FI104344B - Paineistettu sisäinen leijukerroskiertokattila - Google Patents

Paineistettu sisäinen leijukerroskiertokattila Download PDF

Info

Publication number
FI104344B
FI104344B FI940997A FI940997A FI104344B FI 104344 B FI104344 B FI 104344B FI 940997 A FI940997 A FI 940997A FI 940997 A FI940997 A FI 940997A FI 104344 B FI104344 B FI 104344B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
bed
fluidized
air
chamber
energy recovery
Prior art date
Application number
FI940997A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI940997A (fi
FI104344B1 (fi
FI940997A0 (fi
Inventor
Shuichi Nagato
Akira Shimokura
Masayuki Horio
Takahiro Oshita
Norihisa Miyoshi
Seiichiro Toyoda
Tomoyuki Shinano
Shugo Hosoda
Original Assignee
Ebara Corp
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 Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Publication of FI940997A0 publication Critical patent/FI940997A0/fi
Publication of FI940997A publication Critical patent/FI940997A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI104344B publication Critical patent/FI104344B/fi
Publication of FI104344B1 publication Critical patent/FI104344B1/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
    • F22B31/0015—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 for boilers of the water tube type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/723—Controlling or regulating the gasification process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/463—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension in stationary fluidised beds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C10J3/56—Apparatus; Plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/74—Construction of shells or jackets
    • C10J3/76—Water jackets; Steam boiler-jackets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72—Other features
    • C10J3/86—Other features combined with waste-heat boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/061—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with combustion in a fluidised bed
    • F01K23/062—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with combustion in a fluidised bed the combustion bed being pressurised
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/067—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
    • 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
    • F22B31/0069—Systems therefor
    • 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
    • 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
    • F23C10/06—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 the circulating movement being promoted by inducing differing degrees of fluidisation in different parts of the 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
    • 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
    • F23C10/16—Fluidised bed combustion apparatus specially adapted for operation at superatmospheric pressures, e.g. by the arrangement of the combustion chamber and its auxiliary systems inside a pressure vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F23C10/20—Inlets for fluidisation air, e.g. grids; Bottoms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • F23C10/28—Control devices specially adapted for fluidised bed, combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F23L9/04—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air beyond the fire, i.e. nearer the smoke outlet
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/09—Mechanical details of gasifiers not otherwise provided for, e.g. sealing means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2200/00—Details of gasification apparatus
    • C10J2200/15—Details of feeding means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953—Gasifying agents
    • C10J2300/0956—Air or oxygen enriched air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1671—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with the production of electricity
    • C10J2300/1675—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with the production of electricity making use of a steam turbine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1687—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with steam generation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07005—Injecting pure oxygen or oxygen enriched air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07009—Injection of steam into the combustion chamber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

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

Description

1 104344
Paineistettu sisäinen leijukerroskiertokattila
Keksinnön taustaa Keksinnön alue 5 Esillä olevan keksinnön kohteena on paineistettu sisäkierrolla varus tettu lieriömäinen leijupetikeitin, joka käsittää: paineastian; paineastiaan asennetun polttolaitteen; pääasiallisen leijupetipolttokammion varustettuna polttolaitteen pohjassa olevalla ilmanhajotuslaitteella, joka on sovitettu ruiskuttamaan fluidisaatioilmaa ylöspäin massavirtauksen alaisena, joka on ainakin suurempi 10 yhdellä sivulla toiseen sivuun verrattuna; väliseinän ilmanhajotuslaitteen osan yläpuolella; lämpöenergian talteenottokammion, jonka mainittu väliseinä erottaa pääasiallisesta polttokammiosta; lämmönsiirtopintavälineen asetettuna lämpö-energian talteenottokammioon lämpöä vastaanottavan juoksevan väliaineen kuljettamiseksi sen läpi; ilmanhajotuslaitteen asetettuna lämpöenergian talteen-15 ottokammion alaosaan; ja vapaan tilan asetettuna pääasiallisen polttokammion ja lämpöenergian talteenottokammion yläpuolelle; ja yksityiskohtaisemmin tarkastellen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, jota käytetään paineistetussa leijupetillä varustetussa yhdistetyn toimintajakson sisältävässä säh-kövoimajärjestelmässä, jossa polttoainetta, kuten hiiltä, öljykoksia tai vastaavaa, 20 poltetaan paineistetussa leijupetissä ja poltetun polttoaineen muodostama polt-tokaasu syötetään kaasuturbiiniin.
