DE3107357C2 - Wirbelschichtfeuerung - Google Patents

Wirbelschichtfeuerung

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DE3107357C2
DE3107357C2 DE19813107357 DE3107357A DE3107357C2 DE 3107357 C2 DE3107357 C2 DE 3107357C2 DE 19813107357 DE19813107357 DE 19813107357 DE 3107357 A DE3107357 A DE 3107357A DE 3107357 C2 DE3107357 C2 DE 3107357C2
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fluidized bed
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stepped
combustion
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DE19813107357
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Peter Dr.-Ing. Herberholz
Hubert Ing.(grad.) 5270 Gummersbach Steven
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Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
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L&C Steinmueller GmbH
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

Die Erfindung betrifft eine Wirbelschichtfeuerung mit einem gestuften Boden und einer Brennstoffeingabe durch diesen Boden, sowie eine Fluidisierungs- und Verbrennungslufteinbringung im wesentlichen über Durchströmung der Stufensohlen dieses Bodens, wahlweise ganzheitlich oder sohlenweise regelbar, wobei der Brennstoff im Bereich der im wesentlichen vertikalen Gasdurchströmung der Wirbelschicht nahezu orthogonal hierzu über Zuführöffnungen eingegeben wird.
Bei Wirbelschichtfeuerungen wird der Brennstoff in der Regel parallel zur im wesentlichen vertikalen Gasdurchströmung der Wirbelschicht im Bodenbereich zugegeben. Bei dieser Verfahrensführung ist der Impuls der eintretenden Brennstoffpartikel parallel zur Gasrichtung geleitet, was zur Folge hat, daß die Verweilzeit dieser Brennstoffpartikel in der Wirbelschicht in der Regel für üblicherweise verwendete Wirbelschichthöhen zum vollständigen Ausbrand nicht ausreicht Man hat daher bei kleineren Wirbelschichtfeuerungen den Brennstoff durch die Wände des Wirbelschichtbrennraumes orthogonal zum Gasstrom in der Wirbelschicht eingegeben. Durch diese Verfahren wird die Gesamthöhe der Wirbelschicht für den Weg der Brennstoffpartikel nicht ausgenutzt und zum anderen eine gleichmäßige Brennstoffverteilung für großflächigere Wirbelschichtfeuerungen nicht mehr gewährleistet.
Aus der EP-OS 1 358 ist für kleine Feuerungsleistungen eine Wirbelschichtfeuerung bekanntgeworden, bei der eine Kopplung von einem Tiefbett mit einem Flachbett vorgenommen worden ist. Durch diese Kopplung vollzieht sich in dem Tiefbett die beabsichtigte Teilverbrennung und Gasphasenerzeugung über diesem Bett und in dem angekoppelten Flachbett die Vervollständigung der Verbrennung. Zur Sicherstellung dieser Wirkungsweise muß das Tiefenverhältnis der gekoppelten Betten in etwa ein Maß 70 cm: 20 cm aufweisen. Art und Ort des Brennstoffeintrages in das Tiefbett sind bei einer solchen Verfahrensführung weitgehend unwesentlich. Bei Wirbelschichtfeuerungen mit einem gestuften Boden ist es erstrebenswert, eine möglichst gleichmäßige Brennstoffbeaufschlagung im Bodenbereich sicherzustellen und die Verweilzeit der Brennstoffpartikel in der Wirbelschicht zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Wirbelschichtfeuerung mit einem gestuften Boden die Brennstoffeingabe durch diesen Boden so vorzunehmen, daß eine gute Brennstoffverteilung in der Schichtung bei längerer Verweilzeit der Brennstoffpartikel in der Schichtung erreicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß bei mehr als einfach gestuftem Boden die Zufuhröffnungen in den Stufenstirnflächen angeordnet sind.
Bei der Wirbelschichtfeuerung gemäß der Erfindung sind die Stufensohlen sämtlich horizontal oder geneigt oder in abwechselnder Reihenfolge horizon ta) und geneigt, wodurch vor allem bei sohlenweiser Regelung der Fluidisierungs- und Verbrennungsluft ein zusätzlicher Flie3effekt des Wirbelmaterials in Richtung der tiefer angeordneten Sohlen des Bodens erreicht wird.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur ist die Erfindung nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
In der in der Figur dargestellten Zeichnung ist die Wirbelkammer mit den Seitenwänden 1, dem Anströmboden 2 und den Brennstoffzuführungen 3 dargestellt. Der Boden ist gestuft und besteht aus Sohlen 2a, 2b, 2c, 2d und Stirnflächen 4a, 4b, 4c. Der Brennstoff wird mittels der Brennstoffzuführungen 3 jeweils in den Stirnflächen 4a, 4b, 4c in im wesentlichen horizontaler Richtung durch Eintragrohre in die Wirbelschicht eingebracht Durch die Impulsrichtung der so eingetragenen Brennstoffpartikel ergibt sich annäherungsweise ein Partikelweg in der Wirbelschicht der durch die punktierte Linie dargestellt wird. Dies ist der Grund dafür, daß durch den längeren Weg der Brennstoffpartikel durch die Wirbelschicht und dis damit verbundene Erhöhung der Verweilzeit der Ausbrand innerhalb der Wirbelschicht verbessert wird. Da die im Ausführungsbeispiel dargestellte Wirbelschichtfeuerung eine Rückführung teilweise noch nicht ausgebrannter Brennstoff-Feinstpartikel durch ein Rückführsyslem 5 vorsieht ist es zweckmäßig, den Ort dieser Rückführung in die Wirbelschicht durch die Wand 1 im Bereich der tiefsten Bodensohle zu legen, um wegen der wirbelschichtprinzipbedingten Feinheit dieser Partikel die maximale Wirbelschichthöhe für den Ausbrand zur Verfugung zu stellen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Wirbelschichtfeuerung mit einem gestuften Boden und einer Brennstoffeingabe durch diesen Boden, sowie eine Fluidisierungs- und Verbrennungslufteinbringung im wesentlichen über Durchströmung der Stufensohlen dieses Bodens, wahlweise ganzheitlich oder sohlenweise regelbar, wobei der Brennstoff im Bereich der im wesentlichen vertikalen Gasdurchströmung der Wirbelschicht nahezu orthogonal hierzu über Zuführöffnungen eingegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als einfach gestuftem Boden die Zufuhröffnungen in den Stufenstirnflächen angeordnet sind.
    15
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