DK169263B1 - Fluidbed køler, fluidbed forbrændingsreaktor og fremgangsmåde til drift af sådan reaktor - Google Patents

Description

DK 169263 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår en fluidbed køler for partikel-materiale. Opfindelsen angår videre en fluidbed forbrændingsreaktorer samt en fremgangsmåde til drift af en fluidbed forbrændingsreaktor.

Fluidbed systemer anvendes i forbindelse med en række processer, 5 hvor der tilstræbes god kontakt mellem fast parti kel formet materiale og gas. Eksempler herpå er varmeveksling, heterogent katalyserede reaktioner og direkte reaktioner mellem faste stoffer og gasser. Fluidbed princippet kan kort forklares ved, at de faste partikler påvirkes af en neden fra tilført fluidiseringsgas, idet det under visse forudsætninger er 10 muligt derved at løfte partiklerne i en partikelmasse og holde dem svævende, uden at gassens strømningshastighed behøver stige til et sådant niveau, at enkeltpartikler bortset fra de allermindste frit svæver og rives med i gasstrømmen. Under sådanne betingelser vil de enkelte partikler være frit bevægelige, men partikelmassen vil udvise en øverste 15 overflade, dvs. den opfører sig som en væske, hvoraf navnet fluidbed.

Det forstås, at der herved opnås en overordentlig stor kontaktflade mellem de faste stofpartikler og den tilførte gas.

Inden for de senere år har fluidbed systemer vundet særlig interesse i forbindelse med faststof-fyrede forbrændingsanlæg. Det er her af 20 interesse, at der med fluidbed systemer kan udnyttes forskelligartede brændsler, og at der kan opnås en overordentlig god transport af varme fra forbrændingen. Parti kelmassen kan i sådanne systemer omfatte inerte partikler såsom sand, hvori der tilsættes en forholdsvis ringe andel brændsel. De inerte partikler opvarmes ved forbrændingen og cirkulerer i 25 fluidbedden, hvor de bringes i kontakt med passende køleflader og afgiver deres varme der. Den i andre forbrændingssystemer traditionelle var-meovergang ved stråling eller konvektion fra luft til faste køleflader bliver således til en vis grad erstattet af varmetransport gennem transport af partikler, hvorved der dels opnås meget store kontaktarealer og 30 dels opnås varmeoverføring ved direkte kontakt mellem faste stoffer, hvilket udmærker sig ved bedre varmeovergangstal (defineret som watt ud-vekslet pr. m overfladeareal og pr. grads temperaturforskel), end det er muligt ved kontakten luft-fast overflade.

Med fluidbed forbrændingsanlæg kan opnås en særdeles god styring 35 af forbrændingsparametre, og det er muligt at rense røggassen for bestemte uønskede stoffer, idet passende reagenser meget simpelt kan blandes i bed-materialet, således at der kan opnås en i flere henseender me- DK 169263 B1 2 re miljøvenlig forbrænding, end det er muligt ved traditionelle forbrændingsanlæg. Imod disse fordele står dog også visse ulemper ved fluidbed reaktorer, såsom at de er væsentligt mere komplicerede end andre forbrændingsanlæg, idet de for eksempel kræver kontrolleret til føring af 5 fluidiseringsgas, og at de kræver meget lange opstartstider, for eksempel i størrelsesordenen tre til ti timer, på grund af den betydelige mængde fast materiale, som skal opvarmes. Endvidere er det meget vanskeligt at få dem til at arbejde helt tilfredsstillende ved del belastning, og lastregulering kan kun udføres ret langsomt.

10 Fluidbed forbrændingssystemer har traditionelt været klassificeret efter middelhastigheden af fluidiseringsgas op gennem fluidbedden, idet der forekommer diverse varianter inden for et interval, der generelt kan beskrives ved to yderpunkter kaldet henholdsvis langsomme beds og hurtige beds.

15 Langsomme beds er karakteriseret ved en fluidi seringshastighed ty pisk i området en til tre meter pr. sekund, hvilken hastighed er nedadtil begrænset af forbrændingens mindstekrav til ilttilførsel eller af grænsen for den mindste gashastighed, hvorved partiklerne kan fluidise- res. Densiteten af parti kel massen vil være forholdsvis stor, og derfor 20 må bedden have forholdsvis ringe dybde, for at det til fluidiseri ngen nødvendige gastryk ikke skal blive for stort. Derved bliver brændselspartiklernes og gassens opholdstid i bedden imidlertid for kort til at opnå en fuldstændig forbrænding, og langsomme beds udviser derfor en ikke helt tilfredsstillende forbrændingsvirkningsgrad samt ringe mulighed 25 for rensning af røggassen.

Hurtige beds er karakteriseret ved en fluidiseringshastighed fra ca. seks til ca. tolv meter pr. sekund, hvorved en væsentlig del af bedpartiklerne rives med af fluidiseringsgassen og må recirkuleres til bedden. De kaldes derfor også cirkulerende beds, og udviser ikke nogen sær-30 lig tydelig overflade. De kan give meget bedre forbrænding og røgrensning end langsomme beds, men på bekostning af at der kræves store anlæg til at udskille bedpartikler fra røggassen og recirkulere bedpartiklerne. En anden ulempe ved hurtige beds er, at varmeovergangstallene mellem bedpartikler og køleflader er lavere ved disse hastigheder end ved de 35 hastigheder, som anvendes i langsomme bed.

I praksis er der gjort flere forsøg på at finde konstruktioner, hvormed der kan opnås de kombinerede fordele ved langsomme og hurtige 3 DK 169263 B1 beds.

US patentskrift nr. 4 111 158 viser således en fluidbed reaktor med en hurtig bed, hvori forbrændingen foregår, cyklonindretninger til at udskille bedpartikler for røggassen samt en fluidbed køler, hvor de 5 fraskilte partikler føres igennem en yderligere fluidbed af den langsomme type, hvor de afgiver deres varme til køleflader. Det beskrevne anlæg er meget kompliceret og udstrakt, hvilket må anses for yderst uhensigtsmæssigt i betragtning af, at kanaler og transportanlæg skal udføres, så de kan tåle temperaturer af størrelsesordenen 800°C.

10 Dansk patentansøgning nr. 2425/86 (svarende til US patentskrift nr. 4 788 919) viser en mere kompakt løsning omfattende en centralt arrangeret forbrændingsbed, der kan have gastil føringer i bunden og eventuelt såkaldte sekundære gastiIføringer beliggende derover, og hvorfra partikler rives op og føres op i et topkammer, samt en sekundær fluidbed 15 arrangeret i ringform omkring den centrale fluidbed og på et niveau højere end den centrale fluidbed, således at de op til topkammeret transporterede partikler kan falde ned i den sekundære fluidbed. I den sekundære ringformede fluidbed, som er af den langsomme type, kan partiklerne afgive varme til køleflader, og de kan derpå under indvirkning af tyng-20 dekraften strømme tilbage til den centrale primære fluidbed.