Aikaisemmin tunnettujen ratkaisujen selostus Pyrkimykset erilaisista lähteistä tulevien hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi ovat tärkeitä ympäristövaurioiden kannalta katsoen, jotka aiheutuvat ·· 25 jatkuvasti yhä lisääntyvistä ilmansaasteista maapallolla. Otaksutaan, että hiileen on turvauduttava pääasiallisena energialähteenä, koska suurempi riippuvuus ydinvoiman ja öljyn avulla saadusta energiasta ei ole suotavaa tällä hetkellä. Hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi ja korvaavan vaihtoehdon luomiseksi öljyn ja ydinvoiman avulla saadulle energialle on alkanut esiintyä tarvetta erittäin tehok-30 kaan kompaktin sähkövoimajäijestelmän suhteen, jonka yhteydessä voidaan * käyttää hiilenpolttoa puhtaan energian synnyttämiseksi.
Tämän tarpeen täyttämiseksi on kehitetty ilmakehässä toimivia leiju-petikeittimiä (AFBC), jotka kykenevät polttamaan erilaista hiiltä sähkön synnyttämistä varten, koska vakaata energiansyöttöä ei kyetä saamaan aikaan jau-35 hettua hiiltä käyttävien keittimien yhteydessä, mikä asettaa tietyn rajoituksen käytettävissä olevien hiililaatujen suhteen.
2 104344 Tällaiset ilmakehässä toimivat leijupetikeittimet (AFBC) eivät kuitenkaan kykene suorittamaan odotettuja tehtäviä. Lisäksi, koska vain höyryturbiineja voidaan liittää näiden ilmakehässä toimivien leijupetikeittimien yhteyteen, on esiintynyt tiettyjä rajoituksia tällaisten ilmakehässä toimivien leijupetikeittimien 5 tehokkuuden ja energiatuotoksen lisäämiseen tähtäävien pyrkimysten suhteen. Näihin keittimiin liittyvät haitat ovat suunnanneet tutkimus- ja tuotekehitystoiminnan kohti paineistettuja leijupetikeittimiä (PFBC), jotka mahdollistavat yhdistetyllä toimintajaksolla ja kaasuturbiineilla varustettujen sähkövoimajärjestelmien luomisen.
10 Lisäksi on tutkittu hiilikaasuunnuksella ja yhdistetyllä toimintajaksolla varustettua sähkövoimajäijestelmää, jossa hiili muutetaan kaasuksi ja pölyhiukkasten poistamisen avulla puhdistettu kaasu syötetään kaasuturbiiniin. Tällaisen hiilikaasuunnuksella ja yhdistetyllä toimintajaksolla varustetun sähkövoimajär-jestelmän, joka sisältää 1 300 °C:ssa olevaa poistokaasua käyttävän ilmajääh-15 dytteisen kaasuturbiinin, kohdetehokkuus on 47,1 % generaattoripäässä.
Toisaalta paineistetut kuplivat leijupetikeittimet, joiden kapasiteetti on yli 80 MWe:tä, ovat jo toiminnassa ulkomailla esittely- tai kaupallisina malleina, niiden tarjotessa lisäksi käyttöön sen edun, että rikinpoistolaitteistoa ei niiden yhteydessä tarvita. Tämä hiilikaasuunnuksella varustettu sähkövoimajärjestelmä 20 on kuitenkin tehokkuudeltaan selvästi parempi kuin paineistettu yhdistetyllä toimintajaksolla varustettu leijupetisähkövoimajärjestelmä. Siten yhdistetyllä huip-pujaksolla varustettua sähkövoimajärjestelmää, joka sisältää näiden molempien järjestelmien edut ja on tehokkaampi, on ryhdytty tutkimaan.
