DE68903187T2 - Wirbelschichtkessel. - Google Patents

Wirbelschichtkessel.

Info

Publication number
DE68903187T2
DE68903187T2 DE8989303151T DE68903187T DE68903187T2 DE 68903187 T2 DE68903187 T2 DE 68903187T2 DE 8989303151 T DE8989303151 T DE 8989303151T DE 68903187 T DE68903187 T DE 68903187T DE 68903187 T2 DE68903187 T2 DE 68903187T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluidized bed
support
tubes
heat exchanger
region
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
DE8989303151T
Other languages
English (en)
Other versions
DE68903187D1 (de
Inventor
Dennis K Mcdonald
Paul S Weitzel
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.)
Babcock and Wilcox Co
Original Assignee
Babcock and Wilcox Co
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 Babcock and Wilcox Co filed Critical Babcock and Wilcox Co
Publication of DE68903187D1 publication Critical patent/DE68903187D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE68903187T2 publication Critical patent/DE68903187T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836Heating and cooling the reactor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007Modifications 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
    • F22B31/0015Modifications 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
    • F22B31/003Modifications 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
    • F22B31/0038Modifications 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 with tubes in the bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00132Tubes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Wirbelschichtbehälter mit Wandungsmitteln, die einen Wirbelschichtbereich und einen Freiraumbereich über dem Wirbelschichtbereich bilden, wobei ein Stützaufbau an in der Wirbelschicht befindlichen Wärmetauscherrohren angebracht ist.
  • Verschiedene Systeme sind entwickelt worden, um Wärmetauscher in einem Wirbelschichtbehälter zu haltern, einschließlich Kopfträgerstützrohren, um den Wärmetauscher aufzuhängen, sowie mechanische Stützen, durch welche der Wärmetauscher über den Boden abgestützt ist. Die Verwendung von vertikalen Stützrohren zum Aufhängen von horizontal verlaufenden Wärmetauscherrohren ist bekannt, beispielsweise aus der Patentschrift US-A-2,893,698 von Nunninghoff und US-A-4,356,795 von Loiez et al. Die Verwendung von Rohrkolonnen, die vom Boden einer Wirbelschicht aufragen, um einen Wärmetauscher zu haltern, ist in der Patentschrift US-A-4,466,385 von Waryasz beschrieben.
  • Die Patentschrift US-A-4,444,154 von Weber beschreibt einen Wirbelschichtbehälter mit horizontalen Wärmetauscherrohren, die auf vertikalen, gekühlten Stützrohren gehaltert sind, die sich vom Boden des Behälters erstrecken und von diesem gestützt sind. Der einleitende Teil des Anspruches 1 basiert auf der Patentschrift US-A-4,444,154. Wärmetauscherrohre, welche durch ihre Verteilerköpfe gehaltert werden, sind in der Patentschrift US-A- 4,553,502 von Dreuihe et al und US-A-4,589,618 von Fournier beschrieben.
  • Die Patentschrift US-A-3,929,189 von Lecon zeigt die Verwendung von vertikalen Stangen zur Abstützung von Wärmetauscherrohren, und die Patentschrift US-A-4,100,889 von Chayes zeigt horizontal verlaufende Wärmetauscherrohre, die an vertikalen Stützrohren angeklemmt sind.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Wirbelschichtbehälter vorgesehen mit Wandungsmitteln, die einen Wirbelschichtbereich und einen Freiraumbereich über dem Wirbelschichtbereich bilden, wobei ein Stützaufbau an in der Wirbelschicht befindlichen Wärmetauscherrohren angebracht ist, wobei der Wirbelschichtbehälter dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wandmittel rohrförmige Mittel aufweisen, die nahe einer Übergangszone zwischen dem Wirbelschichtbereich und dem Freiraumbereich angeordnet sind, der Stützaufbau eine Vielzahl von Stützrohren hat, deren entgegengesetzte Enden sich jeweils durch die Wandungsmittel und über das rohrförmige Mittel erstrecken, um dadurch gestützt zu werden, jedes Stützrohr mindestens einen aufrechten Teil hat, welcher in dem Wirbelschichtbereich angeordnet ist, und daß Stützmittel mindestens ein Wärmetauscherrohr am aufrechten Teil befestigen.
  • Somit können die Stützrohre durch Fluid gekühlt sein und sich über Zwischenverteilerköpfe der durch Fluid gekühlten Ofenwände eines Wirbelschichtbehälters erstrecken und von diesen Verteilerköpfen gestützt werden. Im Falle von Wirbelschichtbehältern mit nicht durch Fließmittel gekühlten Ofenwänden können die Zwischenverteilerköpfe durch rohrförmige Stützteile ersetzt werden, wie z. B. Rohre.
  • Die durch Fluid gekühlten Stützrohre erstrecken sich in den Wirbelschichtbereich des Behälters unter den Freiraumbereich hinein, um einen Wärmetauscher zu haltern, der durch die Wärmetauscherrohre gebildet und in der Wirbelschicht angeordnet ist. Der Wärmetauscher kann aus horizontal ausgerichteten Rohren gebildet sein, und das Stützmittel kann Klammern oder andere bekannte Einrichtungen aufweisen, die eine Relativbewegung zwischen den Stützrohren und den Wärmetauscherrohren aufnehmen, die sich aus der Temperaturdifferenz der durch die Rohre hindurchströmenden Fluide ergibt.