Der kendes fra US patentskrift nr. 4 594 967 en fluidbed forbrændingsreaktor med en primær bed, et topkammer og en partikel køler arrangeret således, at partikler, der blæses op fra den primære bed, kan komme op i topkammeret og kan falde ned i parti kel køleren, hvor de passerer 25 rørsløjfer og afkøles. Fra køleren passerer de gennem en ventil indretning ned i et magasin, og fra bunden af dette magasin er der en ventil-indretning, hvorfra de kan passere tilbage til den primære fluidbed.

Denne konstruktion kan anses for forholdsvis kompakt, men viser ingen mulighed for at variere på forholdene mellem de forskellige køleflader 30 bortset fra den mulighed, at parti kel køleren delvis kan tømmes for partikelmateriale, idet dette kan føres ned i magasinet, hvorved dele af rørene i parti kel køleren ikke vil være dækket af parti kelmateriale. Det må imidlertid anses for meget uhensigtsmæssigt at blotlægge rørene i parti kel køleren delvist, idet partikelmassen tjener til at beskytte rø-35 rene mod korrosion fra røggasserne, og idet der netop vil være stor fare for udvendigt slid på rørene i området lige over overfladen af fluidbed-den i partikelkøleren, hvor mange partikler bliver slynget op, så de DK 169263 B1 4 rammer dele af rørene med en vis hastighed. Endvidere fremgår der intet om, hvorledes ventilerne for parti kel strømningen kunne indrettes, idet det blot nævnes, at de aktiveres selektivt. Der vises således ikke mulighed for kontinuert regulering eller mulighed for at kunne opnå en 5 jævn styret strømning af partikler ned igennem parti kel køleren og tilbage til reaktoren.

Publiceret britisk patentansøgning nr. 2.148.734 beskriver en flu-idi seret varmeveksler bed til varm aske og indrettet til brug i et hurtigt fluidbed forbrændingsreaktoranlæg, der omfatter et fluidbed for-10 brændingskammer, fra hvilket afgangsgassen sammen med varm aske føres med i gasstrømmen og føres opefter til en cyklonseparator, fra hvilken den varme aske føres ned til varmevekslerbedden, fra hvilken den varme aske kan føres tilbage til forbrændingskammeret. Varmevekslerbedden er delt af en skillevæg i en første og en anden del, der er udformet med 15 respektive varmevekslerorganer, henholdsvis et første og et andet varmevekslerorgan, idet hver del har en tilhørende afgivelsesåbning i en sidevæg, som er forbundet til en tilbageføringskanal med organer til styring af askestrømmen, som føres tilbage til forbrændingskammeret. Den varme aske fra cyklonudløbet føres ind i den første del af varmeveksler-20 bedden, fra hvilken den varme aske kan føres tilbage til forbrændingskammeret via en direkte kanal, eller den kan i stedet føres sideværts ind i den anden del af varmevekslerbedden for tilbageføring til forbrændingskammeret gennem en anden tilbageføringeskanal, der strækker sig fra den anden del og ind i forbrændingskammeret.

25 Eftersom al asketransport i og bort fra varmevekslerbedden kun kan være horisontal, kræves der en kontinuerlig tilførsel af fluidiseringsluft til varmevekslerbedden til drift af systemet eller anlægget. Varme-effekten, som udtages fra den anden del af varmevekslerbedden, kan reduceres eller praktisk taget afbrydes ved blokering af askeudløbet fra den 30 anden del, hvorved strømmen af varm aske vil blive ført forbi denne del i en by-pass. Under sådanne betingelser, ved hvilke der ikke udtages effekt fra den anden del, kan tilførslen af fluidiseringsluft til denne del være helt afbrudt for at tillade, at denne del af bedden kan hvile.

Den første del af varmevekslerbedden skal overføre den samlede aske-35 strømning, som cirkulerer i systemet under alle driftstilstande. En fuldstændig varmeoverførsel i den første del er uundgåelig, eftersom denne del skal holdes kontinuerligt fluidiseret for ikke at blokere cir- 5 DK 169263 B1 kulationen af varm aske. Det kendte anlæg eller system tillader en vis fleksibilitet i driften af den anden del af varmevekslerfluidbedden, men ingen fleksibilitet i driften af den første del. Komponenterne i det kendte anlæg eller system, d.v.s. forbrændingskammeret, cyklonen og var-5 mevekslerbedden, er placeret indbyrdes adskilt fra hinanden, hvilket medfører, at den varme aske skal cirkuleres gennem udstrakte transportkanaler. Eftersom alle komponenter og kanaler skal være konstrueret til at føre gas og partikler ved temperaturer af størrelsesordenen 1.000°C, vil kanalernes udstrækning have en væsentlig negativ virkning på anlægs-10 udgifterne for og driftseffektiviteten for anlægget eller systemet.

Indretningen af en separat fluidbed partikel køler repræsenterer en betydelig forbedring i fluidbed systemer til forbrændingsanlæg, men der tilbagestår imidlertid stadig væsentlige problemer, til hvilke der ikke er anvist tilfredsstillende løsninger. Kølesystemerne, som er beskrevet 15 generelt i de nævnte skrifter, vil til for eksempel kraftværksformål normalt omfatte en forvarmer for vand, også kaldet en economizer, en fordamper, hvori vand overgår til dampform, samt en overheder, hvor dampen ophedes til højere temperatur. Disse kølesystemer adskiller sig ved deres temperatur og må derfor placeres efter hvor, der kan udtages til -20 strækkelig varme ved den ønskede temperatur. Et andet hensyn er, at kølesystemerne er nødvendige til at beskytte konstruktionselementerne mod for høje temperaturer. I praksis må der derfor indrettes kølesystemer fordelt ud over størsteparten af vægfladerne i et fluidbed forbrændingsanlæg. Forvarmeren, som er den koldeste, anbringes normalt i røg-25 gaskanalen efter andre kølesystemer. Overhederen, som er varmest, for eksempel 500-530°C, anbringes med størsteparten i fluidbedden, hvor den gode varmeovergang mellem partikler og køleflader giver mulighed for opvarmning til høje temperaturer, og med en mindre part i røggaskanalen. Udtrykkene størstepart og mindre part henviser her ikke til geometriske 30 størrelser, men til parter med større hhv. mindre varmeoptag. I fluidbed parti kel køleren kan overhederen også beskyttes i nogen grad mod korrosion og erosion, hvilket ellers er en betydelig faktor ved de høje temperaturer.

Fordamperrør indrettes hensigtsmæssigt til køling af væggene, og 35 da der typisk er behov for større fordamperflader, end der kan indbygges i væggene, arrangeres der yderligere sektioner af fordamperrør i fluid-bedkøleren eller i røggaskanalen før forvarmeren, eller der kan være DK 169263 B1 6 fordamperrørsektioner alle de nævnte steder. Størrelsesforholdet mellem de forskellige køleflader er fast, når anlægget er bygget, så det må naturligvis vælges på konstruktionstidspunktet.