Tällainen yhdistetyllä huippujaksolla varustettu sähkövoimajärjestel-25 mä käsittää kaasuunnuslaitteen, jossa hiili hajotetaan hiilikaasuksi ja puuhiileksi, ja leijupetikeittimen käsittävän hapetuslaitteen, jossa kaasuunnuslaitteessa syntynyt puuhiili poltetaan. Kaasuunnuslaitteessa muodostunut hiilikaasu ja ha-petuslaitteessa poltetun puuhiilen muodostama poistokaasu sekoitetaan keskenään ja poltetaan kaasuturbiinin syöttöjohdossa lämpötilaltaan korkean kaasun 30 muodostamiseksi tällä tavoin. Näin syntynyt lämpötilaltaan korkea kaasu syöte-Ί tään sitten kaasuturbiiniin, joka käyttää siihen liitettyä sähkögeneraattoria. Ta vallisesti kapasiteetiltaan yli 80 MWe:tä olevat paineistetut leijupetikeittimet, joita käytetään esittely- tai kaupallisina malleina, käsittävät paineistetut kuplivat leijupetikeittimet. Tällainen paineistettu kupliva leijupetikeitin sisältää kuitenkin seu-35 raavat haitat: 3 104344 (A) Kuormitusvalvontaan sisältyvä haitta
Paineistettua kuplivaa leijupetisähkövoimajärjestelmää valvotaan siihen kohdistetun kuormitusvaatimuksen täyttämistä varten vaihtelemalla poltto-laitteessa olevan leijupetin korkeutta. Yksityiskohtaisemmin tarkastellen, juokse-5 vaksi tehty väliaine vedetään polttolaitteesta varastosäiliöön lämmönsiirtoputken lämmönsiirtoalueen muuttamiseksi, valvoen siten höyryn syntymistä kuormitus-vaatimuksen täyttämistä varten. Kun lämmönsiirtoputken lämmönsiirtopinnat ovat avoimia kaasulle, niiden lämmönsiirtokerroin pienenee ja siten talteenotetun lämmön määrä vähenee. Koska leijupetistä lähtevä poistokaasu jäähdyte-10 tään näiden paljaiden lämmönsiirtopintojen avulla, kaasuturbiiniin syötetyn poistokaasun lämpötila laskee, mikä vähentää kaasuturbiinin lähtöenergiaa.
Edellä selostettu valvontaprosessi on kuitenkin epäedullinen siinä suhteessa, että petimateriaalin varastosäiliötä tarvitaan vetämään sisään ja palauttamaan korkeassa lämpötilassa oleva juoksevaan tilaan saatettu väliaine 15 polttolaitteeseen ja siitä pois, eikä juoksevaan tilaan saatettua väliainetta ole helppo vetää sisään ja palauttaa korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Kokka-roitumista pyrkii myös esiintymään, kun suurella lämpökapasiteetilla varustettu juokseva väliaine otetaan petimateriaalin varastosäiliöön ja siitä ulos.
Lisäksi, koska paineistettu leijupetikeitin on paineenalainen, leijupetin 20 roiskevyöhykkeellä oleva lämmönsiirtoputki on enemmän alttiina syöpymiselle kuin ilmakehässä toimivien leijupetikeittimien (AFBC) vastaava putki. Eräänä toisena ongelmana on se, että muodostuu suuri määrä hiilimonoksidia, koska leijupetistä lähtevän kaasun jäähdyttää lämmönsiirtoputki ja tämä poistokaasu pysyy leijupetissä lyhyen ajan leijupetin korkeutta vähennettäessä matalan kuor-25 mituksen yhteydessä.
(B) Suurikokoinen paineastia
Paineistettu kupliva leijupetikeitin käsittää tavallisesti neliömäiset polttolaitteet 146 asetettuina pyöreään paineastian 245 kuvion 14 esittämän päälliskuvannon mukaisella tavalla. Siten polttolaitteiden 146 ja paineastian 145 30 väliin jää käyttämätöntä tilaa, mikä johtaa paineastian isoon kokoon ja lisää keit-timen rakennuskustannuksia.
