 - Fluidized bed reactor - Google Patents
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Abstract
Um Erosion zwischen der Randstange (1) und der Auskleidung (2) des Wirbelschichtreaktors zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Austrittsstutzen (4) für das Fluidisierungsmedium die Auskleidung (2) durchdringen. Die Randstange (1) als Versorgungsleitung für die Austrittsstutzen (4) befindet sich dann auf der von der Wirbelschicht (15) abgewandten Außenseite der Auskleidung (2), sodass Erosion und Auswaschung zwischen Auskleidung (2) und der eigentlichen Randstange (1) nicht auftreten können.In order to avoid erosion between the edge bar (1) and the lining (2) of the fluidized-bed reactor, the invention proposes that the outlet connections (4) for the fluidizing medium penetrate the lining (2). The edge bar (1) as a supply line for the outlet nozzle (4) is then on the outside of the lining (2) facing away from the fluidized bed (15), so that erosion and leaching between the lining (2) and the actual edge bar (1) does not occur can.
Description
I. AnwendungsgebietI. Field of application
Die Erfindung betrifft einen Wirbelschichtreaktor, insbesondere dort die randseitigen Düsenstangen.The invention relates to a fluidized bed reactor, in particular there the edge nozzle rods.
II. Technischer HintergrundII. Technical background
Bei einer Wirbelschicht wird eine Schüttung aus Feststoff so von unten mit einem Fluidisierungsmedium angeblasen, dass die Adhäsionskräfte zwischen den Teilchen der Schüttung überwunden werden und die Teilchen im Strom des Fluidisierungsmediums schweben. Man nennt diesen Zustand fluidisiert. Sofern Teilchen mit dem Fluidisierungsstrom mitgerissen und ausgetragen werden, spricht man von einer zirkulierenden Wirbelschicht, ansonsten von einer stationären Wirbelschicht. Beim Betrieb einer Wirbelschicht ist es anzustreben, dass alle Bereiche der Feststoffschüttung gleichmäßig angeblasen werden, um Schieflagen zu vermeiden.In a fluidized bed, a bed of solids is blown from below with a fluidizing medium so that the adhesion forces between the particles of the bed are overcome and the particles float in the flow of the fluidizing medium. This condition is called fluidized. If particles are entrained and discharged with the fluidizing stream, this is referred to as a circulating fluidized bed, otherwise from a stationary fluidized bed. When operating a fluidized bed, it is desirable that all areas of the solids bed are blown evenly to avoid imbalances.
Hierzu werden am Boden der Wirbelschicht Düsen in engem Abstand angeordnet, durch die das Fluidisierungsmedium in die Feststoffschüttung geblasen wird.For this purpose, nozzles are arranged at a narrow distance at the bottom of the fluidized bed, through which the fluidization medium is blown into the solids bed.
Finden nun in der Wirbelschicht Verbrennungs- oder Vergasungsreaktionen von Feststoffen statt, so verbleibt stets auch Asche als Reaktionsprodukt, die in der Wirbelschicht kleingerieben und mit den aus der Wirbelschicht nach oben austretenden Gasen ausgetragen wird.If combustion or gasification reactions of solids take place in the fluidized bed, ashes always remain as a reaction product which is reduced in size in the fluidized bed and discharged with the gases emerging upwards from the fluidized bed.
Da die in die Wirbelschicht eingetragenen Feststoffe auch Störstoffe enthalten können, die nicht kleingerieben und ausgetragen werden können, ist es üblich, in der Wirbelschicht auch einen Abzug für Störstoffe am unteren Ende vorzusehen.Since the solids introduced into the fluidized bed can also contain impurities that can not be pressed and discharged, it is customary to provide a deduction for impurities in the fluidized bed at the lower end.