Det optimale forhold imellem hedefladernes arealer afhænger imid-5 lertid af det anvendte brændsel, idet for eksempel brændsler, som giver anledning til et relativt stort indhold af vanddamp i røggassen, vil kræve en relativt mindre fordamperflade end det ønskes ved forbrænding af kul. Spørgsmålet er aktuelt såvel ved forbrænding af brændsler, som direkte indeholder vand eller fugt, såsom kulstøv opslemmet i vand, som 10 ved brændsler, som på grund af indhold af brint frembringer vand ved forbrændingen, såsom det er tilfældet med halm og træ. Hvis et anlæg i-midlertid er dimensioneret optimalt til forbrænding af kul, og der ønskes forbrændt halm, må vandgennemstrømningen gennem kølefladerne nedsættes, men derved vil temperaturen i fordampersektionerne kunne blive 15 for høj. Det samme problem kan opstå ved dellast. Ved nedregulering af effekten nedsættes nemlig lufthastigheden, mens temperaturen i reaktoren holdes næsten uændret. Varmen, der stråles ind mod reaktorvæggene, og som i sidste ende optages af fordamperrørene i vægfladerne, bliver derfor ikke nedsat særlig meget, og derfor kan der være risiko for, at tem-20 peraturen i fordamperrørene stiger pga. den reducerede vandgennemstrømning. På den modsatte side kan det afhængigt af de konkrete driftsforhold ved del belastning også ske, at temperaturen i overhederrørene bliver for høj, navnlig hvis kølefladerne findes delvist i røggaskanalen og delvist i fluidbedkøleren. Ved dellast nedreguleres fluidise-25 ringsgasstrømmen, men herved falder varmeafgivelsen fra røggasserne meget mere end varmeafgivelsen i fluidbedden. Overhederfladerne er som nævnt ofte anbragt med størsteparten i fluidbedden, og hvis betydelige sektioner af fordamperfladerne er anbragt i røggasstrømmen, kan overhedertemperaturen blive for høj, idet vandgennemstrømningen vil være redu-30 ceret. Det skal her anføres, at temperaturen i fluidbedden og dermed i forbrændingskammeret skal holdes inden for et meget snævert interval for tilfredsstillende drift af fluidbedden, såvel ved fuldlast som ved dellast. Den i dag praktisk anvendte løsning er tilspædning af koldt vand mellem sektioner af fordamperrør og inden overhederen for at holde røre-35 nes temperatur inden for sikre grænser, hvilket naturligvis ikke er den mest økonomiske udnyttelse af anlægget.

En yderligere grund til for ringe økonomi ved kendte anlæg under 7 DK 169263 B1 del belastning er, at partikelmængden i reaktoren heller ikke er optimal. Ved delbelastning vil fluidiseringshastigheden som nævnt være nedsat og dermed bliver densiteten i bedden større. For at holde et givet niveau af bedden må partikelmængden da også ændres.

5 Opfindelsen har til formål at eliminere de nævnte ulemper ved de kendte fluidbed reaktorer.

Et yderligere formål ved opfindelsen er at tilvejebringe en fluidbed forbrændingsreaktor, hvormed der kan opnås bedre energieffektivitet, end der kan opnås ved tilsvarende kendte reaktorer.

10 Et yderligere formål ved opfindelsen er at anvise en fluidbed for brændingsreaktor, der kan arbejde effektivt over et bredere interval af belastningsgrader, end det er muligt ved tilsvarende kendte reaktorer.

I overensstemmelse med opfindelsen opnås disse formål ved hjælp af en fluidbed køler for partikelmateriale udformet som et opad åbent kar 15 med i hovedsagen lukkede bund- og sidevægge og med varmevekslingsorganer med en inderside og en yderside såsom rør, der gennemstrømmes ved indersiden af et varmeoverføringsmedium, medens parti kelmateri al et strømmer omkring varmevekslingsorganernes ydersider, med tilledninger i bunden for tilførsel af fluidiseringsgas til fluidisering af partikelmateria-20 let, og med mindst én åbning i bundvæggen til afstrømning af partikel -materiale, hvilke varmevekslingsorganer er opdelt i mindst to sektioner, idet tilledninger for fluidiseringsgas er opdelt i sektioner svarende til sektionsopdelingen af varmevekslingsorganerne, og idet hver tilledningssektion er udstyret med respektive styringsmidler til uafhængig 25 styring af tilførslen af fluidiseringsgas til den pågældende sektion.

De samme formål kan opnås med en fluidbed forbrændingsreaktor omfattende et i det væsentlige vertikalt reaktorkammer, hvori der er indrettet en første tilledning i reaktorkammerets nedre del for indfødning af væske og/eller fast partikelmateriale og en anden tilledning i niveau 30 under den første tilledning for indføring af fluidiseringsgas, så at partikelmateriale indført i reaktoren kan fluidiseres til opretholdelse af en primær fluidbed, og en afgangsledning i reaktorkammerets øvre del for udtagning af afgangsgas og partikelmateriale fra reaktoren, samt en fluid-bed køler for partikelmateriale udformet som et opad åbent kar med 35 i hovedsagen lukkede bund- og sidevægge arrangeret, så at den kan opsamle parti kel materi ale fra reaktorkammerets øvre del, hvilken køler indeholder varmevekslingsorganer med en inderside og en yderside såsom rør, DK 169263 B1 8 der gennemstrømmes ved indersiden af et varmebærende medium, idet partikelmaterialet strømmer omkring varmevekslingsorganernes ydersider, hvilken køler har mindst én åbning i bundvæggen og forbundet med en føring til regulerbar tilbageføring af parti kel materi ale herfra til den 5 primære fluidbed, hvilken køler har tilledninger i bunden for til føring af fluidiseringsgas til fluidisering af partikelmateriale, idet varmevekslingsorganerne er opdelt i mindst to sektioner, og idet tilledningerne for fluidiseringsgas er opdelt i sektionver svarende til varmevekslingsorganernes sektioner, idet hver tilledningssektion er ud-10 styret med respektive styringsmidler til uafhængig styring af tilførslen af fluidiseringsgas til den pågældende sektion.

Sektionsopdelingen er principielt defineret af de områder eller regioner af parti kel kølekarret, hvor fluidi seringsluften tilføres. De forskellige sektioner i fluidbed køleren behøver ikke have egentlige fy-15 siske skillevægge. Hvis sektionerne ikke har egentlige fysiske skillevægge, vil der naturligvis kunne være uskarpe grænseområder, som ikke klart kan henføres til en af sektionerne. Den eventuelle forekomst af sådanne grænseområder ændrer dog ikke på princippet i, at der findes forskellige sektioner, som kan drives på individuelt styrbar måde.

20 Opfindelsen udnytter den erkendelse, at varmeoverføringen meget hensigtsmæssigt kan reguleres gennem regulering af fluidiseringsgasha-stigheden. Varmeovergangstallet for kontakten mellem fluidiseringspar-tiklerne og kølefladerne er nemlig afhængigt af fluidiseringsgashastig-heden på den måde, at det vokser fra en vis startværdi ved hastighed nul 25 og stejlt op til et maksimum ved en fluidiseringshastighed, der undertiden betegnes den optimale fluidiseringshastighed, hvorefter det ved stigende hastigheder falder langsomt.

