DE3887191T2 - Wirbelschichtreaktor. - Google Patents

Wirbelschichtreaktor.

Info

Publication number
DE3887191T2
DE3887191T2 DE88303787T DE3887191T DE3887191T2 DE 3887191 T2 DE3887191 T2 DE 3887191T2 DE 88303787 T DE88303787 T DE 88303787T DE 3887191 T DE3887191 T DE 3887191T DE 3887191 T2 DE3887191 T2 DE 3887191T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
separators
vessel
mixture
particulate material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE88303787T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3887191D1 (de
Inventor
Iqbal Fazaleabas Abdulally
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Foster Wheeler Energy Corp
Original Assignee
Foster Wheeler Energy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foster Wheeler Energy Corp filed Critical Foster Wheeler Energy Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE3887191D1 publication Critical patent/DE3887191D1/de
Publication of DE3887191T2 publication Critical patent/DE3887191T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/005—Fluidised bed combustion apparatus comprising two or more beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0015—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type
    • F22B31/003—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type with tubes surrounding the bed or with water tube wall partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • F22B31/0084—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02—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 
    • F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/02—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in parallel arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/022—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow
    • F23J15/027—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material for removing solid particulate material from the gasflow using cyclone separators

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)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf einen Wirbelschichtreaktor und im besonderen auf einen Reaktor, in dem das aus der Schicht mitgerissene Material von der aufströmenden Mischung aus gasförmigen Verbrennungsprodukten und Luft abgeschieden und an mehreren Punkten wieder in die Schicht eingeführt wird.
  • Wirbelschichtreaktoren in Form von Brennkammern, Kesseln, Dampferzeugern und ähnlichem, werden seit langem als beliebte und wirksame Vorrichtungen zur Wärmeerzeugung angesehen. In diesen Anordnungen wird die Luft durch eine Schicht aus aus Teilchen bestehendem Material geleitet, das normalerweise aus einer Mischung aus reaktiven und/oder inerten Materialien und fossilen Brennstoffteilchen, wie Kohle besteht, um die Schicht aufzuwirbeln und die Brennstoffverbrennung zu fördern. Die Wirbelschicht bietet eine attraktive Kombination einer hohen Wärmeabgabe, einer verbesserten Wärmeübertragung auf die Oberfläche in der Schicht und einer kompakten Abmessung.
  • Beim Betrieb einer Wirbelschicht mischt sich die aufwirbelnde Luft mit den gasförmigen Verbrennungsprodukten, und die sich daraus ergebende Mischung reißt einen bedeutenden Teil des aus relativ kleinen Teilchen bestehenden Materials in einer Schicht, das aus dem Behälter herausgetragen und nicht verwendet wird, mit oder schlämmt es aus. Einige bekannte Anordungen von Wirbelschichtreaktoren beinhalten einen Zyklonabscheider oder etwas ähnliches, um das mitgerissene, aus festen Teilchen bestehende Material aus der Mischung aus Luft und gasförmigen Verbrennungsprodukten abzuscheiden, und das abgeschiedene Material wird dann in die Schicht zurückgeführt. Der Einführungspunkt befindet sich jedoch normalerweise an einem Ort entweder über der Oberfläche der Schicht oder unter der Oberfläche der Schicht, was zu einer weniger gleichmäßigen Verteilung des aus Teilchen bestehenden Brennmaterials in der Schicht führt und demzufolge mit dem Gesamtwirkungsgrad des Brennstoffabbrandes einen Kompromiß schließt. Außerdem verwendet dieses Wiedereinführungssystem normalerweise Vorrichtungen für den pneumatischen Transport, die sehr komplex sind, und erfordert für den Wiedereinführungsprozeß ein relativ großes Volumen an Luft.
  • Des weiteren leidet diese Art Systeme an einem relativ hohen Energieverbrauch und einem relativ großen Maß an Material, das die Abscheidefülltrichter verstopft.
  • Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0 206 066 beschreibt einen Wirbelschichtreaktor, in dem die gasförmigen Verbrennungsprodukte und das mitgerissene Material in die Abscheider geleitet werden und das abgeschiedene, mitgerissene Material an mehrere Orte der Wirbelschicht zurückgeführt wird.
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Wirbelschichtreaktor vorgesehen, enthaltend einen Behälter mit einer Frontwand, einer Rückwand und zwei Seitenwänden, eine aufrechtstehende Zwischenwand, die den Behälter in eine erste Kammer und eine zweite Kammer teilt, ein Gitter, das in dem Behälter angebracht ist, um eine Schicht aus aus Teilchen bestehendem Brennmaterial in jeder Kammer zu unterstützen, Vorrichtungen, um die Luft durch das Gitter zu leiten, um das Material in jeder Kammer aufzuwirbeln, Vorrichtungen, um die gasförmigen Produkte aus der Brennstoffverbrennung und das aus Teilchen bestehende Material zu leiten, das von diesen aus der zweiten Kammer in die erste Kammer mitgerissen wird, um sich mit den gasförmigen Produkten aus der Brennstoffverbrennung und dem aus Teilchen bestehenden Material, das von diesen aus der ersten Schicht mit gerissen wird, zu mischen, Vorrichtungen, um die resultierende Mischung unter Wärmeaustausch in einen Wärmeaustauscher zu leiten, mehrere erste Abscheider, die neben der Frontwand des Behälters angebracht sind, mehrere zweite Abscheider, die neben der Rückwand des Behälters angebracht sind, Vorrichtungen, um die Mischung aus den gasförmigen Produkten aus der Brennstoffverbrennung und den mitgerissenen, aus Teilchen bestehenden Material weiterzuleiten, nachdem sie über die Wärmeaustauscher in mehrere erste und zweite Abscheider geströmt ist, erste und zweite Verteilervorrichtungen, die mit jedem Abscheider verbunden sind, um abgeschiedenes Material daraus aufzufangen, wobei das abgeschiedene, aus Teilchen bestehende Material erneut auf die erste und die zweite Kammer durch die jeweiligen Verteilervorrichtungen jedes Abscheiders an mehreren Orten in jeder Kammer verteilt wird, und der dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest ein Wärmeaustauscher in der ersten Kammer und zumindest ein Wärmeaustauscher in der zweiten Kammer vorgesehen sind, wobei die Leitungsvorrichtungen für die Mischung die Mischung nacheinander über die Wärmeaustauscher in die erste Kammer, dann über den Wärmeaustauscher in die zweite Kammer leiten, bevor die Mischung in die Abscheider weitergeleitet wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragen mehrere erste Abscheider abgeschiedenes Material in die erste Kammer und mehrere zweite Abscheider abgeschiedenes Material in die zweite Kammer. Desweiteren enthält der Reaktor Steuervorrichtungen, um die Menge der Mischung, die von dem Abscheider aufgenommen wird, zu steuern.
  • Die Erfindung wird nun beispielhalber anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • Fig. 1 eine Ansicht eines Reaktors nach der Erfindung im Schnitt ist;
  • Fig. 2 ein Horizontalschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 ist; und
  • Fig. 3 ein Horizontalschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 ist.
  • In den Zeichnungen beinhaltet der Reaktor 10 nach der vorliegenden Erfindung einen sich senkrecht erstreckenden, rechteckigen, aufrechtstehenden Ofenbehälter 12, der durch eine Frontwand 14, eine Rückwand 16 und zwei Seitenwände 18 und 20 (Fig. 2) begrenzt ist. Die Wände 14, 16, 18 und 20 werden aus mehreren Rippenrohreinsätzen gebildet, die sich senkrecht von einem Lochgitter 22 zu einem Schirmdach oder Dach 24 erstrecken. Ein Luftraum 26 befindet sich direkt unter dem Gitter 22 und erhält Luft aus einer externen Quelle (nicht dargestellt), die aus Gründen, die im Detail beschrieben werden, Luft nach oben durch das Gitter treibt. Eine Zwischenwand 28 teilt den Behälter 12 in zwei Kammern 12a und 12b und erstreckt sich in den Luftraum 26, um diesen in zwei Teile 26a und 26b zu teilen.
