FI101102B - Menetelmä ja sovitelma leijumateriaalin erottamiseksi kiertoleijukatti lassa - Google Patents

Menetelmä ja sovitelma leijumateriaalin erottamiseksi kiertoleijukatti lassa Download PDF

Info

Publication number
FI101102B
FI101102B FI964839A FI964839A FI101102B FI 101102 B FI101102 B FI 101102B FI 964839 A FI964839 A FI 964839A FI 964839 A FI964839 A FI 964839A FI 101102 B FI101102 B FI 101102B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
furnace
jet
gas
separating
central axis
Prior art date
Application number
FI964839A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI964839A0 (fi
Inventor
Tommy Jacobson
Jukka Hirvenoja
Original Assignee
Imatran Voima Oy
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 Imatran Voima Oy filed Critical Imatran Voima Oy
Priority to FI964839A priority Critical patent/FI101102B/fi
Publication of FI964839A0 publication Critical patent/FI964839A0/fi
Priority to PCT/FI1997/000712 priority patent/WO1998025075A1/en
Priority to AU50546/98A priority patent/AU5054698A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI101102B publication Critical patent/FI101102B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/02Construction of inlets by which the vortex flow is generated, e.g. tangential admission, the fluid flow being forced to follow a downward path by spirally wound bulkheads, or with slightly downwardly-directed tangential admission
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08Vortex chamber constructions
    • B04C5/081Shapes or dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/24Multiple arrangement thereof
    • B04C5/28Multiple arrangement thereof for parallel flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02Fluidised 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
    • F23C10/04Fluidised 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
    • F23C10/08Fluidised 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
    • F23C10/10Fluidised 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

101102
Menetelmä ja sovitelma leijumateriaalin erottamiseksi kier-toleijukattilassa 5 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä leijuväliaineen erottamiseksi savu-kaasuvirrasta kiertoleijukattilassa.
Keksinnön kohteena on myös sovitelma menetelmän toteuttami-10 seksi.
Kiertoleijukattiloissa leijuväliaine kiertää tavallisesti kattilan yläosan kautta tulipesän sivulla olevaan sykloniin, jossa savukaasut ja leijuväliaine erotetaan toisis-15 taan. Leijuväliaine palautetaan takaisin kattilan alaosaan ja palautusyhteeseen tai tulipesän alaosaan syötetään käytettävä polttoaine. Kiertoleijukattiloissa paloilma johdetaan tulipesään sen alaosasta ylöspäin puhaltamalla ja tulipesän alaosaan sijoitettujen, tulipesän keskiosaa kohti 20 puhaltavien yhteiden kautta. Polttoaine syötetään tulipesän alaosaan tai sekoitetaan syklonista palaavaan leijumateri-aalivirtaan, joka syötetään tulipesän alaosaan.
Kuten edellä mainittiin, kiertopetikattilassa paloilmaa pu-25 halletaan kattilan pohjalta ylöspäin pohjalle sijoitetuilla yhteillä ja tulipesän alaosaan sijoitetuilla paloilmayh-teillä. Ilman virtaus tulipesässä pidetään niin nopeana, että osa leijuväliaineesta nousee tulipesän yläosaan, jossa se siirretään yhdessä savukaasujen mukana tulipesän sivulla 30 olevaan sykloniin. Syklonissa leijuväliaine erotetaan savu kaasuista, jotka johdetaan konvektio-osaan, jossa on ta-. . valliseen tapaan lämmönvaihtimet. Leijuväliaine erottuu syklonin alaosaan, josta se syötetään takaisin tulipesän alaosaan ilmayhteiden alueelle. Kattilaan syötetään poltto-35 ainetta erillisen polttoaineen syöttöyhteen kautta suoraan ilmayhteiden alueelle tai leijuväliaineen palautuskanavaan.