Kølerørene opdeles ifølge opfindelsen i sektioner svarende til sektioneringen af fluidiseringsgastilførslen. Det anses for hensigtsmæs-30 sigt, at hver af rørsektionerne drives med ensartet påvirkning henover røret, således at der ikke på et rør forekommer overgange mellem forskellige temperaturniveauer. Udnyttes sektioneringen således, at for eksempel overhederen findes i én sektion og fordamperen i en anden sektion, kan varmeafgivelsen reguleres individuelt for hver af disse sek-35 tioner gennem regulering af fluidiseringsgashastighederne, så der under alle driftbetingelser, herunder ved nedregulering og ved anvendelse af forskellige brændsler kan opnås det optimale varmeafgivelsesforhold.

^---- 9 DK 169263 B1

Fluidiseringsgashastighederne skal blot holdes så høje, at partiklerne er fluidiserede. Herved sker der hele tiden cirkulation og opblanding af parti kel mængden i køleren, og det er derfor ikke afgørende, hvor afstrømningsåbningen for partikler er placeret.

5 Ifølge en hensigtsmæssig udførelsesform er der indrettet mindst en partikelafstrømningsåbning i hver sektion og hver afstrømningsåbning er forsynet med midler til regulering af afstrømningen.

Ifølge en hensigtsmæssig yderligere udførelsesform er der imellem sektionerne et grænseområde, der ikke fluidiseres.

10 Der opnås herved fysisk adskillelse af sektioner ved dannelsen af en "væg" af ikke-fluidiseret partikelmateriale, således at opblanding mellem sektionerne bliver minimeret, hvorved varmeoverføringen inden for enhver af sektionerne kan reguleres i det væsentlige uafhængigt af varmeoverføringen i en tilliggende sektion. For eksempel kan varmeoptaget i 15 en sektion nedsættes ved at reducere fluidiseringsgasstrømmen til det laveste niveau, hvor der stadig er fluidisering. Under normal drift vil der stadig falde varmt partikelmateriale jævnt ned over køleren, og partikelniveauet over den nedregulerede sektion bygges da op, indtil "væggen" langsomt begynder at skride jævnt over mod sektionen med lavere ni-20 veau, hvor partikelmassen vil overføre sin varme til rørene der. Det forstås, at der ved simple ventil reguleringer kan veksles mellem meget forskellige driftsformer, såsom en, hvor parti kelmassen bevæger sig parallelt og ensartet ned over to kølesektioner, en anden, hvor en del af partikelmassen bevæger sig serielt fra den første sektion til den anden 25 og en tredie, hvor en del af partikelmassen bevæger sig serielt fra den anden sektion til den første.

Ifølge en hensigtsmæssig udførelsesform er fluidbed køleren opdelt i tre sektioner, hvoraf en første anvendes til fordamperrør, en anden anvendes til overhederrør og en tredie sektion anvendes til opmagasi-30 nering af partikelmateriale uden afkøling. Herved opnås på meget enkel måde opmagasineringsmulighed for dele af parti kel materialemængden, således at mængden af aktivt anvendt partikelmateriale i fluidbed reaktoren kan varieres, hvorved der bliver bedre mulighed for at opnå den optimale parti kel mængde til de aktuelle driftbetingelser. Endvidere opnås der mu-35 lighed for at cirkulere partikelmateriale gennem magasinsektionen tilbage til den primære fluid bed uden afkøling, hvilket er hensigtsmæssigt under opstart, hvor partikelmængden ønskes opvarmet til driftstemperatu- DK 169263 B1 10 ren hurtigst muligt, og hensigtsmæssigt i de tilfælde, hvor den partikelstrøm, der ønskes opretholdt af hensyn til forbrændingen, overstiger den parti kel strøm, der ønskes ført forbi kølefladerne.

Opfindelsen vedrører endvidere en fremgangsmåde til drift af en 5 fluidiseret bed reaktor, omfattende en nedre del og en øvre del, ved hvilken fremgangsmåde der i reaktorens nedre del indfødes et materiale omfattende faste partikler og heriblandt brændsel, og der tilføres flui-diseringsgas i reaktorens nedre del med en sådan hastighed, at en del af parti kelmateri al et transporteres op med fluidiseringsgassen til reak-10 torens øvre del, og ved hvilken fremgangsmåde en del af de medrevne partikler opfanges i et opad åbent kar med i hovedsagen lukkede bund- og sidevægge, ved hvilken fremgangsmåde der i det opad åbne kar tilføres fluidiseringsgas til fluidisering af de opfangede partikler, hvorved de opfangede partikler kan afgive varme til varmevekslingsorganer, og derpå 15 transporteres tilbage til reaktorens nedre del, idet varmeafgivelsen i den sekundære fluidbed styres individuelt i mindst to sektioner heraf gennem styring af til føringen af fluidiseringsgas til hver af sektionerne.

Med denne fremgangsmåde opnås fordele, der er ækvivalente til de 20 ovenfor beskrevne.

I det følgende beskrives opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen. Herpå viser fig. 1 et vertikalt snit gennem en fluidbed reaktor ifølge opfin-25 del sen, fig. 2 et horisontalt snit langs linien II-II i fig. 1, fig. 3 et lodret snitbillede af en fluidbed forbrændingsreaktor ifølge en foretrukken udførelsesform af opfindelsen, fig. 4 et vandret snitbillede langs linien IV-IV fra fig. 3, 30 fig. 5 et lodret, delvist skematiseret billede af en parti kel køl er ifølge en foretrukken udførelsesform af opfindelsen, og fig. 6 en afbildning svarende til fig. 5 men af en anden udførelsesform af parti kel køleren ifølge opfindelsen.

35 Identiske dele er i alle figurerne betegnet med de samme henvis ningstal .

I fig. 1 ses en reaktor 1 omfattende et bundkammer 2, der afgræn- 11 DK 169263 B1 ses til siderne af en væg 3, og hvorover der findes et topkammer 4.