  • Zwei Schichten aus aus Teilchen bestehendem Material 30a und 30b befinden sich jeweils in den Kammern 12a und 12b und erstrecken sich von dem Gitter 22 bis auf eine Teilhöhe des Behälters 12, wobei die Schichten durch die Zwischenwand 28 getrennt werden. Es versteht sich, daß das aus Teilchen bestehende Material einen Brennstoff wie z.B. Kohle und ein Absorptionsmittel enthält, das den Schwefel, der bei der Verbrennung der Kohle gebildet wird, absorbiert, wobei das Absorptionsmittel Kalkstein oder etwas ähnliches sein kann. Es versteht sich ebenfalls, daß eine Beschickungsanlage oder etwas ähnliches (nicht dargestellt) mit dem Behälter 12 verbunden ist, um frisches aus Teilchen bestehendes Material in den Kammern 12a und 12b zu verteilen, um das aus Teilchen bestehende Material, das verbrannt und während des Betriebs verwendet worden ist, zu ersetzen, und daß ein Brenner oder etwas ähnliches vorgesehen sein kann, um das brennbare Material zu entzünden, alles in herkömmlicher Weise.
  • Eine Öffnung 28a ist in der Zwischenwand 28 an einem Punkt direkt über der oberen Oberfläche der Schichten 30a und 30b vorgesehen, damit die Luft und die gasförmigen Verbrennungsprodukte in der Kammer 12b aus Gründen, die beschrieben werden, in die Kammer 12a strömen können. Auf ähnliche Weise ist eine Öffnung 28b in dem oberen Bereich der Zwischenwand 28 vorgesehen, damit die Luft und die gasförmigen Verbrennungsprodukte aus der Kammer 12b ebenfalls aus Gründen, die später im Detail beschrieben werden, in die Kammer 12a strömen können.
  • Zwei Reihen 32 und 34 von Wärmeaustauschrohren sind in der Kammer 12a und eine Reihe 36 von Wärmeaustauschrohren ist in der Kammer 12b angebracht. Eine Abschirmung 40 ist in der Kammer 12b unter der Rohrreihe 36 angebracht und eine feste Zwischenwand 42 ist in der Kammer 12b unter der Abschirmung 40 angebracht. Die Abschirmung 40 und die Zwischenwand 42 erstrecken sich in einem Winkel zur Waagerechten und ihre zugehörigen Endstücke begrenzen eine Öffnung 16a in der Wand 16. Eine senkrechte Leitung 44 ist neben der Wand 16 in Verbindung mit der Öffnung 16a angebracht und verbindet diese mit einer waagerechten Leitung 46, die sich über dem Schirmdach 24 mit einem geringem Abstand zu diesem erstreckt.
  • Nach Fig. 2 erstrecken sich zwei Zyklonabscheider 50 und 52 neben der Rückwand 16, während sich zwei Abscheider 54 und 56 sich neben der Frontwand 14 erstrecken. Die Abscheider 52 und 56 sind mit den jeweiligen Enden der Leitung 46 verbunden und zwei mehrfach geschlitzte Steuerdämpfungsvorrichtungen 58 und 60 sind jeweils an den Enden der Leitung 46 angebracht, um den Fluß durch die Leitung und in die Abscheider 52 und 56 zu kontrollieren, wie später beschrieben wird.
