DE3027517A1

DE3027517A1 - Heat exchanger fluidised-bed firing system - has inflow-permitting grate comprising two sets of vertically relatively movable overlapping strips

Info

Publication number: DE3027517A1
Application number: DE19803027517
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: LENTJES DAMPFKESSEL FERD
Current assignee: LENTJES DAMPFKESSEL FERD
Priority date: 1980-07-19
Filing date: 1980-07-19
Publication date: 1982-02-25

Abstract

The steam generator- or heat exchanger fluidised-bed firing system conventionally has a through-floor-inflow furnace and cooling tubes traversing the bed. The inflow- permitting floor (2) comprises two or more groups of elements (7,8) which may overlap, pref. are dished towards one another and may be in strip form. Groups may be relatively movable vertically, respectively carried on separate frames (5,6), possibly on hydraulic jacks and also able to move the entire bed vertically. There may be hollow beams (21) above or in the bed, distributed right across it, each housing a secondary-air duct (28) with down-pointing nozzles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wirbelschichtfeuerung für einenThe invention relates to a fluidized bed furnace for one

Dampferzeuger oder Wärmetauscher mit einem Anströmboden und Kühlrohren innerhalb der Wirbelschicht.Steam generator or heat exchanger with an inflow base and cooling tubes within the fluidized bed.

Eine Wirbelschichtfeuerung bietet den Vorteil, daß sich in ihr ein breites Brennstoffband hinsichtlich Heizwert, Aschegehalt und Feuchtigkeit bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur von 800 bis 900°C wirtschaftlich verbrennen läßt.A fluidized bed has the advantage that it is a broad fuel range in terms of calorific value, ash content and moisture for one burn economically at a comparatively low temperature of 800 to 900 ° C leaves.

Darüber hinaus enthalten die Abgase nur geringe Mengen S02 und N0x. In der Wirbelschichtfeuerung wird feinkörniger Brennstoff mit einer Teilchengröße bis 10 mm verbrannt.In addition, the exhaust gases contain only small amounts of S02 and N0x. In fluidized bed combustion, fine-grained fuel with a particle size is produced burned up to 10 mm.

Bei der Wirbelschichtfeuerung sind üblicherweise die Düsen eines Anströmbodens so ausgebildet, daß die ausströmende Verbrennungsluft die Wirbelschicht im wesentlichen geradlinig von unten nach oben durchströmt und dabei die Brennstoffschicht in einem fluiden Zustand versetzt. Diese Luft- oder Gasströmung setzt sich oberhalb der Wirbelschicht als Rauchgasströmung fort. Dadurch geht jedoch ein erheblicher Teil an nicht verbranntem und demzufolge nachverbrennbarem Brennstoff als Flugstaub mit den Rauchgasen aus der Wirbelschicht ab. Dieser Flugstaub kann je nach Wärmeleistung 5 bis 15 , bezogen auf die in die Wirbelschicht eingebrachte Brennstoffwärme, erreichen.In fluidized bed combustion, the nozzles are usually on an inflow tray designed so that the outflowing combustion air is essentially the fluidized bed in a straight line from bottom to top and thereby the fuel layer in one fluid state. This air or gas flow settles above the fluidized bed as flue gas flow. However, this means that a considerable part of what is not burned is lost and consequently post-combustible fuel as flue dust with the flue gases the fluidized bed. This fly ash can be 5 to 15, depending on the heat output on the fuel heat introduced into the fluidized bed.

Das Abtrennen des Flugstaubs in einem Abscheider und die anschließende Rückführung in die Wirbelschicht erfordert außer einem erheblichen technischen Aufwand auch ein Erwärmen des kalten Flugstaubs, dessen Zündtemperatur höher liegt als diejenige des in die Wirbelschicht eingespeisten Brennstoffs. Das bedeutet eine Verringerung der verfügbaren Verweilzeit bzw.The separation of the fly dust in a separator and the subsequent Recirculation into the fluidized bed also requires considerable technical effort also a heating of the cold fly ash, the ignition temperature of which is higher than that of the fuel fed into the fluidized bed. That means a decrease the available dwell time or

Ausbrennzeit in der Wirbelschicht. Da zudem dieser Flugstaub ein erheblich niedrigeres spezifisches Gewicht als der feinkörnige Brennstoff aufweist, würde wiederum ein großer Anteil des Flugstaubs unverbrannt mit den Rauchgasen abziehen. Somit käme es allmählich zu einer Anreicherung des Flugstaubs im Rauchgas und zu einer zunehmenden Belastung des Abscheide- und Repetiersystems.Burnout time in the fluidized bed. Since, in addition, this airborne dust is a considerable has lower specific gravity than the fine-grained fuel would in turn, remove a large proportion of the airborne dust unburned with the flue gases. This would gradually lead to an accumulation of the flue dust in the flue gas and to an increasing load on the separation and repeating system.

