DE60204477T2 - Zentrifugalabscheider, insbesondere für einen reaktor mit zirkulierendem wirbelbett - Google Patents

Zentrifugalabscheider, insbesondere für einen reaktor mit zirkulierendem wirbelbett Download PDF

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    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zentrifugalabscheider zum Trennen von Partikeln von Gas mit einer Trennkammer, die ein Oberteil, das horizontal durch Wände abgegrenzt ist, und ein Unterteil, das einen nach unten abnehmenden horizontalen Querschnitt aufweist, aufweist, wobei der Abscheider Einrichtungen aufweist, die in sich einen vertikalen Gaswirbel begrenzen, der einen Einlass für zu entstaubendes Gas aufweist, der im Oberteil der Kammer ausgebildet ist, einen Auslass für entstaubtes Gas, der in dem besagten Oberteil ausgebildet ist, sowie einen Auslass für abgeschiedene Partikel, der im Unterteil der Kammer ausgebildet ist, wobei die Wände des Oberteils wenigstens eine erste, eine zweite und eine dritte im Wesentlichen vertikale plane Wand umfassen, die direkt nebeneinander in Strömungsrichtung des Gaswirbels angeordnet sind und drei im Wesentlichen vertikale plane Innenflächen des Oberteils definieren, wobei der Einlass für zu entstaubendes Gas nahe einer ersten Ecke ausgebildet ist, die zwischen der ersten und der zweiten Wand definiert ist, wobei die Innenflächen der ersten und der zweiten Wand im Wesentlichen senkrecht und die Innenflächen der zweiten und der dritten Wand im Wesentlichen senkrecht verlaufen.
  • Die EP-B-0730 offenbart einen solchen Abscheider, auf dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere einen Zentrifugalabscheider für einen Reaktor mit zirkulierendem Wirbelbett mit einer Reaktorkammer, einem Zentrifugalabscheider und einer Rückführung zur Wärmerückgewinnung, wobei der Reaktor Einrichtungen zum Einführen eines Gaswirbels in die Reaktorkammer und zum Aufrechterhalten eines Partikel-Wirbelbetts in der Kammer umfasst.
  • Genauer ist der Reaktor ein Kessel, in dem Brennstoffpartikel (zu denen zur Aufnahme von Schwefel geeigneterweise sorbierende Partikel hinzugefügt werden) in der auch als Ofen oder Brennkammer bezeichneten Reaktorkammer verbrannt werden und in dem erzeugte Wärme in der auch als Zugkessel bezeichneten Rückführung rückgewonnen wird, um Energie zu erzeugen (z. B. zum Antreiben von Elektrizität produzierenden Turbinen).
  • In einem solchen Reaktor wird das zu entstaubende Gas, das Partikel enthält, von der Reaktorkammer in den Abscheider geleitet, wo das Gas entstaubt wird. Die abgeschiedenen Partikel werden vom Abscheider abgeführt und können direkt oder indirekt wieder in die auch als Brennkammer bezeichnete Reaktorkammer eingeführt werden. Das entstaubte Gas wird vom Abscheider in die Rückführung geleitet, in der Wärme des Gases durch die in der Rückführung angeordneten Wärmerückgewinnungszonen rückgewonnen wird.
  • Da der Zentrifugalabscheider auf einen Reaktor mit zirkulierendem Wirbelbett angewendet wird, muss dieser Abscheider sehr hohen Temperaturen standhalten, da das in den Abscheider eintretende Gemisch von Gas und Partikeln eine Temperatur von ungefähr 850°C hat und die Partikel eine Abriebwirkung auf die Wände des Abscheiders haben. Die Partikelbelastung kann bis zu 20 kg/m3 betragen.
  • Deshalb müssen diese Wände eine starke Struktur haben, die hohen Temperaturen und Abrieb widerstehen kann.
  • Bei herkömmlichen Abscheidern hat die Trennkammer eine zylindrische Form mit einem kreisförmigen Querschnitt.
  • Eine solche Form bietet ein gutes Abscheidevermögen, weil sie der Außenhülle der in der Kammer erzeugten Wirbelströmung entspricht, so dass Gegenwirkungen wie z. B. Turbulenzen, die den Abscheidewirkungsgrad beeinträchtigen könnten, im Wesentlichen vermieden werden.
  • Die Herstellung der zylinderförmigen Wände solcher herkömmlicher Abscheider ist jedoch kostspielig. Dieser Nachteil ist sogar noch unvorteilhafter, wenn die Wände wärme- und abriebbeständig sein müssen, wie oben erläutert.
  • In der EP-B-0 730 910 ist ein Abscheider offenbart, dessen oberer Bereich seiner Kammer mit planen Wänden versehen ist. Bei diesem Abscheider ist der Querschnitt seines inneren Gasraums durch diese planen Wände in der Form eines Polygons wie z. B. eines Rechtecks oder Quadrats begrenzt.
  • Ein solcher Abscheider ist leichter herstellbar und zusammenbaubar als die oben beschriebenen herkömmlichen.
  • Ein innerer Gasraum mit der Form eines wie in der EP-B-0 730 910 dargestellten Polygons wie z. B. eines Rechtecks oder eines Quadrats bietet jedoch einen ziemlich schlechten Abscheidewirkungsgrad, weil die darin erzeugte Wirbelströmung einer solchen Form nicht folgen kann.
  • Eine Lösung zur Verbesserung des Abscheidewirkungsgrads kann in der Bereitstellung mehrerer parallel oder in Reihe arbeitender Abscheider bestehen. Diese Lösung ist jedoch kostspielig und mit Schwierigkeiten verbunden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Zentrifugalabscheiders, der diese Nachteile im Wesentlichen überwindet, während er eine einfache Bauweise aufweist, einen hohen Abscheidewirkungsgrad bietet und kompakt ist.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Abscheider gemäß der Erfindung erfüllt durch die Tatsache, dass er einen Beschleunigungskanal zum Beschleunigen eines Gemisches aus Gas und Partikeln, das in dem Kanal von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende von ihm zirkuliert, bevor das Gemisch in die Trennkammer gelangt, aufweist, wobei ein erster quer geführter Schnitt des Beschleunigungskanals an dessen erstem Ende eindeutig größer ist als ein zweiter quer geführter Schnitt des Beschleunigungskanals an dessen zweitem Ende, durch die Tatsache, dass das zweite Ende des Beschleunigungskanals mit dem Einlass für zu entstaubendes Gas an der ersten Ecke verbunden ist, während ein stumpfer Winkel mit der zweiten Wand gebildet wird, und die Tatsache, dass das zweite Ende des Beschleunigungskanals nach unten in eine Richtung zur Trennkammer geneigt ist.
  • Der erste quer geführte Schnitt wird senkrecht zur Strömungsrichtung des Gemisches aus Gas und Partikeln am ersten Ende des Beschleunigungskanals gemessen, und der zweite quer geführte Schnitt wird senkrecht zur Strömungsrichtung des Gemisches aus Gas und Partikeln am zweiten Ende dieses Kanals gemessen.
  • Die Anordnung des Beschleunigungskanals der Erfindung in einem Abscheider, von dem wenigstens einige seiner Wände im Wesentlichen plane zueinander senkrechte Wände sind, ermöglicht diesem Abscheider einen Abscheidewirkungsgrad zu erreichen, der in derselben Größenordnung liegt wie der Wirkungsgrad eines herkömmlichen Abscheiders, der eine zylindrische Form mit gerundetem Querschnitt aufweist. Trotzdem ist der Abscheider der Erfindung weniger kostspielig und einfacher herzustellen und zusammenzubauen als ein solcher herkömmlicher Abscheider.
  • Erstens gelangt das Gemisch aus Gas und Partikeln dank des Beschleunigungskanals mit hoher Geschwindigkeit in die Trennkammer, so dass die Zentrifugalkräfte, die die Abscheidung bewirken, höher sind.
  • Zweitens macht es die Abwärtsneigung des Beschleunigungskanals an seiner Verbindung mit der Trennkammer möglich, dass die Strömung von Gas und Partikeln eine nach unten gerichtete Komponente hat, so dass die in dieser Strömung enthaltenen Partikel leichter zu den Partikelauslässen fallen, ohne dass sie in dem in der Trennkammer erzeugten Wirbel nach oben zurück zirkuliert werden. Wird die abwärts gerichtete Komponente der Tangentialgeschwindigkeit der äußeren Zirkulation des Wirbels erhöht, wird die Neigung der Partikel, nach oben zurück zirkuliert zu werden, minimiert.
  • Ein Wirbel hat eine nach unten strömende äußere Zirkulation und eine nach oben strömende innere Zirkulation.
  • Die Verbindung des Beschleunigungskanals zur Trennkammer befindet sich bei der ersten Ecke, die von der zweiten Ecke entfernt ist. Erreicht die durch die äußere Zirkulation getragene Strömung des Wirbels diese zweite Ecke, ist sie bereits durch den Wirbel nach unten abgelenkt worden, was bedeutet, dass die Strömung die zweite Ecke auf einem horizontalen Niveau erreicht, das unter dem horizontalen Niveau des Einlasses für zu entstaubendes Gas liegt. Je größer dieser Niveauunterschied (der mit dem Abstand zwischen dem Einlass für zu entstaubendes Gas und der zweiten Ecke zunimmt) ist, um so besser ist der Abscheidewirkungsgrad.
  • Der Beschleunigungskanal ist bezüglich der Trennkammer so ausgerichtet, dass er eine mehr oder weniger tangentiale Strömungsrichtung bezüglich der in der Trennkammer erzeugten Wirbelströmung bereitstellt. Diese Ausrichtung ermöglicht es, den Wirbel mit seiner korrekten Krümmung am Einlass der Kammer zu erzeugen. Ferner vermeidet ein solcher stumpfer Winkel zwischen dem zweiten Ende des Kanals und der zweiten Wand der Trennkammer, dass sich vom Gas abgeschiedene Partikel im Kanal an der Verbindung zwischen dem Kanal und der Kammer ansammeln.
  • Das zweite Ende des Beschleunigungskanals ist vorteilhafterweise mit der ersten Wand der Trennkammer an der ersten Ecke dieser Kammer verbunden, wobei ein Winkel von wenigstens 120° mit der zweiten Wand dieser Kammer gebildet wird.
  • Vorteilhafterweise ist das zweite Ende des Beschleunigungskanals in der Strömungsrichtung des Gemisches aus Gas und Partikeln bei dem zweiten Ende nach unten geneigt.
  • Diese Abwärtsneigung in der Strömungsrichtung verleiht der Strömung die oben erwähnte nach unten gerichtete Komponente.
  • Vorteilhafterweise ist dieses zweite Ende bei einem quer geführten Querschnitt, der im wesentlichen zu einer Strömungsrichtung des Gemisches aus Gas und Partikeln am zweiten Ende senkrecht ist, ebenfalls nach unten in die Richtung zur zweiten Wand der Trennkammer geneigt.
  • Wie nachstehend erläutert wird, ermöglicht diese Neigung, dass an der Außenseite des Beschleunigungskanals gesammelte Partikel während das Gemisch aus Gas und Partikeln in diesem Kanal zirkuliert in die Trennkammer eingeleitet werden können, während sie im Gas kaum zurück zirkuliert werden.
  • Vorteilhafterweise weist der Beschleunigungskanal Wandbereiche auf, die zumindest am zweiten Ende des Kanals einen unteren Wandbereich umfassen, der nach unten in eine Richtung geneigt ist, die zur Trennkammer führt.
  • Diese Wandbereiche umfassen vorteilhafterweise einen Wandbereich der äußeren Gewölbefläche, der an der Außenseite des Beschleunigungskanals angeordnet ist, und der untere Wandbereich ist nach unten in eine Richtung geneigt, die zum Wandbereich der äußeren Gewölbefläche führt.
  • Vorteilhafterweise ist der erste quer geführte Schnitt des Beschleunigungskanals an seinem ersten Ende 1,3 bis 2,2 mal größer ist als der zweite quer geführte Schnitt des Beschleunigungskanals an seinem zweiten Ende.
  • Solche Verhältnisse zwischen den ersten und zweiten quer geführten Schnitten sorgen für eine erhebliche Beschleunigung des Gemisches aus Gas und Partikeln im Beschleunigungskanal.
  • Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist der Abscheider Ablenkwände auf, die in einer zweiten Ecke angeordnet sind, die zwischen der zweiten und der dritten Wand gebildet ist, um einen nicht senkrechten Übergang zwischen den Innenflächen der zweiten und der dritten Wand zu bilden.