Unter anderem beim Abstellen einer Wirbelschicht kann in die Austrittsstutzen der Düsen der Wirbelschicht Bettmaterial, in der Regel Sand, zurückrieseln, so dass es sinnvoll ist, einen Sandabzug aus den Düsen vorzusehen.Among other things, when stopping a fluidized bed can trickle back bed material, usually sand, in the outlet nozzle of the nozzles of the fluidized bed, so that it makes sense to provide a sand extraction from the nozzles.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Austrittsstutzen zur Einblasung des Fluidisierungsmediums nur einen kleinen Teil der Grundfläche des Bodens belegen, da sich dann unter dem fluidisierten Teil der Feststoffschüttung ein großer, freier Abzugsquerschnitt befindet, der in einen nicht fluidisierten, festen Teil der Feststoffschüttung mündet, der langsam nach unten abgezogen werden kann und über den dann auch die Störstoffe mit abgezogen werden können.It is particularly advantageous if the outlet connections for injection of the fluidization medium occupy only a small part of the base area of the floor, since then there is a large, free outlet cross section under the fluidized part of the solids filling, which opens into a non-fluidized, solid part of the solids bed. which can be pulled off slowly down and over which then the impurities can be deducted with.
Um nun mit dieser Konstruktion eine gleichmäßige Fluidisierung des Wirbelbettes zu erreichen, ist es erforderlich, dass die Düsenstangen eine konstante Teilung aufweisen. Der Zwischenraum zwischen zwei Düsenstangen wird somit zur Hälfte von der linken, zur Hälfte von der rechten Düsenstange fluidisert.In order to achieve a uniform fluidization of the fluidized bed with this construction, it is necessary that the nozzle rods have a constant pitch. The space between two nozzle rods is thus fluidized halfway from the left, half from the right nozzle rod.
Ein besonderes Problem stellt in der Folge der Randbereich des Bettquerschnitts dar. An dieser Stelle ergibt sich das Problem, dass bei Anordnung der Wand in der Mitte des üblichen freien Zwischenraumes dieser in der Breite halbiert wird, was die Anfälligkeit erhöht, dass Störstoffe nicht abgezogen werden können.A particular problem is the consequence of the edge area of the bed cross-section. At this point there is the problem that when the wall is arranged in the middle of the usual free space, this is halved in width, which increases the susceptibility that impurities are not deducted can.
Sofern ein gleich großer freier Abzugsquerschnitt bereitgestellt werden soll, ist es erforderlich, nur den linken oder rechten Teil einer Düsenstange direkt am äußeren Rand der Wirbelschicht einzubauen. Diese halbe Düsenstange wird als Randstange bezeichnet.If it is intended to provide an equal free discharge cross section, it is necessary to install only the left or right part of a nozzle rod directly at the outer edge of the fluidized bed. This half nozzle rod is called edge bar.
Die Wand besitzt jedoch in aller Regel eine andere Temperatur als das Fluidisierungsmedium und ist zudem in aller Regel mit einer vor Erosion schützenden Masse ausgekleidet, so dass der Einbau der Randstange stets mit Fugen in der vor Erosion schützenden Ausbildung einhergeht.However, the wall usually has a different temperature than the fluidization medium and is also usually lined with a protective against erosion mass, so that the installation of the edge bar is always accompanied by joints in the protective before erosion training.
Diese Fugen führen bei Temperaturänderungen oder An- und Abschalten der Fluidisierung schnell zu Auswaschungen der Fugen und dann zu Dehnungen, so dass diese konstruktiven Lösungen einer dauernden Wartung und Instandhaltung bedürfen.These joints lead to changes in temperature or switching on and off the fluidization quickly to washouts of the joints and then to strains, so that these constructive solutions require constant maintenance and repair.
