FI104213B - Menetelmä ja laite kiertomassaperiaatteella toimivan leijukerrossysteemin käyttämiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite kiertomassaperiaatteella toimivan leijukerrossysteemin käyttämiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI104213B
FI104213B FI952153A FI952153A FI104213B FI 104213 B FI104213 B FI 104213B FI 952153 A FI952153 A FI 952153A FI 952153 A FI952153 A FI 952153A FI 104213 B FI104213 B FI 104213B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bed
heat transfer
feed
combustion chamber
gas
Prior art date
Application number
FI952153A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI952153A (fi
FI104213B1 (fi
FI952153A0 (fi
Inventor
Timo Hyppaenen
Original Assignee
Foster Wheeler Energia 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 Foster Wheeler Energia Oy filed Critical Foster Wheeler Energia Oy
Priority to FI952153A priority Critical patent/FI104213B/fi
Publication of FI952153A publication Critical patent/FI952153A/fi
Publication of FI952153A0 publication Critical patent/FI952153A0/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI104213B1 publication Critical patent/FI104213B1/fi
Publication of FI104213B publication Critical patent/FI104213B/fi

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
    • F22B31/0084—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 with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
    • F22B31/0092—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 with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed with a fluidized heat exchange bed and a fluidized combustion bed separated by a partition, the bed particles circulating around or through that partition
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836—Heating and cooling the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/26—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • 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
    • F22B31/0084—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 with recirculation of separated solids or with cooling of the bed particles outside the combustion bed
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00044—Temperature measurement
    • B01J2208/00061—Temperature measurement of the reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00079—Fluid level measurement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00026—Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00088—Flow rate measurement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00132—Tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00327—Controlling the temperature by direct heat exchange
    • B01J2208/00336—Controlling the temperature by direct heat exchange adding a temperature modifying medium to the reactants
    • B01J2208/00353—Non-cryogenic fluids
    • B01J2208/00371—Non-cryogenic fluids gaseous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00477—Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2208/00495—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • 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 
    • F23C2206/00—Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed
    • F23C2206/101—Entrained or fast fluidised bed
    • 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 
    • F23C2206/00—Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed
    • F23C2206/103—Cooling recirculating particles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)

