ES2692802T3 - Un intercambiador de calor de lecho fluidizado y un aparato de incineración correspondiente - Google Patents

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ES2692802T3 ES16161403.7T ES16161403T ES2692802T3 ES 2692802 T3 ES2692802 T3 ES 2692802T3 ES 16161403 T ES16161403 T ES 16161403T ES 2692802 T3 ES2692802 T3 ES 2692802T3
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Oguzhan Narin
Björn Brosch
Lothar Habichtsberg
Andreas Karpinski
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Abstract

Un intercambiador de calor de lecho fluidizado, que comprende un corredor (20), al menos una abertura de entrada (18), una zona de intercambio de calor (40) y al menos una abertura de salida (48), dispuestas entre sí de manera que permita que una corriente de sólidos, que deriva de una cámara de combustión (C) asociada, entre en el intercambiador de calor (10) a través de dicha abertura (18), que pase a través de dicha zona de intercambio de calor (40) y que salga del intercambiador de calor (10) a través de dicha abertura de salida (48), en donde a) la abertura de entrada (18) está dispuesta en la parte superior del corredor (20), b) el corredor (20) se extiende hacia abajo desde una sección superior del intercambiador de calor hacia una sección inferior (16r) del intercambiador de calor (10) y termina cerca de dicha sección inferior (16r), permitiendo de este modo un flujo orientado hacia abajo de los sólidos a través de dicho corredor (20), c) el corredor (20) está abierto en su extremo cerca de dicha sección inferior (16r), proporcionando de este modo al menos un pasaje (TR) para que los sólidos salgan del corredor (20) y fluyan en al menos una zona de intercambio de calor (40), que está dispuesta adyacente a dicho corredor (20) y está provista de un fondo fluidizado (16c), caracterizado por que d) la abertura de salida (48) está dispuesta en la parte superior del intercambiador de calor (10) y se extiende desde al menos una zona de intercambio de calor (40) como parte de un canal de salida (46), extendiéndose dicho canal de salida (46) desde dicha zona de intercambio de calor (40) a través de dicho corredor (20) hasta una abertura (47) en una pared exterior (14a) del intercambiador de calor (10).

Description

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DESCRIPCION
Un intercambiador de calor de lecho fluidizado y un aparato de incineracion correspondiente
La invencion se refiere a un intercambiador de calor de lecho fluidizado como un componente de un aparato de incineracion asociado, en particular al denominado Aparato de lecho fluidizado circulante (CFBA, por sus siglas en ingles). En lo sucesivo, los terminos "superior", "inferior", "horizontal", "vertical", "interior", etc. se refieren siempre a una posicion de uso regular del intercambiador de calor y/o el CFBA.
Un CFBA comprende, habitualmente, un reactor de lecho fluidizado circulante, disenado como camara de combustion, reactor de incineracion, caldera, gasificador, generador de vapor, etc., denominado, en lo sucesivo, camara de combustion.
Las paredes de la camara de combustion estan hechas de tubos, a traves de los cuales fluye el agua, en las que dichos tubos se sueldan directamente entre si para proporcionar una estructura de pared o con aletas/nervaduras entre las secciones paralelas de los tubos.
Como la mayorla de los combustibles fosiles correspondientes, como el carbon, la madera, etc., contienen azufre y/o sustancias nocivas, es necesario limpiar los gases que salen de la camara de combustion, de manera adecuada.
Habitualmente, la camara de combustion tiene al menos un orificio de salida en su extremo superior, en la que dicho orificio de salida permite que una mezcla de gas y partlculas solidas (llamadas, en lo sucesivo, solidos o ceniza) evacuadas del reactor, fluya hacia al menos un separador asociado.
El separador sirve para desconectar los gases de combustion y los solidos. A continuacion, los gases de combustion separados y los solidos se tratan por separado. Los solidos se devuelven directamente a la camara de combustion y/o se introducen en un intercambiador de calor intermedio, en particular, en al menos un Intercambiador de calor de lecho fluidizado (FBHE, por sus siglas en ingles) a traves de la abertura de entrada correspondiente de dicho FBHE.
Un sifon en el camino desde el separador al FBHE y/o a la camara de combustion permite el desacoplamiento de la presion (campos) entre el separador y la camara de combustion o el separador y el FBHE, respectivamente.
El al menos un FBHE permite utilizar el calor, proporcionado por los solidos (material en particulas), para generar energla, por ejemplo, para calentar y/o aumentar la presion de un vapor o agua, transportado como medio de transferencia de calor a traves de tubos a traves de dicho FBHE y ademas a turbinas o similares.
El FBHE esta equipado con al menos una abertura de salida, tambien llamada medio de retorno, para al menos parte de los solidos que salen del FBHE y vuelven a la camara de combustion.
El diseno general de tal CFBA y sus componentes se divulgan en el documento EP 495296 A2.
El rango habitual de capacidad electrica de un CFBA generico es de alrededor de 50 a 600 MW y la camara de combustion tiene una altura entre 30-60m, una anchura entre 13-40m y una profundidad: 15-40 m. Los tamanos habituales de un FBHE son: altura: 3-8 m, anchura: 3-8 m, profundidad 3-8 m.
Si bien la funcionalidad y confiabilidad general de tal CFBA, incluyendo el FBHE (tambien llamado enfriador de cenizas) ha tenido exito durante anos, existe una demanda continua de mejoras.
En este contexto, un objetivo de la invencion consiste en proporcionar un FBHE para la instalacion entre un separador y una camara de combustion de un CFBA que proporciona optimizaciones en la construccion, mantenimiento, servicio, eficiencia y/o flujo de solidos (evitando el taponamiento).
La ingenierla de proceso general de este tipo de intercambiador de calor de lecho fluidizado esta mas o menos definida e incluye:
- alimentar los solidos a traves de una abertura de entrada,
- fluidificar los solidos por aire, introducidos bajo presion a traves de las boquillas correspondientes en el area inferior del intercambiador de calor,
- transferir la energla (calor), almacenada dentro de los solidos, a traves de medios de transferencia de calor (en particular tubos, a traves de los cuales fluye un fluido de transferencia de calor como el agua o el vapor), dispuestos en el intercambiador de calor, en dicho fluido,
- retirar los solidos del intercambiador de calor a traves de la abertura de salida correspondiente.
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En la medida en que la invencion se basa en la idea de mejorar la transferencia de calor dentro de la camara de intercambio de calor optimizando el suministro/transporte de los solidos en la zona de intercambio de calor del intercambiador de calor, para evitar cualquier taponamiento dentro de la zona de intercambio de calor y extraer los solidos continuamente para permitir un flujo continuo de los solidos dentro del intercambiador de calor.
A este respecto, se ha observado que la introduccion de solidos en el intercambiador de calor en su extremo inferior (como se divulga en el documento EP 495296A2) tiene las desventajas de que se requiere potencia adicional para alimentar los solidos.
El documento US 6,293,781 divulga un aparato para disminuir el ataque de componentes perjudiciales de suspensiones de partlculas solidas en una camara de transferencia de calor. Los solidos se alimentan a la camara de transferencia de calor a traves de un paso libre y una camara de transferencia, que esta dispuesta entre dicha camara de transferencia de calor y una camara de dilucion adyacente, mientras que los solidos salen de la camara de transferencia de calor a traves de una abertura comun con el reactor asociado.
Si los solidos se transportan al intercambiador de calor a traves de una abertura de entrada en un extremo superior de la zona de intercambio de calor, se ha observado que el contraflujo iniciado de los solidos y el aire introducido por el area inferior de la zona de intercambio de calor conduce a una distribution irregular de los solidos dentro de la zona de intercambio de calor y, en consecuencia, una perdida de eficiencia de transferencia de calor.
Estos inconvenientes pueden evitarse mediante un diseno, caracterizado por un canal de alimentation especial (corredor) para guiar los solidos desde una abertura de entrada en un extremo superior del intercambiador de calor hacia abajo, hacia el area inferior del intercambiador de calor, en donde no hay o practicamente no hay aire introducido en la corriente de solidos que fluye dentro del corredor, antes de que los solidos salgan del corredor en un extremo inferior del corredor. La direction de flujo de los solidos a lo largo del corredor es, por lo tanto, sustancialmente hacia abajo, sin ningun o ningun flujo a contracorriente sustancial dentro del corredor.
Este extremo de salida del corredor esta cerca de la parte inferior del intercambiador de calor, y permite transferir los solidos a la zona de transferencia de calor asociada (adyacente) del intercambiador de calor.