  • Die Wärmetauscherrohre können somit über die Stützrohre durch die Zwischenwandverteilerköpfe gehaltert werden, die ihrerseits von den Ofenwänden und ihren Stützen gehaltert sind. Dieses Stützsystem erlaubt die Anordnung des Wärmetauschers in der Wirbelschicht, während die Stützrohre aus dem Gasstrom herausgenommen sind. Das Hinübergehen der Stützrohre über die Zwischenwandverteilerköpfe kann die Last auf die Ofenwände in einfacher und wirksamer Weise übertragen und kann verhindern, daß sich die vom Fluid gekühlten Stützrohre weiter in den Freiraumbereich hinein erstrecken, wodurch die Möglichkeit besteht, daß die Verbrennungsgastemperatur auf einem hohen Niveau gehalten wird. Die Verwendung von durch Fluid gekühlten Stützrohren wird auch den mechanischen Stützen vorgezogen, weil die Betriebsbedingungen der erstgenannten Rohre zuverlässiger vorhergesagt werden kann.
  • Vorzugsweise ist das aufrechte Teil jedes Stützrohres vom Wandmittel von oben zum Boden einwärts geneigt.
  • Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt genommene schematische Seitenansicht eines Stützaufbaues für in der Wirbelschicht befindliche Wärmetauscherrohre eines Wirbelschichtbehälters gemäß der Erfindung; und
  • Fig. 2 ist eine abgebrochene perspektivische Ansicht der durch Fluid gekühlten Stützrohre des Stützaufbaues, wie sie sich über einen Zwischenwandverteilerkopf des Ofens des Wirbelschichtbehälters erstrecken und von diesem Verteilerkopf gehaltert sind.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist ein Stützaufbau für horizontale Wärmetauscherrohre 10 eines Wirbelschichtbehälters vorgesehen, der senkrecht stehende Grenzwandungen hat, einschließlich Seitenwandungen 12, und einen Ofen 14 bildet. Die Seitenwände 12 werden durch nach oben verlaufende parallele Rohre 16 gebildet, die vorgesehen sind, um einen Fluidstromweg nach oben vorzusehen, wobei der Zwischenrohrabstand zwischen den Rohren 16 durch metallische Bänder 18 geschlossen ist, die an benachbarten Rohren angeschweißt sind, um einen gasdichten Aufbau zu schaffen. Die unteren Enden der Rohre sind mit Ofeneinlaßverteilerköpfen 20 verbunden.
  • Eine Schichtstützplatte 22 erstreckt sich über den Boden des Ofens 14. Feinteiliger Brennstoff, wie z. B. Kohle und feinteiliges Schwefel-Absorptionsmittel werden durch eine Zufuhrleitung 24 oben an der Schichtstützplatte 22 zugeführt. Verbrennungsluft wird einem Luftverteilerschacht 26 zugeführt, der unter der Schichtstützplatte 22 angeordnet ist, und zwar über eine Einlaßleitung 28. Die Verbrennungsluft strömt nach oben aus dem Luftverteilerschacht 26 durch eine Vielzahl von Luftöffnungen 30 in der Schichtstützplatte 22 mit einer ausreichenden Geschwindigkeit, um das feinteilige Material oben auf der Schichtstützplatte 22 zu wirbeln, um eine Wirbelschicht 32 direkt über der Schichtstützplatte 22 zu bilden. Der feinteilige Brennstoff reagiert mit der Verbrennungsluft in der Wirbelschicht 32 und dem Freiraumbereich 34 darüber, um heiße Gase zu bilden, welche durch den Ofen 14 und durch Dampferzeugungs- und Heizrohre streichen, die nicht gezeigt sind.
  • Um eine Ansammlung von feinteiligem Material in der Wirbelschicht 32 zu vermeiden, sobald neuer feinteiliger Brennstoff und feinteiliges Schwefel-Absorptionsmittel, das noch nicht reagiert hat, der Wirbelschicht 32 durch die Beschickungsleitung 24 zugeführt werden, ist es notwendig, fortlaufend oder periodisch ein Teil des Schichtmaterials abzuziehen, einschließlich etwaiger von der Verbrennung des feinteiligen Brennstoffes und sulphatierten Absorptionsmittelmaterials verbleibender Asche. Zu diesem Zweck geht feinteiliges Material aus der Wirbelschicht 32 durch Schwerkraft durch ein Schichtabzugsrohr 36 für den Durchgang durch ein geeignetes Ventilsystem zu einem Fördermittel, wie z. B. einer mechanischen Schraube oder einem pneumatischen System, die nicht dargestellt sind, für den Transport für die Wiedergewinnung oder Entsorgung.
  • Eine Vielzahl von Stützrohren 38 ist im Abstand quer zu den Ofenseitenwänden 12 angeordnet und geht über diese hinüber und erstreckt sich über Zwischenwandverteilerköpfe 40 und wird von diesen gehaltert. Die Stützrohre 38 sind mit Einlaß- und Auslaßverteilerköpfen 42 bzw. 44 verbunden und sind allgemein ein Teil des Fluidwärmekreislaufs des Wirbelschichtbehälters. Die Zwischenwandverteilerköpfe 40 sind nahe der oberen Fläche der Wirbelschicht 32 angeordnet, und deshalb erstreckt sich nur eine relativ kurze Länge jedes Stützrohres 38 in den Freiraumbereich 34 hinein. Dies verhindert ein unerwünschtes Kühlen der Gase, welche durch den Ofen 14 strömen.
  • Ein Wärmetauscher 46 ist in der Wirbelschicht 32 angeordnet. Der Wärmetauscher 46 weist die horizontal ausgerichteten Doppelkrümmerrohre 10 auf, die mit dem Einlaß- bzw. Auslaßverteilerkopf 48 bzw. 50 verbunden sind. Die Rohre 10 können durch nicht dargestellte Klemmeinrichtungen oder andere bekannte Vorrichtungen an den Stützrohren 38 befestigt sein, wobei diese Vorrichtungen die relative Bewegung zwischen den Stütz- bzw. Wärmetauscherrohren 38 bzw. 10 aufnehmen, die sich aus der Temperaturdifferenz der Fluide ergibt, welche durch diese Rohre strömen. Das Gewicht des Wärmetauschers 46 wird daher durch die Stützrohre 38 auf die Zwischenwandverteilerköpfe 40 übertragen, die ihrerseits von den Seitenwänden 12 gestützt sind.