Ein weiterer Nachteil bekannter Wirbelschichtfeuerungen im Vergleich zu konventionellen Staub- und Rostfeuerungen besteht in einer unzureichenden Teillastregelung. Der Betrieb einer Wirbelschichtfeuerung läßt sich normalerweise nur von Nennlast bzw. Vollast bis auf 75 bis 80 96 der Nenn- bzw.Another disadvantage of known fluidized bed combustion systems in comparison To conventional dust and grate firing, there is insufficient partial load control. The operation of a fluidized bed furnace can normally only be carried out at nominal load or full load up to 75 to 80 96 of the nominal or

Vollast herunterregeln, da dann eine untere Grenze erreicht wird, bei der gerade noch ein ausreichender Verbrennungsverlauf gegeben ist. Eine Anpassung der Dampferzeugung, beispielsweise an einen starken Schwankungen unterliegenden Strombedarf erweist sich daher als schwierig. Der Grund für die verhältnismäßig schlechte Anpassungsfähigkeit der Wirbelschichtfeuerung besteht darin, daß aus der Wirbelschicht ständig Wärme abgeführt werden muß, um die vorgegebene Verbrennungstemperatur von etwa 800 bis 9000C aufrecht zu erhalten. Demzufolge befinden sich in der Wirbelschicht Kühlrohre.Reduce full load, as a lower limit is then reached, in which there is just a sufficient combustion process. An adjustment the steam generation, for example, subject to strong fluctuations Demand for electricity therefore proves to be difficult. The reason for the proportionate poor adaptability of the fluidized bed is that from the Fluidized bed heat must be constantly dissipated to reach the specified combustion temperature from about 800 to 9000C. As a result, are in the fluidized bed Cooling tubes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wirbelschichtfeuerung zu schaffen, bei der der Brennstoff energetisch sinnvoll und vollständig ausgenutzt, d. h. besonders wirtschaftlich verbrannt wird.The invention is based on the object of a fluidized bed furnace to create, in which the fuel is energetically sensible and fully utilized, d. H. is burned particularly economically.

Diese Aufgabe wird bei einer Wirbelschichtfeuerung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Anströmboden aus mindestens zwei Gruppen Bodenelemente besteht, zwischen denen sich EinblaSschlitze befinden.In the case of a fluidized bed furnace, this task becomes the one mentioned at the beginning Type solved in that, according to the invention, the inflow base consists of at least two groups Consists of floor elements, between which there are inlet slots.

Die aus den Einblasschlitzen ausströmende auch als Primärluft bezeichnete Verbrennungsluft versetzt die Wirbelschicht in eine durch die Bodenelementgruppen des erfindungsgemäßen Anströmbodens unterstützte Wirbelbewegung, so daß die zusammen mit der Primärluft herumwirbelnden Brennstoffteilchen verhältnismäßig intensiv erhitzt werden und infolge dessen weitgehend ausbrennen können.The air flowing out of the inlet slots is also referred to as primary air Combustion air shifts the fluidized bed into one through the floor element groups of the inflow base according to the invention supported vortex movement, so that together heated relatively intensively with the primary air swirling fuel particles and as a result can largely burn out.

Die Bodenelemente des Anströmbodens können sich überlappen und sind vorzugsweise schalenförmig gegeneinander gewölbt.The floor elements of the inflow base can and are overlapping preferably arched against each other in the shape of a bowl.

Auf diese Weise sind die Einblasschlitze im Anströmboden mit Bodenelementen abgedeckt, so daß durch die Einblasschlitze in den unterhalb des Anströmbodens gelegenen Luftkasten für die Verbrennungs- bzw. Primärluft kein Brennstoff gelangen kann, wenn beispielsweise der Verbrennungsraum vor der Inbetriebnahme mit Brennstoff gefüllt wird. Außerdem kann bei Betrieb die Primärluft seitlich aus den Einblasschlitzen heraus strömen und wird beim Zusammentrefen mit aus einem benachbarten Schlitz ausströmender Primärluft in eme Wirbelbewegung versetzt, die durch die schalenförmigen Bodenelemente noch unterstützt wird. Wenn die Bodenelemente beispielsweise streifenförmig ausgebildet sind, dann wird die Primärluft und damit auch die Wirbelschicht an den sich über die gesamte Länge der Bodenelemente erstreckenden Längsschlitzen in gegenläufige Rotationsströmungen versetzt, die an den Stellen, an denen die Strömungen aufeinandertreffen, zum Anströmboden hin gerichtet sein können. In diesen wirbelnden Rotationsströmungen, bzw. gegenläufigen Strömungspaaren wird der Brennstoff verbrannt. Dabei können nur kleine, vornehmlich ausgebrannte Brennstoffteilchen die Rotationsströmungen bei entsprechender Rauohgasgeschwindigkeit verlassen.In this way, the injection slots are in the inflow base with base elements covered so that through the injection slots in the below the inflow base No fuel can reach the air box for the combustion or primary air, if, for example, the combustion chamber is filled with fuel before start-up will. In addition, the primary air can escape from the side of the inlet slots during operation flow out and becomes more flowing out of an adjacent slot when it meets Primary air is set in a whirling motion caused by the bowl-shaped floor elements is still supported. If the floor elements are, for example, strip-shaped are, then the primary air and thus also the fluidized bed to the over the entire length of the floor elements extending longitudinal slots in opposite directions Rotational currents offset, which at the points where the currents meet, can be directed towards the inflow base. In these swirling currents of rotation or opposing pairs of flows, the fuel is burned. You can only small, mainly burned-out fuel particles contribute to the rotational currents leave the corresponding rough gas speed.