Esta zona de transferencia de calor puede disenarse de manera convencional, es decir, con una parte inferior fluidizada (parte inferior de la boquilla, rejilla) para permitir una fluidization de los solidos y una transferencia de calor optimizada a medios de transferencia de calor dispuestos en dicha zona de transferencia de calor y medios para extraer los solidos del intercambiador de calor. Contrariamente a la direccion de flujo de los solidos dentro del corredor, la direccion de flujo principal de los solidos en la zona de transferencia de calor es hacia arriba y nuevamente sin o sin ningun contraflujo sustancial, a pesar del efecto de fluidification causado por la parte inferior fluidizada de la zona de transferencia de calor.
El corredor es una parte y un componente importante del intercambiador de calor y permite dicho flujo de los solidos orientado hacia abajo. El mismo proporciona la ventaja de una abertura de entrada en el extremo superior del intercambiador de calor, en particular cerca del techo o en su techo y, por lo tanto, a corta distancia del separador asociado que esta dispuesto sobre el intercambiador de calor. El flujo de material puede verse afectado por la gravedad sin necesidad de energla externa o muy poca energla externa.
A medida que los solidos pueden fluir dentro del corredor sin fuerzas externas sustanciales, en particular sin ningun suministro de aire y como no hay medios de transferencia de calor dentro del espacio del corredor, la corriente de los solidos se puede controlar con facilidad y eficacia. Cualquier contraflujo puede evitarse a lo largo del espacio del corredor.
Este diseno no excluye los medios para romper (aflojar) la corriente de solidos en su camino a lo largo/a traves del corredor. Estos medios pueden ser: medios de mezcla mecanicos, medios de vibration o pulsation dispuestos en las paredes del corredor o dentro del espacio del corredor, transportadores en espiral dentro del espacio del corredor o boquillas de aire, que soplan burbujas de aire en la corriente de solidos sin influir en la direccion principal del flujo de los solidos a traves del corredor.
La zona de transferencia de calor y el corredor pueden disponerse lado a lado y con una pared comun para lograr un diseno compacto.
Un tipo de una region de transition esta dispuesto debajo del extremo inferior del canal de alimentacion (corredor), que se extiende hacia la zona de intercambio de calor adyacente del intercambiador de calor. A lo largo de esta region de transicion, el flujo de material realiza un giro sustancialmente de 90 grados (desde un movimiento, sustancialmente, vertical y hacia abajo hacia un flujo, sustancialmente, horizontal), antes de que los solidos queden bajo la influencia del lecho fluidizado de la zona de intercambio de calor, que empuja la corriente de los solidos hacia arriba, mientras que al mismo tiempo fluidifica los solidos. Es importante que la zona de intercambio de calor nuevamente este disenada de tal manera que se evite cualquier flujo contrario sustancial entre el aire y los solidos.
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Para permitir un movimiento suave de los solidos desde el corredor hacia la zona de intercambio de calor, se puede proporcionar e instalar un deflector, en particular un deflector curvo, dentro de la region de transicion.
En su realizacion mas general, la invencion proporciona un intercambiador de calor de lecho fluidizado segun la reivindicacion 1.
Aunque la forma exterior del intercambiador de calor no es crucial, un aparato en forma de caja (cubica) con 4 paredes exteriores verticales, una parte inferior horizontal (inferior) y un techo horizontal (superior) es un diseno favorable y es el punto de partida para la siguiente divulgacion, pero sin limitar el alcance de la invencion.
Por consiguiente, la abertura de entrada se puede disponer en el techo, mientras que la abertura de salida es una parte de un canal de salida, extendiendose dicho canal de salida desde dicha zona de intercambio de calor a traves de dicho corredor hasta una abertura correspondiente en la pared vertical exterior del intercambiador de calor. Esto le da a la corriente de solidos una forma de bucle, como se explicara mas adelante con referencia al dibujo adjunto.
En una realizacion caracterizada por una abertura de entrada en el extremo superior del intercambiador de calor, el canal de salida y la abertura de salida estan dispuestas en una elevacion inferior a la abertura de entrada, que nuevamente optimiza el comportamiento global del flujo de los solidos dentro del intercambiador del calor.
Un diseno muy compacto proporciona un intercambiador de calor, en el que una pared vertical exterior del intercambiador de calor constituye una pared exterior del corredor, es decir, el corredor se extiende, sustancialmente, paralelo a una de las paredes verticales exteriores, mientras que la pared opuesta se extiende entre las secciones de pared opuestas del intercambiador de calor. Este diseno permite construir un corredor con una seccion transversal horizontal caracterizada por una longitud mayor que su anchura, por ejemplo 2:1 a 8:1.
En una realizacion similar, tres paredes verticales exteriores del intercambiador de calor constituyen tres paredes exteriores del corredor y una cuarta pared del corredor esta provista por una pared de separation, que se extiende entre dos paredes verticales exteriores opuestas del intercambiador de calor.
La zona de intercambio de calor comprende varios medios de intercambio de calor, disenados, preferentemente, como tubos y dispuestos a una distancia entre si para proporcionar compartimentos similares a una camara entre tubos de intercambio de calor adyacentes. Los tubos como tales, as! como su orientation dentro de la camara de intercambio de calor, pertenecen a la tecnica anterior. Por ejemplo, uno o mas de dichos tubos de intercambio de calor pueden estar dispuestos en un patron similar a una pared y/o montarse en una pared exterior del intercambiador de calor.
La nueva construction del intercambiador de calor permite mejoras adicionales con respecto a los medios de intercambio de calor. Se puede lograr una disposition favorable si uno o mas de dichos tubos de intercambio de calor estan montados en una seccion discreta y amovible de una pared exterior del intercambiador de calor. Esto permite desmontar parte de la pared exterior del intercambiador de calor y extraer, de este modo, los medios de transferencia de calor de la zona de intercambio de calor, con fines de reemplazo, con fines de mantenimiento, etc.
Al mismo tiempo, la instalacion de los medios de intercambio de calor se hace mucho mas facil.
Otra ventaja, que resulta de la disposicion amovible descrita de los medios de transferencia de calor, consiste en la oportunidad de seleccionar esa parte de la pared vertical exterior del intercambiador de calor para ajustar los medios de transferencia de calor, que proporciona el mayor espacio adyacente a dicha pared. En numerosas plantas sera la pared que esta dispuesta paralela pero a una distancia de la pared de la camara de combustion. Esto es cierto, en particular, en disposiciones donde el intercambiador de calor tiene una pared comun con la camara de combustion. Los tubos de transferencia de calor, dispuestos en forma de pared y a una distancia entre si, se extienden sustancialmente perpendiculares a la pared de la camara de combustion.
Se puede lograr una disposicion similar si uno o mas de dichos tubos de intercambio de calor estan montados en una seccion discreta y amovible de una pared exterior vertical del intercambiador de calor, en particular la pared exterior vertical, que se extiende opuesta a la pared exterior, que forma parte del corredor.
Los medios de transferencia de calor, incluso si estan dispuestos en un denominado "patron similar a una pared" (que puede realizarse, por ejemplo, ser un perfil serpenteante de un tubo) permiten que una cantidad sustancial de los solidos pase a traves de estas "paredes de intercambio de calor", por ejemplo a traves de espacios provistos entre secciones de tubos adyacentes. Tambien es posible disponer la abertura de salida del intercambiador de calor en una seccion de pared, que se extiende paralela a estos intercambiadores de calor similares a la pared.
Como ya se ha mencionado anteriormente, el intercambiador de calor puede comprender un deflector aguas abajo del corredor, para redirigir la corriente de solidos desde una direction predominantemente vertical y orientada hacia abajo dentro del corredor hacia una direccion predominantemente horizontal al entrar en la zona de intercambio de calor. El deflector puede ser una pieza de construccion discreta formada in situ por una forma correspondiente de la
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pared exterior del intercambiador de calor.
El intercambiador de calor descrito se usa, habitualmente, como parte de un aparato de incineracion, que comprende un camara de combustion fosil que funciona con combustible con al menos un orificio de salida en su extremo superior, en el que dicho orificio de salida permite que fluya una mezcla de gas y solidos evacuados de dicha camara de combustion hacia al menos un separador asociado para separar dichos solidos de dicho gas, medios de transferencia de al menos parte de dichos solidos separados de dicho separador a al menos uno de dichos intercambiadores de calor de lecho fluidizado, en el que la pared exterior del intercambiador de calor, que comprende la abertura de salida, puede formar una pared comun con una pared de camara de combustion exterior. Esta pared comun puede ser la pared exterior del corredor.
Otras caracterlsticas de la invencion se divulgan en las reivindicaciones parciales y en los demas documentos de solicitud.
La invencion se describira ahora con referencia al dibujo adjunto, que se muestra en un esquema muy alejado en
la figura 1: una seccion transversal vertical de una realization de un intercambiador de calor la figura 2: una seccion transversal horizontal de esta realizacion de un intercambiador de calor
En las figuras, las partes identicas de construction o partes de construction de funcion igual o similar se divulgan con el mismo numero.
La figura 1 muestra un intercambiador de calor de lecho fluidizado 10 circulante para uso en un aparato de lecho fluidizado circulante del tipo mencionado anteriormente. El intercambiador de calor tiene forma de caja con seis paredes exteriores, un techo (pared superior) 12, cuatro paredes exteriores verticales 14a, b, c, d y un fondo inferior 16.
Una de las cuatro paredes laterales verticales 14a, b, c, d, a saber, la pared 14a, divulgada a la izquierda en la figura 1, forma parte de una pared exterior CW de una camara de combustion C asociada.
Cerca de la pared de la camara de combustion CW, el techo 12 proporciona una abertura de entrada 18 para una corriente de solidos (ceniza), que se deriva de un separador asociado (no divulgado, como se conoce en la tecnica anterior). La direction del flujo en la abertura de entrada 18 esta simbolizada por la flecha I. La abertura de entrada 18 esta seguida por un denominado corredor 20, que es un canal a lo largo del cual los solidos fluyen hacia abajo hasta el extremo del corredor a una distancia de la parte inferior 16 del intercambiador de calor. Normalmente, la corriente de solidos tiene propiedades de flujo libre en su camino a traves del corredor 20.
Este extremo inferior abierto del corredor 20 esta provisto por una pared interior 22 acortada, que se extiende paralela a la pared 14a, mientras que las paredes laterales del corredor 20 estan provistas por las secciones correspondientes de las dos paredes verticales 14b, 14d, siendo las secciones adyacentes a la pared 14a.
Este canal (corredor 20) esta libre de cualquier medio de transferencia de calor, aunque sus paredes exteriores 14a, 14v, 22, 14d pueden disenarse como paredes de transferencia de calor.
Ademas, es importante que no se insufle aire a la corriente de solidos que pasan por dicho corredor 20 y, en la medida en que esta realizacion se caracteriza por una seccion de la parte inferior 16r no fluidizada en su parte debajo del corredor 20. Sin embargo, si es apropiado, los medios como los vibradores que van a romper la corriente de solidos (para evitar cualquier efecto de obstruction) se puede disponer a lo largo o dentro de la seccion del corredor.
Un espacio entre el corredor 20 y la seccion inferior 16r se denomina area de transition TR a medida que los solidos se redirigen en esa zona desde un movimiento descendente sustancialmente vertical (a lo largo del corredor 20) hacia un flujo sustancialmente horizontal, al pasar el hueco entre el extremo inferior 22e de pared interior 22 y parte inferior 16, en donde el flujo de solidos esta simbolizado por la flecha U.
Esa parte de la parte inferior 16, que se extiende despues de dicho hueco (paso de transferencia) esta disenada como una parte inferior fluidizada convencional y referenciada 16c. Dado que una parte inferior fluidizada es estado de la tecnica, no se explicara aqul con mas detalle. El objetivo principal de tal parte inferior consiste en permitir que el aire o los gases pasen a traves de dicha parte inferior y que ingresen al espacio sobre dicha parte inferior 16c, siendo la zona de transferencia de calor 40 del intercambiador de calor 10. Habitualmente, el aire se inserta a traves de las boquillas correspondientes, simbolizadas en las figuras con la flecha A.
Como se puede ver mejor en la figura 2, se dispone una serie de tubos de transferencia de calor 42a-e similares a la pared dentro de dicha zona de transferencia de calor 40, que son tubos, a traves de los cuales fluye agua o vapor como fluido de transferencia de calor. Cada "pared de transferencia de calor" se caracteriza por un recorrido serpenteante del (los) tubo(s) correspondiente(s), simbolizados en la figura 1 por seis bucles 42t para un tubo de
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transferencia de calor 42a, con una distancia entre secciones de tubos adyacentes para permitir que los solidos pasen a traves de dicha "pared". Cada tubo 42a-e esta montado en la pared 14c y conectado de manera fluida a una llnea de alimentacion 43 central en su extremo, sobresaliendo la pared 14c del intercambiador de calor 10.
Los tubos 42a-e estan dispuestos a una distancia entre si, de modo que los compartimentos 45 de tipo camara estan dispuestos entre los tubos 42a, b; 42b, c; 42c, d; 42d, e adyacentes.
Cada uno de dichos tubos (paredes) 42a-e esta montado en la pared vertical exterior 14c del intercambiador de calor 10 de manera que permita los reemplazos individuales en cualquier momento. Para este proposito, la seccion de montaje correspondiente para cada uno de dichos tubos de transferencia de calor 42a-e es una parte amovible de dicha pared 14c y se muestra con el numero 44. Esto permite ajustar o extraer los tubos 42a-e individualmente o en grupos en cualquier momento. La ruta de montaje y extraccion preferente esta simbolizada por la flecha M en la figura 2.
Esta es la misma direccion a lo largo de la cual los solidos salen de la zona de transferencia de calor 40, es decir, por un canal de salida 46, que se extiende desde una abertura de salida 48 en dicha pared interior 22 a traves de dicho corredor 20 hasta un orificio (abertura) 47 dentro de dicha pared exterior 14a. En esta realizacion, el canal 46 se extiende de forma ligeramente inclinada hacia abajo entre la abertura de salida 48 y el orificio 47 y dos canales de salida 46 distintos estan dispuestos a una distancia entre si y, por consiguiente, se proporcionan dos aberturas de salida 48 y dos orificios 47.
Los solidos, que salen de la zona del intercambiador de calor 40 a traves de esta abertura de salida 48 (flecha O), se reciclan en la camara de combustion C.
El nuevo intercambiador de calor impulsa a los solidos a hacer una especie de bucle, simbolizado en la figura 1 por la flecha L.
Esta dentro del alcance de la invencion extraer otras partes de los solidos por separado, por ejemplo, mediante una o mas aberturas de salida adicionales en cualquiera de las paredes exteriores 14b, c, d.

Claims (11)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un intercambiador de calor de lecho fluidizado, que comprende un corredor (20), al menos una abertura de entrada (18), una zona de intercambio de calor (40) y al menos una abertura de salida (48), dispuestas entre si de manera que permita que una corriente de solidos, que deriva de una camara de combustion (C) asociada, entre en el intercambiador de calor (10) a traves de dicha abertura (18), que pase a traves de dicha zona de intercambio de calor (40) y que salga del intercambiador de calor (10) a traves de dicha abertura de salida (48), en donde
    a) la abertura de entrada (18) esta dispuesta en la parte superior del corredor (20),
    b) el corredor (20) se extiende hacia abajo desde una seccion superior del intercambiador de calor hacia una seccion inferior (16r) del intercambiador de calor (10) y termina cerca de dicha seccion inferior (16r), permitiendo de este modo un flujo orientado hacia abajo de los solidos a traves de dicho corredor (20),
    c) el corredor (20) esta abierto en su extremo cerca de dicha seccion inferior (16r), proporcionando de este modo al menos un pasaje (TR) para que los solidos salgan del corredor (20) y fluyan en al menos una zona de intercambio de calor (40), que esta dispuesta adyacente a dicho corredor (20) y esta provista de un fondo fluidizado (16c), caracterizado por que
    d) la abertura de salida (48) esta dispuesta en la parte superior del intercambiador de calor (10) y se extiende desde al menos una zona de intercambio de calor (40) como parte de un canal de salida (46), extendiendose dicho canal de salida (46) desde dicha zona de intercambio de calor (40) a traves de dicho corredor (20) hasta una abertura (47) en una pared exterior (14a) del intercambiador de calor (10).
  2. 2. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, en el que la abertura de salida (48) esta dispuesta a una elevacion inferior a la abertura de entrada (18).
  3. 3. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, en el que una pared vertical exterior (14a) del intercambiador de calor (10) constituye una pared exterior del corredor (20),
  4. 4. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, en el que tres paredes verticales exteriores (14a, b, d) del intercambiador de calor (10) constituyen tres paredes exteriores del corredor (20) y una cuarta pared del corredor (20) la proporciona una pared de separacion (22), que se extiende entre dos paredes verticales exteriores (14b, 14d) opuestas del intercambiador de calor (10).