  • Die Ablenkwände sind in der zweiten Ecke angeordnet, d. h. in dieser Ecke des inneren Gasraumes der Kammer, die zuerst von der Strömung des Gemisches aus Partikeln und Gas betroffen ist, nachdem das Gemisch in die Trennkammer eingetreten ist. Die Ablenkwände lenken die Strömung in dieser Ecke so ab, dass diese Strömung die erforderliche Krümmung zum Passieren von der zweiten Wand zur dritten Wand annimmt, ohne dass eine bedeutende Gegenströmung wie z. B. Turbulenzen in dieser Ecke erzeugt wird.
  • Der Anmelder hat festgestellt, dass diese zweite Ecke der Kammer, die zuerst von der Strömung betroffen ist, sobald Letztere den Abscheidereinlass überschritten hat, bezüglich des Abscheidewirkungsgrads entscheidend ist. Dank der Ablenkwände nimmt die Strömung ihre korrekte Krümmung in der Kammer an, so dass nicht nur Turbulenzen in der zweiten Ecke im Wesentlichen vermieden, sondern auch Turbulenzen in den anderen Ecken der Kammer begrenzt werden.
  • Ein Wirbel hat eine nach unten strömende äußere Zirkulation und eine nach oben strömende innere Zirkulation. Sollte eine zum Zurückzirkulieren von Partikeln im Gas neigende Gegenströmung in einer Zone der Kammer, die von der Strömung nach der zweiten Ecke betroffen ist, erzeugt werden, wäre diese Zone folglich auf einem niedrigeren horizontalen Niveau betroffen im Vergleich zu dem horizontalen Niveau, auf dem die zweite Ecke zuerst von der Strömung betroffen ist. Sollten Partikel in der Strömung in dieser Zone zurück zirkuliert werden, wäre es für diese Partikel folglich schwieriger, ausreichend weit nach oben getragen zu werden, um durch den Auslass für das entstaubte Gas aus der Trennkammer zu entweichen.
  • Die Ablenkwände können Teil der Außenwände der Trennkammer sein und die Verbindung zwischen ihrer zweiten und dritten Wand herstellen.
  • Die Ablenkwände können auch aus einem oder mehreren Innenwandelementen bestehen, die im Innern der Trennkammer in der Ecke zwischen der zweiten und dritten Wand der Kammer, die sich in der Ecke vereinigen, angeordnet sind.
  • Die Ablenkwände können vorteilhafterweise ein Wandelement umfassen, das eine im Wesentlichen plane Innenfläche aufweist, die mit der zweiten Wand einen Winkel bildet, der im Wesentlichen dem Winkel gleich ist, der zwischen dem Einlasskanal und der besagten zweiten Wand gebildet ist.
  • Bei einer Ausführungsformvariante umfassen die Ablenkwände ein Wandelement mit konkaver Innenfläche.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Ablenkwände ist das Oberteil der Trennkammer durch vier im Wesentlichen vertikale plane Wände abgegrenzt, wobei deren Innenflächen einen horizontalen Querschnitt begrenzen, der von einem rechtwinkligen Querschnitt dadurch abweicht, dass die Ablenkwände in der zweiten Ecke angeordnet sind.
  • Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform hat die Trennkammer eine sehr einfache Form, die leicht herzustellen und vorteilhaft ist, was die Kosten betrifft. Der wie oben definierte gewissermaßen rechteckige Querschnitt ist besonders vorteilhaft, wenn die Trennkammer wie in der detaillierten Beschreibung beschrieben einen Wasserwandaufbau aufweist.
  • Bei einer ersten vorteilhaften Variante bezüglich des Unterteils der Trennkammer weist dieses Unterteil die Form einer Pyramide mit nach unten konvergierenden Wänden auf.
  • Diese Pyramidenform bietet den Vorteil der Wahrung der Symmetrie in der Wirbelströmung bezüglich ihrer vertikalen Achse sogar im Unterteil der Trennkammer.
  • Bei einer zweiten vorteilhaften Variante weist das Oberteil der Trennkammer eine vierte, im Wesentlichen vertikale plane Wand auf, die zwischen seiner ersten und der dritten Wand angeordnet ist, und das Unterteil der Kammer umfasst vier Wände, von denen eine erste, eine dritte und eine vierte im Wesentlichen vertikale plane Wand jeweils als nach unten gerichtete Verlängerung der ersten, dritten und vierten Wand des Oberteils vertikal verlaufen, während die zweite Wand des Unterteils eine im Wesentlichen plane Wand ist, die unter der zweiten im Wesentlichen vertikalen planen Wand des Oberteils verläuft und zur vierten im Wesentlichen vertikalen planen Wand des Unterteils geneigt ist.
  • Diese zweite vorteilhafte Variante hat eine sehr einfache Bauweise und ist sehr einfach herzustellen.
  • Der Abscheider der Erfindung ist wegen seines kompakten Aufbaus, seiner Fähigkeit, höheren Temperaturen standzuhalten und seines hohen Abscheidewirkungsgrads besonders zur Verwirklichung in einem Reaktor mit zirkulierendem Wirbelbett vorgesehen. Dazu umfasst der Reaktor Einrichtungen zum Leiten von zu entstaubendem Gas aus der Reaktorkammer durch den Beschleunigungskanal in den Abscheider, Einrichtungen zum Abführen abgeschiedener Partikel vom Abscheider durch den Auslass für abgeschiedene Partikel, sowie Einrichtungen zum Leiten von entstaubtem Gas vom Abscheider über den Auslass für entstaubtes Gas in die Rückführung.
  • Ein Beschleunigungskanal 24 zwischen der Reaktorkammer und dem Abscheider verbessert den Abscheidewirkungsgrad wesentlich und ermöglicht die Verlängerung der Verweilzeit des zu verbrennenden Brennstoffs und des Sorptionsmittels zur Aufnahme von Schwefel in der Reaktorschleife. Eine längere Verweildauer verringert tatsächlich die Durchschnittsgröße der abzuscheidenden Partikel, was für die Wärmeübertragung vorteilhaft ist.
  • Vorteilhafterweise verläuft der Beschleunigungskanal von einer Seitenwand der Reaktorkammer zur ersten Wand des Oberteils des Abscheiders.
  • Somit trägt der Beschleunigungskanal nicht wesentlich zum Gesamtraumbedarf des Reaktors bei, da er sich in einer durch den Winkel zwischen der Seitenwand der Reaktorkammer und der ersten Wand des Oberteils der Reaktorkammer gebildeten Aussparung befindet.
  • Vorteilhafterweise weist das Oberteil des Abscheiders eine vierte im Wesentlichen vertikale plane Wand auf, die zwischen der ersten und der dritten Wand angeordnet ist, und diese vierte Wand ist eine gemeinsame Wand zwischen dem Abscheider und der Rückführung.
  • Weiter verläuft vorteilhafterweise die erste Wand des Oberteils des Abscheiders parallel zu einer gemeinsamen Wand zwischen der Rückführung und der Reaktorkammer, die eine Vorderwand der Rückführung und eine Rückwand der Reaktorkammer ist, während die Kammer eine Seitenwand aufweist, die parallel zur vierten Wand des Oberteils des Abscheiders verläuft und möglichst auf die vierte Wand ausgerichtet ist.
  • Die Erfindung erschließt sich beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung von anhand nicht einschränkenden Beispielen dargestellten Ausführungsformen und ihre Vorteile werden offensichtlich. Die Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Abscheiders gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 einen Schnitt in der Ebene II-II von 1;
  • 3 eine Ansicht analog zu der von 2, die eine Variante der ersten Ausführungsform darstellt;
  • 4 eine Ansicht analog zu der von den 2 und 3 für eine andere Ausführungsformvariante;
  • 5 eine Seitenansicht der 1 von Pfeil V aus;
  • 6 einen Querschnitt gemäß entlang der Linie VI-VI von 5;
  • 7 eine perspektivische Ansicht eines Reaktors einschließlich eines Abscheiders gemäß der Erfindung;
  • 8 eine Draufsicht dieses Reaktors;
  • 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX von 8;
  • 10 eine Seitenansicht gemäß dem Pfeil X von 8;
  • 11 einen horizontalen Schnitt in der gemeinsamen Wand zwischen dem Abscheider 1 und der Rückführung des Reaktors von 7;
  • 12 eine Seitenansicht analog zu der von 10, die eine Ausführungsformvariante zeigt;
  • 13 einen vertikalen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII von 12; und
  • 14 eine Draufsicht dieses Reaktors, die eine Ausführungsformvariante zeigt.
  • 1 zeigt einen Zentrifugalabscheider 1 mit einer Trennkammer 10, die ein Oberteil 12 und ein Unterteil 14 aufweist.
  • Das Oberteil 12 ist horizontal durch Wände abgegrenzt, zu denen eine erste Wand 12A, eine zweite Wand 12B, eine dritte Wand 12C und eine vierte Wand 12D gehören, die vertikale plane Wände sind. Bei dem Abscheider der Erfindung sind wenigstens die ersten drei Wände 12A, 12B und 12C im Wesentlichen vertikale plane Wände.
  • Das Oberteil 12 der Kammer 10 hat in seiner gesamten Höhe einen im Wesentlichen konstanten horizontalen Querschnitt.
  • Ein Beschleunigungskanal 16 ist mit einem Einlass 18 für zu entstaubendes Gas verbunden, um ein Gemisch aus Gas und Partikeln in das Oberteil 12 der Kammer zu befördern.
  • Der Einlass 18 ist in der ersten Wand 12A in der Nähe einer Ecke C1, die diese Wand mit der zweiten Wand 12B bildet, ausgebildet.
  • Das Unterteil 14 der Kammer 10 hat eine trichterförmige Form mit einem in Abwärtsrichtung abnehmenden horizontalen Querschnitt.
  • Dieses Unterteil hat vier Wände, 14A, 14B, 14C und 14D, die jeweils unter den Wänden 12A, 12B, 12C und 12D des Oberteils verlaufen. Diese vier Wände 14A, 14B, 14C und 14D sind bezüglich der vertikalen Richtung geneigt, so dass das Unterteil 14 der Trennkammer die Form einer Pyramide mit nach unten konvergierenden Wänden aufweist (d. h. die Spitze der Pyramide ist nach unten gerichtet). Die Wände der Pyramide sind z. B. um 45° bis 80°, geeigneterweise um ungefähr 70°, bezüglich der horizontalen Richtung geneigt.
  • An ihren unteren Kanten grenzen die Wände 14A, 14B, 14C und 14D eine rechteckige (vorzugsweise quadratische) Öffnung 15 ab, mit der ein Auslasskanal 20 verbunden ist, wodurch ein Auslass für die vom Gas abgeschiedenen Partikel ausgebildet wird.
  • An ihrem oberen Ende weist die Kammer 10 einen Auslass für entstaubtes Gas auf. Genauer ist eine Öffnung 22 im Dach 12E des Oberteils 12 der Kammer in einer zentralen Region dieses Daches ausgebildet, die im Wesentlichen vertikal auf die Öffnung 15 ausgerichtet oder bezüglich dieser zur Wand 12D und/oder Wand 12A versetzt sein kann.
  • Einrichtungen (nicht dargestellt) zum Erzeugen eines Abgasunterdrucks über der Öffnung 22 (die sich vorteilhaft in den Abgassammelraum öffnet, wie nachstehend beschrieben wird) bewirken, dass das Gas über diese Öffnung 22 aus dem Abscheider 10 entweicht.
  • Deshalb wird wegen der jeweiligen Anordnungen des Einlasses 18 und der Auslässe 15 und 22 und wegen der entsprechenden Gasgeschwindigkeiten eine Wirbelströmung in der Kammer 10 erzeugt. Die Strömung aus Gas und Partikeln gelangt über den Einlass 18 in die Kammer und rotiert, während sie den Wänden der Kammer entlang nach unten strömt, wobei sie die äußere Zirkulation des Wirbels bildet, in der aufgrund der Zentrifugalkräfte Partikel aus dem Gas abgeschieden werden.
  • Im Unterteil 14 wird die Zirkulation umgekehrt und eine innere Zirkulation erzeugt, die im Innern der äußeren Zirkulation rotiert, während sie nach unten strömt.
  • Einige immer noch in der inneren Zirkulation getragenen Partikel können durch Zentrifugieren abgeschieden und dann durch die äußere Zirkulation nach unten getragen werden.