III. Darstellung der ErfindungIII. Presentation of the invention
a) Technische Aufgabea) Technical task
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, einen Wirbelschicht-Reaktor zur Verfügung zu stellen, der die vorgenannten Probleme vermeidet.It is therefore the object of the invention to provide a fluidized bed reactor which avoids the aforementioned problems.
b) Lösung der Aufgabeb) Solution of the task
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the features of
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass im Bereich der randseitigen Düsenstange, also der Randstange, sich die Auskleidung nicht zwischen der Reaktorwand und der Randstange befindet, sondern die Randstange außerhalb der Auskleidung verläuft, sodass sich die von der Randstange in die Wirbelschicht gerichteten Austrittsstutzen, die insbesondere als Düsen ausgebildet sind, durch die Auskleidung hindurch erstrecken.The basic idea of the present invention is that in the region of the peripheral nozzle rod, ie the edge rod, the lining is not located between the reactor wall and the edge rod, but the edge rod extends outside the lining, so that the outlet nozzle directed by the edge rod into the fluidized bed , which are designed in particular as nozzles, extend through the lining.
Dadurch kann es zu keinen Auswaschungen zwischen der Auskleidung und der Düsenstange kommen. This can cause no washouts between the liner and the nozzle rod.
Indem die Düsenstange so in die Reaktor-Wand integriert ist, dass der entsprechende Abschnitt der Reaktor-Wand gleichzeitig einen Teil der Wandung der Düsenstange bildet, werden ungleiche Dehnungen verhindert. Im Übrigen befindet sich die Düsenstange dabei ohnehin außerhalb der Auskleidung und somit der Wirbelschicht und damit in einem Bereich verringerter Temperatur gegenüber dem Inneren der Wirbelschicht.By the nozzle rod is integrated into the reactor wall so that the corresponding portion of the reactor wall simultaneously forms part of the wall of the nozzle rod, unequal strains are prevented. Incidentally, the nozzle rod is in any case outside the lining and thus the fluidized bed and thus in a region of reduced temperature relative to the interior of the fluidized bed.
Die Austrittsstutzen erstrecken sich vorzugsweise nach schräg unten durch die Auskleidung hindurch und stehen vorzugsweise aus dieser etwas vor.The outlet stubs preferably extend obliquely down through the lining and are preferably in front of this somewhat.
Auch wenn die Düsenstange außerhalb der Reaktorwand liegt, wird vorzugsweise die Innenkontur der Auskleidung so geformt, dass sie der Kontur einer sonst an dieser Stelle sitzenden Randstange, also in der Regel einer halben normalen Düsenstange, entspricht, damit die Freiräume zwischen den Düsenstangen des Düsenbodens an allen Stellen gleich sind.Even if the nozzle rod is located outside the reactor wall, the inner contour of the lining is preferably shaped such that it corresponds to the contour of an edge rod otherwise seated at this point, ie usually one half of a normal nozzle rod, thus the free spaces between the nozzle rods of the nozzle base all places are the same.
Das Innere der Düsenstange besitzt neben der Zuströmöffnung für das Fluidisierungsmedium vorzugsweise auch eine Abzugsöffnung für in die Düsenstange hinein geratenes Bettmaterial.The interior of the nozzle rod preferably has, in addition to the inflow opening for the fluidization medium, a discharge opening for bed material which has gotten into the nozzle rod.
c) Ausführungsbeispielec) embodiments
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments according to the invention are described in more detail below by way of example. Show it:
Bild 1: eine erste Bauform der Randstange,Picture 1: a first design of the edge bar,
Bild 2: eine zweite Bauform der Randstange,Picture 2: a second design of the edge bar,
Bild 3: eine dritte Bauform der Randstange undFigure 3: a third design of the edge bar and
Bild 4: eine Schnittdarstelllung durch die Wirbelschicht eines Wirbelschichtreaktors.Figure 4: a sectional view through the fluidized bed of a fluidized bed reactor.