Weiterhin können die Bodenelementgruppen des Anströmbodens gegeneinander höhenverstellbar sein. Mit Hilfe der Relativbewegung läßisich die Breite der Einblasschlitze für die Primärluft in einfacher Weise während des Betriebs der Wirbelschicht verändennd sich somit die Geschwindigkeit der eingeblasenen Primärluft und damit auch die Rotationsströmungen beispielsweise in Abhängigkeit von dem jeweils in der Wirbelschicht zum Einsatz gelangenden Brennstoff einstellen. So lassen sich die Einblasschlitze beispielsweise bei Nullast nahezu völlig schließen, um die Verbrennung des Brennstoffs dementsprechend einzuschränken.Furthermore, the floor element groups of the inflow base can be against each other be adjustable in height. With the help of the relative movement, the width of the injection slots can be determined for the primary air changing in a simple manner during the operation of the fluidized bed the speed of the injected primary air and thus also the rotational currents for example, depending on which is used in each case in the fluidized bed set the fuel coming out. For example, the injection slots close almost completely at no load to the combustion of the fuel accordingly to restrict.

Zudem ergibt sich die Möglichkeit, durch die Höhenverstellung der Bodenelementgruppen mit beispielsweise im Querschnitt veränderlichen Rotationsströmungen zu arbeiten, bzw. die Heizflächen je nach Last mehr oder weniger in die Rotationsströmungen eintauchen zu lassen, um ein kontinuierliches Anpassen an wechselnde Lastbedingungen und demzufolge eine Teillastregelung zu erreichen.There is also the possibility of adjusting the height of the Groups of floor elements with, for example, rotational currents that vary in cross-section to work, or the heating surfaces depending on the load more or less in the rotational currents to be immersed in order to continuously adapt to changing load conditions and consequently to achieve partial load control.

Bei dem erfindungsgemäßen Anströmboden kann je eine von z. B.In the inflow base according to the invention, one of z. B.

zwei Bodenelementgruppen auf jeweils einem separaten Tragrahmen angeordnet sein, die beispielsweise eine gemeinsame Hubsteuerung, beispielsweise Hydraulikzylinder besitzen. Dann läßt sich mit dem aus den beiden Tragrahmen mit den jeweiligen Bienelementen bestehenden Anströmboden die gesamte Wirbelschicht vertikal verfahren, so daß eine zusätzliche Einstellmöglichkeit für den Wårmeübergang in die ortsfesten Heizflächen und damit eine Teillastregelung in einem weiten Bereich gegeben ist.two floor element groups are each arranged on a separate support frame be, for example, a common lift control, such as hydraulic cylinders own. Then you can use the one from the two support frames with the respective bee elements existing inflow tray move the entire fluidized bed vertically, so that a Additional setting option for the heat transfer to the stationary heating surfaces and thus a partial load control is given in a wide range.

Des weiteren kann einer der beiden Tragrahmen durch separate Hubelemente, wie Hydraulikzylinder mit dem anderen Tragrahmen verbunden sein, so daß sich in jeder Stellung des Anströmbodens die beiden Bodenelementgruppen relativ zueinander in der Höhe verstellen lassen.Furthermore, one of the two support frames can be replaced by separate lifting elements, like hydraulic cylinders to be connected to the other support frame, so that in the two floor element groups relative to each other in each position of the inflow base can be adjusted in height.

Darüber hinaus können oberhalb oder in der WirbelschScht über die gesamte Wirbelschichtbreite verteilte Hohlbalken jeweils einen Sekundärluftkanal mit senkrecht auf oder in die Wirbelschicht gerichteten Sekundärluftdüsen aufweisen, die z. B.In addition, above or in the vertebrae over the Hollow beams distributed over the entire width of the fluidized bed each have a secondary air duct with secondary air nozzles directed vertically onto or into the fluidized bed, the z. B.

reihenweise etwa mittig über den Bodenelementen einer Gruppe angeordnet sind. Die Sekundärluftdüsen des beispielsweise an einem Primärluftkanal für den Anströmboden angeschlossenen Sekundärluftkanals können sich schlitzförmig über die gesamte Wirbelschicht erstrecken. Der demgemäß nach unten gerichtete Sekundärluftstrahl trifft in der Wirbelschicht die gegenläufigen Rotationsströmungspaare an ihrer Nahtstelle und verstärkt dabei die an dieser Stelle gleichgerichtete Abwärtsbewegung der Rotationsströmungen zum Strömungsboden hin.Arranged in rows approximately in the middle above the floor elements of a group are. The secondary air nozzles, for example, on a primary air duct for the Secondary air duct connected to the inflow base can be slit-shaped over the entire fluidized bed extend. The secondary air jet directed downwards accordingly meets the counter-rotating pairs of currents in the fluidized bed at their interface and thereby intensifies the downward movement of the rotational currents, which is in the same direction at this point towards the bottom of the flow.

