ES2807833T3 - Aparato de lecho fluidizado circulante - Google Patents

Aparato de lecho fluidizado circulante Download PDF

Info

Publication number
ES2807833T3
ES2807833T3 ES16762810T ES16762810T ES2807833T3 ES 2807833 T3 ES2807833 T3 ES 2807833T3 ES 16762810 T ES16762810 T ES 16762810T ES 16762810 T ES16762810 T ES 16762810T ES 2807833 T3 ES2807833 T3 ES 2807833T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
furnace
fluidized bed
circulating fluidized
wall
lever
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES16762810T
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander Baum
Martin Tewiele
Martin Gajsek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Doosan Lentjes GmbH
Original Assignee
Doosan Lentjes GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Doosan Lentjes GmbH filed Critical Doosan Lentjes GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2807833T3 publication Critical patent/ES2807833T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C10J3/56—Apparatus; Plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/24—Supporting, suspending, or setting arrangements, e.g. heat shielding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F23C10/20—Inlets for fluidisation air, e.g. grids; Bottoms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Abstract

Un aparato de lecho fluidizado circulante, que comprende un horno de lecho fluidizado circulante (10) con una pared exterior del horno (10r) y al menos una cámara de intercambio de calor (20), que está bloqueada por fricción en una sección de la pared exterior del horno (10r), así como una plataforma (PL) que se extiende horizontalmente y a una distancia hasta un techo superior (20c) de dicha cámara de intercambio de calor (20), en donde la cámara de intercambio de calor (20) está soportada además por al menos un apalancamiento (50), que está dispuesto sobre dicha plataforma (PL) y se extiende desde un primer extremo (50f), montado de forma pivotante en la pared exterior del horno (10r), lejos de dicha pared del horno (10r) hasta un segundo extremo (50s), y un retenedor (60) que se extiende hacia abajo desde dicho segundo extremo (50s) de dicho apalancamiento (50) hasta una parte de la cámara de intercambio de calor (20) desplazada de la pared exterior del horno (10r)

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato de lecho fluidizado circulante
La invención se refiere al denominado aparato de lecho fluidizado circulante (CFBA), cuyos componentes principales son:
- El denominado horno (reactor) de lecho fluidizado circulante - CFBF -, diseñado como una cámara de combustión, reactor de incineración, caldera, gasificador, generador de vapor, etc. tal como se desvela - entre otras cosas. - en el documento US 6.802.890 B2. En un CFBF convencional se pasar gas (aire) a través de un área inferior permeable, similar a una rejilla, del horno (denominada cámara impelente de aire), cuya rejilla (malla) soporta un lecho fluidizado circulante de material en partículas, denominado carga de incineración, que incluye principalmente un material similar al combustible como el carbón, arena, etc. En aplicaciones convencionales, la aireación se logra mediante las boquillas correspondientes, que alimentan aire y/o gas al material en partículas presente dentro del espacio del horno. La mezcla de material en partículas aireado/combustible (cámara impelente de aire) permite promover el proceso de incineración y la efectividad.
Las paredes exteriores del horno, que definen la cámara de combustión (cámara de reacción), son generalmente denominadas paredes de tubo, que comprenden tubos soldados con o sin aletas intermedias. Durante el funcionamiento, un fluido de transferencia de calor como agua y/o vapor se alimenta a través de dichos tubos/tuberías de dichas paredes del horno para enfriar las mismas y transferir calor desde las mismas para otros fines.
El CFBF tiene por lo general al menos un puerto de salida en su extremo superior, a través de los que una mezcla de gas y partículas sólidas, agotada del reactor, puede fluir al menos en un separador asociado.
- El separador, por ejemplo, un separador ciclónico, sirve para separar partículas sólidas (el material en partículas, incluyendo cenizas) de dicho gas. Un diseño típico de dicho separador se desvela en el documento US 4.615.715. Una vez más, las paredes exteriores del separador pueden diseñarse con espacios huecos para permitir el paso del agua.