Description

104213
MENETELMÄ JA LAITE KIERTOMASSAPERIAATTEELLA TOIMIVAN LEIJUKERROSSYSTEEMIN KÄYTTÄMISEKSI
FÖRFARANDE OCH ANORDNING VID DRIFT AV ETT VIRVELBÄDDS-SYSTEM ENLIGT CIRKULERANDE BÄDD PRINCIPEN
Tämä keksintö kohdistuu patenttivaatimusten 1 ja 17 johdan-. to-osien mukaiseen menetelmään ja kiertomassatyyppiseen leijukerrosreaktorisysteemiin.
5
Kiertomassaperiaatteella toimivissa leijukerros- (eli CFB-) systeemeissä kuten CFB-kattiloissa on polttokammio, jonka sisällä on kiintoaineshiukkasten muodostama nopea leijupe-ti. Polttokammion yläosassa olevaan poistoaukkoon on yhdis-10 tetty hiukkaserotin kiintoainehiukkasten erottamiseksi polttokammiosta tulevasta, savukaasujen ja niiden mukana kulkeutuneen kiintoaineen muodostamasta suspensiosta. Hiukkaserottimen ja polttokammion alaosan väliin on liitetty palautuskanava, jonka kautta erotetut kiintoainehiuk-15 kaset kierrätetään takaisin polttokammioon. Hiukkaserotti-messa on kaasunpoistoaukko savukaasujen poistamiseksi.
Syklonierottimia käytetään yleisesti hiukkaserottimina. Palautuskanava kierrättää erotetut hiukkaset syklonista 20 takaisin polttokammion alaosaan. Palautuskanava on varustettava kaasulukolla, esim. polvirakenteella, jotta kaasut eivät pääse virtaamaan polttokammiosta takaisin sykloniin palautuskanavan läpi. Polvirakenteiset kaasulukot ovat erittäin suuria ja monimutkaisia. Myös L-putkia on ehdo-25 tettu kaasulukoiksi. L-putkikin vaatii tilaa, koska palautuskanavan ja polttokammion väliin tarvitaan melko pitkä, petimateriaalilla täytetty yhdyskanava kaasulukon aikaansaamiseksi .
*· \ ' 30 Kiertoleijureaktoreita käytetään monissa eri prosesseissa, kuten polttoprosesseissa, lämmönsiirrossa, kemiallisissa tai metallurgisissa prosesseissa. Prosessista riippuen eri petimateriaalit leijutetaan tai kierrätetään systeemissä. Polttoprosesseissa leijupeti voi muodostua hiukkasmaisesta 35 polttoaineesta, kuten hiilestä, koksista, ligniitistä, 2 104213 puusta, jätteestä tai turpeesta sekä muista hiukkasmaisista aineista kuten hiekasta, tuhkasta, rikkiabsorbentista, katalyytista tai metallioksideista. Polttokammiossa vallit- ψ seva kiertonopeus on yleensä 3,5 - 10 m/s, mutta se voi 5 olla myös huomattavasti suurempi.
Tyypillisesti lämpöä otetaan talteen leijukerrospolttopro-sesseissa lämmönsiirtopintojen avulla, jotka sijaitsevat polttokammiossa ja kaasukanavaan, hiukkaserottimen jälkeen 10 sijoitetussa konvektio-osassa. Kiertoleiju- (CFB) -kattiloissa polttokammion ulkoseinät ovat yleensä membraaniseiniä, joissa pystysuorat putket on yhdistetty litteällä levymate-riaalilla tai evillä toisiinsa, siten että ne muodostavat höyrystinpinnan. Lisälämmönsiirtopinnat, kuten tulistimet, 15 voidaan asentaa polttokammion yläosaan höyryn tulistamisek-si.
Lisätulistimet sekä välitulistimet, esilämmittimet sekä ilman esilämmittimet sijoitetaan konvektio-osaan. On myös 20 ehdotettu, että palautuskanava muodostettaisiin lämmön-siirtopinnoista.
Lämmönsiirtopinnat pitää normaalisti suunnitella siten, että ne tuottavat optimaalisen tulistetun höyryn myös mata-25 lilla kuormituksilla. Suuremmilla kuormituksilla höyryn-" tuotantoa säädetään veden ruiskutuksella konvektio-osassa.
Matalalla kuormalla tapahtuva tulistus on usein ongelmallista. Polttokammion poistokaasun lämpötila alenee kuorman 30 laskiessa, ja konvektio-osassa sijaitsevilla tulistimilla ei ole riittävästi kapasiteettia toivottuun tulokseen * Λ ! pääsemiseksi. Polttokammioon sijoitettavat lisätulistimet lisäisivät kustannuksia ja kattilan hallintaongelmia tarpeettomasti. Ylimääräiset lämmönsiirtopinnat polttokammios-35 sa alentaisivat palamatonta polttoainetta vielä sisältävien savukaasujen lämpötilaa esim. 700 -750°C:seen, millä olisi kielteinen vaikutus NOx:nja N£):n päästöjen pienentämiseen.
3 104213
Leijupetiin sijoitetut erilliset lisälämpöpinnat joutuisivat toisaalta myös kosketuksiin nopeasti virtaavan (3 -10 m/s tai vieläkin nopeammin virtaavan) kaasun ja sen sisältämien hiukkasten kanssa. Korroosio ja eroosio aihe-5 uttaisivat vakavia ongelmia. Kaikki leijupetiin sijoitettavat lämmönsiirtopinnat olisi tehtävä kuumankestävästä materiaalista ja mitä todennäköisimmin myös suojattava jollakin eroosionkestävällä aineella. Tällaisista lämmön-siirtopinnoista tulisi erittäin painavia ja kalliita. Kor-10 roosio on vakava ongelma polttokammion kaasuilmastossa, kun poltetaan kaasumaista klooria ja aikaiiyhdisteitä sisältäviä aineita.
Varsinkin paineistetuissa sovellutuksissa lämpöpintojen 15 lisääminen on vielä vähemmän toivottavaa, koska se suurentaa kattilan kokoa, minkä seurauksena paineastiaakin on suurennettava. Paineistetuissa sovellutuksissa polttokammio on pienempi ja lämmönsiirtopinnat ovat jo hyvin lähellä toisiaan. Sen vuoksi olisi hyvin vaikeaa lisätä ylimääräi-20 siä lämpöpintoja polttokammioon. Lämpöpintojen kovin tiivis sijoittaminen estää myös petimateriaalin vaakasuuntaista sekoittumista polttokammion sisällä, mikä alentaa palamis-tehoa. Tilaongelmien lisäksi myös tukkeutuminen voi muodostua haitaksi, jos lämpöpinnat ovat kovin lähellä toisiaan. 25 . Tulistustehon lisäämiseksi on ehdotettu erillisiä lämmön si irtimiä (EHE = External Heat Exchanger). Tällaisissa tulistimissa, jotka sijoitetaan erilliseen, kuumasta kiintoaineesta muodostuvaan kiertoleijupetiin, kiintoaine 30 tuodaan EHE-lämmönsiirtimiin hiukkaserottimelta. Ehdotetut erilliset lämmönsiirtimet olisivat suuria ja kalliita sekä ·· vaikeita ohjata varsinaisesta polttoprosessista erillään.
Eroosiosta aiheutuisi myös ongelma, kun lämpöpinnat joutuisivat kosketuksiin suurten kuumien partikkelien muodostaman 35 leijupetin kanssa. Erittäin alhaisilla kuormituksilla polttokammiosta savukaasujen mukana poistuva ja EHE-läm-mönsiirtimelle syötettävä kiintoainemäärä pienenisi myös , 104213 4 niin paljon, että tulistusta ei tapahtuisi. Tarvitaan siis yksinkertaisempi ja edullisempi ratkaisu.
T
Jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten 1 ja 17 johdan-5 to-osien mukainen menetelmä ja laite ovat tunnettuja amerikkalaisesta patentista US-A-48 31 479. Tunnettu laite käsittää hiukkasjäähdyttimen jäähdytyksen säätämiseksi kiertomassatyyppisessä leijukerrosreaktorissa. Lämmönpois-toa hiukkasjäähdyttimestä säädetään säätämällä hiukkasmää-10 rää jäähdyttimessä. Jäähdytin on sovitettu leijupetireakto-riin, jossa on hiukkasvirtausrajoitin, ja jossa on leiju-tuselimiä virtausrajoittimen ja pääreaktorin reaktiokammion välillä, ja jossa jäähdytin muodostaa ainoan virtaustien virtausrajoittimen ja reaktorikammion välillä. Lisäksi 15 jäähdyttimessä on ylivuotoaukko, joka on yhteydessä reak-tiokammioon ja joka muodostaa varoventtiilin, joka estää jäähdyttimen täyttymästä liikaa.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada mene-20 telmä ja laite kiertomassatyyppisten leijukerrossysteemien käyttämiseksi, joissa menetelmässä ja laitteessa yllä mainitut haitat on minimoitu.
Keksinnön tarkoituksena on erityisesti aikaansaada paran-25 nettu kaasulukkoratkaisu kiertomassatyyppisiin leijuker-'* _ rossysteemeihin.
Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada parannettu lämmöntalteenottomenetelmä kiertomassatyyppisiin leiju-30 kerrossysteemeihin.
.! Keksinnön tarkoituksena on edelleen aikaansaada parannettu menetelmä lämmöntalteenoton säätämiseksi kiertomassatyyppi- n sessä leijukerrossysteemissä.
Keksinnön tarkoituksena on täten myös aikaansaada parannettu menetelmä höyryn tulistamiseksi kiertoleijukatti- 35 5 104213 lasysteemissä eri kuormitusolosuhteissa.
Edellä mainittujen tarkoitusperien saavuttamiseksi on keksinnön mukainen menetelmä ja leijukerrosreaktorisysteemi 5 tunnettuja siitä, mitä on määritelty jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten 1 ja 17 tunnusmerkkiosissa. Yksityiskohtaisempia sovellutuksia on mainittu alivaatimuksissa.
Esillä olevan keksinnön mukaan on aikaansaatu menetelmä 10 CFB-systeemin käyttämiseksi, joka menetelmä käsittää seu-raavat vaiheet: - muodostetaan polttokammioon nopea, kiintoainehiukkasista koostuva leijupeti siten, että savukaasuista ja niiden mukana kulkeutuvista kiintoainehiukkasista muodostuva 15 suspensio saatetaan virtaamaan ylöspäin polttokammiossa, - kerätään suspensiosta erotettuja kiintoainehiukkasia, - ohjataan kerätyt kiintoainehiukkaset kierrätysputkeen, jonka yläosassa on kiintoainepartikkeleiden syöttöaukko ja joka on liitetty syöttöelinten välityksellä polttokammion 20 alaosaan, - muodostetaan kierrätysputkeen kiintoainehiukkasista kerros, joka estää kaasuja virtaamasta polttokammiosta syöttöelinten kautta kierrätysputkeen, syötetään siirtokaasua kierrätysputkeen, hiukkasten 25 uudelleen kierrättämiseksi kierrätysputkessa olevasta . hiukkaskerroksesta syöttöelinten kautta polttokammioon, jolloin hiukkaset kiertävät kierrätysputkesta kahden tai useamman päällekkäin sijoitetun aukon kautta. 1 2 3 4 5 6
Keksinnön mukaan hiukkasia kerätään hiukkaserottimeen ja 2 kierrätetään uudelleen polttokammioon palautuskanavan 3
Tl " e 4 ·; kautta, joka muodostaa keksinnön mukaisen kierrätysputken.
5
Palautuskanavan alapäähän muodostuu hitaasti kupliva hiuk-kaspeti, josta hiukkasia syötetään jatkuvasti syöttöyhtei- 6 den kautta polttokammioon. Palautuskanavassa sijaitseva hiukkaspeti muodostaa kaasulukon, joka estää palamiskaasuja virtaamasta polttokammiosta syöttöyhteiden kautta takaisin 6 104213 palautuskanavaan.
Palautuskanavassa sijaitseva hiukkaspeti muodostuu CFB-systeemissä kiertävistä hiukkasista. Systeemissä kiertävien 5 hiukkasten kokojakautuma on pienempi kuin systeemin koko-naishiukkasmassan keskikokojakautuma. Hiukkaspeti liikkuu hitaasti alaspäin sitä mukaa kuin siitä syötetään kiintoainetta uudelleen polttokammioon ja uutta materiaalia lisätään jatkuvasti petin päälle. Petin korkeutta voidaan 10 säätää säätämällä kiintoaineen uudelleensyöttöä siitä polttokammioon.
Kiintoainetta syötetään keksinnön mukaan uudelleen poltto-kammioon siirtokaasun avulla kahden tai useamman syöttöau-15 kon tai -yhteen kautta, jotka yhdistävät palautuskanavan alaosat edullisesti suoraan polttokammioon. Näin kaksi tai edullisesti useampia vaakasuoria tai kaltevia rakomaisia aukkoja tai yhteitä, jotka on sijoitettu päällekkäin, muodostavat liitoksen palautuskanavan ja polttokammion 20 välille. Rakomaiset aukot muodostavat myös kiintoainevir-tauslukon sekä kaasulukon.
Siirtokaasua syötetään palautuskanavan kiintoainepetiin kohdista, joista se voi virrata pääasiassa syöttöyhteitä 25 kohti, ei palautuskanavan yläosaan. Näin kaasuvirta kul-• jettaa hiukkasia hiukkaspetistä syöttöyhteiden kautta polt tokammioon. Syöttöyhteet on edullisesti sijoitettu palautuskanavaan olennaisesti petin yläpintaa alemmalle tasolle niin, että syöttöyhteiden yläpuolella oleva petin osa riit-30 tää estämään kaasuja virtaamasta ylöspäin palautuskanavassa. Mitä korkeampi peti, sitä suurempi on paine-ero, joka muodostaa kaasulukon, joka puolestaan estää kaasuja virtaamasta takaisinpäin palautuskanavan kautta hiuk-kaserottimeen.
Siirtokaasua voidaan syöttää palautuskanavan pohjassa tai palautuskanavan sivuseinissä eri tasoilla sijaitsevien 35 7 104213 suuttimien kautta. Hiukkasten uudelleenkierrättämistä polttokammioon on mahdollista säätää säätämällä eri kohdista syötettävän kaasun määrää. Palautuskanavan pohjassa sijaitsevien suuttimien kautta syötetty siirtokaasu kul-5 jettaa hiukkasia pääasiassa alinten syöttöyhteiden läpi, kun taas ylempänä sijaitsevien suuttimien kautta syötetty siirtokaasu kuljettaa hiukkasia ylempänä palautuskanavassa sijaitsevien syöttöyhteiden läpi. Hiukkasia voi myös kuljettaa vaakatasossa haluttuihin suuntiin.
10
Siirtokaasuna voidaan käyttää tuulikaapista tai erillisestä puhaltimesta saatavaa ilmaa, jonka paine on hieman korkeampi, tai jotakin muuta halpaa kaasua, esim. uudelleen-kierrätettyä savukaasua. Inertit kaasut ovat myös käyttö-15 kelpoisia varsinkin jos tarvitaan inerttejä, ei-hapettavia olosuhteita.
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan syöttöyh-teet käsittävät useita rakomaisia yhteitä tai aukkoja, 20 jotka sijaitsevat päällekkäin kehysmäisenä rakenteena palautuskanavan ja polttokammion välisessä yhteisessä seinässä. Keksinnön mukaisia yhteitä palautuskanavan ja polttokammion välillä on kaksi tai useampia, ne ovat kapeita ja rakomaisia sekä sijaitsevat päällekkäin, ja ne voi-25 daan tehdä erittäin lyhyiksi verrattuna niihin yhteisiin, : jotka tarvitaan aiemmin tunnetuissa L-putken muodostamissa kaasulukoissa. Tämän vuoksi ne voidaan helposti sijoittaa tavanomaiseen membraaniseinärakenteeseen. Tunnettujen L-putkikaasulukkojen, jotka käsittävät vain yhden tavanomai-30 sen yhteen, jonka poikkileikkaus on suuri, varsinkin pystymittä, on oltava hyvin pitkiä, jotta yhteeseen tulee f e , riittävästi hiukkasia kiintoainevirtauslukon aikaansaamiseksi ja kaasujen virtauksen estämiseksi polttokammiosta » palautuskanavaan.
L-putkityyppisen syöttöyhteen kiintoainevirtauslukon vaikutus riippuu yhteen pystymitan (h) ja yhteen pituuden (1) 35 8 104213 välisestä suhteesta (h/1). Tämän suhteen pitäisi olla h/1 < 0,5, jotta kiintoaineiden hallitsematon virtaus syöt-töyhteen kautta estyisi ja kiintoaineen pinta yhteessä pysyisi kyllin korkealla niin, ettei kaasu pääse virtaamaan 5 takaisinpäin yhteen läpi. Mitä suurempi yhteen poikkileikkaus on, sitä suurempi on aukon pystymittä (h) , ts. sitä pitempi yhde tarvitaan. Kaltevissa yhteissä, joissa pois-topää on korkeammalla kuin sisääntulopää, yhteen pituutta (1) voi lyhentää. Syöttöyhteen eritysrakenne antaa mahdol-10 lisuuden säätää palautuskanavassa olevan kiintoainepetin pintaa ja näin ollen ko. petin kaasulukkovaikutusta.
Syöttöyhde tai -yhteet jakautuvat esillä olevan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan useisiin päällek-15 käisiin, rakomaisiin pystymitaltaan pieniin aukkoihin tai yhteisiin. Näin ollen tarvittava kokonaispystymitta htot voidaan jakaa osiin hlf h2, h3..., joista kukin on ainoastaan murto-osa tarvittavasta kokonaispystymitasta htot.