Zusammen mit dem vom Anströmboden her die gegenüberliegende Seite einer Rotationsströmung angreifenden Primärluftstrahl gewährleistet der Sekundärluftstrahl die rotierende Bewegung in der Wirbelschicht.Together with the one from the inflow base, the opposite side A primary air jet attacking a rotational flow is ensured by the secondary air jet the rotating movement in the fluidized bed.

Wenn sich die Sekundärluftdüsen darüber hinaus ebenso wie die Einblasschlitze am Anströmboden über die gesamte Wirbelschicht erstrecken, dann entstehen unterhalb jedes Hohlbalkens mit dem Sekundärluftkanal über die gesamte Wirbelschicht gleichmäßig bewegte Rotationsströmungspaare. Da die Sekundärluft zudem von der Primärluft abgezweigt wird, weist sie auch die gleiche Temperatur auf, so daß der Brennstoff in der Wirbelschicht gleichzeitig vom Anströmboden und den weiter oben liegenden Hohlbalken her mit Verbrennungsluft oder -gas beaufschlagt wird. Infolgedessen werden die Brennstoffteilchen beim Herumwirbeln in den Rotationsströmungspaaren mehrmals intensiv erhitzt und können dabei weitgehend ausbrennen. Mit dem Rauchgas gehen dann nur die verhältnismäßig leichten, ausgebrannten Ascheteilchen ab.If the secondary air nozzles are also as well as the injection slots extend at the inflow base over the entire fluidized bed, then arise below every hollow beam with the secondary air duct evenly over the entire fluidized bed moving rotational flow pairs. Because the secondary air is also branched off from the primary air is, it also has the same temperature, so that the fuel in the fluidized bed at the same time with combustion air from the inflow base and the hollow beams above or gas is applied. As a result, the fuel particles become whirled around intensively heated several times in the rotational flow pairs and can thereby largely burn out. Only the relatively light, burnt-out ones go with the flue gas Ash particles off.

In jedem Hohlbalken können des weiteren Förderer undoder Verteiler für den Brennstoff, beispielsweze Kohle, sowie für Zugabestoffe, wie Kalk, angeordnet sein. Beispielsweise ist ein mit einstellbaren Austrittsöffnungen versehenes Förderrohr oberhalb des Sekunärluftkanals in dem Hohlbalken angeordnet.Further conveyors and / or distributors can be placed in each hollow beam for the fuel, such as coal, and for additives such as lime, arranged be. For example, there is a delivery pipe provided with adjustable outlet openings arranged above the secondary air duct in the hollow beam.

Ferner können die Seitenwände des Hohlbalkens an den zur Wirbelschicht weisenden Enden gegeneinander geneigte Schurren aufweisen; zwischen den seitlichen Schurren kann der beispielsweEe trapezförmige Sekundärluftkanal mit den Sekundärluftdüsen liegen und z. B. an der zum Förderer weisenden Seite eine dachartige Rutsche aufweisen.Furthermore, the side walls of the hollow beam can be attached to the fluidized bed pointing ends have mutually inclined chutes; between the side The trapezoidal secondary air duct with the secondary air nozzles can churn, for example lie and z. B. have a roof-like slide on the side facing the conveyor.

Bei derartigen Hohlbalken ergibt sich die Möglichkeit mindestens einen Teil des Brennstoffs durch die Förderer bzw.With such hollow beams there is the possibility of at least one Part of the fuel through the conveyor or

Förderrohre unter Schwerkrafteinfluß oder mechanisch, beispielsweise mit Förderschnecken, der Wirbelschicht zuzuführen und über die gesamte Tiefe des Verbrennungsraumes durch die Verteiler bzw. Austrittsöffnungen vorzugsweise gleichmäßig verteilt in die Wirbelschicht abzulassen.Conveying pipes under the influence of gravity or mechanically, for example with screw conveyors to feed the fluidized bed and over the entire depth of the Combustion chamber preferably evenly through the distributor or outlet openings to be discharged into the fluidized bed.

Um eine gleichmäßige Brennstoffverteilung zu erreichen, können die Förderer eine Brennstoffmenge führen, die immer größer als die bei Vollast nötige Menge ist, also beispielsweise 120 % beträgt. Der nicht in die Wirbelschicht abgelassene, überschüssige Brennstoff zirkuliert dann in einem Förderkreislauf als Reservemenge und verhindert zugleich, daß die Förderer mit mehr als der für den jeweiligen Lastbetrieb erforderlichen Brennstoffmenge beschickt werden.In order to achieve an even fuel distribution, the Conveyors carry an amount of fuel that is always greater than that required at full load Amount is, for example 120%. The one not drained into the fluidized bed, Excess fuel then circulates in a delivery circuit as a reserve and at the same time prevents the conveyor with more than that for the respective load operation required amount of fuel.

