DK165799B - Trykaflastningsanordning til et kraftanlaeg med et braendkammer, der er indesluttet i et trykkar - Google Patents

Description

i

DK 165799B

Opfindelsen angår en trykaflastningsanordning til et PFBC-kraftanlæg med et brændkammer, der er indesluttet i et trykkar. Formålet med opfindelsen er at begrænse trykdifferensen mellem brændkammeret og det dette omgivende rum i trykkarret samt at initiere en trykaflastning af 5 trykkarret ud til atmosfæren. Brændkammeret indeholder et fluidi serende leje med rør til dampproduktion og kan f.eks. få en trykstigning på grund af rørbrud.

Teknikkens standpunkt.

10

Et rørbrud med udstrømning af vand i et brændkammer med forbrænding i et fluidi seret leje indebærer helt andre og vanskelige problemer end rørbrud i en sædvanlig dampkedel, hvor udstrømmende damp evakueres med røggasserne til skorstenen. Et fluidiseret leje indeholder en stor 15 varmemængde, og et rørbrud med udstrømning af vand i lejet indebærer en heftig dampdannelse. En til brændkammeret sluttet gasturbine begrænser udstrømningen af gas fra brændkammeret, således at en trykstigning kan opstå og give en utilladelig trykdifferens mellem brændkammeret og det dette omgivende rum. Set ud fra et sikkerhedssynspunkt er det magt-20 påliggende at begrænse et tryk, der fremkommer i brændkammeret ved rørbrud ved hjælp af en trykaflastningsanordning. På grund af, at brændkammeret er indesluttet i et trykkar, og at trykdifferensen mellem brændkammeret og trykkarret varierer med belastningen, opstår der specielle problemer, hvortil der må tages hensyn ved udformningen af 25 aflastningssystemet.

Opfindelsen.

Ifølge opfindelsen er brændkammeret sluttet til en ledning med udblæs-30 ningsventiler, hvorigennem gas i brændkammeret kan udblæses til atmosfæren. I denne ledning findes der en sprængplade, der er tilpasset til at briste ved en bestemt trykdifferens mellem brændkammeret og det omgivende rum i trykkarret. For at der skal kunne opnås et veldefineret brudtryk, findes der isolerende materiale mellem brændkammeret og 35 sprængpladen, således at denne sidste kan holdes ved en veldefineret temperatur, og således at der kan opnås bristning ved en forudbestemt trykdifferens. Af hensyn til risiko for beskadigelser af ventiler eller til bagesti 1 ling af disse anvendes der et parti kel formet, let, blødt, størrelsesbestemt, varmeisolerende materiale. Risikoen for, at et

DK 165799B

2 sådant materiale skal medføre problemer ved pladesprængning, er lille.

Ved et sprængpladebrud skal udblæsningsventilen eller -ventilerne i tilslutning til den nævnte ledning åbnes hurtigt. I tilslutning til sprængpladen eller i ledningen nedstrøms i forhold til sprængpladen 5 findes der en anordning, som indikerer sprængpladebrud, og som over en signalbehandlings- og manøvreudrustning tilvejebringer åbning af udblæsningsventilen. Det, der yderligere kendetegner opfindelsen, fremgår af de vedføjede patentkrav.

10 Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser et PFBC:kraftanlæg med en trykaflastningsanordning, og 15 fig. 2 og 3 viser enkeltheder af trykaflastningsanordningen.

På tegningen betegner 10 et trykkar, 12 et brændkammer og 14 et renseanlæg til udskillelse af støv fra forbrændingsgasserne, og som er anbragt inde i trykkarret. Renseanlægget 14 er symboliseret ved en 20 cyklon. Brændkammeret 12 har en luftfordelende bund 18 med mundstykker 16, hvorigennem forbrændingsrummet 20 tilføres komprimeret forbrændingsluft fra rummet 22 mellem trykkarret 10 og brændkammeret 12. Denne luft fluidiserer et leje 24 af parti kel formet materiale, som for en dels vedkommende består af en svovl absorbent, og som forbrænder et 25 brændsel, der tilføres lejet 24 gennem en ledning 26. I brændkammeret 12 findes der rør 28, der køler lejet og producerer damp til en ikke vist dampturbine. Forbrændingsgasserne samles i et fribord ovenover lejet 24 i forbrændingsrummet 20,'renses i renseanlægget 14 og tilføres en gasturbine 32 gennem en ledning 34. Turbinen driver en kom-30 pressor 36 og en generator 38, der føder et ikke vist el-net.. Den af kompressoren 36 komprimerede luft tilføres rummet 22 gennem en ledning 40.

Uden for trykkarret findes der tre ventilgrupper 42, der hver har to i 35 serie koblede ventiler 42a og 42b til udblæsning af luft fra rummet 22 ved visse former for driftsforstyrrelser. Nedstrøms i forhold til ventil grupperne 42 findes der en lyddæmper 44.