  • Eine Auslaßleitung 62 erstreckt sich über den Abscheidern 52 und 56 und ist mit ihnen durch senkrechte Leitungsbereiche 52 und 56 verbunden, die jeweils an den Abscheider 52 und 56 verbunden sind. Eine Absperrdämpfungseinrichtung 68 ist in jedem horizontalen Leitungsbereich 64 und 66 angebracht. Es versteht sich, daß senkrechte und waagerechte Leitungen, die den Leitungen 44, 46 und 62 entsprechen und die daran befestigten Bauteile auf ähnliche Weise wie in Verbindung mit den Abscheidern 52 und 56 diskutiert wurde, für die Abscheider 50 und 54 vorgesehen ist.
  • Wie in Fig. 3. gezeigt ist, enthält der Abscheider 52 einen Abscheidebereich 52a und zwei Fülltrichterbereiche 52b und 52c, die sich als integrierter Teil abwärts von dem Abscheidebereich 52a erstrecken. Zwei Eintauchrohre 70 und 72 erstrecken sich von den Fülltrichterbereichen 52b und 52c und sind jeweils mit einem Abdichtgefäß 74 bzw. 76 verbunden. Zwei Einspritznadeln 78 und 80 erstrecken sich vor den Abdichtgefäßen 74 und 76, durch die Wand 16 und an beabstandeten Orten in die Schicht 30b in der Kammer 12b, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Da die Abscheider 50, 54 und 56 identisch wie der Abscheider 52 aufgebaut sind und identische Eintauchrohre, Abdichtgefäße und daran befestigte Einspritznadeln besitzen, werden sie nicht näher beschrieben.
  • Der Betrieb des Reaktors 10 wird in Zusammenhang mit seiner Verwendung als Dampferzeuger beschrieben, bei dem Wasser durch die Rippenrohre, die die Wände 14, 16, 18 und 20 bilden, und durch die Rohrreihen 32, 34 und 36 geleitet wird. Die Wärme, die in dem Ofenbehälter erzeugt wird, wird daher dem Wasser zugeführt, wenn es durch das System fließt, wobei es sich versteht, daß für einen herkömmlichen Wasserkreislauf ein geeignetes Rohrsystem (nicht dargestellt) vorgesehen sein kann. Komprimierte Luft wird in den Raum 26 eingeführt, wobei sie aufwärts durch die Raumbereiche 26a und 26b durch das Gitter 22 und in die Kammern 12a und 12b aufsteigt, wobei sie das aus Teilchen bestehende Material, das die Schichten 30a und 30b bildet, aufwirbelt.
  • Die gasförmigen Verbrennungsprodukte aus jeder Wirbelschicht 30a und 30b vereinigen sich mit der Luft, die durch die Schichten strömt, und die Mischung reißt das aus relativ feinen Teilchen bestehende Material aus den Schichten mit. Die Mischung aus Luft, Gas und mitgerissenem Material aus der Schicht 30b strömt durch die Öffnung 28a und in die Kammer 12a, wobei es sich mit der Mischung aus Luft, Gas und aus der Schicht 30a mitgerissenem Material vereinigt. Die resultierende Mischung strömt aufwärts in die Kammer 12a über die Rohrreihen 32 und 34, durch die Öffnung 28b in der Zwischenwand 28 und dann abwärts über die Rohrreihe 36. Von der Rohrreihe 36 strömt die Mischung weiter abwärts in die Kammer 12b und über die Abschirmung 40, bevor sie durch die Öffnung 16a in die senkrechte Leitung 44 austritt. Der Mischungsteil in der Leitung 44 strömt aufwärts in die waagerechte Leitung 46, wobei er durch die Steuerdämpfungsvorrichtungen 58 und 60 und in die Abscheider 52 bzw. 56 strömt. Die Abscheider 52 und 56 arbeiten so, daß sie das aus feinen Teilchen bestehende Material aus der Luft-Gas-Mischung entfernen, wobei die entstehende Mischung aufwärts durch die senkrechten Auslaßleitungen 64 und 66 und in die waagerechte Auslaßleitung 62 strömt, wobei sie in einen Gasvorwärmer oder etwas ähnliches (nicht dargestellt) ausströmt. Der übrige Teil der Mischung strömt durch die senkrechten und waagerechten Leitungen und die damit verbundenen Bauteile (nicht dargestellt), die an die Abscheider 50 und 54 angeschlossen sind, und wird abgeschieden und dann auf die gleiche Weise, die in Verbindung mit den Abscheidern 52 und 56 beschrieben wurde, behandelt.