Aue dem Förderer abgelassener Brennstoff gelangt über die dachartigen Rutschen und die seitlichen Schurren am Sekundärluftkanal in den Bereich der Sekundärluftdüse, wird dem aus der Düse austretenden Sekundärluftstrahl angesogen und mitgerissen, in die Rotationsströmungen eingebracht und gemeinsam mit dem in den gegenläufig rotierenden Strömungspaaren wirbelnden Brennstoff nach unten zum Anströmboden befördert. Dadurch wird der aus den Hohlbalken aufgegebene Brennstoff intensiv verbrannt und ein vorzeitiges Abgehen nicht ausgebrannter Brennstoffteilchen mit dem Rauchgas wirksam unterbunden.Aue of the fuel drained from the conveyor reaches the roof-like Slides and the side chutes on the secondary air duct in the area of the secondary air nozzle, is sucked in and carried away by the secondary air jet emerging from the nozzle, introduced into the rotational currents and together with that in the opposite direction rotating pairs of currents whirling fuel transported down to the inflow plate. As a result, the fuel released from the hollow beams is intensively burned and premature release of unburnt fuel particles with the flue gas effectively prevented.

Weiterhin können der Hohlbalken und/oder der Sekundärluftkanal aus miteinander verbundenen Rohren und Stegen bestehen und an den wasserdampfseitigen Kühlkreislauf angeschlossen sein. Schließlich kann sich im oberen Teil des Hohlbalkens ein Terziärluftkanal mit schräg nach unten geneigten Terziärluftdüsen erstrecken, so daß die zwischen den Hohlbalken im Rauchgas befindlichen, nicht vollständig ausgebrannten Flugstaubteilchen an einem zu raschen Aufsteigen durch die nach unten zur Wirbelschicht gerichtete Terziärluftströmung gehindert werden. Da der Flugstaub bereits die Verbrennungstemperatur aufweist und zündwillig ist, eröffnet sich somit auf einfache Weise die Möglichkeit, den Anteil ausbrennbarer Bestandteile des Flugstaubs durch die vorzugsweise über den gesamten Feuerungsquerschnitt gleichmäßig eingespeiste Terziärluft zu verringern. Eine Rückführung des anschließend aus dem Rauchgas abgeschiedenen Flugstaubs in die Wirbelschicht erübrigt sich daher.Furthermore, the hollow beam and / or the secondary air duct can be made from interconnected pipes and webs exist and on the water vapor side Be connected to the cooling circuit. Finally it can be in the upper part of the hollow beam extend a tertiary air duct with tertiary air nozzles sloping downwards, so that those located between the hollow beams in the flue gas are not completely burned out Airborne dust particles rise too quickly through the down to the fluidized bed directed tertiary air flow are prevented. Because the fly ash already has the combustion temperature has and is ignitable, the possibility opens up in a simple way the proportion of burn-out components of the fly ash through the preferably over to reduce the entire combustion cross-section evenly fed in tertiary air. A return of the airborne dust subsequently separated from the flue gas to the fluidized bed is therefore unnecessary.

Des weiteren können die wenigstens teilweise in die Wirbelschicht ragenden Heizflächen vorteilhafterweise quer zden Hohlbalken liegen, da dann sämtliche zwischen dem Anströmboden und den Hohlbalken liegenden Rotationsströmungspaare von den Heizflächen tangiert werden und somit gleichmäßig über den Wirbelschichtquerschnitt verteilt Wärme aus der Wirbelschicht abgeführt wird. Dementsprechend können bei den Hohlbalken sowohl die Verteiler bzw. Austrittsöffnungen wie auch die Sekundärluftdüsen zwischen den parallelen, sich im Abstand zueinander über den gesamten Verbrennungsraum erstreckenden Heizflächen liegen, so daß störende Wirbel durch eine Beaufschlagung der Heizflächen vom Hohlbalken aus vermieden werden.Furthermore, the can at least partially in the fluidized bed protruding heating surfaces are advantageously transversely zden hollow beams, since then all Rotational flow pairs of the heating surfaces are affected and thus evenly over the fluidized bed cross-section distributed heat is removed from the fluidized bed. Accordingly, at the hollow beams, the distributors or outlet openings as well as the secondary air nozzles between the parallel, spaced apart across the entire combustion chamber extending heating surfaces, so that disturbing eddies by an impact of the heating surfaces from the hollow beam can be avoided.

Wenn darüber hinaus Heizflächen aus Hochdruck- und Zwischenüberhitzern in der Wirbelschicht liegen, dann läßt sich mit dem höhenverstellbaren Anströmboden die Temperatur der Zwischenüberhitzer auf einen Sollwert einstellen. Um die Hochdruckdampftemperatur zu beeinflussen, können in diesem Fall zusätzliche Einspritzkühler benutzt werden. Um die spezifische Wärmeabgabe bezogen auf das Wirbelschichtvolumen in der gesamten Wirbelschicht gleich zu halten, kann des weiteren eine vergleichsweise kältere Verdampferheizfläche eine geringere Heizflächendichte je Wirbelschichtvolumeneinheit aufweisen, als eine Überhitzerheizfläche.If, in addition, heating surfaces from high pressure and reheaters lie in the fluidized bed, then can be with the height-adjustable inflow plate set the temperature of the reheater to a setpoint. Around the high pressure steam temperature To influence this, additional injection coolers can be used in this case. To the specific heat release based on the fluidized bed volume in the whole A comparatively colder evaporator heating surface can also be used to keep the fluidized bed the same have a lower heating surface density per fluidized bed volume unit than one Superheater heating surface.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment of the explained in more detail.