Kunkin yhteen pituutta (1) voidaan katkaista samassa suh-20 teessä kuin pystymittaa (h) , ilman että syöttöyhteen kiin-toainevirtauslukkovaikutus vähenee. Tällöin voidaan käyttää niin lyhyitä syöttöyhteitä, että ne ulottuvat ainoastaan yhteisen membraaniseinän läpi. Tämä yksinkertaistaa selvästi palautuskanavan rakennetta ja sen liitäntää polttokammi-25 oon samoin kuin koko kiertomassatyyppistä leijupetisystee-·. miä.
Palautuskanava voidaan esillä olevan keksinnön mukaan konstruoida hyvin yksinkertaisen kanavan muotoon, jolla on 30 polttokammion kanssa yhteinen seinä. Palautuskanavan ja polttokammion välinen liitos, joka on aikaisemmissa ra- • 9 ' kenteissa ollut hyvin laaja ja monimutkainen, voi nyt olla yksinkertainen kehysmäinen rakenne, jossa on sarja rakomai-sia syöttöaukkoja tai -yhteitä, joista käytetään nimitystä 35 kidustyyppinen aukko tai kidusaukko, tavanomaisessa, kattiloissa käytetyssä putkipaneeliseinässä, materiaalin syöttämiseksi takaisin polttokammioon.
9 104213 Lämmönsiirtopinnat voivat keksinnön erään tärkeän suoritusmuodon mukaan sijaita lämmönsiirtovyöhykkeellä kierrätys- tai palautuskanavassa, niin että lämpöä otetaan talteen hiukkasten kiertomassasta CFB-systeemissä, ja näin 5 palautuskanavaan muodostuu sisäänrakennettu lämmönsiirrin (IHEX = Integral Heat Exchanger).
Lämmönsiirtopinnat on edullisesti sijoitettu kiinto-ainepetiin, mutta ne voivat ulottua petin yläpuolelle. 10 Lämpöä voi myös ottaa talteen lämmönsiirtopinnoilla, jotka on sijoitettu palautuskanavan seinämiin. Polttokammiosta hiukkaserottimeen ja sieltä edelleen palautuskanavaan virtaavien hiukkasten keskikokojakauma on pienempi kuin polttokammiossa olevien hiukkasten keskikokojakauma, koska 15 savukaasujen mukana kulkeutuu suurempi osa pikkupartikke-leita kuin karkeita. Palautuskanavassa olevat hienot hiukkaset, joiden keskikoko on alle 500μ, tyypillisesti 150 to 250 μ, muodostavat palautuskanavaan tiiviin petin, jonka lämmönsiirtokerroin hiukkaskonvektiolle on erittäin korkea, 20 k = 100 - 500 w/m2k.
Jos lämmönsiirtopintoja käytetään, palautuskanava on edullisesti alaosastaan laajennettu, ja laajennusosan poikkileikkaus on suurempi kuin kanavan yläosan, jolloin lämraön-25 siirtopinnoille ja kiintoainehiukkasten muodostamalle ·’. kerrokselle jää enemmän tilaa.
Höyryä voi edullisesti tulistaa palautuskanavassa. CFB-systeemeissä tulistuslämpöä on helposti saatavissa kuumien 30 hiukkasten kiertomassasta. Sijoittamalla tulistimet palautuskanavaan saavutetaan lisäetuna se, että savukaasuja ei tarvitse tarpeettomasti jäähdyttää polttokammiossa ja alentaa epäedullisesti lämpötiloja, ennen kuin palamaton polttoaine ja tuhka on erotettu savukaasuista. Näin keksin-35 tö saa aikaan hyvän NOx- ja N20-päästöjen vähennyksen polttokammiossa.
10 104213
Hiukkaspetin lämmönsiirtovyöhykkeen kaasuilmasto, joka on hyvin rajoittunut ja sisältää pääasiassa puhdasta kaasua, jossa ei ole aikalisiä osia, klooria eikä muita syövyttäviä kaasumaisia aineosia, luo erittäin edulliset tulis-5 tusolosuhteet. Tulistimet voidaan kuumentaa paljon korkeampiin lämpötiloihin kuin normaalisti, kun polttokam-miossa vallitsevat olosuhteet ovat syövyttävät. Lämpötilaltaan aina 500 - 550 °C-asteista höyryä voidaan tuottaa myös polttamalla kaasumaisia, syövyttäviä aineosia sisäl-10 täviä polttoaineita.
Jäte/RDF-polttokattiloissa on ollut erityisenä ongelmana lämmön käyttö tulistukseen, koska kaasut ovat epäpuhtaita ja sisältävät erilaisia korroosiota aiheuttavia aineosia. 15 Tällä keksinnöllä aikaansaadaan järjestelmä, jossa kuuma kiertomateriaali tulee kosketuksiin tulistimen pintojen kanssa kaasuilmastossa, joka on turvallinen.
Myös eroosio minimoituu hitaasti kuplivassa petissä, jonka 20 kaasun nopeudet ovat < 0,5 m/s, esim. 10 cm/s, jolloin lämmönsiirtopintoihin törmäävien hiukkasten iskeytymisno-peus on erittäin alhainen. Polttokammiossa, joissa on tavanomainen tai kiertoleijupeti, kaasun nopeus vaihtelee välillä 0,5 - 50 m/s, jolloin hiukkasvirtaus aiheuttaa 25 voimakasta eroosiota lisäpinnoilla. Lisäksi eroosio esillä olevassa petissä on suhteellisen alhaista petimateriaalin pienen hiukkaskoon ansiosta.
Lämmönsiirtoa hiukkasista tulistinpinnoille kuplivan petin 30 lämmönsiirtovyöhykkeellä voidaan edullisesti säätää syöttämällä leijuttava kaasuvirta ainakin osalle lämmönsiirto-vyöhykettä, jolloin saadaan hiukkaset liikkumaan tulistin-pintojen lähellä. Lisääntynyt kaasuvirtaus pintojen ympärillä lisää lämmönsiirtoa pinnoille. Kaasua, esim. ilmaa 35 tai inerttiä kaasua voidaan syöttää lämmönsiirron säätöä varten useista eri suuttimista. Siirtokaasua voidaan myös käyttää lämmönsiirron säätöön.
11 104213
Keksinnön mukaan lämmönsiirto on säädettävissä syöttämällä kaasua lämmönsiirtovyöhykkeiden eri osiin ja/tai kaasun virtausnopeudella.
5 Sopivan lämmönsiirron aikaansaamiseksi tarvitaan erittäin pieniä kaasuvirtoja. Tarvittava kaasu voidaan pääasiassa poistaa palautuskanavasta syöttöyhteiden kautta siirto-kaasun mukana, mutta koska lämmönsiirtoon tarvittava kaasu-virta on hyvin pieni, tämän kaasun voidaan myös antaa 10 virrata ylös palautuskanavaan. Varsinkin, jos lämmönsiirto-pinnat on sijoitettu ylös hiukkaspetiin, voi olla edullisempaa antaa ainakin osan kaasusta virrata ylöspäin pa-lautuskanavassa. Normaalisti petin korkeus estää lämmön-siirtotarkoitukseen syötetyn kaasun virtauksen ylöspäin 15 hiukkaserottimeen.
Jossain määrin voi olla mahdollista säätää lämmönsiirtoa myös säätämällä petin kokonaiskorkeutta, varsinkin jos osa lämmönsiirtopinnoista ulottuu petin yläpuolelle.
20 Lämmönsiirtovyöhykkeet ja syöttöyhteet voidaan sijoittaa palautuskanavan samoihin tai vierekkäisiin osiin.
Esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaan läm-25 mönsiirtovyöhykkeet ja syöttöyhteiden vyöhykkeet sijait-sevat rinnakkain. Kaasuvirrat syötetään lämmönsiirt©vyöhykkeille lämmönsiirron säätöä varten ja uudelleen kierrätettävien hiukkasten kuljettamiseksi syöttöyhteiden kautta polttokammioon. Siirtokaasua syötetään myös edul-30 lisesti lämmönsiirtovyöhykkeille hiukkasten kuljettamiseksi sieltä vaakatasossa viereisille syöttöyhteiden vyöhykkeille ja edelleen syöttöyhteisiin.
Kuplivan petin pintaa voidaan säätää mittaamalla palau-35 tuskanavassa paine-ero ensimmäisen, petin yläpinnan alapuolella olevan valitun pinnan tason ja toisen, petin yläpinnan yläpuolella olevan valitun pinnan tason välillä.
12 104213
Pinnan tasot valitaan siten, että niiden välille asettuvat yläpinnan varsinainen sekä optiinitaso. Siirtokaasun virtaus, jonka mukana hiukkaset poistuvat syöttöyhteiden kautta, on säädettävissä mitatun paine-eron mukaan, petin 5 yläpinnan pitämiseksi optimitasolla.
Keksinnön mukaan aikaansaadaan erittäin yksinkertainen CFB-kattilarakenne. Palautuskanava on edullisesti kapea pystysuora kanava, jolla on yksi yhteinen seinä polttokammion 10 kanssa. Tämä seinä on esim. tyypillinen CFB-kattiloissa käytetty membraaniseinä. Vastakkainen seinä voi olla samanlainen membraaniseinä. Palautuskanavan polttokammioon yhdistävä syöttöyhde voi olla esivalmisteinen kehysmäinen rakenne, jossa on useita päällekkäisiä syöttöyhteitä. 15 Tällainen kehysrakenne on helppo liittää membraaniseinään paikan päällä. Tavanomaiset suuret ja monimutkaiset polvi-rakenteiset kaasulukot ovat tarpeettomia.