Yrittäessään ratkaista edellä mainittuja ongelmia hra Jim Anderson A.B.B Carbon A.B:stä on ehdottanut määrätyn paineistetun kuplivan leijupeti-keittimen mukaisten periaatteiden ja suunnittelufilosofian käyttöä 350 MWe:n 35 PFBC-tyyppiä varten. Tällainen paineistettu leijupetikeitin valmistetaan yhdistämällä kolme timantin muotoista polttolaitetta 147 kuusikulmaisen profiilin muo- 4 104344 dostamiseksi kuvion 15 esittämän päälliskuvannon mukaisesti. Polttolaitteet 147 pannan kokoon lähes ympyrän muotoisesti pyöreässä paineastiassa 145. Hyödytön tila polttolaitteiden 147 ja paineastian 145 välillä vähenee ja paineastian koko pienenee. Syynä tähän rakenneratkaisuun on se, että lämmönsiirtoputkien 5 järjestely on monimutkainen paineistetussa kuplivassa leijupetikeittimessä, joka sisältää lieriömäisen polttolaitteen.
Lisäksi, koska petimateriaalin varastosäiliö ja putket ovat välttämättömiä korkeassa lämpötilassa olevan juoksevan väliaineen sisäänvetoa ja palauttamista varten polttolaitteeseen ja pois siitä, tämän petimateriaalin varastoit) säiliön ja putkien asetus paineastian sisälle lisää paineastian kokoa.
(C) Lämmönsiirtoputken syöpyminen
Tavanomaisessa paineistetussa kuplivassa leijupetikeittimessä oleva lämmönsiirtoputki on enemmän alttiina syöpymiselle, koska lämmönsiirtoputki on asetettu leijupetiin, jossa juoksevaa väliainetta voimakkaasti leijutetaan. Siten 15 lämmönsiirtoputki vaatii pintakäsittelyä, kuten lämpösuihkutusta.
(D) Monimutkainen polttoaineen syöttöjäijestelmä
Tavanomaisessa paineistetussa kuplivassa leijupetikeittimessä hiilen kaltainen polttoaine on riittämättömällä tavalla hajautettu vaakasuorassa suunnassa leijupetissä. Epäyhtenäisen palamisen välttämiseksi keittimeen on ase-20 tettava useita polttoaineen syöttöputkia, mikä johtaa monimutkaiseen polttoaineen syöttöjärjestelmään. On lisäksi vaikeaa syöttää hiilen kaltaista polttoainetta yhtenäisellä tavalla jokaiseen polttoaineen syöttöputkeen. Polttoaineen tasapainoton syöttö aiheuttaa epäyhtenäisen palamisen ja saa aikaan kokkaroitumista, mikä johtaa keittimen toimintaseisokkeihin.
25 (E) Kalkkikiven kuluminen
Tavanomaisessa paineistetussa leijupetisähkövoimajärjestelmässä kalkkikiveä sekoitetaan juoksevaan väliaineeseen rikinpoistoa varten. Kalkkikivi kuluu kuitenkin nopeasti ja tulee sirotelluksi tuhkana pölynkeräämislaitteesta ottamatta riittävästi osaa rikinpoistotoimintaan. Tavanomainen paineistettu leijupe-30 tisähkövoimajärjestelmä ei siten kykene saamaan aikaan tehokasta rikinpoistoa, jota voimalaitoksissa vaaditaan. Tavanomainen paineistettu kupliva leijupeti vaatii paljon rikinpoistoainetta rikin tehokasta poistamista varten, muodostaen sitten suuren määrän tuhkaa.
Toisaalta yhdistetyllä huippujaksolla varustetussa sähkövoimajärjes-35 telmässä hapetuslaitteena käytetty leijupetikeitin sisältää samat edellä mainitut haitat.
5 104344
Lisäksi kiinteällä petillä varustettu kaasuunnuslaite on epäedullinen siinä suhteessa, että hiilitervaa jää jäljelle tähän kiinteään petiin, mukanaan vievän virtauskaasuunnuslaitteen ollessa epäedullinen sen johdosta, että tuhkatik-kuja esiintyy korkeassa lämpötilassa tapahtuvan reaktion johdosta. Toisaalta 5 taas leijupetikaasuunnuslaitteen etuna on se, että hiilitervaa ei jää jäljelle, tuhka-tikkuja ei esiinny ja leijupetissä suoritetaan rikinpoisto, koska tämä peti toimii molempien edellä mainittujen kaasuunnuslaitteiden välilämpötilassa. Kupliva leijupetikaasuunnuslaite sisältää kuitenkin edellä kirjaimilla (A)-(D) merkityt haitat.