Claims (2)

1. Wirbelschichtbehälter mit Wandungsmitteln (12) zur Bildung eines Wirbelschichtbereiches (32) und eines Freiraumbereiches (34) über dem Wirbelschichtbereich (32), mit einem an in der Wirbelschicht angeordneten Wärmetauscherrohren befestigten Stützaufbau, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandungsmittel (12) rohrförmige Mittel (40) aufweist, die nahe einer Übergangszone zwischen dem Wirbelschichtbereich (32) und dem Freiraumbereich (34) angeordnet sind, der Stützaufbau eine Vielzahl von Stützrohren (38) aufweist, deren gegenüberliegende Enden sich jeweils durch das Wandungsmittel (12) und über das rohrförmige Mittel (40) erstrecken, um dadurch gestützt zu werden, jedes Stützrohr (38) mindestens ein senkrechtes Teil hat, welches in dem Wirbelschichtbereich (32) angeordnet ist, und daß Stützmittel mindestens ein Wärmetauscherrohr (10) an dem senkrechten Teil befestigen.
2. Wirbelschichtbehälter nach Anspruch 1, wobei das senkrechte Teil des Stützaufbaues von dem Wandungsmittel (12) von oben zum Boden einwärts geneigt ist.
DE8989303151T 1988-04-05 1989-03-30 Wirbelschichtkessel. Expired - Fee Related DE68903187T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/177,740 US4770128A (en) 1988-04-05 1988-04-05 Heat exchanger support