  • Das aus feinen Teilchen bestehende Material wird in dem Abscheider 52 abgeschieden, und bewegt sich nach unten durch die Fülltrichterbereiche 52b und 52c, die Eintauchrohre 70 und 72, die verwirbelten Abdichtgefäße 74 und 76 und die Einspritznadeln 78 und 80, bevor sie in die Wirbelschicht 30b in der Kammer 12b eingespritzt werden. Luft oder Gas können vorgesehen sein um den Materialfluß durch die Einspritznadel zu unterstützen. Der Betrieb der Abscheider 50, 54 und 56 ist identisch mit dem des Abscheiders 52 und folglich wird das aus Teilchen bestehende Matrial aus den Abscheidern 50 und 52 an vier voneinander beabstandeten Punkten (Fig. 2) in die Wirbelschicht 30b eingeführt, während das abgeschiedene, aus Teilchen bestehende Material aus den Abscheidern 54 und 56 an vier voneinander beabstandeten Punkten in die Schicht 30a eingespritzt wird.
  • Verschiedene Vorteile ergeben sich aus dem vorangegangenen. Es wird zum Beispiel gleichzeitig mit einer höheren Leistung bei der vollständigen Verbrennung von Brennmaterial eine gleichmäßige Verteilung des Teilchenmaterials in den Wirbelschichten erreicht. Die mehrmalige Wiedereinführung wird ebenfalls durch die Verwendung einer geringen Anzahl beweglicher Teile und durch einen geringeren Luft- und Energieverbrauch erreicht, wobei die Verstopfung durch Material beinah vermieden wird.
  • Zum Beispiel können die Einspritzpunkte in den jeweiligen Wirbelschichtbereichen besser über den oberen Oberfläche der Schichten als in die Schichten angebracht werden, wie in den Zeichnungen gezeigt ist. Ebenfalls versteht es sich, daß in jedem Abdichtgefäß durch ein Verteilungsgitter (nicht dargestellt) verwirbelnde Luft oder Gas erzeugt werden kann, so daß zu jedem Betriebszeitpunkt der Druck in dem freien Bereich des verschlossenen Behältnisses dem Gegendruck, der durch die Wirbelschicht ausgeübt wird, plus dem Widerstand in der Übertragungsleitung entspricht. Innerhalb jedes Abscheiders kann der Druckabfall ebenfalls gemessen werden und dann durch ein Steuersystem mit Hilfe der Dämfungseinrichtungen 58 und 60 in der waagerechten Leitung 46 ausgeglichen werden, um einen gleichen Gasstrom in jedem Abscheider sicherzustellen. Weiterhin können die Nadeln zum erneuten Einspritzen, die mit den Abscheidern verbunden sind, von der hohen Temperatur der Schicht durch einen hitzebeständig-abgeschirmten, Luftgekühlten Gehäuseaufbau geschützt werden, wobei die kühlende Luft aus dem Luftraum 26 oder einer anderen wählbaren Quelle erhalten wird.