  • Das entstaubte Gas der inneren Zirkulation entweicht durch die Öffnung 22 aus der Kammer 10, wogegen die abgeschiedenen Partikel durch den Auslass 20 aus dieser Kammer entweichen.
  • Der Beschleunigungskanal hat ein erstes Ende 15A, das wie nachstehend beschrieben wird so ausgeführt ist, dass es mit einem ein Gemisch aus Gas und Partikeln enthaltenden Gehäuse wie z. B. der Brennkammer eines Reaktors mit zirkulierendem Wirbelbett verbunden sein kann, und ein zweites Ende 15B, das mit der Trennkammer über deren Einlass 18 verbunden ist.
  • Wie aus 2 zu ersehen ist, ist der senkrecht zur Strömungsrichtung D1 des Gemisches aus Gas und Partikeln am ersten Ende 15A gemessene quer geführte Schnitt S1 des Beschleunigungskanals 16 wesentlich größer als der senkrecht zur Strömungsrichtung D2 des Gemisches aus Gas und Partikeln am zweiten Ende 15A gemessene quer geführte Schnitt S2 des Kanals 16. S1 ist vorteilhaft 1,3 bis 2,2 mal größer als S2, z. B. 2 mal größer.
  • Der Beschleunigungskanal ist mit der Trennkammer in deren ersten Ecke C1 verbunden, wobei die äußere Seitenwand des Kanals direkt mit der zweiten Wand 12B der Kammer in der Ecke C1 verbunden ist.
  • Das zweite Ende des Beschleunigungskanals bildet mit der zweiten Wand 12B der Trennkammer einen stumpfen Winkel. Genauer gesagt wird der stumpfe Winkel β zwischen der Innenfläche der zweiten Wand und der Innenfläche des äußeren Seitenwandbereichs 16A des Kanals 16 gemessen. Die Gesamtkrümmung der Strömung des Gemisches aus Gas und Partikeln im Beschleunigungskanal betrachtend ist der äußere Seitenwandbereich 16A der am weitesten entfernte Seitenwandbereich des Kanals 16 bezüglich des Krümmungsmittelpunkts. Der äußere Seitenwandbereich wird auch als Wandbereich der äußeren Gewölbefläche bezeichnet, wogegen der gegenüber liegende Seitenwandbereich 16B auch als Wandbereich der inneren Gewölbefläche bezeichnet wird.
  • Dieser Winkel beträgt geeigneterweise wenigstens 120° oder noch besser geeignet wenigstens 135°. Wie nachstehend beschrieben wird, kann der Beschleunigungskanal aus mehreren im Wesentlichen geradlinigen Kanalabschnitten bestehen, die Winkel zueinander bilden. Je nach der Anzahl solcher Kanalabschnitte und nach ihren Ausrichtungen zueinander kann der Winkel β im Wesentlichen gleich 155° oder sogar im Wesentlichen gleich 180° sein.
  • Wie in 1 ersichtlich ist, ist der Beschleunigungskanal wenigstens an dessen zweitem Ende nach unten in eine Richtung zur Trennkammer geneigt.
  • Genauer gesagt ist der untere Wandbereich 16C des Kanals 16 in einem Winkel α bezüglich der horizontalen Richtung in der Strömungsrichtung D1 nach unten geneigt, wie in 5 zu sehen ist. Der Winkel α beträgt vorteilhaft zwischen 10° und 40°, geeigneterweise im Wesentlichen gleich 30°.
  • 6 zeigt, dass bei einem vorteilhaften Beispiel die untere Wand 16C ebenfalls geneigt ist, wie in einem quer geführten Schnitt senkrecht zur Strömungsrichtung D1 zu sehen ist. Die untere Wand 16C ist tatsächlich in einem Winkel γ bezüglich der horizontalen Richtung nach unten zum äußeren Seitenwandbereich 16A des Kanals 16 geneigt. Der Winkel γ beträgt zwischen 0° und 40°, geeigneterweise zwischen 10° und 40°, und noch geeigneter zwischen 20° und 30°. Der Winkel γ ist z. B. im Wesentlichen gleich 26°.
  • 6 zeigt, dass sich der unterste Punkt des unteren Wandbereichs 16C in einem Abstand D über dem oberen Ende des Unterteils des Abscheiders befindet. Alternativ kann sich dieser unterste Punkt am oberen Ende befinden. Der Abstand D beträgt geeigneterweise nicht mehr als ungefähr 30% der Höhe des Oberteils 12 der Trennkammer.
  • Wie aus 6 ersichtlich ist, hat der Beschleunigungskanal z. B. vier Wandbereiche an dessen zweitem Ende, die neben den oben erwähnten unteren und Seitenwandbereichen einen oberen Wandbereich 16D aufweisen. Für den zweiten Abschnitt des nach unten neigenden Kanals genügt es, dass die untere Wand 16C eine solche Neigung aufweist, wohingegen die obere Wand 16D im Wesentlichen horizontal sein kann und wohingegen die Seitenwände 16A, 16B im Wesentlichen vertikal sein können. Wegen nach unten gerichteten Anziehungskraft der äußeren Zirkulation des Wirbels genügt es tatsächlich, dass die untere Wand 16C nach unten geneigt ist, damit das Gemisch aus Gas und Partikeln eine nach unten gerichtete Geschwindigkeitskomponente aufweist, wie oben erläutert worden ist.
  • In 2 ist ein Ablenkwandelement 24 in der Ecke C2 des Oberteils 12 der Kammer 10 angeordnet, das zwischen den zweiten und dritten Wand 12B, 12C dieses Oberteils ausgebildet ist. Dieses Wandelement kann sich in das Unterteil 14 der Kammer 10 erstrecken, wie in 1 gezeigt, oder nicht.
  • 2 zeigt, dass die Innenflächen der Wände 12A und 12B sowie die Innenflächen der Wände 12B und 12C senkrecht zueinander stehen. Das Ablenkwandelement 24 bildet jedoch einen nicht senkrechten Übergang zwischen den Innenflächen dieser Wände 12B und 12C.
  • In dem in den 2 bis 4 dargestellten Beispiel hat das Ablenkwandelement eine plane Innenfläche, die einen Winkel αB mit der zweiten Wand 12B (oder vielmehr mit ihrer Innenfläche) und einen Winkel αC mit der dritten Wand 12C (mit ihrer Innenfläche) bildet.
  • Im dargestellten Beispiel sind αB und αC im Wesentlichen gleich 135°, wobei die Wände 12B und 12C senkrecht zueinander und die Winkel αB und αC gleich sind. Im Allgemeinen können die Winkel αB und αC zwischen 105° und 165° betragen.
  • Es ist auch vorteilhaft, dass die Winkel β und αB im Wesentlichen gleich sind. Die Winkel β, αB und αC sind z. B. jeweils gleich 135°.
  • So wird die in die Trennkammer eintretende Strömung von Gas und Partikeln in der Ecke C1 gemäß dem Winkel β abgelenkt, und dann wird sie in der Ecke C2 gemäß dem Winkel αB, der im Wesentlichen den gleichen Wert hat, abgelenkt.
  • Deshalb nimmt die Strömung automatisch die Krümmung an, die in den Ecken C1 und C2 im Wesentlichen die gleiche ist, und die in der gesamten Kammer 10 im Wesentlichen unverändert und ohne wesentliche Störung der Strömung bleibt.
  • Abgeschiedene Partikel können in der Ecke C2 gesammelt werden, ohne dass es zu einer zu wesentlichen Ansammlung und Rückprallen an den Ablenkwänden kommt, wobei die Rückprallamplitude für diese Partikel groß genug ist, dass sie nach oben zurück zirkuliert werden.
  • Im Beispiel von 3 hat das in der Ecke C2 angeordnete Ablenkwandelement 25 eine konkave Innenfläche, so dass der Übergang in der Ecke C2 zwischen den Wänden 12B und 12C sogar noch glatter ist als in 2. In diesem Fall ist das Wandelement 25 vorzugsweise mit den Wänden 12B bzw. 12C auf eine im Wesentlichen tangentiale Weise verbunden, wie es in 3 der Fall ist.
  • Das Beispiel von 4 stellt eine Variante von 2 dar, bei der die in der Ecke C2 zwischen der zweiten und dritten Wand 12B und 12C der Oberteile der Kammer 10 angeordneten Ablenkwände mehrere plane Wandelemente aufweisen. In diesem Beispiel sind zwei Wandelemente 24B und 24C vorgesehen. Folglich sind in der Ecke C2 drei Winkel gebildet: Winkel α'B zwischen Wand 12'B und Wandelement 24B, Winkel α' zwischen Wandelementen 24B und 24C und Winkel α'C zwischen Wandelement 24C und Wand 12'C.
  • Diese Winkelfolge ermöglicht das Erzielen eines glatten Übergangs zwischen den Wänden 12'B und 12'C, während sich die planen Wandelemente 24A und 24B einfach herstellen lassen, insbesondere was eine mögliche feuerfeste Auskleidung an ihren Innenflächen betrifft.
  • Vorteilhafterweise sind die Winkel α'B, α' und α'C im Wesentlichen einander gleich und im Wesentlichen dem Winkel β gleich. Diese Winkel können z. B. alle im Wesentlichen gleich 150° oder 155° sein. Im Allgemeinen ist es vorteilhaft, dass Winkel α'B und α'C zwischen 105° und 165° oder betragen, und/oder dass α'B + α' + α'C im Wesentlichen gleich 450° ist.
  • In den Beispielen der 2 und 3 treffen sich die zweite und dritte Wand 12B, 12C des Oberteils der Kammer 10 in der Ecke C2, wobei sie bis zu dieser Ecke senkrecht zueinander bleiben. Anders gesagt, begrenzen die Wände 12B und 12C das Gehäuse des Oberteils 12 der Kammer 10 in der Ecke C2, und die Ablenkwände (24, 25) sind durch Innenwandeinrichtungen gebildet, die im Innern der Kammer so angeordnet sind, dass sie auf den Innenflächen der Wände 12B und 12C ruhen.
  • In 4 unterscheiden sich die zweite und dritte Wand 12'C und 12'C von den Wänden 12B und 12C insofern, als sie nicht in der Ecke C2 enden, sondern an ihren jeweiligen Verbindungen C2B und C2C mit den Ablenkwänden. In der Ecke C2 begrenzen die Außenflächen der Wandelemente 24A und 24B das Gehäuse des Oberteils der Kammer 10.
  • Gleichwohl können die Wandelemente 24 und 25 der 2 und 3 aus im Innern der Kammer angeordneten Innenwandeinrichtungen gebildet sein, oder sie können das Gehäuse der Kammer begrenzen, wie es die Wandelemente 24B und 24C von 4 tun. Umgekehrt können die Wandelemente 24B und 24C aus Innenwandeinrichtungen gebildet sein.
  • Die Trägheit der vom Gas transportierten festen Partikel ist ein charakteristischer Parameter der in den Zentrifugalabscheider eintretenden Strömung von Gas und Partikeln. Die Außenwand 16A des Einlasskanals sammelt einige von der Strömung getragene Partikel. Der Winkel β in der Ecke C1 ist deshalb vorteilhafterweise weit offen, um eine Ansammlung von Partikeln in dieser Ecke zu vermeiden.
  • Die Wand 12B ist die erste Wand, die Partikel sammelt, nachdem sie in die Kammer 10 eingetreten sind, und wie bereits erwähnt, sammelt die Außenwand 16A ebenfalls Partikel im Einlasskanal. Auf Grund der Schwerkraft neigen diese gesammelten Partikel dazu, sich im Kanal 16 nach unten anzusammeln. Dank der Abwärtsneigung des Letzteren lassen sich die angesammelten Partikel leicht in die Kammer 10 abführen, und sie erreichen den Partikelauslass sehr schnell, während sie von der Gasströmung kaum zurück zirkuliert werden, weil die äußere Zirkulation des Wirbels wendelförmig ist (mit einer tangentialen Ausrichtung nach unten im Winkel von ungefähr 30° bis 45°), so dass die Wand 12A von dieser äußeren Zirkulation in der Nähe der Öffnung 18 nicht betroffen ist.
  • Auf Grund ihrer tangentialen Ausrichtung nach unten erreicht die Strömung von Gas und Partikeln die Ecke C2 auf einem horizontalen Niveau, das deutlich niedriger ist als das Niveau der Öffnung 18. Die Ablenkwände bilden einen bevorrechtigten Abwärtsweg für die an diesen Wänden gesammelten abgeschiedenen Partikel.