10 Keksinnön yhteenveto
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten saada aikaan paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin yhdistetyn toimintajakson sisältävää sähkövoimajärjestelmää varten, jota voidaan valvoa kuormituksen suhteen leijupetin korkeutta muuttamatta, jonka yhteydessä kokkaroituminen estetään, 15 hiilidioksidi- ja typpioksidipäästöt minimoidaan ja voidaan lisätä kalkkikiven hyö-dyntämisastetta ja rikinpoiston tehokkuutta.
Esillä olevan keksinnön erään ominaispiirteen mukaisesti tarjotaan käyttöön paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin käyttöä varten yhdistetyn toimintajakson sisältävässä sähkövoimajärjestelmässä, tälle keittimelle ol-20 lessa tunnusomaista, että lämpöenergian talteenottokammio on yhteydessä ylä-ja alaosassaan pääasiallisen leijupetipolttokammion kanssa, liikkuvan petin ollessa muodostettuna ilmanhajotuslaitteen sen osan yläpuolelle, jossa suihkutettu massavirtaus on pienempi, jolloin juokseva väliaine laskeutuu alas ja hajoaa liikkuvan petin sisällä ja kiertävä leijupeti muodostuu ilmanhajotuslaitteen sen 25 osan yläpuolelle, jossa fluidisaatioilman massavirtaus on suurempi, niin että juokseva väliaine tulee tehokkaasti fluidisoiduksi ja virtaa pyörteisenä kohti liikkuvan petin yläpuolella olevaa asentoa, osan juoksevasta väliaineesta ollessa syötettynä lämpöenergian talteenottokammioon väliseinän yläosan yli, jolloin liikkuvan petin ja kiertävän leijupetin muodostumiseen vaikutetaan säätämällä 30 pääasiallisessa polttokammiossa olevasta ilmanhajotuslaitteesta ylöspäin suih-kutetun ilman määrää, ja ilmanhajotuslaitteesta lämpöenergian talteenottokam-miossa suihkutetun fluidisaatioilman säätäminen saa lämpöenergian talteenot-tokammiossa olevan juoksevan väliaineen laskeutumaan alas liikkuvan petin tilassa kierrätystä varten pääasiallisessa polttokammiossa, pääasiallisesta poltto-35 kammiosta ja lämpöenergian talteenottokammiosta tulevan polttokaasun sekoittuessa vapaassa tilassa.
6 104344
Keksinnön mukaisen leijukerroskattilan edulliset suoritusmuodot ilmenevät oheisista epäitsenäisistä patenttivaatimuksista 2-27.
Erään suositeltavan sovellutusmuodon mukaisesti keksinnön kohteena oleva keitin käsittää ainakin yhden apuilman syöttösuuttimen apuilman syöt-5 tämiseksi vapaan kylkilevyn sisään, jolloin pääasiallisesta polttokammiosta ja lämpöenergian talteenottokammiosta tuleva polttokaasu sekoittuu ja siinä olevat palamattomat polttomateriaalit tulevat poltetuiksi. Keitin sisältää lisäksi seulavä-lineen pääasiallisen polttokammion ja lämpöenergian talteenottokammion välissä raekooltaan suurten palavien materiaalien pääsyn estämiseksi lämpöenergi-10 an talteenottokammioon ja lämpöenergian talteenottokammiosta tulevan poltto-kaasun kulkemisen sallimiseksi seulavälineen kautta säätäen samalla polttokaa-sun virtausta.