- Mientras el gas se extrae del separador y se alimenta a las instalaciones posteriores de la planta, existen medios para transferir dichas partículas sólidas separadas fuera del separador a al menos una cámara de intercambio de calor, a menudo diseñado como un intercambiador de calor de lecho fluidizado (FBHE), a través de un puerto de entrada correspondiente de dicha cámara de intercambio de calor. Estos medios pueden ser conductos/tuberías/canales o similares. En lo que se refiere a continuación a un FBHE, este se refiere a una cámara de intercambio de calor preferida, pero incluye todos los tipos de intercambiadores de calor adecuados para ese fin, independientemente de si está construido como un sobrecalentador, etc.
- Un sifón en la trayectoria del separador al CFBF y/o al intercambiador de calor para permitir el desacoplamiento de presión (campos) entre el separador y el CFBF.
- La al menos una cámara de intercambio de calor permite utilizar el calor, proporcionado por el material en partículas, para generar energía, por ejemplo, para calentar y aumentar la presión de un vapor transportado como medio de transferencia de calor a través de tubos o similares, a través de dicho intercambiador de calor y más allá de turbinas o similares.
- Normalmente, la cámara de intercambio de calor está equipada con al menos un puerto de salida, que es parte del medio de retorno, para transportar al menos parte de las partículas sólidas fuera del intercambiador de calor y de vuelta al horno de lecho fluidizado circulante CFBF.
El documento US 5.840.258A desvela un diseño de tal CFBA, en el que el CFBF y el FBHE se han integrado estrechamente entre sí; dicho de otro modo: el FBHE y el CFBF tienen una pared común (pared de tubo). Durante el funcionamiento, es decir, bajo carga de temperatura, este diseño proporciona la ventaja de temperaturas cercanas (similares) en ambas unidades y, por lo tanto, minimiza cualquier estrés térmico entre ambas unidades.
De hecho, estas expansiones de temperatura y tensiones de temperatura son un problema importante en tales instalaciones. La expansión térmica de un CFBF de una altura de aproximadamente 35 a 50 m pueden variar de 0,1 m a 0,3 m y pueden causar tensiones graves dentro de las paredes del horno, independientemente de si el horno tiene soporte inferior (de acuerdo con el documento US 5.840.258A) o soporte superior (suspendido), como se muestra en el documento US 6.305.330B1.
El documento US 3.951.108 A se refiere a medios para soportar una masa desplazable en un marco estacionario. Estos medios incluyen un primer miembro desplazable montado en relación desplazable con dicho marco y un segundo miembro montado en relación saliente con respecto a dicho primer miembro. Un apalancamiento montado dentro de dicho marco sirve como medio de soporte.
Un objetivo de la invención es proporcionar un diseño compacto para un aparato de lecho fluidizado circulante y, en particular, para su cámara de combustión (horno) en combinación con al menos una unidad asociada, en particular, una unidad de intercambio de calor.
La invención se basa en los siguientes hallazgos: Se puede realizar un diseño compacto acercando las unidades asociadas del CFBA lo más cerca posible o incluso mejor para fijar una unidad a otra (como se conoce a partir del documento US 5.840.258), pero cualquier disposición de unidades adyacentes/asociadas bloqueadas por fricción causa serios problemas estructurales en vista de los pesos/cargas extremos de tales unidades.
Un intercambiador de calor genérico de un CFBA tiene un tamaño de, por ejemplo, 5x5x5 m y un peso correspondiente de 100.000 kg en estado vacío (en lo sucesivo, carga básica). Las cargas adicionales (en adelante denominadas carga variable) por el material sólido transportado a través de dicho intercambiador de calor varían fuertemente y pueden estar en un intervalo de hasta 100.000 kg o más.
La pared del horno (exterior), con la que el intercambiador de calor puede estar bloqueado por fricción, normalmente denominada pared de tubo, no puede soportar/compensar cargas tan altas y variables a menos que esté construido como un "muro de castillo", siendo inaceptable en vista de los costes y las condiciones térmicas de un CFBA. Las expansiones/constricciones térmicas mencionadas anteriormente causan problemas estructurales adicionales.
Dicho de otro modo: las fuerzas y momentos extremos, causados por una unidad de intercambio de calor que está bloqueada por fricción (por ejemplo, soldada) a una pared de horno convencional (como una pared de tubo) aún no pueden compensarse de forma económica y mecánicamente aceptable.