DK 165799B

3

Ventilgrupperne 42 er gennem en ledning 46 sluttet til en skakt 48 nedstrøms i forhold til en tryksænkende støvudbringer 50, der er udformet som en køler, og som modtager køleluft fra rummet 22. Ventil -grupperne 42 er også sluttet til brændkammeret 12's fribord 30 gennem 5 en ledning 54, hvori der findes en sprængplade 56. Sprængpladen beskyttes mod heden i brændkammeret 12 af parti kel formet varmeisolerende materiale 58, der bæres af en perforeret membran eller af et net 60.

Det varmeisolerende materiale består af et granuleret materiale med handelsnavnet VERMIKULIT® eller et dertil svarende materiale. Spræng-10 pladen og den perforerede membran skal ikke danne fragmenter ved brist-ning. I tilslutning til sprængpladen findes der en giver 62, der indikerer bristning. Denne giver 62 og ventilerne 42a's og 42b's manøvreorganer 66a og 66b er sluttet til en signal- og manøvreudrustning 64 ved hjælp af ledninger, henholdsvis 66 og 68, 70. Ved sprængpladens 15 bristning bevirker manøvreudrustningen 64, at ventilerne 42a og 42b åbnes. Fig. 2 og 3 viser alternative udførelsesformer for trykaflastningsanordningen og dennes tilslutning til brændkammerets øverste væg 72. Denne består af et gaskølet panel 74 og en indvendig isolering af isoleringsmaterialet 76 og beskyttelsesplader 78.

20 I udførelsesformen ifølge fig. 2 er ledningen 54 ved hjælp af en bøsning 80 med større diameter end ledningen 54 gastæt forbundet med væggen 74. Bøsningen 80, ledningen 54 og sprængpladen 56 er forbundet ved hjælp af flanger 82 og 84 og boltforbindelser 86. En beskyttelsesplade 25 78 er forsynet med en åbning 90. En bøsning 92 rager ind i skallen 80 og er forbundet med pladen 78 ved hjælp af flanger 88 og 94 og boltforbindelser 96. Den perforerede membran 60 dækker åbningen 90 og fastholdes mellem flangerne 88 og 94. Rummet i bøsningen 92 mellem membranen 60 og sprængpladen 56 og det ringformede rum mellem skallen 30 80 og bøsningen 92 er fyldt med det varmeisolerende part i kel formede materiale 58. Også rummet 81 mellem skallen 80 og bøsningen 92 indeholder parti kel formet varmeisolerende materiale 58. Ved en temperatur på 850-900eC i fribordet 30 kan sprængpladens temperatur holdes ved 300-350eC.

35 I udførelsesformen ifølge fig. 3 er en bøsning 100 ved hjælp af flanger 102 og 104 indsat mellem ledningen 54 og en bøsning 106, der er sluttet til en beskyttelsesplade 78. Bøsningen 106 er på gastæt måde sluttet til en bælg 108 og det kølede panel 74. Bøsningen 100, bøsningen 106

DK 165799 B

4 og den perforerede membran 60 er forenet ved hjælp af flangen 104 og en flange 110 og boltforbindelser 112. Røret 54, bøsningen 10 og sprængpladen 56 er forenet ved hjælp af flangen 102 og en flange 114 og boltforbindelser 116.

5 10 15 20 25 30 35

Claims (6)

1. Trykaflastningsanordning til et PFBC-kraftanlæg med et brændkammer (12), der er indesluttet i et trykkar (10) for begrænsning af tryk- 5 differensen mellem brændkammeret (12) og det dette omgivende rum (22) i· trykkarret 10, kendetegnet ved : at brændkammeret (12) gennem en ledning (54) står i forbindelse med mindst én udblæsningsventil (42) for udblæsning af gas fra brændkamme-10 ret (12) til atmosfæren; at der i den nævnte ledning (54) findes en perforeret membran eller et net (60) og nedstrøms i forhold til membranen eller nettet en spræng-plade (56); 15 at et af membranen eller nettet (60) og sprængpladen dannet rum helt eller delvis er fyldt med et parti kel formet, let, blødt, størrelsesbestemt, varmeisolerende materiale (58), og at den har en giver (62), der indikerer sprængpladens (56) bristning 20 og tilvejebringer et manøvresignal, der åbner udblæsningsventilen (42).

2. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at åbningerne i den perforerede membran eller i nettet (60) er mindre end 2 mm, fortrinsvis mindre end 0,1 mm. 25

3. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der mellem den nævnte ledning (54) og udblæsningsventilen (42) findes en åben forbindelse til rummet (22) mellem trykkarret (10) og brændkammeret (12). 30

4. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at udblæsningsledningen (54) ved sin munding i brændkammeret (12) er sluttet til en indre isolering (76, 78) i brændkammeret (12) samt på gastæt måde er sluttet til brændkammerets (12) gastætte væg (74) ved hjælp af en bælg 35 (108).

5. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved : at udblæsningsledningen (54) med en udvidet del (80) er sluttet direkte

6 DK 165799 B til brændkammerets gastætte væg (74); at en til en indre isolering (76, 78) i brændkammeret (12) sluttet bøsning (92) rager ind i udblæsningsledningens (54) udvidede del (80), 5 og at et af bøsningen (92) og udblæsningsledningens (54) udvidede del dannet ringformet rum (81) er helt eller delvist fyldt med et varmeisolerende materiale (58). 10 15 20 25 30 35