Keksinnön erään toisen ominaispiirteen mukaisesti tarjotaan käyttöön paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin käyttöä varten yhdistetyn toi-15 mintajakson sisältävässä sähkövoimajärjestelmässä, tämän keittimen käsittäessä paineastian; siihen asetetun polttolaitteen, joka sisältää lieriömäisen ulkoseinän; pääasiallisen polttokammion, jonka sisältämän polttolaitteen pohja on varustettu ilmanhajotuslaitteella, jonka tarkoituksena on suihkuttaa fluidisaatioil-maa ylöspäin massavirtauksen alaisena, joka on ainakin suurempi ulkosivulla 20 kuin keskisivulla; väliseinän; joka sisältää lieriömäisen seinäosan ja sen yläosaan muodostetun kartiomaisen seinäosan, joka on asetettu ilmanhajotuslait-teen sen osan yläpuolelle, jossa massavirtaus on suurempi, vaikuttaakseen flui-disaatioilman ylöspäin tapahtuvaan virtaukseen ilman ohjaamiseksi kohti ilman-hajotuslaitteen keskisivun yläpuolella olevaa osaa, jossa massavirtaus on pie-25 nempi; rengasmaisen lämpöenergian talteenottokammion, joka on erotettu pääasiallisesta polttokammiosta väliseinän avulla; lämmönsiirtopintavälineen asetettuna lämpöenergian talteenottokammioon lämpöä vastaanottavan juoksevan väliaineen kulkua varten sen kautta; ja ilmanhajotuslaitteen asetettuna lämpö-energian talteenottokammion alaosaan; jolloin lämpöenergian talteenottokam-30 mio on yhteydessä ylä- ja alaosassaan pääasiallisen leijupetipolttokammion *: kanssa, liikkuvan petin ollessa muodostettuna ilmanhajotuslaitteen sen osan * yläpuolelle, jossa suihkutettu massavirtaus on pienempi, jolloin juokseva väliaine laskeutuu alas ja hajoaa liikkuvan petin sisällä ja kiertävä leijupeti muodostuu ilmanhajotuslaitteen sen osan yläpuolelle, jossa fluidisaatioilman massavirtaus on 35 suurempi, niin että juokseva väliaine tulee tehokkaasti fluidisoiduksi ja se virtaa pyörteisenä kohti liikkuvan petin yläpuolella olevaa asentoa, osan juoksevasta 7 104344 väliaineesta ollessa syötettynä lämpöenergian talteenottokammioon kaltevan väliseinän yläosan toisella puolella, jolloin liikkuva peti ja kiertävä leijupeti muodostetaan säätämällä ilmanhajotuslaitteesta ylöspäin suihkutetun ilman määrää, ja ilmanhajotuslaitteesta lämpöenergian talteenottokammiossa suihkutetun flui-5 disaatioilman säätäminen saa talteenottokammiossa olevan juoksevan väliaineen laskeutumaan alas liikkuvan petin tietyssä tilassa kierrätystä varten.
Keksinnön erään suositeltavan sovellutusmuodon mukaisesti keitin käsittää vapaan kylkilevyn, joka on asetettu kiinteästi pääasiallisen polttokammi-on ja lämpöenergian talteenottokammion yläpuolelle, jolloin pääasiallisesta 10 polttokammiosta ja lämpöenergian talteenottokammiosta tuleva polttokaasu sekoittuu vapaassa kylkilevyssä. Keitin sisältää lisäksi ainakin yhden apuilman syöttösuuttimen apuilman syöttämiseksi vapaan kylkilevyn sisään, niin että pää-siallisesta polttokammiosta ja lämpöenergian talteenottokammiosta tuleva polttokaasu sekoittuu ja sen sisältämät palamattomat materiaalit tulevat poltetuiksi.
15 Erään suositeltavan sovellutusmuodon mukaisesti keitin sisältää seulavälineen pääasiallisen polttokammion ja lämpöenergian talteenottokammion välissä raekooltaan suurten palavien materiaalien pääsyn estämiseksi lämpöenergian talteenottokammioon ja lämpöenergian talteenottokammiosta tulevan polttokaasun kulkemisen sallimiseksi seulavälineen kautta säätäen samalla 20 polttokaasun virtausta. Keitin sisältää lisäksi toisen ilmanhajottimen asetettuna liitäntäaukkoon juoksevaan väliaineen tehokasta fluidisaatiota varten liitäntäau-kossa.
Erään suositeltavan sovellutusmuodon mukaisesti lämmönsiirtopinta-väline sisältää radiaaliseen kuvioon asennetut lämmönsiirtoputket, jotka on 25 jaettu useisiin lohkoihin haihdutusputkilohkona, höyrytulistuslohkona ja höyry-kuumennuslohkona toimimista varten. Keitin sisältää lisäksi polttokaasuväylällä olevan pölynkeräämislaitteen, jolloin tämän pölynkeräämislaitteen vangitsema lentävä tuhka palautetaan lämpöenergian talteenottokammioon paineastiassa olevan aukon kautta.
30 Esillä olevan keksinnön erään toisen ominaispiirteen mukaisesti ,‘i käytössä on yhdistetyllä huippujaksolla varustettu sähkövoimajärjestelmä, joka sisältää kaasuunnuslaitteen kaasun ja puuhiilen muodostamiseksi, hapetuslait-teen puuhiilen polttamiseksi polttokaasun muodostamista varten, ja kaasuturbii-nin, jota käyttää muodostuneen kaasun ja polttokaasun polttoseoksen aikaan-35 saama korkeassa lämpötilassa oleva kaasu, ainakin joko kaasuunnuslaitteen tai hapetuslaitteen sisältäessä paineistetun sisäkierrolla varustetun leijupetikeitti- β 104344 men, joka käsittää paineastian; siihen asetetun polttolaitteen, joka sisältää lieriömäisen ulkoseinän; pääasiallisen polttokammion, jonka sisältämän polttolaitteen pohja on varustettu ilmanhajotuslaitteella, jonka tarkoituksena on suihkuttaa fluidisaatioilmaa ylöspäin massavirtauksen alaisena, joka on ainakin suu-5 rempi ulkosivulla kuin keskisivulla; väliseinän, joka sisältää lieriömäisen seinä-osan ja sen yläosaan muodostetun kartiomaisen seinäosan, joka on asetettu il-manhajotuslaitteen sen osan yläpuolelle, jossa massavirtaus on suurempi, vaikuttaakseen fluidisaatioilman ylöspäin tapahtuvaan virtaukseen ilman ohjaamiseksi kohti ilmanhajotuslaitteen keskisivun yläpuolella olevaa osaa, jossa mas-10 savirtaus on pienempi; rengasmaisen lämpöenergian talteenottokammion, joka on erotettu pääasiallisesta polttokammiosta väliseinän avulla; lämmönsiirtopin-tavälineen asetettuna lämpöenergian talteenottokammioon lämpöä vastaanottavan juoksevan väliaineen kulkua varten sen kautta; ja ilmanhajotuslaitteen asetettuna lämpöenergian talteenottokammion alaosaan; jolloin lämpöenergian tails teenottokammio on yhteydessä ylä- ja alaosassaan pääasiallisen leijupetipoltto-kammion kanssa, liikkuvan petin ollessa muodostettuna ilmanhajotuslaitteen sen osan yläpuolelle, jossa suihkutettu massavirtaus on pienempi, jolloin juokseva väliaine laskeutuu alas ja hajoaa liikkuvan petin sisällä ja kiertävä leijupeti muodostuu ilmanhajotuslaitteen sen osan yläpuolelle, jossa fluidisaatioilman 20 massavirtaus on suurempi, niin että juokseva väliaine tulee tehokkaasti fluidisoi-duksi ja se virtaa pyörteisenä kohti liikkuvan petin yläpuolella olevaa asentoa, osan juoksevasta väliaineesta ollessa syötettynä lämpöenergian talteenotto-kammioon kaltevan väliseinän yläosan toisella puolella, jolloin liikkuva peti ja kiertävä leijupeti muodostetaan säätämällä ilmanhajotuslaitteesta ylöspäin suih-25 kutetun ilman määrää, ja ilmanhajotuslaitteesta lämpöenergian talteenottokam-miossa suihkutetun fluidisaatioilman säätäminen saa talteenottokammiossa olevan juoksevan väliaineen laskeutumaan alas liikkuvan petin tietyssä tilassa kierrätystä varten.