Claims (3)

1. Ein Wirbelschichtreaktor, enthaltend einen Behälter (12) mit einer Frontwand (14), einer Rückwand (16) und zwei Seitenwänden (18, 20), eine aufrechtstehende Zwischenwand (28), die den Behälter in eine erste Kammer (12a) und eine zweite Kammer (12b) teilt, ein Gitter (22), das in dem Behälter angebracht ist, um eine Schicht (30a, 30b) aus aus Teilchen bestehendem Brennmaterial in jeder Kammer zu unterstützen, Vorrichtungen, um die Luft durch das Gitter (22) zu leiten, um das Material in jeder Kammer aufzuwirbeln. Vorrichtungen, um die gasförmigen Produkte aus der Brennstoffverbrennung und das aus Teilchen bestehende Material zu leiten, das von diesen aus der zweiten Kammer (12b) in die erste Kammer mitgerissen wird, um sich mit den gasförmigen Produkten aus der Brennstoffverbrennung und dem aus Teilchen bestehenden Material, das von diesen aus der ersten Schicht (30a) mitgerissen wird, zu mischen. Vorrichtungen, um die resultierende Mischung unter Wärmeaustausch in einen Wärmeaustauscher (32, 34, 36) zu leiten, mehrere erste Abscheider (54, 56), die neben der Frontwand (14) des Behälters angebracht sind, mehrere zweite Abscheider (50, 52), die neben der Rückwand (16) des Behälters angebracht sind, Vorrichtungen, um die Mischung aus den gasförmigen Produkten aus der Brennstoffverbrennung und dem mitgerissenen, aus Teilchen bestehenden Material weiterzuleiten, nachdem sie über die Wärmeaustauscher (32, 34, 36) in mehrere erste und zweite Abscheider (50, 52, 54, 56) geströmt ist, erste und zweite Verteilervorrichtungen (74, 76, 78, 80), die mit jedem Abscheider (50, 52, 54, 56) verbunden sind, um abgeschiedenes Material daraus aufzufangen, wobei das abgeschiedene, aus Teilchen bestehende Material erneut auf die erste und die zweite Kammer (12a, 12b) durch die jeweiligen Verteilervorrichtungen (74, 76, 78, 80) jedes Abscheiders (50, 52, 54, 56) an mehreren Orten in jeder Kammer (12a, 12b) verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Wärmeaustauscher (32, 34) in der ersten Kammer (12a) und zumindest ein Wärmeaustauscher (36) in der zweiten Kammer (12b) vorgesehen sind, wobei die Leitungsvorrichtungen für die Mischung die Mischung nacheinander über die Wärmeaustauscher (32, 34) in die erste Kammer (12a), dann über den Wärmeaustauscher (36) in die zweite Kammer (12b) leiten, bevor die Mischung in die Abscheider weitergeleitet wird.
2. Ein Reaktor nach Anspruch 1, in dem die Verteilervorrichtungen (74, 76, 78, 80) von mehreren ersten Abscheidern (50, 52) abgeschiedenes Material in die erste Kammer (12a) und die Verteilervorrichtungen (74, 76, 78, 80) von mehreren zweiten Abscheidern (54, 56) abgeschiedenes Material in die zweite Kammer (12b) weiterleiten.
3. Ein Reaktor nach Anspruch 2, beinhaltend Steuervorrichtungen (58, 60), um die Menge der Mischung, die aus jedem Abscheider erhalten wird, zu steuern.