  • Auf Grund ihrer Ausrichtung in einem horizontalen Abschnitt, die einen nicht rechtwinkligen Übergang zwischen den Wänden 12B und 12C der Kammer 10 erreicht, begrenzen die Ablenkwände die Stöße der Partikel und ihre Neigung, nach oben zurück zirkuliert zu werden. Wie oben erwähnt, sammeln diese Ablenkeinrichtungen außerdem einige Partikel, so dass eine beträchtliche Abscheidung von Partikeln bereits durchgeführt worden ist, wenn die Strömung die Wand 12C erreicht. Die Tatsache, dass die Ecke C3 zwischen den Wänden 12C und 12D und Ecke C4 zwischen den Wänden 12D und 12A im Wesentlichen rechte Winkel bilden, ohne dass Ablenkeinrichtungen in diesen Ecken angeordnet sind, verringert den Abscheidewirkungsgrad nicht wesentlich, sondern sie vereinfacht die gesamte Bauweise des Abscheiders in hohem Maße.
  • In 7 ist der Abscheider 1 der Erfindung in einem Reaktor 10 mit zirkulierendem Wirbelbett verwirklicht, der eine aufrechte Reaktorbrennkammer 26, den Zentrifugalabscheider 1 und eine Rückführung 28 aufweist.
  • Wie ebenfalls aus 8 zu ersehen ist, ist die einen im Allgemeinen rechteckigen horizontalen Querschnitt aufweisende Reaktorkammer 26 durch Wände 26A, 26B, 26C und 26D horizontal abgegrenzt. Im dargestellten Beispiel sind die Seitenwände 26B und 26D sowie die Rückwand 26C plane vertikal verlaufende Wände.
  • Die Vorderwand 26A hat einen oberen vertikalen planen Bereich 27A und einen unteren planen Bereich 27B, der gegenüber der vertikalen Richtung geneigt ist, so dass der Querschnitt der Kammer 26 nach oben zunimmt. Der Winkel A zwischen dem unteren Bereich 27B und der vertikalen Richtung beträgt ungefähr 20° bis 30° (siehe 10).
  • Die Kammer 26 hat mehrere Einlässe 30 für festes Material wie z. B. Brennstoff und sorbierende Partikel, die im unteren dritten Teil des unteren Wandbereichs 27B angeordnet sind. Wie durch Pfeile G1 in 7 angedeutet, hat die Kammer 26 unten Einrichtungen zum Einführen eines primären Gaswirbels oder Luftwirbels in die Kammer zum Aufrechterhalten eines Festpartikel-Wirbelbetts in dieser Kammer.
  • Dieser primäre Gas- oder Luftwirbel kann beispielsweise von einem Abgassammelraum aus eingeführt werden, der unter der Kammer 26 angeordnet und durch eine Verteilerplatte mit Düsen oder Ähnlichem von ihr getrennt ist.
  • Zusätzlich zu diesem primären Gas- oder Luftwirbel kann ein sekundärer Gas- oder Luftwirbel in die Kammer 26 in ihrem unteren Teil aber über der ihrer unteren Wand eingeführt werden, wie durch Pfeile G2 dargestellt. Im dargestellten Beispiel wird der sekundäre Gas- oder Luftwirbel durch die Vorderwand und/oder durch die Seitenwände der Kammer eingeführt. In einigen Fällen, z. B. wenn der horizontale Querschnitt der Kammer 26 von Bedeutung ist, kann der untere Bereich dieser Kammer in zwei schenkelartige Bereiche mit gegenüber angeordneten Wandbereichen, durch die der sekundäre Gas- oder Luftwirbel in die Kammer eingeführt werden kann, unterteilt werden.
  • Das Wirbelbett strömt in der Kammer 26 im Allgemeinen nach oben, so dass eine Partikel transportierende Gasströmung aus der Kammer 26 durch eine in ihrem oberen Bereich angeordnete Öffnung 27 (8) entweicht. Genauer gesagt, ist die Öffnung 27 in einem oberen Bereich der Seitenwand 26B der Kammer angeordnet.
  • Die Öffnung bildet einen Auslass für das zu entstaubende Gas, der über den Einlasskanal 16, in dem das Gemisch aus Gas und Festpartikeln beschleunigt wird, mit dem in der Wand 12A des Abscheiders 1 ausgebildeten Einlass 18 für zu entstaubendes Gas verbunden ist. Die Anordnung (Ausrichtung) des Kanals 16 bezüglich der Kammer 26 ist so gewählt, dass feste Partikel des im Kanal 16 zirkulierenden Gemisches aus Gas und festen Partikeln durch den Außenwandkanal 16 gesammelt werden können, der mit der Wand 12B der Trennkammer verbunden ist.
  • Die im Dach 12E des Abscheiders ausgebildete Öffnung 22 ermöglicht, dass entstaubtes Gas nach oben strömt, um aus dem Abscheider zu entweichen. In diese Öffnung ist ein Wirbelfinder 22A (siehe 9) zum Leiten der Gasströmung eingebaut.
  • Der Wirbelfinder kann z. B. eine zylinderförmige Schürze oder eine konische Schürze mit einem nach oben zunehmenden Querschnitt sein. Die Achse dieses Wirbelfinders kann vertikal nach dem Auslass 15 für die abgeschiedenen festen Partikel ausgerichtet sein, oder sie kann etwas zu einer Seitenwand des Abscheiders und/oder zur Vorderwand des Abscheiders bezüglich des Auslasses versetzt sein.
  • Diese Öffnung 22 mündet in einen über dem Abscheider gebildeten Abgassammelraum 32, der mit der Rückführung 28 in Verbindung steht, um die Leitung von entstaubtem Gas aus dem Abscheider zur Rückführung zu erreichen, die einen vertikalen Konvektionsbereich bildet, der mit Wärmerückgewinnungsoberflächen 36 (13) zum Rückgewinnen von Wärme des in der Rückführung nach unten strömenden entstaubten heißen Gases versehen ist.
  • Das Abgas entweicht aus der Rückführung durch einen in ihrem unteren Bereich gebildeten Auslass in ihrer Rückwand 28A, die gegenüber der Reaktorkammer angeordnet ist. Das entstaubte Abgas oder ein Teil davon kann in den Reaktor zurück zirkuliert werden, während es z. B. wieder in die Reaktorkammer oder in die nachstehend beschriebenen Blasenwirbelbetten eingeführt wird, um als Gaswirbel zu dienen.
  • Wie in der Draufsicht von 8 am besten zu sehen ist, ist die Wand 26C der Reaktorkammer der Kammer und der Rückführung gemeinsam, und die Wand 12D des Abscheiders ist dem Abscheider und der Rückführung gemeinsam. Diese Wand 12D ist eine Aufwärtsverlängerung der Seitenwand 28C der Rückführung. Wie aus 7 zu ersehen ist, hat bei der ersten Ausführungsform nur das Oberteil der Rückführung tatsächlich eine gemeinsame Wand mit dem Abscheider 1.
  • In Anbetracht dessen, dass die Reaktorkammer (auch als eine Brennkammer bezeichnet) in einem Vorderteil des Reaktors angeordnet ist, wogegen die Rückführung (auch als ein Zugkessel bezeichnet) in einem hinteren Teil davon angeordnet ist, ist die gemeinsame Wand 26C eine Rückwand der Reaktorkammer und eine Vorderwand der Rückführung, wogegen die gemeinsame Wand 12D eine Seitenwand des Abscheiders und eine Seitenwand der Rückführung ist. Im dargestellten Beispiel verlaufen die gemeinsamen Wände 26C und 12D senkrecht zueinander.
  • Im dargestellten Beispiel hat der Reaktor einen anderen dem Abscheider 1 ähnlichen Abscheider 1'. Der Abscheider 1' ist bezüglich des Abscheiders 1 auf der gegenüberliegenden Seite der Rückführung angeordnet und seine Trennkammer 10' hat ein Oberteil mit vier planen Wänden 12'A, 12'B, 12'C und 12'D. Der Abscheider 1' hat die gleiche Form und Struktur wie der Abscheider 1 und ist zu ihm bezüglich der mittleren von vorn nach hinten verlaufenden vertikalen Ebene P12 des Reaktors symmetrisch.
  • Die Seitenwand 12'D dieses Oberteils ist neben der Rückführung angeordnet. Ein Verteilerkasten 40 ist jedoch zwischen der Seitenwand 12'D des Abscheiders 1' und der Seitenwand 28B der Rückführung, die gegenüber der gemeinsamen Wand 12D angeordnet ist, angeord net. In diesem Verteilerkasten sind Speiseleitungen F36 und Sammelleitungen C36 für die Rohre angeordnet, die die Wärmerückgewinnungsoberflächen in der Rückführung 28 bilden. Der untere Bereich 14' des Abscheiders 1' ist mit einem Rückstromkanal 20' analog zum Rückstromkanal 20 verbunden.
  • Der Verteilerkasten 40 ist zwischen dem Abscheider 1' und der Rückführung eingefügt, so dass der Reaktor einen kompakten Gesamtaufbau hat, trotz der Tatsache, dass der Abscheider 1' keine gemeinsame Seitenwand mit der Rückführung hat.
  • Statt des Verteilerkastens 40 könnte es vorteilhaft sein, einige Verteiler im unteren Teil der Rückführung (wo das Abgas relativ niedrige Temperaturen z. B. 450°C aufweist) und die anderen Verteiler über der Rückführung zu positionieren.
  • Wie aus 8 zu ersehen ist, ist die Breite L1 der durch die Rückführung und den Verteilerkasten gebildeten Baugruppe gemessen von der Seitenwand 12'D des Abscheiders 1' zur Seitenwand 12D des Abscheiders 1 gleich der Breite L2 der Reaktorkammer 26 gemessen von der Seitenwand 26B zur Seitenwand 26D der Letzteren.
  • Die Seitenwände 26B und 12D befinden sich in einer Linie, da L1 und L2 gleich sind, die Seitenwände 26D und 12'D befinden sich ebenfalls in einer Linie. Trotz der Verwirklichung des Verteilerkastens 40 zwischen der Rückführung und dem Abscheider 1' können die Einrichtungen zum Leiten von zu entstaubendem Gas von der Reaktorkammer zum Abscheider 1 bzw. Abscheider 1' auf eine symmetrische Weise verwirklicht sein.
  • Tatsächlich ist eine Öffnung 27' in der Seitenwand 26D der Reaktorkammer auf eine ähnliche Weise ausgebildet wie die Öffnung 27 in der Seitenwand 26B und bildet einen zweiten Auslass für zu entstaubendes Gas, der über einen Beschleunigungskanal 16' mit einem Einlass 18' für zu entstaubendes Gas verbunden ist, der in der Wand 12'A des Abscheiders 1' ausgeformt ist.
  • Das im Abscheider 1' entstaubte Gas entweicht aus diesem und gelangt in die Rückführung über eine zentrale Öffnung, die im Dach des Abscheiders 1' ausgebildet ist, und einen Abgassammelraum 32', der über diesem Dach angeordnet ist und der wie auch der Abgassammelraum 32 mit der Rückführung in Verbindung steht.
  • Die Vorderwand 12A des Abscheiders 1 fluchtet mit der Vorderwand der Rückführung 28, die durch die gemeinsame Wand 26C gebildet ist. Anders gesagt, bildet diese Vorderwand eine Verlängerung dieser mit dieser Wand fluchtenden Wand 26C. Entsprechend bildet die Vorderwand 12'A des Abscheiders 1' eine Verlängerung der Wand 26C.
  • Im dargestellten Beispiel fluchtet die Rückwand der Rückführung auch mit den Rückwänden 12C, 12'C der Abscheider 1, 1'.
  • Die vom Gas im Abscheider 1 abgeschiedenen Partikel werden mittels des Rückstromkanals 20, der mit dem Auslass 15 für feste Partikel unten im Unterteil 14 des Abscheiders 1 verbunden ist, zurück zirkuliert.
  • Im in den 7 bis 10 dargestelltem Beispiel gibt es zwei komplementäre Wege zur Wiedereinführung der Partikel von diesem Rückstromkanal in die Reaktorkammer.
  • Dieser erste Wiedereinblasweg ist ein direkter. Der untere Teil des Rückstromkanals 20 hat tatsächlich eine Partikeldichtung, z. B. einen Abdichtkasten 44, der als Siphon wirkt und dessen Auslass mit einem Wiedereinführungskanal 46 verbunden ist, durch den die den Abdichtkasten passierenden Partikel wieder in die Reaktorkammer 26 in der Nähe ihres Unterteils eingeführt werden.