Bundkammeret 2 har for neden en udtagsåbning 10 med en ventil mekanisme 23, således at partikelmateriale kan udtages efter behov. I en vis afstand over udtagsåbningen 10 er der indrettet et grenrør 22 eller en 5 vindkedel med dyser for tilføring af luft eller gas til fluidisering. I

området under grenrøret 22 vil parti kel mængden, for så vidt der ikke er indrettet lavere beliggende fluidiseringsmidler, ikke være fluidiseret, men vil kunne skride ned mod udtagsåbningen 10, når ventilmekanismen 23 åbnes. Partikelmateriale, som kan omfatte brændsel, inerte partikler så-10 som sand, passende reagenser til binding af uønskede stoffer etc. tilføres gennem tilledningen 9. Der kan eventuelt være arrangeret tilledninger 11 for sekundær reaktorluft, således at der kan opretholdes en langsom fluidbed i bunden, mens der over den sekundære lufttilføring opretholdes en hurtigere fluidbed. Faste partikler rives op af luftstrøm-15 men og kommer op i topkammeret, hvor de bevæger sig ud til siderne og har mulighed for at falde ned blandt andet på grund af den lavere luft hastighed, som skyldes det større tværsnitsareal der. Fra topkammeret findes en afgangsledning 28 for røggasser, hvilken afgangsledning eventuelt kan være forsynet med afskærmningsplader (ikke vist) for at mind-20 ske mængden af udtransporterede faste partikler. Afgangsledningen 28 kan eventuelt føres igennem en cyklon 15 for bedre udseparering af faste partikler fra røggassen. Gassen forlader cyklonen 15 gennem kanalen 16, mens de faste partikler forlader cyklonen ved cyklonbunden 17 og føres gennem kanaler 20 tilbage til fluidbed reaktoren på passende steder. Cy-25 klonen kan være forsynet med et bundudtag 19, så partiklerne kan fjernes helt fra fluidbed kredsløbet, og alle parti kel afgangskanal er fra cyklonen er forsynet med reguleringsventiler 18, så parti kel transporten kan styres. Partikelmaterialet, som er slynget op fra den primære fluid bed 29 og op i topkammeret, falder ned hovedsagelig i nærheden af siderne, 30 og vil derfor falde ned på den sekundære fluidbed eller fluidbed køleren 30, som omkranser væggen 3 omkring den primære bed 29. I den sekundære fluidbed 30 holdes materialet fluidiseret ved indblæsning af gas eller luft gennem grenrør eller vindkedler med dyser 12. I den sekundære fluidbed findes der kølerør 21 til afkøling af partikelmaterialet. Fra den 35 sekundære fluidbed kan materialet bevæge sig ned gennem faldrør 5, forbi reguleringsventiler 6, hvorved det falder ned i den primære fluidbed i-gen. Den sekundære fluidbed kan eventuelt have tilledninger 8 for tilfø- DK 169263 B1 12 ring af passende reagenser. Restvarme i den fra cyklonen bortledte røggas udnyttes ved, at røggassen ledes forbi yderligere køleflader, for eksempel fordamperrør 26 og forvarmerrør 27.

I fig. 2 ses et horisontalt snit gennem reaktoren langs linien II-5 II i fig. 1, og det ses her, hvorledes den sekundære bed eller fluidbed køleren 30 er opdelt i tre sektioner 31, 32 og 33 her benævnt henholdsvis fordampersektion 31, overhedersektion 32 og magasinsektion 33. Sektionerne er hensigtsmæssigt adskilt af radiale skillevægge 13, og der er faldrør 5 i hver af sektionerne for tilbageføring af partikler til den 10 primære bed. I figuren ses kølerør 21 i de respektive sektioner til fordampning og overhedning. Fluidiseringsluftdyser kan findes under alle tre sektioner, men kan eventuelt udelades i magasinsektionen, idet partikelmaterialet da simpelthen vil bevæge sig med tyngdekraften ned til faldrøret.

15 Som det kan ses til venstre i fig. 1, er skillevæggene 13 mellem sektionerne i fluidbed køleren lavere end væggen 3 ind mod den primære reaktor, hvorved der er opnået mulighed for, at partikler kan løbe over en skillevæg 13 til en nabosektion.

I en praktisk konstrueret udformning af parti kel køleren strakte 20 fordampersektionen sig over 150 vinkelgrader, overhederen over 120 grader og magasinsektionen over 90 grader, men det er klart, at andre størrelser og former af sektionerne lige såvel kunne anvendes.

De fordele, der opnås gennem mulighederne for at arbejde med forskellige driftsmåder, forstås nærmere ud fra følgende forklaring. Når 25 reaktoren arbejder med dellast, skal parti kelmængden i aktivt kredsløb være relativt stor på grund af den høje densitet, og dette opnås meget enkelt ved at reducere parti kel mængden i magasinsektionen, dvs. reguleringsventilen 6 i faldrøret 5 fra magasinsektionen er åbnet maksimalt, og reguleringsventilen 14 for fluidiseringslufttilførsel til maga-30 sinsektionen er ligeledes åbnet maksimalt, så densiteten i denne sektion af den sekundære bed er lavest mulig. Fordampersektionen og overhedersektionen fluidi seres med en luftstrøm så høj, at der netop opnås god varmeovergang, uden at der tilføres overflødig luft. Dette kan opnås ved en fluidiseringshastighed i størrelsesordenen 5 cm/s for partikler med 35 en middel di ameter på 160 μπι. For at mindske faren for erosion og korrosion holdes parti kel mængden i fordampersektionen og i overhedersektionen så stor, at niveauet altid står over kølefladerne. Den udtagne varme- 13 DK 169263 B1 mængde kan herunder finreguleres inden for hver af sektionerne med kø-leflader ved regulering af parti kel gennemstrømningen og ved regulering af fluidiseringsgashastigheden.

Når reaktoren arbejder ved fuld belastning, er densiteten af par-5 tikelmængden mindre, og parti kelmængden i aktivt kredsløb skal da være mindre for at opnå den bedst mulige forbrændingsøkonomi. Derfor ned-drosles afstrømningsventilen 6 fra magasinsektionen og ligeså reguleringsventilen 14 for fluidiseringsgasti1førsel til den samme sektion, så den samlede partikelmængde heri øges, hvorved mængden af aktive partik-10 ler i omløb i reaktoren mindskes tilsvarende til det mest hensigtsmæssige niveau. Det forstås, at der kan opnås god forbrændingsøkonomi både ved fuld last og ved del last, og at reaktoren kan arbejde ved lavere belastningsgrad, end det er økonomisk hensigtsmæssigt ved kendte fluidbed reaktorer.

15 Den direkte regulering og muligheden for umiddelbart at tage del mængder af partikelmassen ud af aktivt kredsløb henholdsvis at genindføre dem deri gør endvidere, at opstart og belastningsregulering kan ske hurtigere, end det ellers har været muligt.

Idet der nu henvises til fig. 3, vises her en fluidbed reaktor i-20 følge en foretrukken udførelsesform af opfindelsen i vertikalt snitbillede. Denne reaktor 51 omfatter som vist i figuren et bundkammer 52, der afgrænses til siderne af en væg 53, og hvorover der findes et topkammer 54. Bundkammeret 52 har forneden en udtagsåbning 50 med en ventilmekanisme 63, således at parti kelmateri ale og slagger kan udtages efter be-25 hov.

I en vis afstand over bundudtagsåbningen 50 er der indrettet grenrør 22 eller en luftkasse med dyser for tilføring af luft eller gas til fluidisering, I området under grenrøret 22 vil parti kelmængden, for så vidt der ikke er indrettet lavere beliggende fluidiseringsmidler, ikke 30 være fluidiseret, men vil kunne skride ned mod udtagsåbningen 50, når ventilmekanismen 63 åbnes.