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE68903187D1 DE68903187D1 (de) 1992-11-19
DE68903187T2 true DE68903187T2 (de) 1993-03-18

Family

ID=22649808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8989303151T Expired - Fee Related DE68903187T2 (de) 1988-04-05 1989-03-30 Wirbelschichtkessel.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4770128A (de)
EP (1) EP0336644B1 (de)
JP (1) JPH063282B2 (de)
CA (1) CA1270480A (de)
DE (1) DE68903187T2 (de)
ES (1) ES2035551T3 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5427655A (en) * 1990-11-29 1995-06-27 Stone & Webster Engineering Corp. High capacity rapid quench boiler
JP2767546B2 (ja) * 1994-04-11 1998-06-18 川崎重工業株式会社 流動層内伝熱管の補強方法及び装置
US5501181A (en) * 1994-09-08 1996-03-26 The Babcock & Wilcox Company Spiral furnace support tube strap
CN109323277A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 上海明华电力技术工程有限公司 用于炉排的回热型冷却系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3648666A (en) * 1970-10-08 1972-03-14 Foster Wheeler Corp Steam boilers
US4245588A (en) * 1979-01-16 1981-01-20 Foster Wheeler Energy Corporation Vapor generating system having a division wall penetrating a furnace boundary wall formed in part by angularly extending fluid flow tubes
CH652190A5 (de) * 1981-04-23 1985-10-31 Sulzer Ag Dampferzeuger mit wirbelschichtfeuerung.
US4607690A (en) * 1985-11-29 1986-08-26 Foster Wheeler Energy Corporation Tube and support system for a heat exchanger
US4753197A (en) * 1987-12-10 1988-06-28 The Babcock & Wilcox Company Tube support

Also Published As

Publication number Publication date
EP0336644A1 (de) 1989-10-11
DE68903187D1 (de) 1992-11-19
JPH063282B2 (ja) 1994-01-12
ES2035551T3 (es) 1993-04-16
JPH01312301A (ja) 1989-12-18
CA1270480A (en) 1990-06-19
EP0336644B1 (de) 1992-10-14
US4770128A (en) 1988-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3715712C1 (de) Waermetauscher insbesondere zum Kuehlen von Spaltgas
DE3323818C2 (de) Vertikaler Strahlungskessel
DE2008311C3 (de) Wärmetauscher
DE60110215T2 (de) Zirkulierendes wirbelschichtfeuerungssystem mit einem wärmeübertrager zwischen einem abscheider und einer brennkammer
EP0251005B1 (de) Gaskühler für Synthesegas
DD262420A1 (de) Reaktor fuer die ammoniaksynthese
EP0366606B1 (de) Heissgaskühlanlage zu einer Kohlevergasungsanlage
DE4324586C1 (de) Vorrichtung zum Abkühlen eines belagbildenden Gases
DE68903187T2 (de) Wirbelschichtkessel.
DE3208421C2 (de)
DE69102878T2 (de) Gaskühler zur wärmeübertragung durch strahlung.
EP0064092A1 (de) Dampferzeuger mit Wirbelschichtfeuerung
DE2551195A1 (de) Waermeaustauscher zum kuehlen von spaltgasen
EP0223912B1 (de) Vorrichtung zum Kühlen von heissen, staubbeladenen Gasen
DE69110640T2 (de) Kessel mit gestütztem Wärmeübergangsbündel.
DE3429366C2 (de) Spaltgaskühler
DE2836345A1 (de) Anlage zur russherstellung
DE69102879T2 (de) Gaskühler zur wärmeübertragung durch konvektion.
DE69808686T2 (de) Raumsparender Wärmetauscher
EP0197378A1 (de) Durchlaufdampferzeuger
EP0085131B1 (de) Warmeübertrager zum Kühlen von mit festen Teilchen verunreinigten Gasen
DE2341868C2 (de) Halterung für ein Überhitzerrohrbündel
DE4307462C2 (de) Einrichtung für die Vergasung feinkörniger bis staubförmiger Brennstoffe und Verfahren zu deren Betrieb
DE2132454A1 (de) Durchlauf-grosskessel
DE7639554U1 (de) Waermetauscher, insbesondere mit beheizung durch staubhaltige gase

Legal Events

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