  • Zusätzlich zu den oben erwähnten Einlässen 30 oder als eine Alternative für sie können einige Einlässe für frische Partikel (einschließlich Brennstoff sorbierende Partikel) ausgebildet sein, so dass diese frischen Partikel über den Wiedereinführungskanal in die Kammer 26 eingeführt werden. Wie in 10 gezeigt können z. B. ein oder mehrere Frischpartikeleinlässe Einlässe 30' bilden, die in der äußeren Seitenwand des Kanals 46 ausgebildet sind, um eine direkte Verbindung mit diesem Kanal 46 oder mit gleich über dem Kanal 46 angeordneten Einlässen 30'' zu bilden, um mit diesem Kanal durch dessen Dach 46B zu kommunizieren (im letzteren Fall hat dieses Dach angepasste Öffnungen).
  • Ein Gas- oder Luftwirbel wird in den Abdichtkasten in dessen unterem Teil über Gaseinlässe 45 eingeführt, die in der unteren Wand des Abdichtkastens ausgebildet sind, wobei die untere Wand den Abdichtkasten von einem unter dem Abdichtkasten angeordneten Lufteinlasskasten 47 trennt.
  • Im zweiten Wiedereinblasweg gelangen die Partikel in eine unter der Rückführung 28 angeordnete Wärmetauscherzone 48, und von dieser Wärmetauscherzone aus werden sie in einem unteren Bereich der Reaktorkammer wieder in diese eingeführt.
  • Hierzu hat der untere Teil des Rückstromkanals 20 einen Wandbereich 20A, der mit einer Öffnung versehen ist, die mit einem durch eine geeignete Steuereinrichtung gesteuerten Festpartikel-Stromventil 50 geöffnet oder geschlossen werden kann.
  • Das Festpartikel-Stromventil 50 kann z. B. pneumatisch oder hydraulisch gesteuert werden. Ist dieses Ventil geöffnet, ist der Rückstromkanal 20 über die oben erwähnten Öffnungen im Wandbereich 20A, der den Rückstrom- und den Zugkanal trennt, mit einem Zugkanal 52 verbunden.
  • Der Kanal 52 ist mit einer Wärmeaustauscherzone 48 durch eine im Dach 48A dieser Zone ausgebildete Öffnung 54 verbunden. Die Vorderwand 52A des Kanals 52 erstreckt sich in die Zone 48, um mit dem Reaktor unten verbunden zu sein, aber nur in einem kleinen Bereich der Breite der Zone.
  • Die Wärmeaustauscherzone 48 hat darin angeordnete Wärmeaustauschoberflächen 56 und bildet ein Blasenwirbelbett, in das ein Gasblasenwirbel über einen unter der Wärmetauscherzone 48 angeordneten Gas- oder Lufteinlasskasten 58 eingeführt wird.
  • Je nach der Gasgeschwindigkeit und dem Ausmaß der Öffnung des Ventils 50 kann die Partikeldichte in diesem Blasenwirbelbett höher sein als in dem in der Reaktorkammer 26 erzeugten Wirbelbett.
  • Die Wärmeaustauscherzone 48 hat einen oder mehrere Partikelauslässe für die Partikel im Blasenwirbelbett, die wieder in die Reaktorkammer einzuführen sind, wobei diese Auslässe geeigneterweise in einer gemeinsamen Wand zwischen der Wärmetauscherzone 48 und der Kammer 26, die nach der gemeinsamen Wand 26C zwischen der Kammer 26 und der Rückführung 28 ausgerichtet ist und die einen unteren Bereich der Rückwand der Kammer 26 bildet, ausgebildet sind. Der Reaktor kann oben oder unten (was bei den integrierten Blasenwirbelbetten geeignet ist) gestützt sein.
  • Der Partikelauslass 46A des Wiedereinführungskanals 46, der direktes Wiedereinführen der abgeschiedenen Partikel im Abscheider 1 in die Kammer 26 ermöglicht, ist ebenfalls vorzugsweise in dieser Rückwand 26C angeordnet.
  • Dieselbe Möglichkeit der Verwendung eines direkten Wiedereinblaswegs abgeschiedener Partikel und/oder eines indirekten Wiedereinblaswegs über eine Wärmetauscherzone 48' wird für den Abscheider 1' geboten (siehe 9).
  • Die verschiedenen Wände des Reaktors weisen Wärmeaustauschrohre auf, in denen ein Fluid-Übertragungsmittel zirkulieren kann. Je nach den Druck- und Temperaturbedingungen in den Rohren kann dieses Wärmeübertragungsmittel Wasser, Wasserdampf oder ein Gemisch von ihnen sein.
  • Somit bilden die Wände 26A, 26B, 26C und 26D der Brennkammer 26 Rohr-Rippe-Rohr-Strukturen, in deren Rohren das Wärmeübertragungsmittel zirkuliert. Dies ist auch bei den Wänden 28A, 28B, 28C und 28D der Rückführung 28 und bei den Wänden der Wärmetauscherzonen der Fall.
  • Die Rohre der vertikalen Wände der Kammer 26 und der Rückführung 28 können gebogen sein, um deren Dächer zu bilden. Zwecks einer besseren Zirkulation der Emulsion, die das Wärmeübertragungsmittel bildet, sind die Rohre dieser Wände so ausgerichtet, dass die Strömungen nach oben zirkulieren. Deshalb sind die Dächer der Kammer 26 und der Rückführung 28 nicht horizontal, sondern sie sind geringfügig nach oben geneigt (z. B. um 5°). Auf ihren Innenseiten sind einige Zonen der Wände der Brennkammer mit einer feuerfesten Auskleidung verkleidet, wo angewandt.
  • Die Wände des Abscheiders 1 weisen auch Rohre für die Zirkulation eines Wärmeübertragungsmittels, vorzugsweise Trockendampf, auf. Dies gilt auch für das trichterförmige Unterteil des Abscheiders. Dasselbe gilt für den Abscheider 1'. Es kann auch für die Rückstromkanäle gelten, aber die Rückstromkanäle können alternativ mit einem feuerfesten Material ausgekleidet sein.
  • Wie im horizontalen Schnitt von 11 dargestellt weist die gemeinsame Wand 12D zwischen der Rückführung und dem Abscheider 1 Rohre 66 auf, die mit einer Reihe von Wärmetauschrohren in anderen Wänden des Abscheiders verbunden sind (z. B. zum Zirkulieren eines ersten Fluid-Übertragungsmittels wie z. B. Trockendampf), und Rohre 68, die mit einer Reihe von Wärmetauschrohren in anderen Wänden der Rückführung verbunden sind (z. B. zum Zirkulieren eines zweiten Fluid-Übertragungsmittels wie z. B. Kühlemulsion). Die Rohre dieser zwei Reihen sind abwechselnd in der gemeinsamen Wand 12D angeordnet, wobei ein Rohr 66 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rohren 68 angeordnet ist. Die Wand 12'D kann einen ähnlichen Aufbau aufweisen.
  • In den anderen Wänden der Rückführung sind in deren "normalen" Abschnitten, in denen die Rohre nicht gebogen sind (z. B. zum Ausbilden von Öffnungen) die Rohre 68 durch eine Teilung P1 getrennt, und in den "normalen" Abschnitten der Wände des Abscheiders sind die Rohre 66 durch eine Teilung P2 getrennt. In der gemeinsamen Wand 12D ist es vorteilhaft, dass die Rohre nicht gebogen sind, so dass die Teilungen P1 und P2 unverändert bleiben. Da jedoch die Rohre 66 und 68 abwechselnd angeordnet sind, ist eine Teilung P3 zwischen zwei benachbarten Rohren in der gemeinsamen Wand 12D (ein Rohr 68 und ein Rohr 66) ungefähr die Hälfte der Teilungen P1 und P2.
  • In den mittleren und unteren Bereichen der Wand 28C der Rückführung, die unter der gemeinsamen Wand 12D verlaufen, verbleiben nur die Rohre 68, da die Rohre 66 der gemeinsamen Wand von den Rohren des Unterteils 14 des Abscheiders 1 kommen.
  • Der Beschleunigungskanal 16 hat im Wesentlichen plane Wände, und vorzugsweise sind die Querschnitte dieses Kanals senkrecht zur Strömung von Gas und Partikeln im Wesentlichen rechteckig.
  • Der Beschleunigungskanal verläuft vom in der Seitenwand 26B der Kammer 26 ausgebildeten Auslass 27 zum in der Vorderwand 12A des Abscheiders 1 in dessen Oberteil 12 ausgebildeten Einlass 18. Geeigneterweise ist der Auslass 27 in der horizontalen Richtung länglich, um über einen wesentlichen Teil der Länge der Wand 26B offen zu sein, was das Sammeln von Festpartikeln aus der Kammer 26 über einen breiten Bereich der Wand 26B ermöglicht.
  • Wie am besten aus den 7 und 8 zu ersehen ist, ist ein erstes Teil 70 des Kanals 16 mit der Wand 26B und ein zweites Teil 72 mit der Wand 12A verbunden Diese ersten und zweiten Teile weisen im Wesentlichen plane Wände auf, und sie sind an einem Knie 71 des Kanals 16 miteinander verbunden.
  • Im Allgemeinen hat der Beschleunigungskanal einen senkrecht zur Strömung von Partikel tragendem Gas in diesem Kanal gemessenen Querschnitt, der in der Richtung vom Auslass 27 zum Einlass 18 abnimmt.
  • Tatsächlich hat das erste Teil 70 des Beschleunigungskanals 24 einen Querschnitt, der zum Knie 71 hin abnimmt, wogegen das zweite Teil 72 einen Querschnitt hat, der vom Knie 71 zum Einlass 18 im Wesentlichen unverändert bleibt.
  • Am Knie 71 bildet der Beschleunigungskanal 16 einen weit geöffneten Winkel. Der Winkel γ71 zwischen den äußeren Seitenwänden der Teile 70 und 72 des Kanals 16 beträgt z. B. zwischen 120° und 175°, vorteilhafterweise zwischen 140° und 175°, vorzugsweise beinahe 155°. Der Winkel γ71 ist vorteilhafterweise im Wesentlichen gleich dem Winkel P in der Ecke C1, so dass die Strömung von Gas und Partikeln im Winkel γ71 und im Winkel β dieselbe Ablenkung erhält. Ein weit geöffneter Winkel γ71 verhindert eine Ansammlung von Partikeln am Knie 71.
  • Das erste Teil 70 des Kanals 16 ist mit der Kammer 26 vorzugsweise an der Ecke zwischen den Vorder- und Seitenwänden 26A, 26B dieser Kammer verbunden. Der Winkel γ70 zwischen der äußeren Seitenwand des Teils 70 des Kanals 16 und der Vorderwand 26A ist vorteilhafterweise größer als 130° und geeigneterweise im Wesentlichen gleich 145°. Es ist von Vorteil, wenn γ70 + γ71 + β im Wesentlichen gleich 450° sind.
  • Die untere Wand 72B des mit dem Abscheider verbundenen Kanals 16 (von dessen zweitem Teil 72) ist nach unten in eine Richtung zur Vorderwand 12A des Abscheiders geneigt.
  • Die Wände des Beschleunigungskanals sind geeigneterweise mit Rohren zur Zirkulation von Wärmeübertragungsmittel versehen.
  • In einem solchen Fall weist ein erster Abschnitt des Beschleunigungskanals (möglicherweise aber nicht zwingend dessen erstes Teil 70) Rohre auf, die soweit die Zirkulation des Fluid-Übertragungsmittels betroffen ist, mit den Rohren der Wände der Brennkammer 26 verbunden sind, wogegen ein zweiter Abschnitt des Kanals 16 (möglicherweise aber nicht zwingend dessen zweites Teil 72) Rohre aufweist, die soweit die Zirkulation der Wärmeübertragung betroffen ist, mit den Rohren der Abscheiderwände verbunden sind.