DE88303787T 1987-04-27 1988-04-27 Wirbelschichtreaktor. Expired - Fee Related DE3887191T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/042,917 US4761131A (en) 1987-04-27 1987-04-27 Fluidized bed flyash reinjection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3887191D1 DE3887191D1 (de) 1994-03-03
DE3887191T2 true DE3887191T2 (de) 1994-05-05

Family

ID=21924442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE88303787T Expired - Fee Related DE3887191T2 (de) 1987-04-27 1988-04-27 Wirbelschichtreaktor.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4761131A (de)
EP (1) EP0289281B1 (de)
JP (1) JPS6428403A (de)
CN (1) CN1012917B (de)
AU (1) AU597215B2 (de)
CA (1) CA1299025C (de)
DE (1) DE3887191T2 (de)
ES (1) ES2049748T3 (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4733621A (en) * 1987-05-08 1988-03-29 A. Ahlstrom Corporation Apparatus and methods for operating a fluidized bed reactor
US5141708A (en) * 1987-12-21 1992-08-25 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integrated recycle heat exchanger
US4955190A (en) * 1988-03-10 1990-09-11 Foster Wheeler Development Corporation Method for driving a gas turbine utilizing a hexagonal pressurized fluidized bed reactor
DE3833489A1 (de) * 1988-10-01 1990-04-05 Ver Kesselwerke Ag Verfahren und vorrichtung zur einhaltung einer konstanten regelgroesse in einer wirbelschichtfeuerungsanlage
DE3835172A1 (de) * 1988-10-15 1990-04-19 Babcock Werke Ag Wirbelschichtfeuerung mit feststoffrueckfuehrung
US5069170A (en) * 1990-03-01 1991-12-03 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with inlet and outlet chambers
US5133943A (en) * 1990-03-28 1992-07-28 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having a multicompartment external recycle heat exchanger
US5054436A (en) * 1990-06-12 1991-10-08 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and process for operating same
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
DE4029065A1 (de) * 1990-09-13 1992-03-19 Babcock Werke Ag Wirbelschichtfeuerung mit einer stationaeren wirbelschicht
US5040492A (en) * 1991-01-14 1991-08-20 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having a recycle heat exchanger with a non-mechanical solids control system
US5181481A (en) * 1991-03-25 1993-01-26 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having multiple furnace sections
US5343631A (en) * 1991-04-01 1994-09-06 Amax Coal West, Inc. Treatment of friable materials in fluid bed reactors
US5140950A (en) * 1991-05-15 1992-08-25 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with recycle rate control and backflow sealing
US5282430A (en) * 1991-07-08 1994-02-01 Nehls Jr George R Flyash injection system and method
US5320051A (en) * 1991-07-08 1994-06-14 Nehls Jr George R Flyash injection system and method
US5237963A (en) * 1992-05-04 1993-08-24 Foster Wheeler Energy Corporation System and method for two-stage combustion in a fluidized bed reactor
US5239946A (en) * 1992-06-08 1993-08-31 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor system and method having a heat exchanger
US5299532A (en) * 1992-11-13 1994-04-05 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having multiple furnace and recycle sections
US5347954A (en) * 1993-07-06 1994-09-20 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system having an improved pressure seal
US5537941A (en) * 1994-04-28 1996-07-23 Foster Wheeler Energy Corporation Pressurized fluidized bed combustion system and method with integral recycle heat exchanger
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
UA42091C2 (uk) * 1995-12-01 2001-10-15 Дзе Бебкок Енд Уілкокс Компані, Корпорація Штату Делавер Реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром
FR2891893B1 (fr) * 2005-10-07 2007-12-21 Alstom Technology Ltd Reacteur a lit fluidise circulant a procede de combustion convertible
FI124375B (fi) * 2009-04-09 2014-07-31 Foster Wheeler Energia Oy Lämpövoimakattilalaitos
FI124762B (fi) * 2009-04-09 2015-01-15 Foster Wheeler Energia Oy Kiertoleijupetikattila
US9101900B2 (en) * 2011-07-27 2015-08-11 Res Usa, Llc Gasification system and method
CN103423738B (zh) * 2013-07-01 2016-05-04 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种燃用高钠煤的紧凑型循环流化床锅炉
ES2761870T3 (es) * 2016-08-25 2020-05-21 Doosan Lentjes Gmbh Aparato con lecho fluidizado circulante

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3902462A (en) * 1974-05-28 1975-09-02 Foster Wheeler Energy Corp System and method for generating heat utilizing fluidized beds of different particle size
DE3125849A1 (de) * 1981-07-01 1983-01-20 Deutsche Babcock Anlagen Ag, 4200 Oberhausen Dampferzeuger mit zirkulierender atmosphaerischer oder druckaufgeladener wirbelschichtfeuerung sowie verfahren zu seiner regelung
JPS6044711A (ja) * 1983-08-22 1985-03-09 フオスタ−・ホイ−ラ−・エナ−ジイ・コ−ポレイシヨン 流動床式燃焼装置
DE3406200A1 (de) * 1984-02-21 1985-08-22 Deutsche Babcock Werke AG, 4200 Oberhausen Dampferzeuger mit einer stationaeren wirbelschichtfeuerung
DE3415517A1 (de) * 1984-04-26 1985-10-31 Rudolf Dr. 6800 Mannheim Wieser Wirbelschichtofen
US4597774A (en) * 1984-10-22 1986-07-01 Foster Wheeler Energy Corporation Method for improving the operation of a fluidized bed
US4594967A (en) * 1985-03-11 1986-06-17 Foster Wheeler Energy Corporation Circulating solids fluidized bed reactor and method of operating same
ATE87077T1 (de) * 1985-06-12 1993-04-15 Metallgesellschaft Ag Verbrennungsvorrichtung mit zirkulierender wirbelschicht.