Reaktoren 51 er i lighed med den i fig. 1 viste reaktor også indrettet med tilledninger 9 for tilføring af parti kelmateri ale, som kan omfatte brændsel, inerte partikler, passende reagenser til binding af u-35 ønskede stoffer osv. Der kan endvidere eventuelt være arrangeret tilledninger 11 for sekundær reaktorluft, således at der ligesom ved udførelsesformen ifølge fig. 1 kan opretholdes en langsom fluidbed i bunden, DK 169263 B1 14 mens der over den sekundære lufttilføring opretholdes en hurtigere fluidbed. Over tilledningerne 11 for sekundær reaktorluft kan der endvidere være arrangeret en ekstra øvre tilledning 66 for indføring af partikelmateriale såsom brændsel, inerte partikler, reagensmidler til bin-5 ding af uønskede stoffer osv., idet det kan være hensigtsmæssigt at have mulighed for at vælge mellem steder i forskellige niveauer for tilføring af sådanne partikler.

Fluidiseringsdyserne forsynes med luft fra blæsere, som alle er indrettet med individuelt stilbar regulering af blæseeffekten og derfor 10 er betegnet med samme henvisningstal 45. Ved tilpas kraftig tilføring af fluidiseringsluft vil faste partikler blive løftet op med gasstrømmen og komme op i topkammeret, hvor strømmen afbøjes til siden af et fremspring kaldet en deflektor 41. Topkammeret 54 har større tværsnit end den nedre del 52 af reaktoren, og gashastigheden vil derfor være lavere der. Gas-15 sen vil kunne bevæge sig rundt om deflektoren 41 og komme over til en afgangsledning 28 for røggasser. På grund af den faldende gashastighed i topkammeret og på grund af retningsafbøjningerne vil en væsentlig del af det parti kel materi ale, der føres op med gassen, falde ned på partikelkøleren 42, som er arrangeret under topkammeret.

20 Røggassen vil passere ud gennem afgangsledningen 28, som fører til en cyklon 15, hvor der sker en yderligere udseparering af faste partikler fra røggassen. Gassen forlader cyklonen 15 gennem kanalen 16 og føres forbi yderligere køleflader, såsom fordamperrør 26, en forvarmer eller economizer 27 og en luftforvarmer 25. Partikler, der er udsepareret 25 i cyklonen 15, forlader cyklonen ved bunden 17 og kan bevæge sig ned gennem faldrøret 67 fra cyklonen, som fører partikelmaterialet tilbage til den primære reaktor 51.

Partikler, som er landet i parti kel køleren 42, kan bevæge sig ned herigennem på en måde, der skal forklares nærmere senere, og komme ned i 30 et faldrør 55, som returnerer partiklerne tilbage til den primære reaktor 53. Som det ses i fig. 3 er parti kel køleren indrettet med en regulerbar blæser 45, der gennem ledninger 46 kan blæse fluidiseringsluft op i parti kel køleren gennem fludi seringsdyser 60, således at partikelmassen i parti kel køleren 42 kan holdes fluidiseret. Overfladen af denne parti-35 kelmasse er vist ved 73.

Der henvises nu til fig. 4, som viser et plant snit gennem reaktoren ved linien IV-IV i fig. 3. Som det fremgår af fig. 4, er reaktoren i I - · - DK 169263 B1 15 det væsentlige rektangulært udformet, og parti kel køleren 42 er ligeledes i det væsentlige rektangulær og arrangeret med en side parallelt med reaktorsiden og tæt herpå. Parti kel køleren omfatter en bund 68 og sider 69. Som vist i figuren er der i parti kel køleren arrangeret kølerør i 5 serpentineform opdelt i to sektioner, hvilke sektioner benævnes henholdsvis fordamperrørsløjfen 43 og overhederrørsløjfen 44. Disse rørsløjfer gennemstrømmes af vand og/eller damp, idet strømmen kan reguleres i disse to rørsløjfer hver for sig. I parti kel køleren 42 er der i bunden 68 indrettet åbninger 70, 71 til afstrømning af partiklerne. Åb-10 ningen 70 fører partikler ned i et faldrør 55 for overhedersektionen, og åbningen 71 fører partikler ned i faldrøret 56 for fordampersektionen. Grænselinien mellem de to sektioner i parti kel køleren 42 er markeret med en punkteret linie 72. Som antydet med punkterede streger har begge faldrør forbindelse ind til reaktoren, således at parti kel materi ale fra 15 disse faldrør føres tilbage til reaktoren.

Som det fremgår af fi g. 3, er faldrøret for fordampersektionen, faldrøret 56, udformet som et L med et forholdsvis højt vertikalt afsnit og et kort horisontalt afsnit forneden. Det tilsvarende faldrør for o-verhedersektionen er betegnet med 55. Som det videre fremgår af fig. 3, 20 er der ved bunden af faldrøret arrangeret en luftdyse 57, der har forbindelse fra en blæser 45 med reguleringsmulighed gennem en ledning 46. Under driften vil faldrøret være fyldt op med parti kelmateri ale til et niveau, som ligger over kølerørsløjferne i parti kel køleren. Ved indblæs-ning af luft gennem dysen 57 vil parti kelmateri ale blive presset ud gen-25 nem faldrørets vandrette sektion og ud i reaktoren, idet luftstrømmen møder mindst modstand denne vej. Trykket i søjlen af partikelmateriale i faldrøret er normalt så stort, at dette parti kelmateri ale ikke bliver fluidi seret; det skrider blot langsomt ned ved tyngdekraften i takt med den mængde, der fjernes i bunden. Det har vist sig muligt ved regulering 30 af indblæsningen af luft gennem luftdysen 57 at styre mængden af partikelmateriale, som strømmer ind, meget hensigtsmæssigt, således at arrangementet med dysen 57 kan betragtes som en form for ventil for partikel-returstrømningen til reaktoren.

Det forstås, at det andet faldrør fra partikel køleren 56, som kom-35 mer fra overhedersektionen, er indrettet med en helt tilsvarende luftdyse 47 (se fig. 5 og 6) og fungerer på nøjagtig samme måde. Endvidere er returledningen fra cyklonen indrettet på ganske samme måde med en luft- DK 169263 B1 16 dyse 74 og med en regulerbar blæser 45 med ledningsforbindelser for luft 46, således at parti kel strømmen fra bunden af cyklonen og ind til reaktoren kan reguleres på ganske tilsvarende måde.

Der henvises nu til fig. 5, som viser en vertikal afbildning af 5 parti kel køleren 42 med faldrør fra overhedersektionen 55, faldrør fra fordampersektionen 56, luftdyse ved faldrøret fra overhedersektionen 56 og luftdyse ved faldrøret fra fordampersektionen 57. For at anskueliggøre afbildningen er de horisontale afsnit ved bunden af faldrørene vist rettet ud til siden i fig. 5 og i fig. 6, selvom de i virkeligheden 10 skulle være drejet ud vinkelret på tegningsplanen, således som det forstås ved et blik på fig. 4.