  • Die Rohre der Wände der Brennkammer 26 sind z. B. so gebogen, dass sie sich in die Wände des ersten Abschnitts des Kanals 16 erstrecken, wogegen Rohre der Abscheiderwände so gebogen sind, dass sie sich in die Wände des zweiten Abschnitts dieses Beschleunigungskanals erstrecken. Die Rohre der unteren Wand des ersten Abschnitts kommen z. B. von der Seitenwand 26B der Reaktorkammer, die zwei Hälften dieser Rohre sind so gebogen, dass sie jeweils die zwei Seitenwände des ersten Abschnitts bilden, und sie sind ferner so gebogen und zusammengeführt, dass sie die obere Fläche dieses ersten Abschnitts bilden und sich dann über dem Beschleunigungskanal mit der Seitenwand 26B vereinigen. Die Gestaltung des zweiten Abschnitts des Beschleunigungskanals ist analog, wobei Rohre von der vorderen Fläche des Abscheiders kommen.
  • Ein Biegen dieser Rohre begrenzt auch die jeweiligen Öffnungen, die den Auslass 27 in der Wand 26B bzw. den Einlass 18 in der Wand 12A ausbilden.
  • Dies ermöglicht die Bildung der Wände des Kanals 16 mit Wärmeaustauschrohren ohne die Notwendigkeit, bestimmte Zuführeinrichtungen oder Sammeleinrichtungen für das in diesen Rohren zirkulierende Wärmeübertragungsmittel vorzusehen.
  • Die untere Wand 70B des ersten Teils 70 des Kanals 16 ist für eine Aufwärtszirkulation der das Wärmeübertragungsmittel in den Rohren des ersten Teils bildenden Emulsion bis zum Knie 71 geringfügig nach oben in die von der Wand 26B weg führende Richtung geneigt.
  • Der Querschnitt des Kanals 16 in der Nähe des Einlasses 18 ist ungefähr halb so groß wie der Querschnitt dieses Kanals in der Nähe des Auslasses 27, wobei diese Querschnitte senkrecht zur Strömung von Gas und Partikeln im Beschleunigungskanal 16 gemessen werden.
  • Ebenso ist der Beschleunigungskanal 16', der die Kammer 26 mit dem Abscheider 1' verbindet, aus zwei am Knie 71' verbundenen Teilen 70' bzw. 72' gebildet. Die Beschleunigungskanäle 16 und 16' sind ähnlich und bezüglich der mittleren Symmetrieebene P12 symmetrisch. Insbesondere sind die ersten und zweiten Teile 70', 72' des Kanals 16' mit Rohren ausgestattet, die jeweils mit den Rohren der Wände der Kammer 26 und mit den Rohren der Wände des Abscheiders 1' verbunden sind.
  • Die Wände des Beschleunigungskanals (der Beschleunigungskanäle) und (wie nachstehend beschrieben) des Rückstromkanals (der Rückstromkanäle) sind vorteilhafterweise mit Roh ren für die Zirkulation des Wärmeübertragungsmittels versehen. Alternativ ist es auch möglich, dass der Beschleunigungskanal (die Beschleunigungskanäle) und/oder der Rückstromkanal (die Rückstromkanäle) mit einem feuerfesten Material ausgekleidet sind.
  • Die Wände des Abscheiders 1 weisen Rohre auf, wie unten erläutert wird.
  • Das Dach 12E des Abscheiders 1 hat einen äußeren Abschnitt 12E1, der von der gemeinsamen Wand 12D fern ist und aus von der äußeren Seitenwand 12B kommenden gebogenen Rohren gebildet ist, wobei diese Rohre in der Nähe der Öffnung 22 gebogen sind, um die aufrechte Seitenwand 32A des Abgassammelraums 32 zu bilden (siehe 1, 7, 9 und 13).
  • Das andere Teil 12E2 des Daches 12E ist ebenfalls mit Wärmeaustauschrohren ausgerüstet. In diesem Fall kommen diese Rohre von den Rohren 66 der gemeinsamen Wand 12D, die so gebogen sind, dass sie im Wesentlichen horizontal verlaufen. Diese Rohre sind weiter gebogen, während sie in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene bleiben, um die Öffnung 22 auszubilden, und sie sind dann noch einmal gebogen, um vertikal zu verlaufen und zur äußeren Seitenwand 32A des Abgassammelraums zu gehören.
  • Einige der um die Öffnung 22 gebogenen Rohre können in der Nähe dieser Öffnung vertikal verlaufen, um das Dach 12E und den Wirbelfinder 22A zu stützen. Diese Rohre verlaufen durch das Dach 32B des Abgassammelraums, um sich mit einer äußeren Stützstruktur zu verbinden. Außerdem können einige von der gemeinsamen Wand 12D kommende Rohre 68 im Dach 12E2 verlegt sein und dann vertikal in Zonen verlaufen, in denen Stützen für das Dach 12E2 erforderlich sind. Diese Rohre verlaufen durch das Dach 32B des Abgassammelraums, um sich mit einer äußeren Stützstruktur zu verbinden. Das Dach 12E2 kann eine einzige gemeinsame Wand des Abscheiders 1 und des Abgassammelraums 32 oder eine Doppelwandstruktur mit oder ohne Zwischenversteifungseinrichtungen sein.
  • Die äußere Seitenwand 32A hat von beiden Seitenwänden 12D und 12B des Abscheiders 1 kommende Rohre, so dass die Teilung zwischen zwei benachbarten Rohren dieser Wand ungefähr die Hälfte der Teilung in den Wänden 12D und 12B beträgt. Alternativ können die von den zwei Flächen kommenden Rohre paarweise mittels Verbindungen wie z. B. T-Verbindungsstücken unten an der Wand 32A verbunden sein, so dass die Teilung in der Wand 32A unverändert bleibt.
  • Die Vorder- und Rückwände des Abgassammelraums 32 erstrecken sich als vertikale Verlängerungen der Vorder- bzw. Rückwand 12A und 12C des Abscheiders 1 und sind deshalb mit den Wärmeaustauschrohren dieser jeweiligen Wände ausgerüstet.
  • Das Dach 32B des Abgassammelraums 32 weist auch Wärmeaustauschrohre auf, die durch von der Vorder- und/oder Hinterwand dieses Abgassammelraums kommenden Rohre ausgebildet sind.
  • Beim dargestellten Beispiel kommen die Rohre des Dachs 32B von den Rohren der Rückwand 12C des Abscheiders, wobei diese Rohre so gebogen sind, dass sie im Wesentlichen horizontal mit einer geringfügigen Aufwärtsneigung zur Vorderwand verlaufen.
  • Der Abgassammelraum 32 hat seine innere Seitenwand 32C, die eine gemeinsame Wand zwischen dem Abgassammelraum und der Rückführung bildet. Diese gemeinsame Wand verläuft eigentlich als eine obere vertikale Verlängerung der gemeinsamen Wand 12D zwischen dem Abscheider und der Rückführung, und sie ist durch das obere Ende der Seitenwand 28C gebildet. Deshalb ist die gemeinsame Wand zwischen dem Abgassammelraum und der Rückführung mit denjenigen Wärmeaustauschrohren ausgerüstet, die in der Wand 28C angeordnet sind.
  • In der gemeinsamen Wand zwischen dem Abgassammelraum 32 und der Rückführung 28 sind eine oder mehrere Öffnungen für das entstaubte Gas ausgebildet, das vom Wirbel im Abscheider 1 in den Abgassammelraum strömt, um in die Rückführung zu gelangen.
  • Diese Öffnung oder diese Öffnungen sind vorzugsweise durch gebogene Abschnitte der Rohre ausgebildet, die in der gemeinsamen Wand zwischen dem Abgassammelraum und der Rückführung angeordnet sind.
  • Alternativ oder ergänzend können die Wände des Abgassammelraums oder Teile dieser Wände eine feuerfeste Auskleidung aufweisen.
  • Das Gleiche gilt für den über dem Abscheider 1' angeordneten Abgassammelraum 32' wie für die Rohr-Rippe-Rohr-Struktur seiner Wände.
  • Der Reaktor weist Verteiler F und C zum Speisen und Sammeln des in den Wärmeaustauschrohren zirkulierenden Wärmeübertragungsmittels auf. Im Allgemeinen sind die unten an den Wänden des Reaktors angeordneten Verteiler F Speiseverteiler, wogegen die an den oberen Enden der Wände angeordneten Verteiler C Sammelverteiler sind.
  • Auf Grund seiner trichterförmigen Form sind einige Speise- und/oder Sammel-Zwischenverteiler F' des Unterteils 14 des Abscheiders 1 in den Winkeln zwischen seinen Wänden gemäß ihren zunehmenden Oberflächen in der Aufwärtsrichtung angeordnet. Dasselbe gilt für den Abscheider 1'. Diese Speise-/Sammel-Zwischenverteiler können entlang oder innerhalb der geneigten Kanten des Unterteils der Abscheider verlaufen, wo sich zwei seiner Kanten treffen, wie dargestellt, oder sie können horizontal verlaufen, wie in 10 bei F'' vorgeschlagen.
  • Jede Seite 14A, 14B, 14C und 14D der Pyramide 14, die das Unterteil der Trennkammer 10 bildet, ist mit einer Wand des Oberteils 12A, 12B, 12C bzw. 12D verbunden.
  • Wie bereits erläutert, weisen die Wände der Kammer 10 Wärmeaustauschrohre auf. Vorzugsweise verlaufen die in einer Seite 14A, 14B, 14C oder 14D der Pyramide verlaufenden Wärmeaustauschrohre auch in den über der betreffenden Seite befindlichen Wänden 12A, 12B, 12C oder 12D des Oberteils 12 der Kammer 10.
  • Die Wärmeaustauschrohre verlaufen im Wesentlichen vertikal in einer Seite der Pyramide, während sie bezüglich einer vertikalen Ebene geneigt sind, die die Wand des Oberteils des Abscheiders, die über dieser Seite verläuft, umfasst. Die Rohre verlaufen in den Wänden 12A, 12B, 12C oder 12D im Wesentlichen vertikal.
  • Der horizontale Abstand zwischen zwei benachbarten Rohren, die in einer Seite der Pyramide und in der mit dieser Seite verbundenen Wand des Oberteils 12 verlaufen, bleibt in der Seite und in der Wand vorzugsweise im Wesentlichen unverändert.
  • Wie bereits erwähnt, können auch die Wände des Rückstromkanals 20 Wärmeaustauschrohre aufweisen.
  • Wie bei Betrachtung von 7 klar wird, hat der Rückstromkanal vier Seiten, von denen jede mit einer Kante der Öffnung 15 verbunden ist, die durch das untere Ende auf einer Pyramidenseite ausgebildet ist. Jede Seite des Rückstromkanals weist im Wesentlichen vertikal verlaufende Wärmeaustauschrohre auf (unter Berücksichtigung der Gesamtneigung des Kanals 20 bezüglich der vertikalen Richtung), und diese Wärmeaustauschrohre verlaufen auch in dieser Pyramidenseite, mit deren unterem Ende die betreffende Seite des Rückstromkanals verbunden ist.
  • Mit anderen Worten, die Wärmeaustauschrohre, die bei F gespeist oder entleert werden, verlaufen unten am Rückstromkanal 20 in den Seiten dieses Rückstromkanals, sind so gebogen, dass sie in den entsprechenden Seiten der Pyramide verlaufen und sind noch einmal so gebogen, dass sie in den entsprechenden Wänden des Oberteils der Trennkammer verlaufen. Auf ihren gesamten Längen außer in speziellen Zonen bleiben die Teilungen zwischen diesen Rohren im Wesentlichen unverändert. Eine solche spezielle Zone ist die Nähe der Öffnung 18, wo die Rohre der Wand 12A so gebogen sind, dass sie diese Öffnung ausbilden und im Teil 72 des Einlasskanals 16 verlaufen.
  • Obgleich es in den Abscheidern 1 und 1' entstaubt wurde, transportiert das in der Rückführung strömende Gas eine kleine Menge Partikel in der Form von Flugasche. Deshalb ist eine regelmäßige Reinigung der Wärmerückgewinnungsoberflächen 36 in der Rückführung erforderlich. Deshalb sind in den Zeichnungen Rußgebläse 74 dargestellt, die in der Rückführung hin und her bewegt werden können.
  • Nachfolgend werden die 12 und 13, die eine Ausführungsformvariante des Reaktors gemäß der Erfindung zeigen, beschrieben.
  • Bei dieser Ausführungsformvariante unterscheiden sich die Abscheider von den Abscheidern 1 und 1' bezüglich ihrer Unterteile.
  • Der Abscheider 101 hat ein Oberteil 112 analog zum Oberteil 12 des Abscheiders 1 und desgleichen durch den Einlasskanal 16 mit der Brennkammer 26 und über eine Öffnung 22 in seinem Dach, die in den Abgassammelraum 32 öffnet, mit der Rückführung 28 verbunden.