In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Wirbelschichtfeuerung mit einem Anströmboden aus zwei höhenverstellbaren Bodenelementgruppen in schematischer Darstellung und Fig. 2 einen der Hohlbalken der Wirbelschichtfeuerung gemäß Fig. 1 in vergrößerter schematischer Darstellung.In the drawing: FIG. 1 shows a fluidized bed furnace with a Inflow base consisting of two height-adjustable base element groups in a schematic representation and FIG. 2 shows one of the hollow beams of the fluidized bed furnace according to FIG. 1 on an enlarged scale schematic representation.

Im unteren Teil eines Verbrennungsraums 1 befindet sich ein Anströmboden 2, über dem sich eine Wirbelschicht 3 bis zu einer oberen Grenzlinie 4 erstreckt.In the lower part of a combustion chamber 1 there is an inflow base 2, above which a fluidized bed 3 extends up to an upper boundary line 4.

Der Anströmboden 2 besteht aus zwei jeweils auf separatem Tragrahmen 5, 6 befestigten Gruppen schalenförmig gegeneinander gewölbter und sich überlappender Bodenelemente 7, 8.The inflow base 2 consists of two each on a separate support frame 5, 6 attached groups, arched against each other in the shape of a bowl and overlapping Floor elements 7, 8.

Die Tragrahmen 5, 6 besitzen eine gemeinsame Hubsteuerung, bei der der Tragrahmen 5 für die oberen Bodenelemente 8 auf verlängerten Kolbenstangen 9 von an einem Träger 10 abgestützten Hub- bzw. Hydraulikzylindern 11 gelagert ist. Mit den Hubzylindern 11 läßt sich der Anströmboden 2 zwischen einer oberen und einer unteren Endlage höhenverstellen. Die jeweilige Höhenlage richtet sich nach der jeweiligen Teillast.The support frames 5, 6 have a common lift control in which the support frame 5 for the upper floor elements 8 on elongated piston rods 9 is supported by lifting or hydraulic cylinders 11 supported on a carrier 10. With the lifting cylinders 11, the inflow base 2 can be between an upper and a Adjust the lower end position. The respective altitude depends on the respective Partial load.

Mit dem Tragrahmen 5 ist der Tragrahmen 6 für die unteren Bodenelemente 7 durch separate, am Tragrahmen 5 angeordnete Hubelemente 12, beispielsweise Hydraulikzylinder verbunden, mit denen sich die Tragrahmen 5, 6 und damit zugleich die beiden Gruppen der Bodenelemente 7, 8 relativ gegeneinander höhenverstellen lassen. Die Überlappungsbereiche der streifenförmigen Bodenelemente 7, 8 bilden Einblasschlitze 13, wenn die Tragrahmen 5, 6 in der Stellung gemäß Fig. 1 in ausreichendem Abstand voneinander liegen. Bei einem geringeren, in der Zeichnung ncht dargestellten Abstand liegen die einzelnen Bodenelemente 7, 8 verhältnismäßig dicht aufeinander, so daß die Einblasschlitze 13 geschlossen sind. Zudem liegen die äußeren Bodenelemente 14, 15 des Anströmbodens 2 über Dichtleisten 16 mit Asbesteinlagen an der Ofenwand 17 an.With the support frame 5 is the support frame 6 for the lower floor elements 7 by separate lifting elements 12 arranged on the support frame 5, for example hydraulic cylinders connected, with which the support frame 5, 6 and thus at the same time the two groups the floor elements 7, 8 can be adjusted in height relative to one another. The overlap areas of the strip-shaped bottom elements 7, 8 form injection slots 13 when the support frame 5, 6 are in the position shown in FIG. 1 at a sufficient distance from one another. at a smaller distance, not shown in the drawing, are the individual Bottom elements 7, 8 relatively close to one another, so that the injection slots 13 are closed. In addition, the outer floor elements 14, 15 of the inflow base are located 2 via sealing strips 16 with asbestos inserts on the furnace wall 17.

Unterhalb des Anströmbodens 2 befindet sich eine an eine Zuleitung 18 für Verbrennungs- bzw. Primärluft angeschlossener Luftkasten 19. Die in Richtung des Pfeils 20 in den Luftkasten 19 strömende Primärluft kann bei geschlossenen Einblasschlitzen 13 höchstens mit verhältnismäßig geringen Leckagemengen die Wirbelschicht 3 durchströmen.A feed line is located below the inflow base 2 18 for combustion or primary air connected air box 19. The one in direction of the arrow 20 in the air box 19 flowing primary air can with the inlet slots closed 13 flow through the fluidized bed 3 with a relatively small amount of leakage at most.

Mit den einstellbaren Einblasschlitzen 13 läßt sich die Primärluftgeschwindigkeit und damit der Wärmeübergang aus der Wirbelschicht auf in der Zeichnung nicht dargestellte, in der Wirbelschicht liegende Heizflächen entsprechend der jeweiligen Teillast einstellen.With the adjustable injection slots 13, the primary air speed and thus the heat transfer from the fluidized bed to not shown in the drawing, Set the heating surfaces in the fluidized bed according to the respective partial load.