I fig. 5 ses et snit gennem parti kel kølerens 2 bund 68 og sider 69, hvori der er indbygget kølerør 21 for at holde temperaturen i disse konstruktionselementer på et niveau, som de kan modstå. I figuren ses 15 videre den serpentineformede fordamperrørsløjfe 43 og to serpentineformede overhederrørsløjfer 44, hvoraf en første er arrangeret i det højre afsnit af køleren som vist i fig. 5, og en anden er arrangeret i det venstre afsnit af køleren underneden fordamperrørsløjfen 43. Under bunden 68 i parti kel køleren ses blæsere 45 med luftledninger 46, der fører 20 henholdsvis til fluidiseringsdyserne 60 i overhedersektionen og til flu-idiseringsdyserne 61 i fordampersektionen. Ved at indrette to blæsere på denne måde ses, at fluidiseri ngen i disse to halvdele kan styres særskilt, idet det er opdaget, at fluidiseringsgassen strømmer stort set lodret opad gennem partikelmassen. Fluidiseringsdyserne er blot antydet 25 symbolsk i figuren, idet der er indrettet et stort antal dyser forholdsvis tætsiddende over bunden af de to kølersektionen, mens der er et område i midten, dvs. langs sektionsskillelinien 72, hvor der ikke er flu-idiseringsdyser.

I fig. 5 er der vist partikelmasse 64, som er fluidiseret, mens 30 der midt i figuren er partikelmasse 65, som ikke er fluidiseret. Det forstås ud fra fig. 3 og fig. 4, at parti kel køleren under drift af reaktoren modtager en kontinuerlig strøm af varme partikler jævnt fordelt ud over overfladen af parti kel køleren 42. I fig. 5 vises et tilfælde, hvor parti kelmassen i de to sektioner i parti kel køleren 42 ikke står lige 35 højt. Dette tænkes fremkommet ved, at der indblæses mere luft gennem luftdysen 56 i faldrøret fra overhedersektionen, end der blæses ind gennem luftdysen 57 i faldrøret fra fordampersektionen. Herved fjernes der DK 169263 B1 17 en større mængde parti kel materi ale fra overhedersektionen. Forskellen i niveauerne af partikelmasserne fører til, at den tilsyneladende væg af ikke-fluidiseret partikelmateriale 65 gradvist skrider mod højre i figuren, hvorved partikelmassen naturligvis bliver fluidiseret, så snart den 5 kommer ind over de dyser, der er der. Indenfor hver af sektionerne bevirker flui di seri ngsl uften en god opblanding af partikelmassen, mens væggen af ikke-fluidiseret partikelmasse 65 imellem sektionerne holder dem adskilt, så der kan opretholdes en ensrettet jævn og vel kontrol leret strømning hen over midten, dvs. en nettotransport af partikelmasse og 10 dermed af varmeindhold fra den ene sektion til den anden. I det viste tilfælde vil parti kel strømningen omkring fordamperrørsløjferne være lav, så der sker en svagere varmeudveksling med fordamperrørene, mens partikelstrømningen omkring overhederrørsløjferne vil være høj, så der sker en stærkere varmeudveksling med overhederrørene. For at opnå endnu stør-15 re forskel i varmevekslingen reguleres tilførslen af fluidiseringsgas i overhedersektionen gennem luftdysen 60 opad, så der sker en mere intens cirkulation af partikelmassen i denne sektion. Tilførslen af fluidiseringsgas gennem dysen 61 til fordampersektionen reguleres samtidig nedad til et niveau, der kun lige netop skal kunne opretholde fludidisering af 20 partikelmassen i denne sektion. Ved dette niveau er varmeovergangen til fordamperrørene meget lav, således at der også herved sker en nedsættelse af den varmeeffekt, som overføres til fordamperrørene.

Det er klart ud fra fig. 5 og ud fra den givne forklaring, at der ligeså vel kunne indstilles mange andre driftsmåder, f.eks. den omvendte 25 driftssituation, hvor det største varmeoptag ville ske i fordamperrørene, eller der kunne indstilles en driftssituation med lige stor strømning i de to sektioner og lige stort varmeoptag.

Der henvises nu til fig. 6, hvor der vises en anden udførelsesform af parti kel køleren ifølge opfindelsen. De fleste dele svarer til dem fra 30 fig. 5, men ved udførelsesformen ifølge fig. 6 er der indrettet en sek-tionsskillevæg 62 langs sektionsmidterlinien 72. Denne sektionsskillevæg 62 er så lav, at parti kel massen kan strømme hen over væggen, hvis der er en niveauforskel, som fremkalder sådan strømning. Det er klart, at der over sektionsskillevæggen vil være et område med ikke-fluidiseret parti-35 kelmasse 65. Alle øvrige elementer i udførelsesformen ifølge fig. 6 er nøjagtig magen til dem i fig. 5, hvorfor en nærmere forklaring ikke er nødvendig. Det forstås, at der ved udførelsesformen ifølge fig. 6 opnås DK 169263 B1 18 en meget effektiv adskillelse af de to sektioner, således at der ikke sker nogen uønsket varmeveksling imellem dem.

Claims (19)

1. Fluid-bed køler (30, 42) for parti kel materiale udformet som et opad åbent kar med i hovedsagen lukkede bund- (68) og sidevægge (3, 69) 5 og med varmevekslingsorganer med en inderside og en yderside såsom rør (21, 43, 44), der gennemstrømmes ved indersiden af et varmeoverførings-medium, mens parti kel materi al et strømmer omkring varmevekslingsorganernes ydersider, med tilledninger (12, 60, 61) i bunden for tilførsel af fluidise-10 ringsgas til fluidisering af partikelmaterialet, og med mindst én åbning (5, 70, 71) i bundvæggen til afstrømning af partikelmateriale, KENDETEGNET ved, AT varmevekslingsorganerne er opdelt i mindst to sektioner, og AT tilledningerne for fluidiseringsgas er opdelt i sektioner sva-15 rende til sektionsopdelingen af varmevekslingsorganerne, idet hver tilledningssektion er udstyret med respektive styringsmidler (14, 45) til uafhængig styring af tilførslen af fluidiseringsgas til den pågældende sektion. 20

2. Køler ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT der er indrettet mindst én afstrømningsåbning (5, 70,71) for partikler i hver sektion, og AT hver parti kel afstrømningsåbning er forsynet med midler (6, 47, 57. til regulering af parti kel afstrømningen. 25

3. Køler ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT der imellem sektionerne er et grænseområde (65), hvori partiklerne ikke fluidiseres.

4. Køler ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT der imellem sektio-30 nerne er indrettet en skillevæg (13, 62) med en overkant i et lavere niveau end overkanterne af karrets sider (3, 69), så at parti kelmateri ale kan strømme over skillevæggens overkant fra en sektion til en anden. 1 Køler ifølge krav 1-3, KENDETEGNET ved, AT den er opdelt i 35 mindst tre sektioner (31, 32, 33), idet hver sektion har indløbtilled- ninger (12) i bunden for indføring af fluidiseringsgas og har en åbning (5) i bunden til afstrømning af partikelmateriale, og AT mindst to af DK 169263 Bl 20 sektionerne (31, 32) har varmevekslingsorganer, mens den tredie sektion (33) ikke har varmevekslingsorganer.