101102 2
Kiertoleijupoltossa on yleensä tulipesään yhdistetty erillinen partikkelinerotin. Tunnettuja, yleisesti käytettyjä menetelmiä ovat erilaiset syklonierottimet. Näitä on kuvattu mm. patenttihakemuksissa FI 905070 A. Ahlström, FI 5 910809 A. Ahlström ja FI 850973 A. Ahlström. Tunnetuille menetelmille on kuitenkin luonteenomaista, että leijuker-rosmateriaalin ja savukaasujen seos ohjataan tulipesän ulkopuoliseen erottimeen, josta savukaasu jatkaa seuraavil-le lämpöpinnoille ja partikkelit palautetaan tulipesään 10 tavallisesti sen alaosaan. Sykloni voidaan rakentaa myös tulipesän sisälle. Näissä ratkaisuissa on kuitenkin aina tulipesän sisällä massiivisia rakenteita, ja tulipesän sisälläkin oleva sykloni on toimintaperiaatteeltaan perinteinen, vaikka siinä saattaakin olla osita sisäänmenoja.
15
Partikkelinerotus voidaan tehdä myös tulipesän sisällä tapahtuvien virtausten avulla. Kaasusuihkuilla tulipesässä tapahtuvaa erotusta on kuvattu useissa lähteissä. Näissä ratkaisuissa partikkelit erotetaan tulipesään muodostetun 20 pyörteen avulla tulipesän seinämille, tavallisesti pystysuorassa tulipesässä. Erottava pyörre on muodostettu tulipesään usealta seinältä suunnattujen palamisil-masuihkujen avulla. Eräs tällaisen laitteen kehittäjä on Delft University of Technology. Tässä laitteessa palamisil-25 masuihkut ovat tangentiaalisia ja pyörre muodostuu tuli-pesän keskelle, jolloin partikkelit eivät pääse vapaasti ilmasuihkujen ohi tulipesän seinille, mistä johtuen erotuskyky on huono ja riittämätön kaupalliseen energian tuotantoon. Laite onkin tarkoitettu koelaitteeksi palamistapahtu-30 man tarkkailuun.
Eräs tapa tehostaa partikkelinerotusta kiertoleijupoltossa on syöttää palamisilmaa jopa 75% sykloniin, jolloin pala-misilman virtaus tehostaa pyörrettä. Tällöinkin ovat varsi-35 nainen kiertoleijutulipesä ja sykloni erillisiä laitteita.
Tätä on tutkinut Donlee Technologies Inc. Laite on kuvattu 3 101102 ASME Fluidized Bed Combustion konferenssijulkaisussa 1991, sivuilla 203 - 209. Erillisen syklonierottimen ja tulipesän heikkoutena on monimutkainen ja suurikokoinen rakenne. Laitteistoon on tehtävä useita liikuntasaumoja lämpölaa-5 jenemisen takia ja erityisesti syklonin ja tulipesän välisen kanavan toteuttaminen on ongelmallista.
Erottimissa käsiteltävät kaasuvirrat ovat varsin suuria ja niiden on kestettävä varsin kuluttavissa ja kuumissa olo-10 suhteissa. Niinpä ne on suojattava kulutusta ja kuumuutta kestävillä materiaaleilla sekä lämpöeristettävä. Erillinen erotin lisää näistä syistä varsin paljon kattilalaitoksen kustannuksia.
15 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja sovitelma, jossa partikkelinerotus tehdään kiertoleijureak-torissa itse tulipesässä kaasusuihkun ja tulipesän seinien sopivan muotoilun avulla.
20 Keksintö perustuu siihen, että tulipesän yläosaan muodostetaan ainakin yhdellä tulipesän keskiosaa kohti puhallettavalla kaasusuihkulla voimakas pyörre, joka keskipakovoiman avulla siirtää partikkelit seinämien läheisyyteen tulipesän nurkkiin tai erillisille erotinlaitteille. Muodostettavan 25 pyörteen tai pyörteiden tulee olla sivussa tulipesän kes- kiakselista, jotta sen keskelle ei muodostu tyyntä aluetta, josta partikkelit eivät erotu.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle 30 on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 .. tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 11 tunnusmerk-35 kiosassa.
4 101102
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.