  5. 5. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, en el que la zona de intercambio de calor (40) comprende una serie de tubos de intercambio de calor (42a-e), dispuestos a una distancia entre si para proporcionar compartimentos (45) similares a una camara entre tubos de intercambio de calor (42a-e) adyacentes.
  6. 6. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 5, en el que uno o mas de dichos tubos de intercambio de calor (42a-e) estan dispuestos en un patron similar a una pared.
  7. 7. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 5, en el que uno o mas de dichos tubos de intercambio de calor (42a-e) estan montados en una pared exterior (14c) del intercambiador de calor (10).
  8. 8. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 5, en el que uno o mas de dichos tubos de intercambio de calor (42a-e) estan montados en una seccion discreta y amovible (44) de una pared vertical exterior (14c) del intercambiador de calor (10), extendiendose dicha pared vertical exterior (14c) opuesta a la pared exterior (14a), que forma parte del corredor (20).
  9. 9. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, en el que el corredor (20) esta libre de cualquier tubo de intercambio de calor.
  10. 10. El intercambiador de calor segun la reivindicacion 1, que comprende un deflector (20b) en un extremo corriente abajo del corredor (20) para redirigir la corriente de solidos desde una direccion predominantemente vertical y orientada hacia abajo dentro del corredor (20) hacia una direccion predominantemente horizontal al entrar en la zona de intercambio de calor (40).
  11. 11. Un aparato de incineracion, que comprende una camara de combustion (C) l que funciona con combustible fosil con al menos un orificio de salida en su extremo superior, en el que dicho orificio de salida permite que una mezcla de gas y solidos evacuados de dicha camara de combustion (C) fluya a, al menos, un separador asociado para separar dichos solidos de dicho gas, un medio para transferir al menos parte de dichos solidos separados de dicho separador a al menos un intercambiador de calor de lecho fluidizado (10) segun la reivindicacion 1, en donde la pared exterior (14a) del intercambiador de calor (10), a traves del cual los solidos salen del intercambiador de calor (10), es una pared comun con una pared de la camara de combustion exterior (CW) y una pared comun (CW) con una pared exterior del corredor (20).
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CN111271699B (zh) * 2020-03-21 2024-05-07 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 切缸下循环流化床热电联产机组热网疏水系统及控制方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4915061A (en) 1988-06-06 1990-04-10 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor utilizing channel separators
US5040492A (en) 1991-01-14 1991-08-20 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having a recycle heat exchanger with a non-mechanical solids control system
DE4135582A1 (de) * 1991-10-29 1993-05-06 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt, De Wirbelbettkuehler fuer eine anlage zum thermischen behandeln koerniger feststoffe in der wirbelschicht
US5218931A (en) 1991-11-15 1993-06-15 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed steam reactor including two horizontal cyclone separators and an integral recycle heat exchanger
US5341766A (en) * 1992-11-10 1994-08-30 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed system
US5325823A (en) 1992-12-24 1994-07-05 Foster Wheeler Energy Corporation Large scale fluidized bed reactor
US5537941A (en) * 1994-04-28 1996-07-23 Foster Wheeler Energy Corporation Pressurized fluidized bed combustion system and method with integral recycle heat exchanger
US5463968A (en) 1994-08-25 1995-11-07 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having a multicompartment variable duty recycle heat exchanger
FI102316B1 (fi) * 1996-06-05 1998-11-13 Foster Wheeler Energia Oy Menetelmä ja laite kiintoainesuspensioiden haitallisten komponenttien lämmönsiirtopinnoille aiheuttaman korroosion vähentämiseksi
FI110205B (fi) * 1998-10-02 2002-12-13 Foster Wheeler Energia Oy Menetelmä ja laite leijupetilämmönsiirtimessä
FI116417B (fi) 2004-07-01 2005-11-15 Kvaerner Power Oy Kiertoleijukattila
PL2884169T3 (pl) 2013-12-16 2016-12-30 Urządzenie ze złożem fluidalnym
CN103968704A (zh) * 2014-04-15 2014-08-06 张家港市科华化工装备制造有限公司 一种提高热管安装密封性的换热器

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