5 AT parti kel køleren er arrangeret i ringform omkring reaktorkamme ret, og AT grænselinierne mellem sektionerne i parti kel køleren forløber stort set radialt.

6. Køler ifølge krav 1-5, KENDETEGNET ved, AT sidevæggene og/el-5 ler bundvæggene indeholder kølerør (21).

7. Fluid-bed forbrændingsreaktor omfattende et i det væsentlige vertikalt reaktorkammer (1, 51), hvori der er indrettet en første tilledning (9) i reaktorkammerets nedre del (2, 52) for indfødning af væske 10 og/eller fast parti kelmateri ale og en anden tilledning (22) i niveau under den første tilledning for indføring af fluidiseringsgas, så at partikelmateriale indført i reaktoren kan fluidi seres til opretholdelse af en primær fluidbed, og en afgangsledning (28) i reaktorkammerets øvre del (4, 54) for udtagning af afgangsgas og parti kelmateri ale fra reak-15 toren, samt en fluid-bed køler (30, 42) for parti kelmateri ale udformet som et opad åbent kar med i hovedsagen lukkede bund- (68) og sidevægge (3, 69) arrangeret, så at den kan opsamle parti kelmateri ale fra reaktorkammerets øvre del, 20 hvilken køler indeholder varmevekslingsorganer med en inderside og en yderside såsom rør (21, 43, 44), der gennemstrømmes ved indersiden af et varmebærende medium, idet partikelmaterialet strømmer omkring varmevekslingsorganernes ydersider, hvilken køler har mindst én åbning i bundvæggen og forbundet med 25 en føring (5, 70, 71) til regulerbar tilbageføring af parti kelmateriale herfra til den primære fluidbed, hvilken køler har tilledninger (12, 60, 61) i bunden for til føring af fluidiseringsgas til fluidisering af parti kelmateri al et. KENDETEGNET ved,

30 AT varmevekslingsorganerne er opdelt i mindst to sektioner, og AT tilledningerne for fluidiseringsgas er opdelt i sektionver svarende til varmevekslingsorganernes sektioner, idet hver tilledningssek-tion er udstyret med respektive styringsmidler (14, 45) til uafhængig styring af tilførslen af fluidiseringsgas til den pågældende sektion. 35

8. Forbrændingsreaktor ifølge krav 7, KENDETEGNET ved, AT der er indrettet mindst én afstrømningsåbning (5, 70, 71) for DK 169263 B1 21 partikler i hver sektion, og AT hver afstrømningsåbning er forsynet med midler (6, 47, 57) til regulering af parti kel afstrømningen.

9. Forbrændingsreaktor ifølge krav 7, KENDETEGNET ved, AT der i- mellem sektionerne i køleren er et grænseområde (65), hvori partiklerne ikke fluidiseres.

10. Forbrændingsreaktor ifølge krav 8, KENDETEGNET ved, AT køleren 10 imellem sektionerne har en skillevæg (13, 62) med en overkant i et lavere niveau end overkanterne af karrets sider (3, 69), så at partikelmateriale kan strømme over skillevæggens overkant fra en sektion til en anden.

11. Forbrændingsreaktor ifølge krav 7-10, KENDETEGNET ved, AT kø leren er opdelt i tre sektioner (31, 32, 33), idet hver sektion har tilledninger i bunden for tilføring af fluidiseringsgas og har en åbning (5) i bunden til afstrømning af partikelmateriale, og AT mindst to af sektionerne (31, 32) har varmevekslingsorganer, mens den tredie sektion 20 (33) ikke har varmevekslingsorganer.

12. Forbrændingsreaktor ifølge krav 7-11, KENDETEGNET ved, AT sidevæggene og/eller bundvæggen i parti kel køleren indeholder kølerør (21).

13. Forbrændingsreaktor ifølge krav 7-12, KENDETEGNET ved, AT afstrømningsåbningen eller -åbningerne (5, 71, 71) for partik ler fra køleren er forbundet med en returkanal, en returføring eller et faldrør (55, 56), hvorigennem partikelmateriale kan bevæges alene ved tyngdekraften,

30 AT returføringen er åben ind til reaktorkammeret, og AT der er indrettet midler (47, 57) til regulerbar indblæsning af gas i returføringen i nærheden af dens nedre ende.

14. Forbrændingsreaktor ifølge krav 7-13, KENDETEGNET ved,

35 AT reaktorkammeret har stort set rektangulært tværsnit, AT parti kel køleren har stort set rektangulært tværsnit, og AT køleren er arrangeret med en side parallelt med og ud for en DK 169263 B1 22 side af reaktoren.

15. Forbrændingsreaktor ifølge krav 7-13, KENDETEGNET ved, AT reaktorkammeret har stort set cirkulært tværsnit,

16. Fremgangsmåde til drift af en fluidiseret bed reaktor omfat tende en nedre del og en øvre del, ved hvilken fremgangsmåde der i reaktorens nedre del indfødes et materiale omfattende faste partikler og heriblandt brændsel, og der tilføres fluidiseringsgas i reaktorens nedre del med en sådan hastighed, at en del af parti kelmaterial et transporte-15 res op med fluidiseringsgassen til reaktorens øvre del, og ved hvilken fremgangsmåde en del af de medrevne partikler opfanges i et opad åbent kar med i hovedsagen lukkede bund- og sidevægge, ved hvilken fremgangsmåde der i det opad åbne kar tilføres fluidiseringsgas til fluidisering af de opfangede partikler, hvorved de opfangede partikler kan afgive 20 varme til varmevekslingsorganer, og derpå transporteres tilbage til reaktorens nedre del, KENDETEGNET ved, AT varmeafgivelsen i den sekundære fluidbed styres individuelt i mindst to sektioner heraf gennem styring af tilføringen af fluidiseringsgas til hver af sektionerne.

17. Fremgangsmåde ifølge krav 16, KENDETEGNET ved, AT fremgangs måden omfatter tilbageføring af opfanget partikelmateriale fra karret til reaktorens nedre del via respektive separate afgivelsesåbninger, der fører fra respektive sektioner af karret til reaktorens nedre del, idet afstrømningen af parti kel materi ale fra hver af sektionerne kan reguleres 30 særskilt.

18. Fremgangsmåde ifølge krav 16 eller 17, KENDETEGNET ved, AT parti kel afstrømningen fra hver af sektioner i karret kan styres således, at parti kelmateri ale flyder over fra én sektion til en nabosektion. 35

19. Fremgangsmåde ifølge krav 16, 17 eller 18, KENDETEGNET ved, AT varmevekslingsorganerne er opdelt i mindst én fordampersektion og mindst DK 169263 B1 23 én overhedersektion, hvilke sektioner er arrangeret i separate sektioner i karret på en sådan måde, at varmeudtaget til fordamperrørsektion og overhederrørsektion kan reguleres særskilt.