Oberhalb der oberen Grenzlinie 4 sind Hohlbalken 21 so nebeneinander angeordnet, daß sie sich über die gesamte Tiefe des Verbrennungsraumes erstrecken. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, bestehen die Hohlbalken 21 aus einem oberen und einem unteren Kanal 22, 23. Die Seitenwände 24, 25 des Hohlbalkens 21 sind an den zur Wirbelschicht 3 weisenden Enden gegeneinander geneigt und bilden mit Blechen ausgelegte Schurren 26, 27. Zwischen den Seitenwänden 24, 25 liegt ein im Querschnitt trapezförmiger weiterer Kanal 28, der im Abstand zu den Schurren 26, 27 unter Belassung von Längsschlitzen 29, 30 angeordnet ist und mit dem Luftkasten 19 über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Leitung verbunden ist. Dieser Kanal 28 führt sogenannte Sekundärluft und besitzt senkrecht auf die Wirbelschicht 3 gerichtete schlitzförmige Sekundärluftdüsen 31, die raihenweise etwa mittig über den Bodenelementen 8 der einen Bodenelementgruppe angeordnet sind und sich über die gesamte Tiefe des Verbrennungsraumes erstrecken. Die austretende Sekundärluft strömt in Richtung des Pfeils 32 senkrecht nach unten.Above the upper boundary line 4, hollow beams 21 are so side by side arranged that they extend over the entire depth of the combustion chamber. As can be seen in particular from FIG. 2, the hollow beams 21 consist of a upper and a lower channel 22, 23. The side walls 24, 25 of the hollow beam 21 are inclined towards each other at the ends facing the fluidized bed 3 and form chutes 26, 27 lined with metal sheets. Between the side walls 24, 25 is a Trapezoidal in cross section further channel 28, which is at a distance from the chutes 26, 27 is arranged leaving longitudinal slots 29, 30 and with the air box 19 is connected via a line not shown in the drawing. This channel 28 carries so-called secondary air and has a direction perpendicular to the fluidized bed 3 Slot-shaped secondary air nozzles 31, which are arranged in rows approximately in the middle above the floor elements 8 of the one floor element group are arranged and extend over the entire depth of the Extend the combustion chamber. The emerging secondary air flows in the direction of the Arrow 32 vertically downwards.

An der einem oberhalb des Sekundärluftkanals 28 ebenfals im Kanal 23 des Hohlbalkens 21 liegenden Förderer 33 zugewandten Seite weist der Sekundärluftkanal 28 eine dachartige Rutsche 34 auf.On the one above the secondary air duct 28 also in the duct 23 of the hollow beam 21 lying conveyor 33 facing side has the secondary air duct 28 a roof-like slide 34.

Der Förderer 33 besteht aus einem sich über die gesamte Hohlbalken länge erstreckenden Förderrohr 35 mit einer Förderschnecke 36 und ist oberhalb der Rutsche 34 mit Austrittsöffnungen 37 versehen. Über einen in einer Halterung 38 geführten Schieber 39 sind diese Austrittsöffnungen 37 einstellbar.The conveyor 33 consists of a hollow beam extending over the entire length length extending conveyor pipe 35 with a screw conveyor 36 and is above the Slide 34 is provided with outlet openings 37. Via one in a holder 38 guided slide 39, these outlet openings 37 are adjustable.

Die Halterung 38 des Förderrohres 35 hängt an einem den Hohlbalken 21 in die Kanäle 22, 23 unterteilenden Trennboden 40.The bracket 38 of the conveyor pipe 35 hangs on one of the hollow beams 21 dividing into the channels 22, 23 dividing base 40.

Der abgetrennte obere Kanal 22 führt Terziärluft und besitzt über seine Länge verteilt zu beiden Seiten einander gegenüberliegende Terziärluftdüsen 41, 42, die schräg nach unten geneigt sind, so daß die austretende Terziärluft in Richtung der Pfeil-e 43, 44 schräg nach unten strömt.The separated upper channel 22 carries tertiary air and has over its length distributes opposite tertiary air nozzles on both sides 41, 42, which are inclined downwards so that the emerging tertiary air in Direction of arrow-e 43, 44 flows obliquely downwards.

Der Hohlbalken 21 selbst besteht ebenso wie der Sekundärluftkanal 28 aus miteinander verschweißten Rohren 45 und Stegen 46; die Rohre 45 münden zu beiden Seiten in nicht in der Zeichnung dargestellte Endrohre, die an einem ebenfalls nicht dargestellten wasserdampfseitigen Kühlkreislauf angeschlossen sind.The hollow beam 21 itself exists just like the secondary air duct 28 from tubes 45 and webs 46 welded to one another; the tubes 45 open both sides in tailpipes not shown in the drawing, which are also on one not shown are connected to the water vapor side cooling circuit.