Esillä olevan keksinnön mukaan aikaansaadaan kattilajär-20 jestelmä, jonka kuormitusskaala on laaja. Mutta äärimmäisen matalilla kuormilla, nopeuden ollessa noin 2 m/s polttokam-miossa, savukaasujen mukana saattaa uudessakin systeemissä kulkeutua liian vähän hiukkasia palautuskanavassa tarvittavan lämmönsiirtokapasiteetin saavuttamiseksi. Näissä ta-25 pauksissa ja lisätulistusta tarvittaessa voi olla mahdol-v lista käyttää hyväksi hiukkasia, jotka virtaavat polttokam mion ulkoseiniä pitkin alaspäin.
Alaspäin suuntautuva hiukkasvirta voidaan ohjata pys-30 tysuoraan, kapeaan kierrätysputkeen tai taskuun, joka on sijoitettu polttokammion sivuseinään kammion sisäpuolelle. Tasku on yläpäästään avoin, niin että se kerää seinää pitkin valuvat hiukkaset. Tasku voidaan muodostaa siten, että tehdään sivuseinän viereen väliseinä, joka erottaa 35 kierrätysputken tai taskun polttokammion pääosasta. Tasku voi olla kapea pystysuora rakomainen palautuskanava polttokammion sisällä. Taskuun kerääntyneiden hiukkasten anne- 13 104213 taan muodostaa taskun alaosaan samankaltainen peti kuin palautuskanavassa. Petin annetaan valua kontrolloidusti hitaasti alaspäin taskussa ja kierrättää hiukkasia polt-tokammion pääosaan esim. kidustyyppisten syöttöyhteiden 5 kautta, jotka on sijoitettu väliseinään kehysmäisenä rakenteena. Lämmönsiirtopinnat, edullisesti tulistinpinnat voidaan sijoittaa taskuun. Kaasusuuttimet voidaan sijoittaa taskun pohjalle sekä sen sivuille hiukkasten uudelleenkier-rättämisen ja lämmönsiirron säätöä varten.
10 Tällainen taskurakenne pitäisi sijoittaa tarpeeksi alas polttokaromioon, niin että tarpeeksi kiintoainehiukkasia voidaan vielä kerätä taskun yläpuolisesta, seiniä pitkin valuvasta hiukkasvirrasta kyseessä olevilla kuormituksilla 15 lämmönsiirtoa varten. Petissä olevat tulistinpinnat on suojattu hyvin taskussa, koska siellä vallitseva kaasuil-masto on samankaltainen kuin palautuskanavassa ja sisältää erittäin vähän syövyttäviä kaasumaisia aineosia.
20 Lämmönsiirtoa on myös mahdollista säätää taskuun syötetyillä kontrolloiduilla kaasuvirroilla. Syöttöyhteen rakenne, joka on samanlainen kuin palautuskanavan syöttöyhteen, muodostaa kiintoainevirtaus- ja kaasulukon taskuun, ja estää kaasuja virtaamasta takaisin taskuun syöttöyhteiden 25 kautta.
Lämmönsiirtoa voi säätää hyvin helposti tällä uudella järjestelmällä. Lämmönsiirtopinnat itse polttokammiossa voidaan suunnitella pienemmille kuormille kuin aikaisemmin.
30 Lisälämpö esim. tulistusta varten voidaan ottaa taskussa sekä palautuskanavassa sijaitsevilta lämmönsiirtopinnoilta. Tämä tarvittava lisälämpö on säädettävissä kaasuvirtojen avulla vastaavilla lämmönsiirtovyöhykkeillä. 1
Suurilla kuormituksilla lisääntynyt hiukkasten kiertomassa lisää lämmönsiirtoa palautuskanavassa. Sen sijaan pienillä kuormituksilla, kun hiukkasten kiertomassa on pienempi ja 14 104213 näin ollen lämmönsiirto on vähäisempää palautuskanavassa, lämmönsiirtoa voidaan lisätä taskussa.
Aikaisemmin tunnetuissa järjestelmissä polttokammioon 5 sijoitetut lämmönsiirtopinnat on pitänyt suunnitella siten, että ne takaavat riittävän höyryntulistuksen myös alhaisilla kuormituksilla. Ylikuumenemisen estämiseksi suurilla kuormituksilla tällaisissa järjestelmissä ja lämpötilan säätämiseksi konvektio-osaan on täytynyt asentaa ruiskutus-10 suuttimia. Nykyisessä uudessa järjestelmässä ruiskutus-suuttimia tarvitaan ainoastaan höyryn lämpötilan säätämiseksi ajon aikana, ei höyryn tuoton säätämiseksi eri kuormituksilla.
15 Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa KUVIO 1 on pystyleikkaus kiertomassatyyppisestä leijuker-roslaitteistosta keksinnön erään esimerkinomaisen suori-20 tusmuodon mukaan; KUVIO 2 on osittainen poikkileikkaus kuvion 1 palautus-kanavan alaosasta viivaa A-A pitkin; KUVIOT 3-5 esittävät kuvion 1 kaltaisia yksityiskohtia kolmesta muusta keksinnön mukaisesta esimerkinomaisesta 25 suoritusmuodosta.
Kuviossa 1 esitetään kiertoleijupetikattila 10, jossa on polttokammio 12 ja sen sisällä hiukkasista muodostunut nopea leijukerros. Polttokammion 12 yläosaan on liitetty 30 hiukkaserotin 14 erottamaan polttokammiosta poistuvan, savukaasujen ja kiintoaineen muodostaman seoksen mukana kulkeutuneita hiukkasia. Erotettua kiintoainetta uudel-leenkierrätetään palautuskanavan 16 kautta erottimesta polttokammion alaosaan. Erottimen 14 yläosassa sijaitsee 35 kaasunpoistoaukko 20, joka on yhdistetty konvektio-osaanie.
Polttokammion 12 seinät, joista vain seinät 22 ja 24 on 15 104213 esitetty kuviossa 1, hiukkaserottimen 14 seinät 26,28 sekä pystysuoran kanavatyyppisen palautuskanavan 16 seinät 30,32 on edullisesti muodostettu vesiputkipaneeleista tai mem-braanipaneeleista. Vettä höyrystetään membraaniseinissä.
5 Polttokammion 12 pohjaosassa sijaitsevat paneelit on suojattu tulenkestävällä vuorauksella 33. Myös palautuskanavan 16 seinäpaneelit voivat olla joko osittain tai kokonaan tulenkestävällä vuorauksella (ei esitetty) suojatut. Kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa erottimen seinä 28 ja 10 palautuskanavan seinä 32 muodostavat polttokammion seinän 24.
Palautuskanavan 16 alaosan 34 vaakatasoinen poikkileikkaus on suurempi kuin palautuskanavan yläosan 35. Uudelleen-15 kierrätettävät hiukkaset muodostavat kuplivan petin palautuskanavan alaosaan 34.
Tulistin 38, edullisesti höyryjärjestelmän viimeinen tulis-tinpinta, on sijoitettu kuplivaan petiin polttokammion 12 20 ja palautuskanavan 16 seinäpaneeleissa 22, 24, 26 ja 30 tuotetun höyryn tulistamiseksi. Höyryä voidaan tulistaa myös tulistimessa 40, joka sijaitsee erottimen jälkeisessä konvektio-osassa 18. Lisäksi konvektio-osaan on sijoitettu lämmönsiirtopinnat 42, 44, 46, 48 välitulistusta, esiläm-25 mitystä ja ilman esilämmitystä varten.
m •
Kuvioissa 1 ja 2 esitetyt, kehysmäisessä rakenteessa 60 olevat kidustyyppiset syöttöyhteet tai -aukot 50 yhdistävät palautuskanavan 16 alaosan polttokammion 12 alaosaan. Petin 30 36 korkeus (aukkojen 50 yläpuolella) ja kidustyyppisten syöttöyhteiden rakenne 50, 60 muodostavat kaasulukon, joka estää kaasuja polttokammiosta 12, jossa on korkea paine pl, virtaamasta syöttöyhteiden 50 läpi palautuskanavaan 16 ja edelleen ylöspäin kuplivan petin 36 yläpuoliseen kaasuti-35 laan, jossa on matalampi paine p2. Syöttöyhteen 50 yläpuolelle ulottuvan petin 36 pitäisi edullisesti olla riittävän korkea muodostamaan suurempi paine (painekorkeus) kuin 16 104213 paine-ero pi - p2.
Siirtokaasua (esim. ilmaa, inerttiä kaasua, uudelleen kierrätettyä savukaasua tai vastaavaa) syötetään palau-5 tuskanavaan 16 pöhjasuuttimien 52 kautta, jotka voivat olla tavanomaisia leijupeteissä käytettäviä suuttimia. Lisäsiir-tokaasua syötetään syöttöaukkojen 54, 56, 58 ja 59 kautta. Pohjasuuttimien 52 kautta syötetty siirtokaasu kuljettaa hiukkasia petin alimmasta osasta syöttöaukoille 50. Syöttö-10 aukkojen 54 ja 56 kautta syötetty siirtokaasu kuljettaa hiukkasia pääasiassa petin keskiosista syöttöyhteille 50. Suuttimien 58 ja 59 kautta syötetty siirtokaasu kuljettaa hiukkasia petin yläosasta syöttöyhteiden 50 yläaukoille.
15 Säätämällä siirtokaasun virtausta eri suuttimien 52, 54, 56, 58, 59 läpi palautuskanavan pohjalla ja sivuseinillä voidaan säätää niiden hiukkasten määrää, jotka syötetään uudelleen petistä 36 polttokammioon 12 ja siten myös kaasu-lukkovaikutusta. Lisäämällä pohjasuuttimien 52 läpi kulke-20 vaa kaasuvirtausta ja vastaavasti vähentämällä sivuseinien suuttimien 54, 56, 58, 59 läpi kulkevaa kaasuvirtausta tuloksena on hiukkasvirtauksen kasvu ja petin 36 korkeuden aleneminen. Lisäämällä kaasuvirtausta ylinten suutinten 58, 59 läpi ja vähentämällä virtausta pohjasuutinten 52, 54 25 läpi tuloksena on hiukkasten uudelleenkierron väheneminen : ja petin 36 korkeuden nousu.
Syöttöaukot 50 voidaan ryhmitellä kehysmäiseksi rakenteeksi 60 palautuskanavan syöttöyhteiden vyöhykkeelle 62. Tulisti-30 met 38 on sijoitettu vierekkäisille lämmönsiirtovyöhyk- keille 64. Muissa suoritusmuodoissa vyöhykkeet 62 ja 64 voivat olla limittäin.
»
Kehysrakenne 60 voidaan asentaa helposti tavanomaiseen 35 seinäpaneeliin 32 ja kidustyyppiset syöttöyhteet 50 voidaan esivalmistaa seinään samalla kun sitä päällystetään tulenkestävällä vuorauksella. Seinäpaneelin 32 putket taivute- 17 104213 taan normaalisti (ei esitetty piirustuksissa) rakennusvaiheessa, siten että ne muodostavat syöttöyhteiden kehysrakenteen 60 tarvitseman aukon. Ennen seinäpaneelin 32 päällystämistä tulenkestävällä vuorauksella putkien väliin 5 jäävään aukkoon asetetaan rakomaisia aukkoja 50 varten muotti, joka on tehty esim. styroxista tai muusta palavasta aineesta. Muotti poltetaan pois tulenkestävää vuorausta kuumennettaessa, jolloin seinään jäävät ainoastaan rakomai-set syöttöyhteet tai -aukot 50.
10
Syöttöyhteistä 50 muodostuu vaakasuorat tai ylöspäin kaltevat kidustyyppiset kanaalit. Siirtokaasun virtaussuuttimet 52 on edullisesti sijoitettu välimatkan päähän syöttöyhteistä jotta kaasu ei pääse virtaamaan suoraan yhteisiin 15 ilman että sen mukana kulkeutuu hiukkasia. Välimatka on edullisesti vähintään kaksinkertainen kahden syöttöaukon väliseen etäisyyteen verrattuna.
Myös lämmönsiirtovyöhykkeiden 64 pohjaan on sijoitettu 20 kaasusuuttimet 66 (ks. kuvio 2), niin että lämmönsiirto-pintojen 38 ympärille syntyy kaasuvirta ja hiukkaset siirtyvät lämmönsiirtovyöhykkeellä 64 syöttöyhteiden vyöhykettä kohti. Lämmönsiirtovyöhykkeelle voi olla sijoitettu lisä-kaasusuuttimet 68, 70, kuten kuviossa 1, eri tasoille 25 palautuskanavan seinämään lämmönsiirron säätämiseksi läm-" mönsiirtovyöhykkeiden 64 eri kohdissa.
Lämmönsiirtoa voidaan säätää muuttamalla suuttimien 68 ja 70 kautta syötetyn kaasun suhdetta, pitämällä kuitenkin 30 kokonaiskaasuvirta vakiona. Lämmönsiirto lisääntyy kun lämmönsiirtopintojen 38 alapuolelle sijoitettujen suutti-'I mien 68 läpi kulkevaa kaasuvirtaa lisätään, ja vastaavasti lämmönsiirto vähenee, kun korkeammalle tasolle, alimpien ‘ lämmönsiirtopintojen 38 yläpuolelle sijoitettujen suuttimi- 35 en 70 läpi kulkevaa kaasuvirtaa lisätään.
Joissakin suoritusmuodoissa voi olla välttämätöntä sijoit- ie 104213 taa lämmönsiirtovyöhykkeet ja syöttöyhdevyöhykkeet palau-tuskanavan 16 samaan osaan, jolloin lämmönsiirtopinnat 38 ovat suoraan syöttöyhteiden 50 edessä. Siirtokaasu, joka virtaa suuttimien 52, 54, 56, 58 ja 70 läpi, toimisi täl-5 löin lämmönsiirtäjänä sekä hiukkasten kuljettajana.
Hiukkasten kuljettamista ja lämmönsiirtoa voidaan kuitenkin säätää erikseen siten, että sijoitetaan pääasiallisesti pystysuora väliseinä 31 syöttöyhteiden 50 eteen. Väliseinä 10 erottaa petin 36 lämmönsiirto-osaan 61 ja kuljetusosaan 71 kuten kuviossa 3 on esitetty. Väliseinä 31 ulottuu palau-tuskanavan seinästä 32 alaspäin syöttöyhteiden 50 alapuolelle, ja se sijaitsee lämmönsiirtopintojen 38 ja syöttöyhteiden 50 välissä. Siirtokaasua syötetään tällöin edulli-15 sesti suuttimien 53 kautta suoraan kuljetusvyöhykkeen alapuolelle tai väliseinään 31 sijoitettujen (ei esitettyjen) suuttimien kautta. Suuttimien 54, 56, 68 ja 70 kautta syötetty kaasu hoitaa lämmönsiirron, mutta sillä on vain vähän tai ei lainkaan vaikutusta hiukkasten kuljettamiseen. 20 Suuttimien 56, 58, 68 ja 70 kautta syötetty kaasu virtaa palautuskanavassa ylöspäin, ellei kanavaan ole sijoitettu kaasulukkoa.
Kuviossa 4 on esitetty tämän keksinnön mukainen suoritus-25 muoto, jonka mukaan polttokammion 12 sivuseiniä 22 pitkin alaspäin valuvista hiukkasista otetaan lämpöä talteen. Kuviossa 4 on soveltuvin osin käytetty samoja viitenumerolta kuin kuviossa 3. 1 2 3 4 5 6
Kuvion 4 palautuskanavaan 16 joko on tai ei ole sijoitettu 2 lämmönsiirtopintoja, tai lämpöä voidaan ottaa talteen 3 ainoastaan palautuskanavan 16 membraaniseinien 30 ja 32 4 välityksellä. Väliseinä 124 on sijoitettu polttokammion 12 5 sisään lähelle seinää 22, jolloin muodostuu taskurakenne 6 135 (tai palautuskanava) seinän 22 lähelle. Tässä tapauk sessa palautuskanava 35 on toinen palautuskanava. Seinän 22 yläosaa pitkin alaspäin virtaavat hiukkaset putoavat tas- 19 104213 kuun 135 ja muodostavat sinne hiukkaspetin 136. Hiukkasia kierrätetään taskusta takaisin polttokammioon 12 syöttöyh-teiden 150 kautta, jotka ovat samanlaisia kuin syöttöyhteet 50. Siirtokaasua syötetään suuttimien 152, 156 ja 158 5 kautta.
Lämmönsiirtopinta 138, esim. tulistin, on sijoitettu taskuun 135. Lämmönsiirtopinnat 138 voidaan sijoittaa lämmön-siirtovyöhykkeille kuljetusvyöhykkeiden viereen, jotka 10 kuljetusvyöhykkeet ovat rakenteeltaan samanlaisia kuin kuviossa 2. Sivuseinä 22 voi olla kuvion 4 mukainen, taivutettu ulospäin, jotta taskun 135 alaosan poikkileikkaus suurenee. Suuttimet 152,168,170 lämmönsiirron säätöä varten voidaan sijoittaa taskun 135 pohjaan tai sivuseinään 22.
15
Kuvio 5 esittää erästä keksinnön mukaista suoritusmuotoa, jossa palautuskanavaan 16 ja lisäksi kierrätysputkeen 135' (joka on toinen palautuskanava) kerätyt hiukkaset ja kasautuvat yhteiseen petiin 34'. Suurilla kuormituksilla 20 hiukkasten kierrätys putken 135' kautta petiin 34' saattaa estyä, ja pääasiassa palautuskanavan kautta kierrätettyjä hiukkasia käytetään petin 34' muodostamiseen. Sisäisen kierrätysputken 135' kautta kulkevaa hiukkasvirtaa voidaan säätää venttiilillä, joka estää hiukkasia virtaamasta 25 putkesta petiin, tai säätämällä polttokammiossa 12 tapah-: tuvaa leijutusta väliseinän 124 läheisyydessä. Matalalla kuormituksella hiukkaset voivat virrata pääasiassa kierrätysputken 135' läpi, jolloin lämmönsiirtovyöhykkeille petiin 34' tulee riittävästi hiukkasia.
30
Vaikka keksintöä on kuvattu tällä hetkellä käytännölli-simpinä ja edullisimpina pidettyjen keksinnön suoritusmuotojen yhteydessä, on selvää, että keksintöä ei ole tarkoitus rajata esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan 35 päinvastoin, tarkoitus on kattaa oheisten patenttivaatimusten suojapiiriin kuuluvat eri muunnelmat ja vastaavat sovellutukset.

Claims (24)

  1. 20 Patenttivaatimukset 104213
  2. 1. Menetelmä kiertomassatyyppisen leijukerrosreaktorisys-teemin käyttämiseksi, jossa systeemissä on polttokammio 5 (12) ja sen sisällä hiukkasista muodostunut leijukerros, hiukkaserotin (14), joka on liitetty polttokammion yläosassa olevaan poistoaukkoon, palautuskanava (16), joka on liitetty yläosastaan hiukkaserottimeen ja alaosastaan polttokammioon, ja hiukkaserottimessa sijaitseva kaasun-10 poistoaukko (20), joka menetelmä käsittää seuraavat vaiheet (a) muodostetaan polttokammioon kiintoainehiukkasista nopea leijupeti siten, että savukaasuista ja niiden mukana kulkeutuneista kiintoainehiukkasista muodostunut hiukkassus- 15 pensio saatetaan virtaamaan ylöspäin polttokammiossa, (b) kerätään kaasu- ja hiukkassuspensiosta erotettuja kiin-toainehiukkasia, (c) ohjataan kerätyt kiintoainehiukkaset palautuskanavaan, ja 20 (d) muodostetaan palautuskanavaan kiintoainehiukkasista peti, tunnettu siitä, että (e) syötetään palautuskanavaan siirtokaasua ja kierrätetään hiukkasia palautuskanavassa sijaitsevasta petistä kahden 25 tai useamman päällekkäisen, syöttöaukkoina (50) toimivien aukkojen kautta polttokammioon ja (f) pidetään kiintoainehiukkasista muodostetun petin yläpinta palautuskanavassa sanottujen syöttöaukkojen yläpuolella. 30
  3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttöaukot käsittävät kaksi tai useampia päällekkäisiä aukkoja, jotka johtavat suoraan palautuskanavasta polttokammioon, ja että vaihe (e) toteutetaan siten, että 35 syötetään hiukkasia suoraan petistä polttokammioon.
  4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 21 104213 siitä, että hiukkaspeti jaetaan kuljetus- ja lämmönsiirto-osiin ja että vaihe (e) toteutetaan siten, että hiukkasia kuljetetaan kuljetusosasta lämmönsiirto-osaan ja sieltä edelleen syöttöaukkojen kautta polttokammioon. 5
  5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe (e) toteutetaan syöttämällä siirtokaasua nopeudella < 0,5 m/s palautuskanavassa, jolloin syntyy hitaasti kupliva leijukerros ainakin osaan palautuskanavaa. 10
  6. 5. Patenttivaatimuksen l mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe (e) toteutetaan syöttämällä ainakin osa siirtokaasusta petiin vaakasuunnassa, jolloin hiukkaspeti liikkuu syöttöaukkoja kohti. 15
  7. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, se käsittää vaiheen, jossa kiintoainehiukkaspetin yläpinnan tasoa palautuskanavassa säädetään säätämällä palautuskanavaan syötetyn siirtokaasun määrää vaiheessa 20 (e). 1 2 3 4 5 6 Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, jossa kiintoainehiukkaspetin yläpinnan tasoa säädetään mittaamalla paine-ero 25 palautuskanavassa ensimmäisen, petin yläpinnan alapuolella olevan pinnan tason ja toisen, petin yläpinnan yläpuolella olevan pinnan tason välillä, jotka molemmat pinnan tasot valitaan siten, että niiden välillä on yläpinnan varsinainen taso sekä sen optimitaso, ja säätämällä siirtokaasun 30 syöttöä vaiheessa (e) vastaamaan ensimmäisen ja toisen tason välistä paine-eroa. • 2 Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 3 siitä, että se käsittää vaiheen, jossa lämpöä otetaan 4 35 talteen systeemistä kierrättämällä lämmönsiirtoainetta 5 niin, että se tulee lämmönsiirtoyhteyteen kiintoaineker- 6 roksen kanssa palautuskanavan lämmönsiirtovyöhykkeellä. 104213 22
  8. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, jossa palautuskanavassa tuotetaan tai tulistetaan höyryä palautuskanavaan asennetuilla höyrystimillä tai tulistimilla. 5
  9. 10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, jossa lämmönsiirtovyö-hykkeellä säädetään lämmöntalteenottoa syöttämällä leiju-tuskaasuvirta ainakin lämmönsiirtovyöhykkeen yhden osan 10 läpi.
  10. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, jossa lämmöntalteenottoa säädetään säätämällä lämmönsiirtovyöhykkeelle syötetyn 15 leijutuskaasun sijaintia tai säätämällä lämmönsiirto-vyöhykkeelle syötetyn leijutuskaasun virtausnopeutta tai säätämällä leijutuskaasun sijaintia sekä virtausnopeutta.
  11. 12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu 20 siitä, että se käsittää vaiheen, jossa ainakin osa leiju- tuskaasusta syötetään ainakin kahdelta tasolta lämmönsiirtovyöhykkeelle ja säädetään lämmöntalteenottoa lämmönsiir-tovyöhykkeellä säätämällä eri tasoille syötettyjen kaasujen osuuksia. 25
  12. 13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, jossa ainakin osa leiju-tuskaasuvirrasta syötetään lämmönsiirtovyöhykkeelle ja toinen osa syöttöaukkojen läheisyyteen ja jossa lämmön- 30 siirtovyöhykkeellä tapahtuvaa lämmöntalteenottoa säädetään säätämällä lämmönsiirtovyöhykkeelle syötetyn kaasun osuutta. 1 Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu 35 siitä, että se käsittää vaiheen, jossa kiintoainehiukkaspe- tin korkeutta säädetään, jotta pääosa palautuskanavaan syötetystä leijutuskaasusta ei pääse virtaamaan petin 23 1 0 4 2 1 3 pinnan yläpuolella olevaan palautuskanavan yläosaan.
  13. 15. Patenttivaatimuksen l mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, jossa hiukkaserottimessa 5 erotettuja kiintoainehiukkasia kierrätetään uudelleen toisen palautuskanavan kautta polttokammioon.
  14. 16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen, jossa kerätään kiinto- 10 ainehiukkasia, jotka kasaantuvat alaspäin valuvana hiuk-kasvirtana polttokammion seinille, syötetään kerätyt hiukkaset palautuskanavaan ja kierrätetään hiukkaset uudelleen palautuskanavasta polttokammioon.
  15. 17. Kiertomassatyyppinen leijukerrosreaktorisysteemi, joka käsittää seuraavat osat: - polttokammion (12), jossa on nopea hiukkasista muodostunut leijupeti ja kammion yläosassa poistoaukko, - hiukkaserotin (14), joka on liitetty polttokammion (12) 20 yläosassa olevaan poistoaukkoon, - palautuskanava (16, 135, 135'), jonka yläosa (35) on liitetty hiukkaserottimeen (14) ja alaosa (34, 34') poltto-kammioon (12), - kaasunpoistoaukko (20) hiukkaserottimessa (14), 25. elimet polttokammiossa (12) ylöspäin virtaavasta hiukkas-suspensiosta erotettujen kiintoainehiukkasten keräämiseksi palautuskanavassa (16, 135, 135'), siten että palautus-kanavaan (16, 135, 135') syntyy kiintoainehiukkasten muodostama peti (36, 136), tunnettu siitä, että 30 järjestelmä käsittää - ainakin kaksi seinässä (32, 124, 124') olevaa päällek- * * käistä syöttöaukkoa (50, 150), jotka yhdistävät palautus-kanavan (16, 135, 135') alaosan (34, 34') polttokammioon (12), sovitettuna palautuskanavaan (16, 135, 135') muodos-35 tetun petin (36, 136) yläpinnan alapuolelle, ja - kaasusuuttimet (52, 53, 54, 56, 58, 59, 66, 68, 70, 152, 156, 158, 168, 170) palautuskanavan alaosassa, kiinto- 24 104213 ainehiukkasten syöttämiseksi petistä (36, 136) syöttöaukko-jen (50, 150) kautta polttokammioon (12).
  16. 18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen leijukerrosjärjestelmä, 5 tunnettu siitä, että mainitut ainakin kaksi päällekkäistä syöttöaukkoa (50, 150) on sovitettu yhteiseen seinään (32, 124, 124') palautuskanavan (16, 135, 135') ja polttokammion (12) väliin.
  17. 19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen leijukerrosjärjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut ainakin kaksi päällekkäistä syöttöaukkoa (50, 150) käsittävät ainakin kaksi vaakasuoraa tai kaltevaa rakomaista syöttöyhdettä, jotka on sovitettu polttokammion (12) ja palautuskanavan (16, 135, 135') 15 väliseen yhteiseen seinään (32, 124, 124').
  18. 20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen leijukerrosjärjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut vaakasuorat tai kaltevat rakomaiset syöttöyhteet (50, 150) ovat rakenteeltaan kidus- 20 tyyppisiä.
  19. 21. Patenttivaatimuksen 19 mukainen leijukerrosjärjestelmä, tunnettu siitä, että syöttöyhteet on valmistettu tulenkestävästä materiaalista. " 22. Patenttivaatimuksen 19 mukainen leijukerrosjärjestelmä, tunnettu siitä, että syöttöyhteet (50, 150) on sijoitettu aukkoon, joka on muodostettu taivuttamalla polttokammion (12) ja palautuskanavan (16, 135, 135') välisen membraa- 30 niseinän (32, 124, 124') vesiputkia toisistaan poispäin.
  20. 23. Patenttivaatimuksen 17 mukainen leijukerrosjärjestelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää palautuskanavassa (16, 135, 135') olevaan petiin (36, 136) sijoitettuja 35 lämmönsiirtopintoja (38, 40, 42, 44, 46, 48, 138). 1 9 Patenttivaatimuksen 23 mukainen leijukerrosjärjestelmä, 104213 25 tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää palautuskanavassa (16, 135, 135') olevaan petiin (36, 136) sijoitetun tulis-timen (38, 40, 138) ja/tai höyrystimen.
  21. 25. Patenttivaatimuksen 23 mukainen leijukerrosjärjestelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää kaasusuuttimia, jotka on sijoitettu palautuskanavaan (16, 35, 135) kiinto-ainehiukkaspetin (36, 136) leijuttamiseksi.
  22. 26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen leijukerrosjärjestelmä, tunnettu siitä, että siirtokaasun syöttösuuttimet (52, 53, 54, 56, 58, 59, 66, 68, 70, 152, 156, 158, 168, 170) on sijoitettu kahteen tai useampaan tasoon palautuskanavassa (16, 135, 135') lämmönsiirron säätämiseksi. 15
  23. 27. Patenttivaatimuksen 25 mukainen leijukerrosjärjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää - yhden tai useamman syöttöyhteen (50, 150), kuten syöttö- aukkoja, jotka on sovitettu yhteiseen seinään (32, 124, 20 124') polttokammion (12) ja palautuskanavan (16, 35, 135) välillä syöttöyhteiden vyöhykkeillä (62) palautuskanavassa (16, 35, 135), - lämmönsiirtopintoja (38), jotka on sijoitettu lämmönsiir-tovyöhykkeille (64) välimatkan päähän syöttöyhteiden vyö- 25 hykkeiltä (62), ja - kaasunsyöttösuuttimia (52, 66), jotka on sijoitettu sekä syöttöyhteiden vyöhykkeille (62) että lämmönsiirtovyöhyk-keille (64) lämmönsiirron säätämistä varten. 1 2 3 4 5 6
  24. 28. Patenttivaatimuksen 17 mukainen leijukerrosjärjestelmä, 2 tunnettu siitä, että se käsittää toisen palautuskanavan 3 (135) , joka on sijoitettu polttokammion seinän (22) viereen 4 kammion (12) sisäpuolelle, alaspäin seinää (22) pitkin 5 valuvien, ylöspäin virtaavasta kaasu- ja hiukkassuspensios- 6 ta erotettujen hiukkasten keräämiseksi. 26 1 0 4 2 1 3
FI952153A 1992-11-10 1995-05-05 Menetelmä ja laite kiertomassaperiaatteella toimivan leijukerrossysteemin käyttämiseksi FI104213B (fi)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI952153A FI104213B (fi) 1992-11-10 1995-05-05 Menetelmä ja laite kiertomassaperiaatteella toimivan leijukerrossysteemin käyttämiseksi

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US97339692 1992-11-10
US07/973,396 US5341766A (en) 1992-11-10 1992-11-10 Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed system
PCT/FI1993/000463 WO1994011673A1 (en) 1992-11-10 1993-11-09 Method and apparatus for operating a circulating fluidized bed system
FI9300463 1993-11-09
FI952153 1995-05-05
FI952153A FI104213B (fi) 1992-11-10 1995-05-05 Menetelmä ja laite kiertomassaperiaatteella toimivan leijukerrossysteemin käyttämiseksi

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI952153A FI952153A (fi) 1995-05-05
FI952153A0 FI952153A0 (fi) 1995-05-05
FI104213B1 FI104213B1 (fi) 1999-11-30
FI104213B true FI104213B (fi) 1999-11-30

Family

ID=25520843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI952153A FI104213B (fi) 1992-11-10 1995-05-05 Menetelmä ja laite kiertomassaperiaatteella toimivan leijukerrossysteemin käyttämiseksi

Country Status (13)

Country Link
US (2) US5341766A (fi)
EP (1) EP0667944B1 (fi)
JP (1) JP3132662B2 (fi)
KR (1) KR100306026B1 (fi)
CN (1) CN1035360C (fi)
AT (1) ATE163219T1 (fi)
CA (1) CA2148920C (fi)
DE (1) DE69316991T2 (fi)
DK (1) DK0667944T3 (fi)
ES (1) ES2115083T3 (fi)
FI (1) FI104213B (fi)
PL (1) PL176988B1 (fi)
WO (1) WO1994011673A1 (fi)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5601788A (en) * 1991-09-25 1997-02-11 Foster Wheeler Energia Oy Combined cycle power plant with circulating fluidized bed reactor
FR2690512B1 (fr) * 1992-04-27 1994-09-09 Stein Industrie Réacteur à lit fluidisé circulant comportant des échangeurs extérieurs alimentés par la recirculation interne.
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
US5540894A (en) * 1993-05-26 1996-07-30 A. Ahlstrom Corporation Method and apparatus for processing bed material in fluidized bed reactors
US5332553A (en) * 1993-04-05 1994-07-26 A. Ahlstrom Corporation Method for circulating solid material in a fluidized bed reactor
FI97424C (fi) * 1993-06-23 1996-12-10 Foster Wheeler Energia Oy Menetelmä ja laite kuuman kaasun käsittelemiseksi tai hyödyntämiseksi
SE502292C2 (sv) * 1994-08-19 1995-10-02 Kvaerner Enviropower Ab Förfarande för tvåstegsförbränning av fasta bränslen i en cirkulerande fluidiserad bädd
US5526775A (en) † 1994-10-12 1996-06-18 Foster Wheeler Energia Oy Circulating fluidized bed reactor and method of operating the same
US5568834A (en) * 1995-02-01 1996-10-29 Donlee Technologies, Inc. High temperature heat exchanger
US5623822A (en) * 1995-05-23 1997-04-29 Montenay International Corp. Method of operating a waste-to-energy plant having a waste boiler and gas turbine cycle
US6139805A (en) * 1995-11-15 2000-10-31 Ebara Corporation Fluidized-bed reactor
US5911201A (en) * 1996-01-13 1999-06-15 Llb Lurgi Lentjes Babcock Energietechnik Gmbh Steam boiler with pressurized circulating fluidized bed firing
US5893340A (en) * 1997-06-16 1999-04-13 The Babcock & Wilcox Company Erosion protection at line discontinuity for enclosure and internal walls in fluidized bed combustors and reactors
US5967098A (en) * 1998-06-22 1999-10-19 Tanca; Michael C. Oil shale fluidized bed
US6095095A (en) * 1998-12-07 2000-08-01 The Bacock & Wilcox Company Circulating fluidized bed reactor with floored internal primary particle separator
FI107758B (fi) * 1999-11-10 2001-09-28 Foster Wheeler Energia Oy Kiertoleijureaktori
FR2803020B1 (fr) * 1999-12-22 2002-04-12 Abb Alstom Power Comb Procede pour reduire les emissions d'oxydes d'azote dans une installation de combustion en lit fluidise circulant
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
US20040100902A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Pannalal Vimalchand Gas treatment apparatus and method
SE525126C2 (sv) * 2002-12-20 2004-12-07 Waterman Ab Anordning för tömning av varmt partikelmaterial från en kammare till en transportbehållare
FI116417B (fi) * 2004-07-01 2005-11-15 Kvaerner Power Oy Kiertoleijukattila
JP4585501B2 (ja) * 2006-09-26 2010-11-24 三菱重工業株式会社 循環流動層ボイラ
US9163829B2 (en) * 2007-12-12 2015-10-20 Alstom Technology Ltd Moving bed heat exchanger for circulating fluidized bed boiler
US8753044B2 (en) * 2008-06-09 2014-06-17 Uop Llc L-valve construction for controlling solids flow in a liquid medium using standard pipe fittings
US9163830B2 (en) 2009-03-31 2015-10-20 Alstom Technology Ltd Sealpot and method for controlling a solids flow rate therethrough
FR2948177B1 (fr) * 2009-07-16 2011-08-05 Inst Francais Du Petrole Procede de combustion en boucle chimique avec controle independant de la circulation des solides
FI123548B (fi) 2010-02-26 2013-06-28 Foster Wheeler Energia Oy Leijupetireaktorijärjestely
EP2457646A1 (en) * 2010-11-26 2012-05-30 Enefit Outotec Technology Oü Separator for separating solid particles from a vapour-gas mixture
KR101235271B1 (ko) * 2010-12-28 2013-02-20 재단법인 포항산업과학연구원 유동층 연소형 보일러
FI124100B (fi) * 2011-01-24 2014-03-14 Endev Oy Menetelmä kiertomassareaktorin toiminnan parantamiseksi ja menetelmän toteuttava kiertomassareaktori
US10076737B2 (en) 2013-05-06 2018-09-18 Liang-Yuh Chen Method for preparing a material of a battery cell
FI126744B (fi) 2013-05-14 2017-04-28 Valmet Technologies Oy Järjestely ja menetelmä leijutekniikkaa käyttävässä kattilassa
CN105556003B (zh) * 2013-06-18 2019-04-09 Cmi优威克股份有限公司 用于热水解反应器中的加热模块
KR102108576B1 (ko) * 2013-09-10 2020-05-07 한국전력공사 열 교환기를 구비한 순환 유동층 보일러
PL3130849T3 (pl) 2015-08-11 2019-01-31 Doosan Lentjes Gmbh Palenisko z cyrkulującym złożem fluidalnym
DK3222911T3 (en) * 2016-03-21 2018-10-22 Doosan Lentjes Gmbh A FLUID BED HEAT EXCHANGE AND A SIMILAR COMBUSTOR
EP3582887B1 (en) * 2017-02-20 2023-08-09 Nous, Llc Fluidized bed system
RU2698173C1 (ru) * 2018-06-05 2019-08-22 Евгений Михайлович Пузырёв Котел форсированного кипящего слоя
US11121354B2 (en) 2019-06-28 2021-09-14 eJoule, Inc. System with power jet modules and method thereof
US11376559B2 (en) 2019-06-28 2022-07-05 eJoule, Inc. Processing system and method for producing a particulate material
US11673112B2 (en) 2020-06-28 2023-06-13 eJoule, Inc. System and process with assisted gas flow inside a reaction chamber

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1225292A (en) * 1982-03-15 1987-08-11 Lars A. Stromberg Fast fluidized bed boiler and a method of controlling such a boiler
FR2526182B1 (fr) * 1982-04-28 1985-11-29 Creusot Loire Procede et dispositif de controle de la temperature d'un lit fluidise
US4672918A (en) * 1984-05-25 1987-06-16 A. Ahlstrom Corporation Circulating fluidized bed reactor temperature control
DE3433302A1 (de) * 1984-09-11 1986-03-20 Saarbergwerke AG, 6600 Saarbrücken Verfahren zur hoehenstandsregelung eines wirbelbettes und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens
DE3688007D1 (de) * 1985-06-12 1993-04-22 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
SE457661B (sv) * 1986-06-12 1989-01-16 Lars Axel Chambert Saett och reaktor foer foerbraenning i fluidiserad baedd
DE3640377A1 (de) * 1986-11-26 1988-06-09 Steinmueller Gmbh L & C Verfahren zur verbrennung von kohlenstoffhaltigen materialien in einem wirbelschichtreaktor und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
SE455726B (sv) * 1986-12-11 1988-08-01 Goetaverken Energy Ab Forfarande vid reglering av kyleffekten i partikelkylare samt partikelkylare for pannor med cirkulerande fluidiserad bedd
US4896717A (en) * 1987-09-24 1990-01-30 Campbell Jr Walter R Fluidized bed reactor having an integrated recycle heat exchanger
US5141708A (en) * 1987-12-21 1992-08-25 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integrated recycle heat exchanger
DK120288D0 (da) * 1988-03-04 1988-03-04 Aalborg Boilers Fluidbed forbraendigsreaktor samt fremgangsmaade til drift af en fluidbed forbraendingsreaktor
US4915061A (en) * 1988-06-06 1990-04-10 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed reactor utilizing channel separators
DK633488D0 (da) * 1988-11-11 1988-11-11 Risoe Forskningscenter Reaktor
US4951612A (en) * 1989-05-25 1990-08-28 Foster Wheeler Energy Corporation Circulating fluidized bed reactor utilizing integral curved arm separators
US5069170A (en) * 1990-03-01 1991-12-03 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with inlet and outlet chambers
US5133943A (en) * 1990-03-28 1992-07-28 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having a multicompartment external recycle heat exchanger
FR2661113B1 (fr) * 1990-04-20 1993-02-19 Stein Industrie Dispositif de realisation d'une reaction entre un gaz et un materiau solide divise dans une enceinte.
US5069171A (en) * 1990-06-12 1991-12-03 Foster Wheeler Agency Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with a transverse outlet chamber
US5054436A (en) * 1990-06-12 1991-10-08 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and process for operating same
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
US5140950A (en) * 1991-05-15 1992-08-25 Foster Wheeler Energy Corporation Fluidized bed combustion system and method having an integral recycle heat exchanger with recycle rate control and backflow sealing

Also Published As

Publication number Publication date
US5425412A (en) 1995-06-20
ES2115083T3 (es) 1998-06-16
DE69316991D1 (de) 1998-03-19
CA2148920A1 (en) 1994-05-26
FI952153A (fi) 1995-05-05
PL308912A1 (en) 1995-09-04
WO1994011673A1 (en) 1994-05-26
CA2148920C (en) 1998-12-08
DE69316991T2 (de) 1998-08-20
US5341766A (en) 1994-08-30
FI104213B1 (fi) 1999-11-30
FI952153A0 (fi) 1995-05-05
PL176988B1 (pl) 1999-08-31
CN1035360C (zh) 1997-07-09
EP0667944A1 (en) 1995-08-23
ATE163219T1 (de) 1998-02-15
KR950704646A (ko) 1995-11-20
JP3132662B2 (ja) 2001-02-05
DK0667944T3 (da) 1998-09-23
JPH08503540A (ja) 1996-04-16
KR100306026B1 (ko) 2001-11-30
CN1089188A (zh) 1994-07-13
EP0667944B1 (en) 1998-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI104213B (fi) Menetelmä ja laite kiertomassaperiaatteella toimivan leijukerrossysteemin käyttämiseksi
KR100828108B1 (ko) 내부에 제어가능한 열교환기를 갖춘 순환유동상 보일러
CA1154335A (en) Fluidized bed heat exchanger with water cooled air distributor and dust hopper
FI119917B (fi) Kiertoleijureaktori ja menetelmä sen käyttämiseksi
RU2459659C1 (ru) Котел с циркулирующим псевдоожиженным слоем
KR100338695B1 (ko) 순환유동상반응기시스템및순환유동상반응기시스템을구동시키는방법
FI104215B (fi) Menetelmä ja laite lämmön talteenottamiseksi leijukerrosreaktorissa
US5954000A (en) Fluid bed ash cooler
EP1442253B1 (en) A circulating fluidized bed reactor device
FI109935B (fi) Kiertomassatyyppinen leijukerrosreaktorisysteemi ja menetelmä kiertomassatyyppisen leijukerrosreaktorisysteemin käyttämiseksi
CA2081401A1 (en) Fluidized bed steam reactor including two horizontal cyclone separators and an integral recycle heat exchanger
FI102855B (fi) Menetelmä ja laitteisto kiintoainehiukkasten siirtämiseksi kammiosta t oiseen
FI119974B (fi) Leijukerrosreaktorijärjestelmä ja menetelmä sen valmistamiseksi
US6279513B1 (en) Conversion fluid bed chamber assembly
CA1311395C (en) Fluidized bed steam generating system including a steam cooled cyclone separator
US11835298B2 (en) Heat exchanger for a loopseal of a circulating fluidized bed boiler and a circulating fluidized bed boiler
HU188819B (en) Device for securing the heat flow and/or material flow between various materials,carrying out chemical and physical processes,first for burning or gasifying solid fuel
CZ2000951A3 (cs) Chladicí zařízení popela z fluidniho lože

Legal Events

Date Code Title Description
GB Transfer or assigment of application

Owner name: FOSTER WHEELER ENERGIA OY

MA Patent expired