  • Der Abscheider 101 hat ein Unterteil 101, von dem ein horizontaler Querschnitt nach unten abnimmt.
  • Eine Wand 112D des Abscheiders 101, die eine innere Seitenwand von ihm bildet, ist eine gemeinsame Wand zwischen dem Abscheider und der Rückführung. Anders als bei der Variante der vorhergehenden Figuren verläuft diese gemeinsame Wand nicht nur im Oberteil des Abscheiders, sondern auch in dessen Unterteil.
  • Die äußere Seitenwand des Abscheiders hat einen zur inneren Seitenwand 112D parallelen oberen Bereich 112B und einen unteren Bereich 114B, der in der Abwärtsrichtung zur inneren Seitenwand geneigt ist, so dass der Querschnitt des unteren Bereichs 114 abnimmt. Das Oberteil 112 des Abscheiders 101 hat einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt, wogegen das Unterteil 114 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat, dessen Länge gleich der Länge einer Seite des quadratischen Querschnitts des Oberteils ist.
  • Tatsächlich hat das Unterteil 114 des Abscheiders eine erste Wand 114A, eine dritte Wand 114C und eine vierte Wand 114D, die im Wesentlichen vertikale plane Wände sind und sich vertikal als jeweilige Abwärtsverlängerungen der ersten, dritten und vierten Wände 112A, 112C und 112D des Oberteils des Abscheiders 101 erstrecken. Eigentlich ist die Grenze zwischen den Wänden des Ober- und Unterteils bei jeder dieser drei Seiten des Abscheiders nicht sichtbar.
  • Die zweite Wand 114B des Unterteils 114 ist ebenfalls eine im Wesentlichen plane Wand. Sie verläuft unter der zweiten Wand 112B des Abscheiders und ist zur vierten Wand 114D des Unterteils 114 geneigt.
  • Die Neigung A1 der Wand 114B bezüglich der vertikalen Richtung weist vorteilhafterweise zwischen 25° und 45°, vorzugsweise 35° auf.
  • Das Unterteil 114 des Abscheiders 101 hat eine untere Wand mit jeweiligen vorderen und hinteren Bereichen 114E und 114F, die jeweils mit den Vorder- und Rückwänden 112A, 112C verbunden und von diesen jeweiligen Wänden zu einem Auslass 115 für in diesem Abscheider abgeschiedene Festpartikel nach unten geneigt sind.
  • Die Neigung A2 der unteren Wandbereiche 114E, 114E bezüglich der horizontalen Richtung beträgt vorteilhafterweise zwischen 45° und 70° (z. B. ungefähr 50°).
  • Deshalb wird das konvergierende Teil des Abscheiders 101, das durch dessen Unterteil gebildet ist, im Wesentliche durch die geneigte äußere Seitenwand 114B des Abscheiders erhalten, wobei dessen andere drei äußeren Wände über im Wesentlichen die gesamte Höhe des Abscheiders im Wesentlichen vertikal bleiben. In nur einem kleinen Abstand über dem Auslass 115 sind die unteren Enden der vertikalen Vorder- und Rückwände 112A, 112C über geringfügig geneigte untere Wandbereiche mit diesem Auslass 115 verbunden. Die innere Seitenwand 112D, 114D des Abscheiders 101 bleibt über seine gesamte Länge vertikal.
  • Dies ermöglicht einen sehr einfachen Gesamtaufbau des Abscheiders und erleichtert insbesondere die Rohr- oder Rohr-Rippe-Rohr-Zusammensetzung der Abscheiderwände, da die in den äußeren Seitenwänden 112B, 114B des Abscheiders von seinem unteren Ende bis hinauf zu seinem oberen Ende dieselbe Anzahl Rohre angeordnet sein kann. Rohre sind nur in den Vorder- und Rückwänden 114A, 114C des Unterteils 114 als eine Funktion ihrer zunehmenden horizontalen Längen in der Aufwärtsrichtung hinzuzufügen.
  • Was die Bauweise der Wand 112D, 114D mit Rohren betrifft, werden zwei vorteilhafte Möglichkeiten geboten.
  • Die erste besteht darin, in dieser Wand nur Rohre anzuordnen, die im Hinblick auf die Zirkulation eines Wärmeübertragungsmittels mit den Rohren verbunden sind, die in den anderen Wänden der Rückführung angeordnet sind. Diese Möglichkeit ist vorteilhaft, soweit die Kosten betroffen sind.
  • Die andere Möglichkeit besteht darin, die Wände 112D, 114D in der gleichen Weise wie für die Wand 12D in 11 dargestellt mit Rohren auszurüsten, die zu einer Reihe Wärmeaustauschrohre für die Wände der Rückführung gehören Rohren und mit Rohren, die zu einer Reihe Wärmeaustauschrohre für die Wände des Abscheiders gehören.
  • Die zweite Möglichkeit sorgt für eine hohe Wärmeaustauschrate.
  • Falls dies aus strukturellen Gründen erforderlich ist, kann in beiden oben beschriebenen Fällen ein Doppelwandaufbau verwendet werden.
  • Die obere Wand 12E des Abscheiders 101 ist analog zu der des Abscheiders 1 mit seinen zwei Teilen 12E1 und 12E2.
  • Unter dem Auslass 115 ist der Rückstromkanal 142 an eine Seitenwand 164A angebaut, deren oberer Teil die gemeinsame Wand 112D zwischen der Rückführung und dem Abscheider bildet. Diese Seitenwand 164A ist die Seitenwand des im Wesentlichen parallel berohrten Aufbaus einschließlich der Rückführung und Blasenwirbelbetten mit ihren unter der Rückführung angeordneten Wärmeaustauschzonen 48, 48'. Das untere Ende des Kanals 142 ist an den Abdichtkasten 44 auf dieselbe Weise angeschlossen wie das untere Ende des Kanals 42 mit dem Abdichtkasten in den vorherigen Abbildungen angeschlossen ist.
  • Der andere Abscheider 101' hat einen Aufbau, der dem des Abscheiders 101 ähnelt und bezüglich einer mittleren Ebene P symmetrisch zu diesem Abscheider ist.
  • Der Abscheider der Erfindung kann auch in einem Reaktor mit zirkulierendem Wirbelbett verwirklicht werden, der keine Blasenwirbelbetten wie z. B. 48 und 48' aufweist und in dem im Abscheider (in den Abscheidern) abgeschiedene Partikel direkt wieder in die Brennkammer eingeführt werden. In einem solchen Fall weist diese Kammer vorzugsweise Wärmeaustauscheinrichtungen auf, wie z. B. Platten, die mit in der Kammer angeordneten Wärmeaustauschrohren versehen sind. Solche Platten könne auch vorgesehen sein, selbst wenn die Vorrichtung ein Blasenwirbelbett (Blasenwirbelbetten) aufweist.
  • Diese Platten können in der Kammer von einer Wand zu einer ihr gegenüberliegenden Wand verlaufen und als Versteifungseinrichtungen für diese Wände wirken.
  • Bei der Ausführungsformvariante der 12 und 13 haben die Unterteile 114, 114' der Abscheider nur eine einzige geneigte Wand (mit Ausnahme der unteren Wandbereiche 114E und 114F) und stellen deshalb nicht die Pyramidenform der Abscheider in 7 dar. Mit anderen Worten, den Unterteilen 114, 114' fehlt die Symmetrie bezüglich der senkrechten Achse, die jeweils mit den Auslässen 115, 115' für abgeschiedene Festpartikel fluchtet.
  • Trotzdem sorgt diese Gestaltung für einen hervorragenden Abscheidewirkungsgrad, da die geneigten Wände 114, 114' nicht den Einlässen für Gas und Partikeln in den Abscheidern gegenüberliegen (da diese Einlässe in den Vorderwänden wie Wand 112A ausgebildet sind und die geneigten Wände unter Seitenwänden der Oberteile der Abscheider und nicht unter ihren Rückwänden angeordnet sind).
  • Deshalb neigen die in die Abscheider gelangenden und schnell fallenden Teile nicht dazu, gegen diese geneigten Wände zu prallen, und sie werden nicht leicht zurück zirkuliert.
  • Die Draufsicht von 14 stellt einen Beschleunigungskanal 116 des Reaktors dar, der aus drei Teilen besteht, die Winkel zwischen ihnen bilden. Im Einzelnen besteht er aus einem mit der Reaktorkammer (mit dessen Seitenwand 26B) verbundenen ersten Teil 170, einem mit dem Abscheider (mit der ersten Wand 12A seines Oberteils) verbundenen zweiten Teil 172 sowie einem zwischen den Teilen 170 und 172 verlaufenden Zwischenteil 174. Das Zwischenteil bildet einen Winkel γ171 mit dem ersten Teil 170 am Knie 171, wo es auf das erste Teil trifft, und es bildet einen Winkel γ173 mit dem zweiten Teil 172 am Knie 173, wo es auf das zweite Teil trifft. Dieser Aufbau des Beschleunigungskanals ermöglicht, dass der Winkel β zwischen dem zweiten Teil und der zweiten Wand 12B der Trennkammer sogar weiter geöffnet ist als in den Beispielen der vorhergehenden Figuren. Der Winkel β kann sogar im Wesentlichen gleich 180° sein. Dies wird erreicht, während die Winkel γ171 und γ173 zwischen den mehreren Teilen des Beschleunigungskanals stumpfe Winkel bleiben, um zu viel Strömungsstörung und Ansammlung von Partikeln im Beschleunigungskanal zu verhindern. Die Winkel γ170, γ171 und γ173 werden am Wandabschnitt der äußeren Gewölbefläche im Beschleunigungskanal gemessen.
  • Beispielsweise betragen γ171 und γ173 zwischen 100° und 170°, geeigneterweise zwischen 120° und 170°. Es ist von Vorteil, wenn γ170 + γ171 + γ173 im Wesentlichen gleich 450° sind.
  • Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist es vorteilhaft, dass das erste Ende des Beschleunigungskanals eine vertikale Höhe hat, die kleiner ist als seine horizontale Länge (z. B. 0,3 bis 1,5 mal kleiner), wogegen das mit der Trennkammer verbundene zweite Ende dieses Kanals eine vertikale Höhe hat, die größer ist als seine horizontale Länge (z. B. 1,5 bis 4 mal größer). Es ist auch vorteilhaft, dass die Länge des Beschleunigungskanals entlang der Strömung des Gemisches von Gas und Partikeln in dem Kanal gemessen mindestens 0,6 mal die horizontale Länge der zweiten Wand der Trennkammer an deren Innenfläche gemessen beträgt. Geeigneterweise beträgt diese Länge des Beschleunigungskanals nicht mehr als 1,5 mal die Länge dieser zweiten Wand.

Claims (31)

  1. Zentrifugalabscheider (1, 1', 101, 101') zum Trennen von Partikeln von Gas, mit einer Trennkammer (10), die ein Oberteil (12, 112), das horizontal durch Wände abgegrenzt ist, und ein Unterteil (14, 114), das einen nach unten hin abnehmenden horizontalen Querschnitt aufweist, umfasst, wobei der Abscheider Einrichtungen aufweist, die in sich einen vertikalen Gaswirbel begrenzen, der einen Einlass (18) für zu entstaubendes Gas aufweist, der im Oberteil der Kammer ausgebildet ist, einen Auslass (22) für entstaubtes Gas, der in dem besagten Oberteil ausgebildet ist, sowie einen Auslass (15, 20) für abgeschiedene Partikel, der im Unterteil der Kammer ausgebildet ist, wobei die Wände des Oberteils wenigstens eine erste (12A, 112A), eine zweite (12B, 112B) und eine dritte (12C, 112C) im wesentlichen vertikale plane Wand umfassen, die direkt nebeneinander in Strömungsrichtung des Gaswirbels angeordnet sind und drei im wesentlichen vertikale plane Innenflächen des Oberteils definieren, wobei der Einlass (18) für zu entstaubendes Gas nahe einer ersten Ecke (C1) ausgebildet ist, die zwischen der ersten und der zweiten Wand definiert ist, wobei die Innenflächen der ersten und der zweiten Wand im wesentlichen senkrecht und die Innenflächen der zweiten und der dritten Wand im wesentlichen senkrecht verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beschleunigungskanal (16, 16', 116) zur Beschleunigung eines Gemisches aus Gas und Partikeln gegeben ist, das in dem Kanal von einem ersten Ende (15A) zu einem zweiten Ende (15B) zirkuliert, bevor es in die Trennkammer gelangt, wobei ein erster quer geführter Schnitt (S1) des Beschleunigungskanals an dessen erstem Ende eindeutig größer ist als ein zweiter quer geführter Schnitt (S2) des Beschleunigungskanals an dessen zweitem Ende ist, dass das zweite Ende (15B) des Beschleunigungskanals mit dem Einlass (18) für zu entstaubendes Gas an der ersten Ecke (C1) verbunden ist, wodurch ein stumpfer Winkel β mit der zweiten Wand gebildet wird, und dass das zweite Ende (15B) des Beschleunigungskanals nach unten (α, γ) in eine Richtung zur Trennkammer hin geneigt ist.