Beim Betrieb der Wirbelschichtfeuerunjwird aus dem Förderer 33 durch die einstellbaren Austrittsöffnungen 37 gegebenenfalls mit Zusatzstoffen vermischter Brennstoff über die Rutsche 34 und die Schurren 26, 27 in die Wirbelschicht 3 abgelassen. Dabei wird der Brennstoff von der aus dem Sekundärluftkanal 28 austretenden Sekundärluft mtgerissen, die zusammen mit aus den geöffneten Einblasschlitzap 13 des Anströmbodens 2 ausströmender Primärluft in der Wirbelschicht unterhalb jedes Hohlbalkens 21 gegenläufige Rotationsströmungen 47, 48 bzw. Strömungspaare hervorruft. Aus der Wirbelschicht 3 in Richtung der Pfeile 49 abströmende Rauchgase und Flugstaub durchströmen ein Gitter aus den Hohlbalken 21 und werden mit der aus den Terziärluftdüsen 43, 44 ausströmenden Terziärluft beaufschlagt. Aus dem Verbrennungsraum gehen dann ausgebrannte Ascheteilchen mit den Rauchgasen ab.When the fluidized bed furnace is in operation, the conveyor 33 passes through the adjustable outlet openings 37 optionally mixed with additives Fuel is drained into the fluidized bed 3 via the chute 34 and the chutes 26, 27. In doing so, the fuel is drawn from the secondary air emerging from the secondary air duct 28 torn together with from the open Einblasschlitzap 13 of the inflow base 2 outflowing primary air in the fluidized bed below each hollow beam 21 counter-rotating Causes rotational flows 47, 48 or pairs of flows. From the fluidized bed 3 in the direction of the arrows 49 flowing smoke gases and airborne dust flow through Grids from the hollow beams 21 and are made with the from the tertiary air nozzles 43, 44 discharging tertiary air is applied. Burned-out ones then go out of the combustion chamber Ash particles are removed with the flue gases.

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Claims

Fluidized bed fires patent claims: S fluidized bed firing for a steam generator or heat exchanger with an inflow tray and cooling tubes inside the fluidized bed, that is, the inflow tray (2) consists of at least two groups of floor elements (7, 8).

2. Fluidized bed furnace according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n It is indicated that the floor elements (7, 8) overlap.

3. fluidized bed furnace according to claim 1 or 2, g e k e n n -z e i c h n e t thru c h shell-shaped floor elements (7, 8) that are arched against one another.

4. fluidized bed furnace according to one or more of claims 1 up to 3, g e k e n n n z e i c h n e t d u r c h strip-shaped floor elements (7,8).

5. fluidized bed firing according to one or more of claims 1 up to 4, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the floor element groups (7,8) are mutually adjustable in height.

6. fluidized bed furnace according to one or more of claims 1 up to 5, g e k e n n n z e i c h n e t d u r c h each have a floor element group (7, 8) each a separate support frame (5,6).

7. fluidized bed furnace according to claim 6, d a d u r c h g e -k e n N z e i c h n e t that the support frames (5, 6) have a common lift control (11).

8. fluidized bed furnace according to claim 6 or 7, d a d u r c h g e it is not indicated that one of the two support frames (5, 6) is supported by separate lifting elements (12) is connected to the other support frame (5,6).

9. fluidized bed furnace according to one or more of claims 1 to 8, that is above or in the fluidized bed (3) one hollow beam (21) each distributed over the entire width of the fluidized bed Secondary air duct (28) with perpendicular to or into the fluidized bed (3) Have secondary air nozzles (31).

10. fluidized bed furnace according to claim 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i h n e t that the secondary air nozzles (31) in rows approximately in the middle the floor elements (8) of a group are arranged.

11. fluidized bed furnace according to claim 9 or 10, g e k e n n -z e i h n e t through several slot-shaped, spread over the entire fluidized bed extending secondary air nozzles (31).

12. Fluidized bed furnace according to one or more of claims 9 to 11, d a d u r c h e k e n n n n z e i c h n e t that the secondary air duct (28) is connected to a primary air duct (18) for the inflow base (2).

13. Fluidized bed furnace according to one or more of claims 9 to 12, that is, that in the hollow beam (21) conveyor (33) and / or distributor are arranged.

14. Fluidized bed furnace according to claim 13, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h a delivery pipe provided with adjustable outlet openings (37) (35) above the secondary air duct (28) in the hollow beam (21).

15. Fluidized bed furnace according to one or more of claims 9 to 14, d a d u r c h g e k e n n n n z e i c h n e t that the side walls (24,25) of the hollow beam (21) against each other at the ends facing the fluidized bed (3) have inclined chutes (26,27).

16. Fluidized bed furnace according to one or more of claims 9 up to 15, d a d u r c h g e k e n n n n z e i c h n e t that the secondary air duct (28) with the secondary air nozzles (31) between the side chutes (26,27).

17. Fluidized bed furnace according to one or more of claims 9 up to 16, that the secondary air duct (28) has a roof-like slide (34) on the side facing the conveyor (33).

18. Fluidized bed furnace according to one or more of claims 9 up to 17, d u r c h g e k e n n n n z e i c h n e t that the secondary air duct (28) is trapezoidal.

19. Fluidized bed furnace according to one or more of claims 9 to 18, that is, that the hollow beam (21) and / or the secondary air duct (28) consists of interconnected tubes (45) and webs (46) consists.

20. Fluidized bed furnace according to one or more of claims 9 to 19, d a d u r c h. notices that are located in the upper part of the Hollow beam (21) a tertiary air duct (22) with obliquely downwardly inclined tertiary air nozzles (43,44) extends.