Bild 4 zeigt einen Querschnitt durch den Bereich eines Wirbelschichtreaktors
In der Wirbelschicht sind nebeneinander horizontal und parallel zu einander, in einem bestimmten Abstand verlaufend, Düsenstangen
Neben der Ebenenoberseite des Querschnitts besitzt jede Seite eine schräg nach unten außen laufende obere Schrägfläche und eine schräg nach unten innen laufende innere Schrägfläche, wobei aus der unteren Schrägfläche Austrittsöffnungen aus dem hohlen Inneren der Düsenstange
Wie in Bild 4 zu erkennen, strömt das Fluidisierungsmedium schräg nach unten aus den Austrittsstutzen
Ab dem Bereich unterhalb der Düsenstangen
Aus Bild 4 wird klar, dass für die korrekte Funktion der Wirbelschicht
In diesem Zusammenhang spielt auch die Fluidisierung am Rand der Wirbelschicht eine Rolle:
Um auch dort diese definierten Verhältnisse aufrecht zu erhalten, ist an der Reaktorwand
In order to maintain these defined conditions there is on the
Dabei spielt es keine Rolle, ob an der Reaktorwand
Wichtig ist lediglich, dass die Kontur der Innenfläche der Reaktorwand
Dazu zählt auch, dass die Austrittsstutzen
Lediglich der Vollständigkeit halber soll erwähnt werden, dass die Austrittsöffnungen, insbesondere die Austrittsstutzen
Die Bilder 1 bis 3 zeigen unterschiedliche Ausbildungen der randseitigen halben Düsenstange
In Bild 1 ragt der Querschnitt der halben, randseitigen Düsenstange
In Figure 1, the cross section of the half, edge nozzle rod protrudes
Die der Wirbelschicht
Dementsprechend durchdringen die Austrittsstutzen
Die Lösung gemäß Bild 3 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Bild 1 dadurch, dass die Rückwand
Die Lösung gemäß Bild 2 sieht dagegen so aus, dass die halbe Düsenstange
Die Auskleidung
Da aus der unteren Schrägfläche dieser Kontur der Austrittsstutzen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- halbe Düsenstangehalf nozzle rod
- 22
- Auskleidunglining
- 33
- Reaktorwandreactor wall
- 44
- Austrittsstutzenoutlet connection
- 55
- Innenrauminner space
- 66
- ganze Düsenstangewhole nozzle rod
- 77
- Abzugsöffnungvent
- 88th
- Abstanddistance
- 99
- Ausströmrichtungoutflow
- 1010
- WirbelschichtreaktorFluidized bed reactor
- 1111
- Abzugdeduction
- 1212
- Konturcontour
- 1313
- Vorderwandfront wall
- 1414
- Rückwandrear wall
- 1515
- Wirbelschichtfluidized bed
Claims (6)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4402665A (en) * | 1980-08-07 | 1983-09-06 | York-Shipley, Inc. | Combustor air grid |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE505647A (en) * | 1950-12-13 | |||
DE3027517A1 (en) * | 1980-07-19 | 1982-02-25 | Ferdinand Lentjes, Dampfkessel- und Maschinenbau, 4000 Düsseldorf | Heat exchanger fluidised-bed firing system - has inflow-permitting grate comprising two sets of vertically relatively movable overlapping strips |
DE3523653A1 (en) * | 1985-07-02 | 1987-02-12 | Bbc Brown Boveri & Cie | FLUIDIZED LAYER REACTOR |
US4940007A (en) * | 1988-08-16 | 1990-07-10 | A. Ahlstrom Corporation | Fast fluidized bed reactor |
DE4217110A1 (en) * | 1992-05-22 | 1993-11-25 | Bergwerksverband Gmbh | Fluidised bed reactor with inclined shaft |
-
2011
- 2011-11-07 DE DE201110117811 patent/DE102011117811A1/en not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-11-06 WO PCT/EP2012/071937 patent/WO2013068350A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4402665A (en) * | 1980-08-07 | 1983-09-06 | York-Shipley, Inc. | Combustor air grid |
Also Published As
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