La invención desvela una solución técnica para este problema y, además, una construcción técnicamente relativamente simple, proporcionando además al menos un elemento estructural, mediante el que el intercambiador de calor se une mecánicamente a la pared del horno, elemento estructural que permite compensar tales cargas, causadas por el intercambiador de calor y/o el material que pasa a través del mismo, al menos parcialmente.
En su realización más general, la invención se refiere a un aparato de lecho fluidizado circulante, que comprende un horno de lecho fluidizado circulante con una pared exterior del horno y al menos una cámara de intercambio de calor, que está bloqueado por fricción a una sección de la pared exterior del horno, así como una plataforma, que se extiende horizontalmente y a una distancia hasta un techo superior de dicha cámara de intercambio de calor, en el que la cámara de intercambio de calor está soportada además por al menos un apalancamiento, que está dispuesto sobre dicha plataforma y se extiende desde un primer extremo, montado de forma pivotante en la pared exterior del horno, lejos de dicha pared del horno hasta un segundo extremo, y un retenedor, que se extiende hacia abajo desde dicho segundo extremo de dicho apalancamiento hasta una parte de la cámara de intercambio de calor desplazada de la pared exterior del horno.
Dicho de otro modo: el elemento estructural entre la pared del horno y el intercambiador de calor (y/o de forma similar a cualquier otra unidad que esté firmemente fijada a la pared exterior del horno y, por lo tanto, siga cualquier expansión/contracción de la pared del horno bajo carga de temperatura durante la operación, por ejemplo, un sistema de sifón) comprende un apalancamiento (un sistema de palancas/brazos cooperantes), que sirve para compensar tales tolerancias y un retenedor, que está fijo (acoplado) a dicho apalancamiento y, por lo tanto, sigue cualquier movimiento del apalancamiento, en movimientos particulares del segundo extremo del apalancamiento al que se sujeta dicho retenedor de forma articulada. La plataforma sirve para proporcionar una base para montar dichas palancas y es principalmente estructuralmente independiente de las otras unidades del CFBA.
El apalancamiento permite proporcionar un sistema que transmite movimientos verticales, causados por la pared del horno, por ejemplo, un movimiento vertical hacia abajo de la pared del horno y, por lo tanto, un movimiento hacia abajo del primer extremo del apalancamiento (o su primera palanca, respectivamente) hacia un movimiento hacia abajo del segundo extremo del apalancamiento inclinando (girando) las palancas correspondientes, que están articuladas entre sí, en diferentes direcciones por sus correspondientes cojinetes. Obviamente, el sistema funciona de forma análoga en la otra dirección vertical (viceversa).
Esta transmisión puede ser 1:1, por ejemplo, en el caso de palancas de diseño idéntico y la disposición de un cojinete de pivote (giratorio) para cada palanca en el medio de su longitud axial. La velocidad de transmisión se puede establecer también en otra relación, si se solicita, por ejemplo, proporcionando palancas (brazos, barras) de diferente longitud o desplazamientos de los cojinetes de palanca sobre dicha plataforma estática.
Por lo tanto, la plataforma debe construirse como un elemento independiente y de forma que proporcione un soporte definido y rígido para el apalancamiento y el retenedor, respectivamente.
El elemento estructural "absorbe" todas las fuerzas y momentos (adicionales), que no han sido absorbidos por la pared del horno, a las que el intercambiador de calor se fija firmemente, por ejemplo, mediante soldadura.
En la medida en que el primer extremo del elemento estructural (apalancamiento) se fija a la pared del horno a una distancia vertical por encima del intercambiador de calor, sigue siendo importante que el retenedor se fije al intercambiador de calor a una distancia horizontal de la pared del horno. El retenedor puede estar conectado a una pared que se extiende verticalmente del intercambiador de calor, por ejemplo, su pared exterior, siendo la pared opuesta a la pared del horno, en la que se monta el intercambiador de calor.
Otras realizaciones del CFBA se caracterizan por una o más de las siguientes características, que pueden realizarse individualmente o en combinaciones arbitrarias si no se excluye explícitamente o es técnicamente absurdo:
Una construcción favorable del apalancamiento comprende
- una primera palanca, cuyo primer extremo está montado de forma pivotante en la pared exterior del horno, cuyo segundo extremo está articulado a una segunda palanca y cuya sección intermedia está montada de forma pivotante en un cojinete de pivote, dispuesto sobre dicha plataforma.
- una segunda palanca, cuyo primer extremo está articulado al segundo extremo de la primera palanca, cuyo segundo extremo está articulado al retenedor, y cuya sección intermedia está montada por pivote en un cojinete de pivote dispuesto sobre dicha plataforma.
La disposición de las palancas (apalancamiento), que están interconectadas por bisagras, puede comprender más de dos palancas (barras, brazos), por ejemplo, cuatro o seis seguidos.
El primer extremo del apalancamiento, que es el extremo conectado al horno, puede montarse de forma pivotante en un cojinete de pivote (giratorio), que se fija a la pared exterior del horno. Este cojinete de pivote sigue cualquier movimiento de la pared del horno. Por lo tanto: en un movimiento hacia abajo, la palanca correspondiente es inclinada por el cojinete de pivote, dispuesto en la plataforma, y el segundo extremo de la primera palanca se mueve hacia arriba.
Como consecuencia: El primer extremo de la segunda palanca, que está articulado al segundo extremo de la primera palanca, se mueve hacia arriba también, haciendo que el segundo extremo de la segunda palanca se mueva hacia abajo, mientras que la segunda palanca como tal está inclinada por su correspondiente cojinete de pivote, equipado en la plataforma.
Por último: El retenedor, fijado al segundo extremo de la segunda palanca, transmite dicho movimiento descendente del retenedor al intercambiador de calor, a la que se sujeta el retenedor por su extremo inferior, mientras se mantiene el alivio del estrés (en alemán: Zugentlastung) para el intercambiador de calor.
De acuerdo con una realización, el segundo extremo del apalancamiento comprende una junta de pivote (bisagra, junta), acoplada al retenedor.
El retenedor en sí mismo puede ser una barra, una varilla, un puntal o una bisagra, permitiendo compensar las fuerzas de tracción así como las fuerzas de compresión, causadas, por ejemplo, por el intercambiador de calor y su carga y/o cualquier gancho constante.
Otra realización se caracteriza porque al menos uno de los cojinetes de pivote de la primera y segunda palancas es un cojinete flotante, que permite el movimiento del cojinete de pivote en una dirección horizontal (por lo tanto, el movimiento es sustancialmente perpendicular a la sección de la pared del horno con la que la cámara de intercambio de calor está bloqueada por fricción). Esto evita cualquier tensión en dicho cojinete durante la inclinación de la palanca correspondiente. En la medida en que dichos cojinetes de palanca deberían ser cojinetes flotantes (también denominados cojinetes de fricción o cojinetes de empuje) en una realización optimizada.
La plataforma se puede realizar como una o más barras, como un andamio o similar. La tarea principal de la plataforma es proporcionar una estructura definida y rígida para el apalancamiento y los cojinetes, montados en la plataforma.
La plataforma puede ser autarc, es decir, parte de una estructura que es independiente del CFBA. Puede ser un andamio de integridad estructural correspondiente.
El extremo inferior del retenedor puede estar articulado a cualquier parte del intercambiador de calor, desplazado de la pared del horno, por ejemplo, hacia techo de la cámara de intercambio de calor o a una sección de la cámara del intercambiador de calor adyacente a dicho techo.
El extremo inferior del retenedor y/o el segundo extremo del apalancamiento deben estar dispuestos en un desplazamiento hacia la pared del horno que es mayor al 50 %, por ejemplo, >70 % o >80 % o >90 % de una longitud correspondiente de la cámara de intercambio de calor, visto en una dirección perpendicular a la sección adyacente de la pared exterior del horno para lograr los mejores resultados en la compensación de las extensas cargas del intercambiador de calor.
Uno o más medios de suspensión entre la plataforma y la cámara de intercambio de calor definen otra realización, en la que los medios de suspensión pueden ser ganchos de carga constante (en alemán: Konstantlast Hanger), por ejemplo, resortes de carga constante de acuerdo con lo desvelado por www.lisega.de. definiendo estos ganchos como "transfiriendo la carga de trabajo sobre toda el área de desplazamiento mientras se mantiene la constancia, es decir, sin ninguna desviación considerable".
Estos ganchos constantes permiten compensar la carga básica, pero también se pueden usar para compensar al menos parte de la carga variable, causada, por ejemplo, por los sólidos que pasan a través del intercambiador de calor, mediante un dimensionamiento correspondiente.
La disposición de palanca/retenedor sirve principalmente para compensar la carga básica del intercambiador de calor y, más precisamente: la combinación de palanca/retenedor reduce la transmisión de momentos, causados por el peso del intercambiador de calor y su posición en la pared del horno, dentro de la pared del horno.
Se pueden proporcionar más medios de suspensión, en los que al menos uno de los siguientes está suspendido de una estructura de soporte rígida: plataforma, horno de lecho fluidizado circulante. La estructura de soporte puede ser una estructura separada, por ejemplo, un marco (rígido), en el que se suspende el horno y/u otras unidades del CFBA.
La pared interior de la cámara de intercambio de calor puede ser la misma (una pared común) que la sección de la pared del horno en la que está montado el intercambiador de calor, lo que reduce los costes y aumenta la eficacia térmica del CFBA.
El intercambiador de calor presenta además al menos un puerto de entrada y al menos un puerto de salida (este último para permitir un nuevo transporte de partículas sólidas de dicha cámara de intercambio de calor a dicho horno de lecho fluidizado circulante), cuyo diseño y colocación no son cruciales aquí y pueden realizarse de acuerdo con las realizaciones conocidas.
La invención se describirá a continuación a modo de ejemplo y haciendo referencia al documento adjunto.
La Figura, mostrando
una vista lateral esquemática del nuevo CFBA.
El CFBA comprende un horno de lecho fluidizado circulante 10, del que se muestra solo una parte, con un puerto de entrada 10i para materiales sólidos (combustible) y un lecho fluidizado FB en su parte inferior, así como un puerto de salida 10o para una mezcla correspondiente de gas/sólidos en su extremo superior. El horno 10 y su cámara de horno están definidos por una pared exterior del horno 10r, con la que una cámara de intercambio de calor 20 está bloqueada por fricción en una sección inferior 10s de la pared exterior del horno 10r. La sección 10s de la pared del horno 10r y la pared interior 20w del intercambiador de calor 20 están representadas por una pared común y están hechas de tubos, a través de los que fluye el agua, con aletas que se extienden entre dichos tubos.
La cámara de intercambio de calor 20 presenta un puerto de entrada de sólidos (cenizas, etc.) 20i en su extremo superior y un puerto de salida de sólidos 20o en su extremo inferior, permitiendo volver a transportar los sólidos después de haber pasado el intercambiador de calor, en el lecho fluidizado FB del horno 10.
Un separador y un sifón dispuestos entre el puerto de salida 10o del horno y el puerto de entrada 20i del intercambiador de calor no se muestran puesto que son conocidos por el experto.
El intercambiador de calor 20 puede ser de cualquier tipo y construido de acuerdo con la técnica anterior.
Una plataforma independiente PL, que se extiende horizontalmente y a una distancia hasta un techo superior 20c de dicha cámara de intercambio de calor 20, se fija mediante cuerdas PR a un marco como la estructura de soporte SS, siendo la misma estructura de soporte SS, de la que el horno 10 está suspendido por cuerdas RO. La plataforma PL está dispuesta en una posición definida entre el intercambiador de calor y el apalancamiento y proporciona un soporte rígido para un apalancamiento (50).
Esta plataforma PL sirve para integrar el apalancamiento 50, que está dispuesto sobre dicha plataforma PL y se extiende desde un primer extremo 50f, montado de forma pivotante (cojinete de pivote 10p) en la pared exterior del horno 10r, lejos de dicha pared del horno 10r hasta un segundo extremo 50s, construido como una junta pivote 50j, para permitir que un retenedor en forma de barra 60 se extienda hacia abajo desde dicha junta pivotante 50j hasta una parte de la cámara de intercambio de calor 20 desplazado hacia la pared exterior del horno 10r, en concreto, en la esquina superior derecha de dicho intercambiador de calor 20, es decir, en el techo 20c del intercambiador de calor 20 desplazado con respecto a la pared del horno 10r. En esta realización, la fijación del retenedor 60 al intercambiador de calor 20 corresponde al 100 % de la longitud de la cámara de intercambio de calor, visto en una dirección perpendicular a la sección adyacente 10s de la pared del horno 10r.
El apalancamiento comprende una primera palanca 52, cuyo primer extremo 52f está montado de forma pivotante (cojinete de pivote 10p) en la pared exterior del horno 10r, cuyo segundo extremo 52s está articulado a una segunda palanca 54 y cuya sección intermedia 52i está montada de forma pivotante en un cojinete de pivote 51, dispuesto sobre dicha plataforma PL.
El apalancamiento 50 comprende además esta segunda palanca 54, cuyo primer extremo 54f está articulado al segundo extremo 52s de la primera palanca 52, cuyo segundo extremo 54s está articulado al retenedor 60, y cuya sección intermedia 54i está montada por pivote en un cojinete de pivote 53, dispuesto sobre dicha plataforma PL a una distancia horizontal para pivotar el cojinete 51.
El retenedor 60 conecta el apalancamiento 50 y el intercambiador de calor 20.
Cada uno de dichos cojinetes de pivote 51, 53 es un cojinete flotante, que puede moverse sobre dicha plataforma PL en una dirección horizontal como se describirá más adelante.
Un número (aquí: seis) de ganchos constantes CH se disponen, a una distancia entre sí, entre la plataforma PL y el techo 20c de la cámara 20 del intercambiador de calor, siendo responsable de las cargas básicas y variables de la cámara del intercambiador de calor 20.
En una posición como se muestra en la Figura, puede ocurrir lo siguiente bajo carga térmica del aparato: El horno suspendido 10 (su pared exterior 10r respectivamente) se expande y, por lo tanto, la pared exterior 10r se mueve hacia abajo (flecha 10d). De forma simultánea:
- el cojinete de pivote 10p se mueve hacia abajo, empujando la palanca 52 para inclinarse (alrededor del cojinete de pivote 51,
- el segundo extremo 52s de la palanca 52 se mueve hacia arriba y lo mismo hace el primer extremo 54f de la segunda palanca 54, puesto que ambos extremos (52s, 54f) están acoplados por una bisagra,
- en vista de la disposición del cojinete de pivote 53, la palanca 54 se inclina de tal forma que su segundo extremo 54s se mueve hacia abajo y lo mismo hace el retenedor 60.
Como las dos palancas 52, 54 tienen idéntica longitud y forma y ambos cojinetes de pivote 51, 53 están dispuestos justo en el medio de la longitud axial de ambas palancas 52, 54, el extremo inferior (bisagra) de dicho retenedor 60 baja en la misma distancia que el cojinete de pivote 10p y en la medida en que no se inician tensiones adicionales.
Al mismo tiempo, el sistema reduce o incluso evita que se transmitan momentos excesivos a la pared 10r/10s del horno.
En vista del movimiento de giro/inclinación de ambas palancas 52, 54, causando un movimiento perpendicular a la pared exterior del horno 10r, ambos cojinetes 51,53 son cojinetes flotantes, que permiten tal desplazamiento horizontal.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de lecho fluidizado circulante, que comprende un horno de lecho fluidizado circulante (10) con una pared exterior del horno (10r) y al menos una cámara de intercambio de calor (20), que está bloqueada por fricción en una sección de la pared exterior del horno (10r), así como una plataforma (PL) que se extiende horizontalmente y a una distancia hasta un techo superior (20c) de dicha cámara de intercambio de calor (20), en donde la cámara de intercambio de calor (20) está soportada además por al menos un apalancamiento (50), que está dispuesto sobre dicha plataforma (PL) y se extiende desde un primer extremo (50f), montado de forma pivotante en la pared exterior del horno (10r), lejos de dicha pared del horno (10r) hasta un segundo extremo (50s), y un retenedor (60) que se extiende hacia abajo desde dicho segundo extremo (50s) de dicho apalancamiento (50) hasta una parte de la cámara de intercambio de calor (20) desplazada de la pared exterior del horno (10r)
2. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el apalancamiento comprende
a) una primera palanca (52), cuyo primer extremo (52f) está montado de forma pivotante en la pared exterior del horno (10r), cuyo segundo extremo (52s) está articulado a una segunda palanca (54) y cuya sección intermedia (52i) está montada de forma pivotante en un cojinete de pivote (51), dispuesto sobre dicha plataforma (PL), b) una segunda palanca (54), cuyo primer extremo (54f) está articulado al segundo extremo (52s) de la primera palanca (52), cuyo segundo extremo (54s) está articulado al retenedor (60), y cuya sección intermedia (54i) está montada por pivote en un cojinete de pivote (53) dispuesto sobre dicha plataforma (PL).
3. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el primer extremo (50f) del apalancamiento (50) está montado de forma pivotante en un cojinete de pivote (10p).
4. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo extremo (50s) del apalancamiento (50) comprende una junta de pivote (50j).
5. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el retenedor (60) es una barra, una varilla, un puntal o una bisagra.
6. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 2, en el que al menos uno de los cojinetes de pivote (51, 53) de la primera y segunda palancas (52, 54) es un cojinete flotante, que permite el movimiento del cojinete de pivote en una dirección horizontal.
7. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que un extremo inferior del retenedor (60) está articulado al techo (20c) de la cámara de intercambio de calor (20) o una sección de la cámara del intercambiador de calor (20) adyacente a dicho techo (10c).
8. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además uno o más medios de suspensión entre la plataforma (PL) y la cámara de intercambio de calor (20).
9. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 7, en el que los medios de suspensión son ganchos de carga constante (CH).
10. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos uno de los siguientes está suspendido de una estructura de soporte (SS): plataforma (PL), horno de lecho fluidizado circulante (10).
11. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo extremo (50s) del apalancamiento (50) está dispuesto a un desplazamiento de la pared del horno (10r) que es mayor que el 70 % de la longitud correspondiente de la cámara de intercambio de calor (20), visto en una dirección perpendicular a la sección adyacente (10s) de la pared exterior del horno (10r).
12. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la pared exterior del horno (10r) y una pared interior de la cámara de intercambio de calor (20) representan una pared común.
13. El aparato de lecho fluidizado circulante de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la cámara de intercambio de calor (20) presenta al menos un puerto de salida (20o) y el horno de lecho fluidizado circulante (10) presenta al menos un puerto correspondiente para permitir un nuevo transporte de partículas sólidas de dicha cámara de intercambio de calor (20) a dicho horno de lecho fluidizado circulante (10).
ES16762810T 2016-09-07 2016-09-07 Aparato de lecho fluidizado circulante Active ES2807833T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/071116 WO2018046082A1 (en) 2016-09-07 2016-09-07 Circulating fluidized bed apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2807833T3 true ES2807833T3 (es) 2021-02-24

Family

ID=56883802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES16762810T Active ES2807833T3 (es) 2016-09-07 2016-09-07 Aparato de lecho fluidizado circulante

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10443836B2 (es)
EP (1) EP3311073B1 (es)
KR (1) KR102036183B1 (es)
CN (1) CN108064329B (es)
DK (1) DK3311073T3 (es)
ES (1) ES2807833T3 (es)
PH (1) PH12017501945A1 (es)
PL (1) PL3311073T3 (es)
WO (1) WO2018046082A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI127236B (en) * 2016-01-19 2018-02-15 Sumitomo SHI FW Energia Oy Separator and heat exchange chamber assembly and method for mounting the assembly, as well as a circulating fluidized bed boiler with a separator and heat exchange chamber assembly

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1475856B2 (de) 1965-02-18 1972-06-15 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Lagerung von temperaturbeaufschlagten bauteilen
CH577117A5 (es) * 1974-04-29 1976-06-30 Sulzer Ag
CH612496A5 (es) * 1976-09-01 1979-07-31 Sulzer General Sgx Atomic Waer
US4615715A (en) 1985-03-15 1986-10-07 Foster Wheeler Energy Corporation Water-cooled cyclone separator
ATE87077T1 (de) * 1985-06-12 1993-04-15 Metallgesellschaft Ag Verbrennungsvorrichtung mit zirkulierender wirbelschicht.
US4688521A (en) 1986-05-29 1987-08-25 Donlee Technologies Inc. Two stage circulating fluidized bed reactor and method of operating the reactor
US4776288A (en) 1987-07-31 1988-10-11 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Method for improving solids distribution in a circulating fluidized bed system
US4896717A (en) * 1987-09-24 1990-01-30 Campbell Jr Walter R Fluidized bed reactor having an integrated recycle heat exchanger
FR2640356B1 (fr) * 1988-12-08 1991-01-25 Stein Industrie Dispositif d'appui sur une charpente fixe d'une masse reliee en porte-a-faux a un element mobile verticalement
FR2643447B1 (fr) * 1989-02-17 1991-10-04 Stein Heurtey Systeme de tubes radiants pour fours de chauffage
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
CN1031016C (zh) 1991-06-24 1996-02-14 江西锅炉厂 低携带率循环流化床锅炉
FR2685437B1 (fr) * 1991-12-23 1994-01-28 Stein Industrie Dispositif d'appui sur une charpente fixe d'une masse reliee en porte-a-faux a un element mobile.
KR100281724B1 (ko) 1992-11-10 2001-04-02 마티 힐투넨 한 실로부터 다른 실로 고체입자를 이송하는 방법 및 장치
US5840258A (en) * 1992-11-10 1998-11-24 Foster Wheeler Energia Oy Method and apparatus for transporting solid particles from one chamber to another chamber
US5682828A (en) * 1995-05-04 1997-11-04 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and a pressure seal valve utilized therein
KR100597883B1 (ko) * 1998-06-10 2006-07-13 지멘스 악티엔게젤샤프트 화석 연료 증기 발생기
US6305330B1 (en) * 2000-03-03 2001-10-23 Foster Wheeler Corporation Circulating fluidized bed combustion system including a heat exchange chamber between a separating section and a furnace section
FI114289B (fi) 2000-04-07 2004-09-30 Foster Wheeler Energia Oy Laite hiukkasten erottamiseksi kuumista kaasuista
FI20065308L (fi) 2006-05-10 2007-11-11 Foster Wheeler Energia Oy Kiertopetikattilan leijupetilämmönvaihdin ja kiertopetikattilan, jossa on leijupetilämmönvaihdin
US20110226195A1 (en) * 2010-03-18 2011-09-22 Foster Wheeler North America Corp. Wall Construction for a Boiler Arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018046082A1 (en) 2018-03-15
EP3311073B1 (en) 2020-06-24
US20180306434A1 (en) 2018-10-25
US10443836B2 (en) 2019-10-15
EP3311073A1 (en) 2018-04-25
PL3311073T3 (pl) 2020-11-16
KR20180042150A (ko) 2018-04-25
PH12017501945B1 (en) 2018-03-19
PH12017501945A1 (en) 2018-03-19
CN108064329A (zh) 2018-05-22
KR102036183B1 (ko) 2019-10-24
CN108064329B (zh) 2020-05-08
DK3311073T3 (da) 2020-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2240408T3 (es) Sistema de combustion de lecho fluidizado circulante incluyendo una camara intercambiadora de calor entre una seccion de separacion y una seccion de horno.
EP3017248B1 (en) A fluidized bed boiler with a support construction for a particle separator
FI122210B (fi) Kiertopetikattilan keittopintarakenne
ES2807833T3 (es) Aparato de lecho fluidizado circulante
EP2884169B1 (en) Fluidized bed apparatus
EP2884163B1 (en) Fluidized bed apparatus with a fluidized bed heat exchanger
US11209158B2 (en) Boiler construction having a boiler pressure body support system
DK3130849T3 (en) Circulating fluid bed furnace
US20160356488A1 (en) Fluidized Bed Apparatus and its Components
CA1270480A (en) Heat exchanger support
CN111316039B (zh) 带有支撑构造的锅炉系统
JP7542646B2 (ja) 火力蒸気発生器における垂直煙道ガス通路の側壁を支持する装置および方法
KR20220160117A (ko) 화력 증기 발생기에서 수직 연도 가스 통로의 측벽을 지지하는 배열체 및 방법