Koko kattilalaitoksesta saadaan huomattavasti yksinkertaisempi, kun mitään tulipesän ulkopuolisia rakenteita tai 5 tulipesän ja erottimen välistä kanavaa ei tarvita. Tämä johtaa pienempään kattilakokoon ja siten huomattavaan kustannusten säästöön koko laitoksessa. Tulipesän seinämien lämmönsiirtopintoja voidaan lisätä erillisellä partikke-linerottimella varustettuun kattilaan verrattuna. Tarvitta-10 vat liikuntasaumat vähenevät ja kattilan paino pienenee, joten perustuskustannukset alenevat. Keksinnön mukaisessa laitteessa partikkelien nopeus on kohtuullinen, joten eroosio-ongelmat ovat pienempiä kuin sykloneissa, joissa partikkeli/savukaasuseoksen nopeus on huomattava.
15
Koska partikkelit erotetaan tulipesässä, palaminen jatkuu tulipesän yläosassa erotuksen jälkeenkin, jolloin pienet hiukkaset, joiden erottamiseen erotin ei välttämättä ole riittävän tehokas, pienenevät entisestään ennen joutumis-20 taan savukaasun puhdistuslaitteisiin ja lentotuhkaksi. Näin saavutetaan pieni palamattomien osuus ja savukaasun puhdistus helpottuu. Suihkukaasun valinnalla, sen lämmöllä ja määrällä voidaan vaikuttaa olosuhteisiin tulipesässä ja siten optimoida palotapahtumaa. Edullisimmin suihkukaasuna 25 käytetään ilmaa tai kiertokaasua.
Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisten piirustusten avulla.
30 Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista kattilaa leikkauksena sivulta.
Kuvio 2 on leikkauskuva kuvion 1 kattilan tulipesästä.
35 Kuvio 3 on leikkauskuva kuviosta 2.
5 101102
Kuvio 4 on leikkauskuva kuviosta 2.
Kuvio 5 on leikkauskuva kuviosta 2.
5 Kuvio 6 esittää leikkauksena toista keksinnön suoritusmuotoa .
Kuvio l esittää keksinnön mukaista kattilaa konvektio-osi-neen ja lämmönvaihtimineen. Tulipesä 1 koostuu leiju-10 tusosasta 2 ja erotusosasta 3. Tässä leijutusosalla tarkoitetaan sitä tulipesän aluetta, jossa polttoaine, palamisil-ma ja leijuväliaine muodostavat sekoittuneen suspension ja jossa on huomattava määrä leijuväliainetta. Tulipesän yläosalla, tai erotusosalla, tarkoitetaan tulipesän sitä 15 aluetta, jossa polttoaineen ja ilman seos sisältää oleellisesti vähemmän leijuväliainetta ja jossa tapahtuu polttoaineen loppuun palaminen ilman leijuväliaineen oleellista läsnäoloa. Tulipesän yläosaa kutsutaan myös freeboardiksi. Kuvioiden mukaisissa suoritusmuodoissa tulipesän alaosa ja 20 yläosa on selvästi jaettu erillisiksi ja niiden keskiakse-leita on siirretty toistensa suhteen. Leijutusosan 2 alaosassa on ilmayhteet 4 ja arina 5. Leijutusosan 2 yläosa kääntyy hieman poispäin keskilinjastaan ja päättyy tuli-pesän 1 yläosan muodostavaan partikkeleiden erotusosaan.
25 Tulipesän 1 erotusosassa 3 on savukaasun poistoyhteet 6, jotka johtavat kattilan konvektio-osaan 7, jossa on lämmön-vaihtimia 8 savukaasujen lämpöenergian talteen ottamiseksi. Tulipesässä voi olla myös tavanomaiseen tapaan vesijäähdy-tetyt seinät (ei esitetty), joiden kautta pääosa polttoai-30 neen lämmönsiirrosta tapahtuu, tai palonkestävällä muurauksella varustetut seinät. Konvektio-osa 8 päättyy kuvioiden esimerkissä sykloniin 9, josta savukaasut johdetaan putkea 10 pitkin puhdistettavaksi ja savupiippuun. Savukaasujen sisältämät kiinteät hiukkaset erotetaan syk-35 Ionissa 9 ja johdetaan takaisin tulipesään 1 paluulinjaa li pitkin. Tässä vaiheessa kiinteät hiukkaset ovat pääosin 6 101102 kevyitä palamatta jääneitä polttoainehiukkasia ja palamattomia kiinteitä aineita. Sinänsä sykloni ei ole aina tarpeen tulipesässä tapahtuvan hyvän erotuksen ansiosta vaan savukaasut voidaan puhdistaa tavallisella 5 sähkösuodattimellä.