JPS62206309A (ja) * 1986-03-04 1987-09-10 Hitachi Zosen Corp 流動床ボイラ燃焼灰のリサイクル均一分配方法
US4682567A (en) * 1986-05-19 1987-07-28 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed steam generator and method of generating steam including a separate recycle bed
JPS63169412A (ja) * 1986-12-27 1988-07-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料供給方法
JPH034803A (ja) * 1989-06-01 1991-01-10 Yoshiaki Maekawa 靴底及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU597215B2 (en) 1990-05-24
EP0289281A1 (de) 1988-11-02
EP0289281B1 (de) 1994-01-19
US4761131A (en) 1988-08-02
CN1012917B (zh) 1991-06-19
DE3887191D1 (de) 1994-03-03
ES2049748T3 (es) 1994-05-01
CA1299025C (en) 1992-04-21
AU1536388A (en) 1988-10-27
JPS6428403A (en) 1989-01-31
CN88103317A (zh) 1988-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3887191T2 (de) Wirbelschichtreaktor.
DE3125030A1 (de) Wirbelschichtwaermetauscher mit wassergekuehltem luftverteiler und staubtrichter
DE2646860C2 (de)
DE2523109C2 (de) System und Verfahren zur Wärmeerzeugung
AT401418B (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der funktion eines wirbelschichtreaktors mit zirkulierender wirbelschicht
DE2539546C3 (de) Verfahren zur Verbrennung kohlenstoffhaltiger Materialien
EP0206066B1 (de) Verbrennungsvorrichtung mit zirkulierender Wirbelschicht
DE3784767T2 (de) Wirbelbettdampferzeuger mit einem separaten zirkulationsbett.
DE3787535T2 (de) Kessel mit fluidisiertem Bett und Verfahren zu dessen Regelung.
EP0281165B1 (de) Wirbelschichtanlage
DE2448354C3 (de) Wirbelschichtreaktor zur Erzeugung von Dampf, brennbaren Gasen und flüssigen Nebenprodukten aus Kohle
DE3887256T2 (de) PFBC-Kraftwerk.
DE2640180A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur gaserzeugung aus festen brennstoffen
EP0152529B1 (de) Dampferzeuger mit einer stationären Wirbelschichtfeuerung
DE2929056A1 (de) Verbrennungsverfahren und dafuer geeignetes fliessbett
DE2824542A1 (de) Wirbelschicht-brennanlage
EP0407730B1 (de) Feuerung insbesondere Wirbelschichtfeuerung
DE2819996C2 (de)
DE2804073C2 (de) Wirbelschicht-Verbrennungsvorrichtung
DE3782391T2 (de) Verfahren bei der wirbelschichtverbrennung.
EP0202215A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung von festen, flüssigen, gasförmigen oder pastösen Brennstoffen in einem Wirbelschichtofen
DE3623177A1 (de) Brennkammer fuer atmosphaerische stationaere wirbelschichtfeuerung
EP0157901B1 (de) Wirbelbettfeuerung
DE3925630A1 (de) Umlauf-wirbelbettvorrichtung
DE69401203T2 (de) Wirbelbettreaktorsystem und methode zu dessen herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee