DK171518B1 - Kraftværk med en som transportsnegl udformet askekøler - Google Patents

Description

DK 171518 B1

Opfindelsen angår et kraftværk, fortrinsvis et PFBC-kraftværk, med en askekøler bestående af en luft- eller vandkølet cylinder og en vandkølet rotor med en snegl. Aske eller andre affaldsprodukter fra anlægget afkøles, medens 5 de bliver transporteret gennem cylinderen ved hjælp af sneglen. Betegnelsen PFBC udgøres af de indledende bogstaver i ordene "Pressurized Fluidized Bed Combustion" (Fluidiseret leje-forbrænding under tryk).

10 Kølere af transportsnegltypen til at afkøle varmt, parti kelformet materiale, f.eks. aske fra forbrændingsanlæg, med en kølerkappe og afkølet fødeudstyr er allerede kendt. Til afkøling af finkornet aske, der er udskilt fra røggasser i PFBC-kraftanlæg, har man erkendt, at kølere af den hidtil 15 kendte type imidlertid ikke giver en tilstrækkelig af køling. Materialet mellem to skruegænger på sneglen transporteres aksialt ind i cylinderen uden nogen mærkbar blanding. En god kontakt til og en effektiv køling af pulvermassen opnås kun på sneglens drivende side. Sneglen 20 afkøler derimod kun den indre del af pulvermassen i ubetydelig grad. Afkølingen bliver således ineffektiv. Materialet har også tendens til at danne et lag med stor varmetransportmodstand på indersiden, som udgør størstedelen af kølerens køleoverflade. Kun det materiale, som 25 bringes i direkte kontakt med den vandkølede rotor, afkøles effektivt. Kølekapaciteten reduceres derfor i en sådan grad, at tilfredsstillende afkøling ikke opnås i et udstyr af moderate dimensioner. En fordobling eller udvidelse af køleren kræver øget plads og større bygningsomkostninger.

30

Fra WO-A 84 04 955 kendes en snegletransportør til udskilning af faste reststoffer under forhold med høj temperatur og overtryk. Snegletransportøren er arrangeret umiddelbart under afgangskanalen for aske for forbrænderen, 35 som arbejder under højtryk. Forbrænderen kan arbejde med et fluidiseret leje. Inderkammeret i snegletrans-portøren er en del af tryksystemet og snegletransportørens udgangsåbning er forsynet med en trykreduktionsindretning. Sneglen DK 171518 B1 2 i transportøren er opdelt i to forskellige sektioner, hvor en første sektion er arrangeret umiddelbart under afgangs-føringen fra forbrænderen. Denne sneglesektion har som primær opgave at knuse agglomererede klumper af aske. Af 5 denne grund er den første sektion af sneglen, som er mere intenst udsat for slid, udformet til hårdt belastet drift og kan udskiftes separat. Den anden sneglesektion har som primær opgave at køle og transportere asken langs sneg-letrans-portøren og er opbygget svarende hertil.

10

Ifølge opfindelsen er den nedre del af cylinderen forsynet med en fluidiseringsanordning. Denne kan strække sig langs størstedelen af cylinderens længde eller bestå af et antal forskellige afdelinger eller sektioner, som kan være 15 anbragt med en vis indbyrdes afstand. Fluidiseringsanord- ningen omfatter en gasgennemtrængelig bund, gennem hvilken fluidiseringsgas fordeles jævnt over fluidiseringsanord-ningens overflade. Denne må være udformet således, at den hindrer finkornet aske i at passere ned gennem bunden. I 20 betragtning af, at asken fra et PFBC-kraftanlæg kan have en høj temperatur, må den gasgennemtrængelige bund være varmemodstandsdygtig. Den kan være forsynet med dyser, men består hensigtsmæssigt af porøse skiver af metal eller keramisk materiale, f.eks. af den type, der benyttes til 25 filtre, men også sammenvævede glasfibre kan benyttes. Når sammenvævede glasfibre benyttes, kan disse være anbragt mellem perforerede skiver eller mellem forstærkende metalnet.

30 Ved fluidisering af materialet i køleren opnås den fordel, at materialet opfører sig næsten som en væske og blandes og bliver bragt i kontakt med den afkølede aksel på sneglen. Fluidiseringen forøger også varmeoverføringskoefficienten A betydeligt, hvilket ligeledes i væsentlig udstrækning 35 bidrager til at forøge akslens afkølingskapacitet. Herud over medfører fluidiseringen en vis reduktion i materialets tilbøjelighed til at danne et isolerende lag på indersiden af cylinderen, hvilket i væsentlig grad forbedrer kølerens DK 171518 B1 3 kølekapacitet. Ligeledes reducerer fluidiseringen sliddet.

Opfindelsen vil blive nærmere beskrevet i det følgende med henvisning til de vedføjede tegninger, der viser opfindel-5 sen anvendt i et PFBC-kraftanlæg. Fig. 1 viser skematisk et kraftanlæg med en som en transportsnegl udformet askekøler, fig. 2 er et længdesnit set fra siden, og fig. 3 og 4 er tværsnit gennem en køler med forskellige udformninger for fluidiseringsanordninger og henholdsvis med en luftkølet og 10 en vandkølet cylinder.