Tulipesän 1 yläosa, eli erotusosa 3 on hieman sivussa tuli-pesän alaosaan 2 nähden siten, että leijutusosan 2 ja ero-tusosan 3 välille muodostuu vino aukko 12. Tämän aukon 12 10 alareunan alapuolella on kiilamainen jakoseinä 13, joka muodostaa yhdessä erotusosan 3 seinien 16 kanssa kaksi keruusuppiloa 14, jotka johtavat kahteen paluulinjaan 15, jotka puolestaan johtavat tulipesän 1 leijuosaan 2. Tulipesän vinon aukon 12 yläreunan puolella keskellä tulipesän 1 15 konvektio-osan 7 puoleista seinää 17 on kaasusuutin 18, joka osoittaa kohti keruusuppiloita 14 ja paluulinjoja 15.
Polttoaine syötetään kattilassa tulipesän alaosaan 2 lähelle ilmansyöttöyhteitä 4. Tulipesän 1 alaosaan puhallet-20 tava ilma kohottaa polttoaineen ja leijuväliaineen seosta ylöspäin. Tässä vaiheessa leijuväliaineen ja polttoaineen nopeus pyritään pitämään alhaisena ja edullisesti niiden nopeus on noin 5 m/s. Kun leijuväliaine nousee tulipesän alaosan 2 ja yläosan 3 väliseen vinoon aukkoon 12, sen 25 muodostama virtaus kääntyy sivulle kohti suppiloita 14 ja paluulinjoja 15, koska tulipesän yläosa 3 on sivussa alaosan 2 keskilinjalta. Samalla leijutusosasta 2 tulevan leijuväliainetta nostavan kaasuvirtauksen kannatus heikke-nee ja suuri osa leijuväliaineesta putoaa suoraan suppiloi-30 hin 14 ja palaa paluulinjojen 15 kautta tulipesän alaosaan 2. Tulipesän 1 yläosaan eli erotusosaan 3 nousee vain osa leijuväliaineesta sekä palamattomat polttoainehiukkaset ja polttoaineesta kaasuuntunut palamiskelpoinen kaasu. Polttoaineen loppuun palaminen tapahtuu erotusosassa 3.
35 7 101102
Erotusosan 3 suppiloita 14 vastapäätä olevan seinän keskellä on kaasusuutin 18. Tästä suuttimesta 18 puhalletaan erotusosan keskelle nopea kaasusuihku, joka jakaa tulipesän kahtia ja muodostaa yhdessä savukaasujen, palavan polttoai-5 neen ja leijuväliaineen kanssa kaksi pyörrettä 19 ero- tusosaan 3. Näissä pyörteissä raskaammat partikkelit kulkeutuvat kohti tulipesän 1 seiniä ja erotusosan 3 nurkissa ne ajautuvat ulos pyörteestä, jolloin kaasuvirtausten kannatus lakkaa ja partikkelit putoavat alas suppiloihin 14.
10 Kaasuvirtaus suuttimessa voi olla hyvin nopea, mutta lei- juväliaineen nopeus jää silti kohtuullisen pieneksi ja erityisesti partikkeleiden nopeus seinien lähellä on pieni, jolloin partikkeleiden aiheuttama eroosio on vähäistä. Jos erotusosaan muodostetaan tämän esimerkin mukaisesti kaksi 15 rinnakkaista pyörrettä, saavutetaan parempi erotuskyky kuin yhdellä suuremmalla pyörteellä.
Kaasusuihku voidaan muodostaa ilmalla tai kiertokaasulla sen mukaan miten ilmajako tulipesässä halutaan järjestää.
20 Koska tässä suoritusmuodossa erotusosaan muodostetaan kaksi erottavaa pyörrettä, sen yläosassa on kaksi savukaasujen poistoyhdettä 6 sekä kaksi paluulinjaa 15 ja suppiloa 14 kiertävän leijuväliaineen keräämiseksi.
25 Tulipesän yläosaan muodostetaan oleellisesti yhdellä kaa susuihkulla voimakkaat pyörteet, joka keskipakoisvoiman avulla siirtävät partikkelit seinämien läheisyyteen ja tulipesän nurkkiin, joista ne putoavat painovoiman vaikutuksesta alas. Erotusta voidaan tehostaa käyttämällä seinä-30 millä erotinlaitteita, jotka poistavat hiukkaset kaasuvir- * - rasta.
Kaasusuihku voi olla tulipesän rakenteesta riippuen kierto-kaasua tai sekundääri-ilmaa, riippuen tarpeesta säätää 35 tulipesän ja leijumateriaalin lämpötilaa.
8 101102
Kiertoleijutulipesän alaosa 2 on sinänsä tunnetuilla periaatteilla mitoitettu ja toimii tavanomaisesti. Tulipesän yläosaan 3 on muodostettu pyörretila, jossa kiinteiden partikkelien erottamine tapahtuu muodostamalla nopean kaa-5 susuihkun avulla voimakas pyörre. Tulipesän poikkileikkaus voi olla tavalliseen tapaan neliö, suorakaide tai ympyrä, tai näiden välimuoto ja laitteen toiminta ei riipu tuli-pesän muodosta. Kuitenkin ainakin osittain kulmikas rakenne tai kattilan seinämille sovitetut virtausta hidastavat 10 erotinelimet parantavat erotuskykyä.
Edullisessa tapauksessa muodostetaan kaksi rinnakkaista pyörrettä suorakaiteen muotoiseen yläosaan 3, jolloin ne pyörivät vastakkaisiin suuntiin. Kaasu-partikkeliseos tuo-15 daan tulipesän leijuosasta 2 oleellisesti poikkipintaa kuristamatta mahdollisesti jonkin verran laajennettuun yläosaan jossa pyörre muodostetaan pääasiassa ulkopuolisen kaasusuihkun avulla. Tulipesän alaosasta 2 tuleva leiju-ainevirta on edullista kääntää ainakin hieman sivulle, 20 jolloin se valuu suurimmaksi osaksi omalla painollaan pa- lautussuppiloihin 14 ja palautuskanaviin 15. Tämä helpottaa oleellisesti erotusta tulipesän yläosassa 3.
Erotuslaitteistossa on suutin tai suuttimia tai yksi suu-25 rempi suutin yhdellä seinällä suhteelliseen kapeaan ja korkeaan pystyriviin järjestettynä. Kaasusuutin tai jaetut kaasusuuttimet sijoitetaan edullisesti tulipesään siten, että kaasusuihku on erotusosan alaosassa, mieluiten siten, että suihkun alareuna on tulipesän alaosasta tulevan aukon 30 yläreunan kohdalla. Tämän lisäksi tulipesän yläosassa voi olla lisäsuuttimia. Suuttimet suunnataan edullisimmin kohti tulipesän keskikohtaa. Joissain tapauksissa saattaa olla edullista poikkeuttaa suihkua hieman sivuun tulipesän kes-kiakselista, mutta suihkun suunnan on oltava aina seinämäs-35 tä kohti tulipesän sisäosaa, jotta vältetään tangentiaa-lisen suihkun avulla muodostuva laaja pyörre, jossa on 9 101102 lähes pyörimätön keskikohta. Kaasusuihkun avulla muodostettavan pyörteen on oltava vähintäänkin hieman epäkeskeinen tulipesän alaosaan nähden tai edullisimmin erotusosaan 3 muodostetaan yllä olevan esimerkin mukaisesti kaksi pyör-5 rettä, jolloin tulipesään ei pääse muodostumaan suurta tyyntä aluetta, jossa partikkelin erotusta ei tapahdu.
Edellä esitetyn lisäksi tällä keksinnöllä on muitakin suoritusmuoto j a.
10
Savukaasun poistoputket voivat tulla yläosaan edullisesti joko sen katon lävitse tai alakautta siten että kaasuvirta joutuu muuttamaan voimakkaasti suuntaansa kuten sykloni-erottimessa tapahtuu. Kuviossa 6 on esitetty rakenne, jossa 15 savukaasujen poistoyhde 20 on tuotu tulipesään 1 sen sivulta tulipesän 1 alaosan 2 ja yläosan 3 välisen aukon kohdalta. Poistoyhde 20 osoittaa ylöspäin ja se on viety korkeus-suunnassa hieman kaasusuuttimen 18 yläreunan yläpuolelle. Tässä ratkaisussa savukaasut virtaavat edellä kuvatun kal-20 täisissä pyörteissä ylöspäin ja samalla kiinteät partikkelit siirtyvät erotusosan 3 sivuille. Erotusosan 3 keskellä muodostuu alaspäin kulkeva ilmavirtaus, jossa kiinteistä partikkeleista erotetut savukaasut virtaavat alaspäin.
Koska savukaasuvirta joutuu kääntymään tulipesän 1 yläosas-25 sa takaisin alaspäin, erotuskyky paranee, koska kääntyvä virtaus työntää partikkeleita kattilan seinille ja samalla niiden nopeus käännöksessä pienenee, jolloin ne siirtyvät nopeasti tulipesän seinille joutuessaan erotuspyörteisiin 19. Tämän rakenteen etuna on vielä se, että se voidaan to-30 teuttaa matalampana kuin tavanomainen kiertopetikattila, jossa savukaasut poistetaan tulipesän yläosasta.

Claims (19)

101102
1. Menetelmä leijumateriaalin erottamiseksi kaasuista kier-toleijukattilassa, jossa menetelmässä: 5 - leijuväliainetta sisältävään tulipesään (1) syötetään polttoainetta, - tulipesän (1) alaosaan (2) syötetään ilmaa palo lamisilmaksi ja polttoaine/leijuväliainesuspension puhaltamiseksi ylöspäin tulipesässä, ja - leijuväliaine erotetaan kaasuista tulipesän (1) yläosassa (3) ainakin yhden tulipesään (1) puhal- 15 lettavan kaasusuihkun avulla ja johdetaan takaisin tulipesän alaosaan (2) , tunnettu siitä, että 20. kaasusuihku puhalletaan tulipesään siten, että suihku suunnataan tulipesän seinästä (17) kohti sen sisäosaa siten, että tulipesään muodostuu ainakin yksi pyörre, jonka keskiakseli on sivussa tulipesän yläosan keskiakselista. 25
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tulipesään (1) puhalletaan yksi kaasusuihku kohti tulipesän (1) keskiakselia siten, että suihku jakaa tulipesän (1) kahtia ja muodostaa molemmille puolilleen ] ' 30 pyörteen (19).
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä ainakin osittain suorakaiteen muotoisella tulipesällä varustettuja kattiloita varten, tunnettu siitä, että kaasusuihku puhalle- 35 taan tulipesään suorakaiteen pitkän sivun (17) muodostavan seinän keskeltä. 101102
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että savukaasut poistetaan tulipesän (1) yläosasta kahden pyörteiden (19) kohdalle tulipesän yläosaan sovitetun sellaisen poistoyhteen (6) kautta, joiden aukot osoit- 5 tavat alaspäin ja.leijuväliaine johdetaan takaisin tuli-pesän alaosaan (2) kahta palautuskanavaa (15) pitkin.
5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että savukaasut poistetaan tulipesästä (1) ainakin 10 yhden sinne alakautta johdetun poistoyhteen (20) kautta, jonka aukko osoittaa ylöspäin.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tulipesän alaosasta (2) ylä- 15 osaan nousevan leijuväliainevirtauksen suuntaa käännetään sivuun alaosan (2) keskiakseliin nähden, jolloin leijuväliaine putoaa alaspäin oman painonsa vaikutuksesta noustuaan yläosaan (3).
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että suihkukaasuna käytetään ilmaa.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suihkukaasuna käytetään kier- 25 tokaasua.
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suihku on jaettu pystysuunnassa useista suuttimista tuleviksi osasuihkuiksi. 30
10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tulipesään (1) puhalletaan sen yläosan alaosassa yksi erottava suihku ja sen yläpuolella vielä toinen apusuihku. 35 101102
11. Sovitelma leijumateriaalin erottamiseksi kaasuista kiertoleijukattilassa, joka sovitelma käsittää - leijuväliainetta sisältävän tulipesän (1), johon 5 voidaan syöttää polttoainetta, - elimet (4) ilman syöttämiseksi tulipesän (l) alaosaan (2) palamisilmaksi ja polttoaine/leijuvä-liainesuspension puhaltamiseksi ylöspäin tuli- 10 pesässä, - elimet (18) ainakin yhden tulipesään (1) puhallettavan kaasusuihkun muodostamiseksi leijuväliai-neen erottamiseksi kaasuista tulipesän (1) ylä- 15 osassa (3), ja - elimet (14, 15) leijuväliaineen johtamiseksi takaisin tulipesän alaosaan (2), 20 tunnettu - ainakin yhdestä suuttimesta (18) kaasusuihkun puhaltamiseksi tulipesään siten, että suihku on suunnattu tulipesän seinästä (17) kohti sen sisä- - · 25 osaa siten, että tulipesään (1) muodostuu ainakin yksi pyörre, jonka keskiakseli on sivussa tuli-pesän yläosan (3) keskiakselista.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sovitelma, tunnettu 30 siitä, että kaasusuutin (18) on suunnattu kohti tulipesän (1) keskiakselia siten, että suihku jakaa tulipesän (1) kahtia ja muodostaa molemmille puolilleen pyörteen (19).
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen sovitelma, jossa katti-35 lassa on ainakin osittain suorakaiteen muotoinen tulipesä, tunnettu siitä, että kaasusuutin on sovitettu tulipesän 101102 seinään suorakaiteen pitkän sivun (17) muodostavan seinän keskelle.
14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen sovitelma tunnettu 5 kahdesta pyörteiden (19) kohdalle tulipesän yläosaan (3) sovitetusta sellaisesta poistoyhteestä (6) savukaasujen poistamiseksi, joiden aukot osoittavat alaspäin, ja kahdesta palautuskanavasta leijuväliaineen johtamiseksi takaisin tulipesän alaosaan (2). 10
15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen sovitelma, tunnettu ainakin yhdestä tulipesään (1) alakautta johdetusta savukaasujen poistoyhteestä (20), jonka aukko osoittaa ylöspäin. 15
16. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 11 - 15 mukainen sovitelma tunnettu siitä, että tulipesä (1) on jaettu erilliseen alaosaan (2) ja yläosaan (3) ja yläosaa (3) on siirretty alaosan (2) keskiakselin suhteen alaosasta (2) 20 yläosaan nousevan leijuväliainevirtauksen suunnan kääntämiseksi sivuun alaosan (2) keskiakseliin nähden, jolloin lei-juväliaine putoaa alaspäin oman painonsa vaikutuksesta noustuaan yläosaan (3) .
17. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 15 - 16 mukai nen sovitelma, tunnettu useista päällekkäin sovitetuista suuttimista kapean pystysuuntaisen kaasusuihkun muodostamiseksi . . 30 18. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 11 - 17 mukai- nen sovitelma, tunnettu tulipesän yläosan (3) alaosassa olevista elimistä (18) yhden erottavan suihkun puhaltamiseksi tulipesään (1) ja sen yläpuolella olevista toisista elimistä apusuihkun puhaltamiseksi erottavan suihkun ylä- 35 puolella. 101102
19. Jonkin patenttivaatimuksista 11 - 18 mukainen sovitel-ma, tunnettu siitä, että elimet (18) kaasusuihkun puhaltamiseksi tulipesään (1) on sijoitettu siten, että suihkun alareuna on sovitettu likimain tulipesän (1) alaosasta (2) 5 yläosaan (3) johtavan aukon (12) yläreunan kohdalle. 15 101102
FI964839A 1996-12-04 1996-12-04 Menetelmä ja sovitelma leijumateriaalin erottamiseksi kiertoleijukatti lassa FI101102B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI964839A FI101102B (fi) 1996-12-04 1996-12-04 Menetelmä ja sovitelma leijumateriaalin erottamiseksi kiertoleijukatti lassa
PCT/FI1997/000712 WO1998025075A1 (en) 1996-12-04 1997-11-20 Method and arrangement for separating bed material in a circulating fluidized bed boiler
AU50546/98A AU5054698A (en) 1996-12-04 1997-11-20 Method and arrangement for separating bed material in a circulating fluidized bed boiler

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI964839A FI101102B (fi) 1996-12-04 1996-12-04 Menetelmä ja sovitelma leijumateriaalin erottamiseksi kiertoleijukatti lassa
FI964839 1996-12-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI964839A0 FI964839A0 (fi) 1996-12-04
FI101102B true FI101102B (fi) 1998-04-15

Family

ID=8547201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI964839A FI101102B (fi) 1996-12-04 1996-12-04 Menetelmä ja sovitelma leijumateriaalin erottamiseksi kiertoleijukatti lassa

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU5054698A (fi)
FI (1) FI101102B (fi)
WO (1) WO1998025075A1 (fi)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469050A (en) * 1981-12-17 1984-09-04 York-Shipley, Inc. Fast fluidized bed reactor and method of operating the reactor
US5281398A (en) * 1990-10-15 1994-01-25 A. Ahlstrom Corporation Centrifugal separator
US5341753A (en) * 1993-02-12 1994-08-30 Pyropower Corporation Circulating fluidized bed power plant with improved mixing of sorbents with combustion gases

Also Published As

Publication number Publication date
AU5054698A (en) 1998-06-29
FI964839A0 (fi) 1996-12-04
WO1998025075A1 (en) 1998-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4284022B2 (ja) 高温ガスから粒子を分離する方法および装置
KR100306026B1 (ko) 순환 유동상 시스템을 구동시키는 방법 및 장치
US4880450A (en) Cyclone separator having water-steam cooled walls
AU594270B2 (en) Fluidized bed combustor having integral solids separator
EP0273908B1 (en) Circulating fluidized bed reactor
AU568201B2 (en) Two-or multi-component reactor
EP0298671A2 (en) Cyclone separator having water-steam cooled walls
US5372096A (en) Internal particle collecting cells for circulating fluid bed combustion
US5171542A (en) Circulating fluidized bed reactor
US5277151A (en) Integral water-cooled circulating fluidized bed boiler system
FI101102B (fi) Menetelmä ja sovitelma leijumateriaalin erottamiseksi kiertoleijukatti lassa
BG63513B1 (bg) Реактор с циркулиращ кипящ слой с множество изходи от пещта
CN113280330A (zh) 循环流化床锅炉
CA1320661C (en) Fluidized bed furnace
CZ289157B6 (cs) Systém s fluidním loľem
US6021724A (en) Cyclone furnace for retrofit applications
EP0398718B1 (en) Solids recycle seal system for a fluidized bed reactor
US2843065A (en) Fuel burning apparatus
SU1268866A1 (ru) Котел
CA1327946C (en) Cyclone separator having water-steam cooled walls
SU1663313A1 (ru) Устройство дл сжигани топлива в кип щем слое
JPH03271606A (ja) 循環流動層燃焼装置
JPS6029509A (ja) 焼却炉への焼却物投入方法
CA2306203A1 (en) Improvements in or relating to novel gas-solid separators for use in boilers or other gas-solid streams
PL235664B1 (pl) Sposób i kocioł energetyczny do niskoodpadowego spalania stałych paliw pylistych zwłaszcza biomasy i paliw alternatywnych, z dodatkiem popiołu odpadowego