  2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende des Beschleunigungskanals mit der ersten Wand (12A, 112A) der Trennkammer an der ersten Ecke (C1) verbunden ist, wodurch ein Winkel (β) von wenigstens 120° mit der zweiten Wand gebildet wird.
  3. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (15B) des Beschleunigungskanals nach unten hin (α) in eine Strömungsrichtung (D1) des Gemisches aus Gas und Partikeln bei dem zweiten Ende geneigt ist.
  4. Abscheider nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende eine Abwärtsneigung (α) von 10° bis 40° gegenüber einer horizontalen Ebene in eine Strömungsrichtung (D1) des Gemisches aus Gas und Partikeln bei dem zweiten Ende aufweist.
  5. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem quer geführten Querschnitt, der im wesentlichen senkrecht ist zu einer Strömungsrichtung (D1) des Gemisches aus Gas und Partikeln am zweiten Ende (15B) des Beschleunigungskanals, das zweite Ende nach unten hin in die Richtung geneigt ist (γ), die zur zweiten Wand (12B) der Trennkammer führt.
  6. Abscheider nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem quer geführten Querschnitt das zweite Ende des Beschleunigungskanals eine Abwärtsneigung (γ) von 10° bis 40° gegenüber einer horizontalen Richtung aufweist.
  7. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungskanal Wandbereiche (16A, 16B, 16C, 16D) aufweist, die zumindest am zweiten Ende (15B) des Kanals einen unteren Wandbereich (16C) umfassen, der nach unten hin in eine Richtung geneigt ist, die zur Trennkammer führt.
  8. Abscheider nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandbereiche ferner einen Wandbereich der äußeren Gewölbefläche (16A) umfassen, der an einer Außenseite des Beschleunigungskanals angeordnet ist, und dass der untere Wandbereich (16C) nach unten hin in eine Richtung geneigt ist, die zum Wandbereich der äußeren Gewölbefläche führt.
  9. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste quer geführte Schnitt (S1) des Beschleunigungskanals an seinem ersten Ende 1,3 bis 2,2 mal größer ist als der zweite quer geführte Schnitt (S2) des Beschleunigungskanals an seinem zweiten Ende.
  10. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit Ablenkwänden (24; 25; 24B, 24C), die in einer zweiten Ecke (C2) angeordnet sind, die zwischen der ersten und der dritten Wand gebildet ist, um einen nicht-senkrechten Übergang zwischen den Innenflächen der zweiten und der dritten Wand zu bilden.
  11. Abscheider nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkwände ein Wandelement (24; 24B) umfassen, das eine im wesentlichen plane Innenfläche aufweist, die mit der zweiten Wand einen Winkel (αB, α'B) bildet, der im wesentlichen dem Winkel β gleich ist, der zwischen dem Einlasskanal und der besagten zweiten Wand gebildet ist.
  12. Abscheider nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkwände ein Wandelement (25) mit konkaver Innenfläche umfassen.
  13. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (12; 112) der Trennkammer (10) durch vier im wesentlichen verti kale plane Wände (12A, 12B, 12C, 12D; 112A, 112B, 112C, 112D) abgegrenzt ist, wobei deren Innenflächen einen horizontalen Querschnitt begrenzen, der von einem rechtwinkligen Querschnitt dadurch abweicht, dass die Ablenkwände (24; 25; 24B, 24C) in der zweiten Ecke (C2) angeordnet sind.
  14. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (14) der Trennkammer (10) die Form einer Pyramide mit nach unten konvergierenden Wänden (14A, 14B, 14C, 14D) aufweist.
  15. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (112) der Trennkammer eine vierte, im wesentlichen vertikale plane Wand (112D) aufweist, die zwischen der ersten und der dritten Wand (112A, 112B) angeordnet ist und das Unterteil (114) der Kammer vier Wände umfasst, von denen eine erste, eine dritte und eine vierte im wesentlichen vertikale plane Wand (114A, 114C, 114D) jeweils als nach unten gerichtete Verlängerung der ersten, dritten und vierten Wand (112A, 112C, 112D) des Oberteils (112) vertikal verlaufen, während die zweite Wand (114B) des Unterteils eine im wesentlichen plane Wand ist, die unter der zweiten im wesentlichen vertikalen planen Wand (112B) des Oberteils (122) verläuft und zur vierten im wesentlichen vertikalen planen Wand (114D) des Unterteils geneigt ist.
  16. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (12A, 12B, 12C, 12D; 112A, 112B, 112C, 112D; 14A, 14B, 14C, 14D; 114A, 114B, 114C, 114D) der Trennkammer Wärmeaustauschrohre (66, 68) aufweisen, durch die ein Wärmeübertragungsmittel strömen kann.
  17. Abscheider nach den Ansprüchen 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Seiten (114A, 114B, 114C, 114D) der das Unterteil (114) der Trennkammer bildenden Pyramide mit einer Wand (112A, 112B, 112C, 112D) des Oberteils (112) der Kammer verbunden ist, und dass Wärmeaustauschrohre, die im wesentlichen vertikal in einer Seite der Pyramide verlaufen, auch im wesent lichen vertikal in der Wand des Oberteils verlaufen, der mit der besagten Seite verbunden ist.
  18. Abscheider nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Abstand zwischen zwei benachbarten Rohren, die in einer Seite (114A, 114B, 114C, 114D) der Pyramide (114) und in der Wand (112A, 112B, 112C, 112D) des Oberteils (112), die mit dieser Seite verbunden ist, verlaufen, in der Seite und in der Wand im wesentlichen unverändert bleibt, und dass einige zusätzliche Wärmeaustauschrohre, die mit Fluid-Zuführeinrichtungen (F'), welche an den Kanten der Pyramide (114) verlaufen, verbunden sind, in den Seiten der Pyramide hinzugefügt werden, da die horizontale Länge dieser Seiten nach oben hin zunimmt.
  19. Abscheider nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeaustauschrohre, die im wesentlichen vertikal in einer Wand (112A, 112B, 112C, 112D) des Oberteils (112) der Trennkammer verlaufen, auch in der Wand (114A, 114B, 114C, 114D) des Unterteils der Kammer verlaufen, die unter der Wand des Oberteils verläuft und damit verbunden ist.
  20. Abscheider nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und die vierte Wand (114B, 114D) des Unterteils (114) der Trennkammer eine horizontale Länge aufweist, die über ihre Höhe im wesentlichen unverändert bleibt, wohingegen die erste und die dritte Wand (114A, 114C) des Unterteils eine horizontale Länge aufweisen, die nach oben hin zunimmt, dass der horizontale Abstand zwischen zwei benachbarten Rohren, die in einer Wand des Unterteils der Trennkammer und in der Wand des Oberteils, das mit dieser Seite verbunden ist, in den Wänden im wesentlichen unverändert bleibt, und dass einige zusätzliche Wärmeaustauschrohre, die mit Fluid-Zuführeinrichtungen, welche an den Kanten der ersten und dritten Wand verlaufen, verbunden sind, in den Seiten hinzugefügt werden, da die horizontale Länge dieser Wände nach oben hin zunimmt.
  21. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass für entstaubtes Gas eine Öffnung (22) umfasst, die in einem im wesentlichen horizontalen Decke (12E) des Oberteils (12; 112) der Trennkammer ausgebildet ist, wobei die Decke Wärmeaustauschrohre aufweist, durch die ein Fluid-Übertragungsmittel strömen kann und wobei die Öffnung durch gebogene Bereiche der Rohre gebildet ist.
  22. Reaktor mit zirkulierendem Wirbelbett, mit einer Reaktorkammer (26, 226), die horizontal durch Wände abgegrenzt ist, einem Zentrifugalabscheider (1, 1'; 101, 101'; 201, 201') und einer Rückführung (28, 228) zur Wärmerückgewinnung, wobei der Reaktor Einrichtungen zum Einführen eines Gaswirbels in die Reaktorkammer und zum Aufrechterhalten eines Partikel-Wirbelbetts in der Kammer umfasst, und ferner mit einem Abscheider (1, 1', 101, 101', 201, 201'), wie er in jedem der Ansprüche 1 bis 21 beansprucht worden ist, Einrichtungen (16) zum Leiten von zu entstaubendem Gas aus der Reaktorkammer (26, 226) in den Abscheider durch den Beschleunigungskanal (16, 16'), Einrichtungen (20) zum Abführen abgeschiedener Partikel vom Abscheider durch den Auslass (15) für abgeschiedene Partikel, sowie mit Einrichtungen zum Leiten von entstaubtem Gas (22, 32) vom Abscheider in die Rückführung (28, 228) über den Auslass für entstaubtes Gas (22).
  23. Reaktor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (12; 112) des Abscheiders (1, 1', 101, 101', 201, 201 eine vierte im wesentlichen vertikale plane Wand (12D; 12'D; 112D; 212B; 212'B) aufweist, die zwischen der ersten und der zweiten Wand angeordnet ist, und dass die vierte Wand eine gemeinsame Wand zwischen Abscheider und Rückführung (28; 228) ist.
  24. Reaktor nach Anspruch 22 oder 23, mit einer gemeinsamen Wand (26C, 226C) zwischen Rückführung (28; 228) und Reaktorkammer (26, 226), die eine Frontwand der Rückführung und eine Rückwand der Reaktorkammer ist, wobei die erste Wand (12A, 112A, 212A) des Oberteils (12, 112) des Abscheiders zu der gemeinsamen Wand zwischen Rückführung und Reaktorkammer parallel verläuft, während die Reaktorkammer eine Seitenwand (26B, 226B) aufweist, die parallel zur vierten Wand (12D, 112D, 212D) des Oberteils des Abscheiders verläuft.
  25. Reaktor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungskanal (16) von der Seitenwand der Reaktorkammer zur ersten Wand des Oberteils des Abscheiders verläuft.
  26. Reaktor nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wand (12A, 112A) des Oberteils (12, 112) des Abscheiders und die gemeinsame Wand (26C) zwischen Rückführung und Reaktorkammer ausgerichtet sind.
  27. Reaktor nach Anspruch 23 und jedem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (26B) der Reaktorkammer (26) und die gemeinsame Wand (12D, 112D) zwischen Abscheider (12, 112) und Rückführung (26) ausgerichtet sind.
  28. Reaktor nach jedem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Leiten von entstaubtem Gas vom Abscheider in die Rückführung eine Öffnung (22) aufweisen, die in einer Seitenwand (32C) der Rückführung ausgebildet ist, welche eine obere Verlängerung der gemeinsamen Wand zwischen Abscheider und Rückführung ist.
  29. Reaktor nach jedem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungskanal (16, 16') wenigstens ein erstes Teil (70) umfasst, das mit der Wand der Reaktorkammer verbunden ist, sowie ein zweites Teil (72), das mit der ersten Wand des Oberteils des Abscheiders verbunden ist, wobei das erste und das zweite Teil einen Winkel zwischen sich bilden.
  30. Reaktor nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungskanal ferner ein Zwischenstück aufweist, das zwischen dem ersten und dem zweiten Teil verläuft und zwischen ihnen Winkel bildet.
  31. Reaktor nach jedem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (26A, 26B, 26C, 26D; 226B, 226C) der Reaktorkammer (26, 226) und die Wände des Abscheiders (12, 112, 212) Wärmeaustauschrohre aufweisen, durch die ein Wärmeübertragungsmittel strömen kann und dass Rohre der Kammerwände so gebogen sind, dass sie in den Wänden eines ersten Bereichs des Beschleunigungskanals (16) verlaufen und dass Rohre der Wand des Abscheiders so gebogen sind, dass sie in den Wänden eines zweiten Bereichs des Kanals verlaufen.
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