På figurerne er 10 et trykkammer. I dette er anbragt et forbrændingskammer 12, en askeudskiller 14 i form af en cyklon og en trykreducerende askeudløbsanordning 16.

15 Forbrændingskammeret 12 har en opluftningsbund 18, som består af luftfordelingsrør 20, der står i forbindelse med rummet 22 i trykkammeret 10. Gennem dyserne 24 tilføres der forbrændingskammeret 12 luft til fluidisering af lejet 26 og til forbrænding af brændsel. Mellem luft fordelingsrørene 20 20 er der mellemrum 28, gennem hvilke lejematerialet kan passere ned til askekammeret 30. Luft til afkøling af materialet, før dette udtrækkes gennem udløbsanordningen 32, tilføres kammeret 30 gennem åbninger 34. Forbrændingskammeret 12 har rør 36 til afkøling af lejet 26 og til 25 generering af damp. Forbrændingsgasser opsamles i det frie område 38, renses i cyklonen 14 og føres videre til turbinen 40. Denne driver generatoren 42 og kompressoren 44, som forsyner anlægget med komprimeret forbrændingsluft. Luft tilføres rummet 22 gennem en kanal 46. Askeudløbsa-30 nordningen 16 er anbragt i denne kanal og udgør en køler, som afkøles af indstrømmende forbrændingsluft. Aske, som udskilles i cyklonen 14, afkøles i askeudløbsanordningen 16 fra ca. 850*C til ca. 400*C.

35 Fra den trykreducerende askeudløbsanordning 16 føres asken til askekøleren 50, som er anbragt uden for trykkammeret 10. Askekøleren består af en cylinder 52 med en snegl 54, der fører aske fra indløbet 56 til udløbet 58. Sneglen 54 DK 171518 B1 4 hviler i lejer 60 og 62 ved enderne af cylinderen 52 og drives af en motor 64 via et gear 66 og en kraftoverføring 68.

5 Akslen 70 på sneglen 54 er rørformet og vandkølet. Cylin deren 52 kan være luftkølet som vist på fig. 3 eller vandkølet som vist på fig. 4. I den sidste udførelsesform består cylinderen 52 af en indre cylinder 52a og en ydre cylinder 52b, der danner et mellemrum 72 til kølevandet. I 10 udførelsesformen med en vandkølet cylinder 52 indføres kølevandet i akslen 70 gennem en ledning 74 og en svirvel 76 og overføres fra akslen 70 på cylinderen 52 via en svirvel 78 og en ledning 80 og ledes bort fra cylinderen 52 gennem en ledning 82.

15

Den nedre del af cylinderen 52 er forsynet med en fluidi-seringsanordning 84. I den på fig. 3 viste udførelsesform er cylinderen 52 forsynet med en eller flere åbninger med en luftfordelende bund 86 og et eller flere luftfordelings-20 kamre 88, som tilføres luft fra en kompressor 90 til fluidisering af aske 92, som befinder sig i cylinderen 52.

I den på fig. 4 viste udførelsesform omfatter fluidi-seringsanordningen 84 en luftfordelende bund 96 eller et 25 antal bunde 96 indbyrdes adskilt med mellemrum, og under hvilke der er et luftf ordel ingsrum 98, som får tilført luft fra kompressoren 90 til fluidisering af asken 92.

Claims (6)

1. Kraftanlaeg fortrinsvis af PFBC-typen (PFBC * fluidi-seret leje-forbrænding under tryk) med en askeudskil ler in- 5 dretning til aske fra en cyklon (14) og/eller et leje (26) og med en køler (50) for asken, hvor køleren (50) består af en aflang, i det væsentlige horisontal cylinder eller kasse (52) med en snegl (54) med en vandkølet aksel (70), som transporterer asken (92) gennem cylinderen (52) under 10 afkøling af asken (92), kendetegnet ved, at der i den nedre del af cylinderen eller kassen (52) på køleren (50) er anbragt en fluidiseringsanordning (84), som består af en gasgennemtrængelig bund (86, 96), som strækker sig langs størstedelen eller hele længden af cylinderen (52), 15 og anordninger (88, 98) til at tilføre denne bund (86, 96) gas til fluidisering af aske (26), som befinder sig i cylinderen (52).

2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 20 den gasgennemtrængelig bund (86, 96) er opdelt i et antal sektioner.

3. Anlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at sektionerne er anbragt med en vis indbyrdes afstand i 25 forhold til hinanden.

4. Anlæg ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at den gasgennemtrængelige bund (86, 96) indeholder et antal dyser. 30

5. Anlæg ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at den gasgennemtrængelige bund (86, 96) udgøres af en porøs metal- eller keramisk skive. 35

6. Anlæg ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at den gasgennemtrængelige bund (86, 96) udgøres af et væv af f.eks. glasfibre med en tilhørende understøtning i form af net eller perforerede DK 171518 B1 6 plader.