Keksinnön erään toisen ominaispiirteen mukaisesti tarjotaan käyttöön 30 tyypiltään kiinteä leijupetikeitin käyttöä varten yhdistetyn huippujakson sisältä-1 vässä sähkövoimajärjestelmässä, joka käsittää lieriömäisen ulkoseinän; tämän lieriömäisen ulkoseinän suhteen samankeskisesti asetetun lieriömäisen väliseinän; tämän lieriömäisen väliseinän sisään muodostetun kaasuunnuslaitteen; lieriömäisen ulkoseinän ja lieriömäisen väliseinän väliin muodostetun hapetuslait-35 teen; kaasuunnuslaitteen pohjaan asetetun ilmanhajotuslaitteen, joka suihkuttaa fluidisaatioilmaa ylöspäin massavirtauksen alaisena, joka on ainakin suurempi 9 104344 ulkosivulla kuin keskisivulla; lieriömäiseen väliseinään muodostetun kartiomai-sen osan, joka on asetettu ilmanhajotuslaitteen sen osan yläpuolelle, jossa massavirtaus on suurempi, fluidisaatioilman ylöspäin tapahtuvaan virtaukseen vaikuttamiseksi ja ilman ohjaamiseksi siten kohti ilmanhajotuslaitteen keskiosan 5 yläpuolella olevaa osaa, jossa massavirtaus on pienempi; hapetuslaitteen alaosaan asetetun ilmanhajotuslaitteen; ja ensimmäisen vapaan kylkilevyn kaa-suunnuslaitteen yläpuolella ja toisen vapaan kylkilevyn hapetuslaitteen yläpuolella, tämän ensimmäisen ja toisen vapaan kylkilevyn ollessa erotettuina toisistaan lieriömäisen väliseinän avulla, jolloin kaasuunnuslaitteessa muodostettu 10 kaasu ja hapetuslaitteesta tuleva kaasu poistetaan erikseen ulkosivua kohti; hapetuslaitteen ollessa yhteydessä väli- ja alaosansa välityksellä kaasuunnuslait-teen kanssa, liikkuvan petin ollessa muodostettuna ilmanhajotuslaitteen sen osan yläpuolelle, jossa suihkutettu massavirtaus on pienempi, niin että juokseva väliaine laskeutuu alas ja hajoaa liikkuvan petin sisällä ja kiertävä leijupeti muo-15 dostuu ilmanhajotuslaitteen sen osan yläpuolella, jossa fluidisaatioilman massa-virtaus on suurempi, jolloin juokseva väliaine tulee aktiivisesti fluidisoiduksi ja kulkee pyörteisenä kohti liikkuvan petin yläpuolella olevaa asentoa, juoksevan väliaineen osan ollessa syötettynä hapetuslaitteen sisään väliseinän väliosan ulkopuolella, jolloin liikkuva peti ja kiertävä leijupeti muodostetaan säätämällä il-20 manhajotuslaitteesta ylöspäin suihkutetun ilman määrää ja hapetuslaitteessa olevasta ilmanhajotuslaitteesta suihkutetun fluidisaatioilman säätö saa aikaan hapetuslaitteen sisällä olevan juoksevan väliaineen laskeutumisen alas liikkuvan petin tietyssä tilassa kierrätystä varten.
Esillä oleva keksintö tarjoaa edellä mainittujen järjestelyjen avulla 25 seuraavat toiminnot tai edut: (1) Koska pääasiallinen polttokammio ja lämpöenergian talteenotto-kammio ovat toiminnallisesti erotettuja toisistaan polttolaitteen sisällä, keitintä voidaan valvoa kuormituksen suhteen yksinkertaisesti muuttamalla lämmönsiir-toputkien kokonaislämmönsiirtokerrointa säätämällä lämpöenergian talteenotto-30 kammioon syötetyn ilman määrää polttokammiossa olevan leijupetin korkeuden 1. muuttamisen sijasta. Siten mitään monimutkaista prosessia ja laitteistoa ei tar vita juoksevan väliaineen siirtämiseksi polttokammion ja lämpöenergian talteen-ottokammion sisään ja siitä ulos eikä mitään kokkaroitumista muodostu, koska juokseva väliaine virtaa pääasialliseen polttokammioon ja lämpöenergian tal-35 teenottokammioon ja ulos siitä. Koska leijupetin lämpötila pidetään vakiotasolla silloinkin, kun keittimen kuormitus vaihtelee, keitintä voidaan käyttää lämpötila- 10 104344 olosuhteiden alaisena, jotka ovat parhaita mahdollisia Nox:n, SOx:n ja muiden haitallisten päästöjen estämiseksi. Koska lämmönsiirtoputket on asetettu vain lämpöenergian talteenottokammioon, joka on alttiina juoksevan väliaineen asteittaiselle virtaukselle, lämmönsiirtoputket ovat vähemmän alttiina kulumiselle 5 kuin siinä tapauksessa, jos ne olisi asetettu voimakkaassa virtaustilassa olevaan leijupetiin.
Koska leijupetissä esiintyy pyörrevirtauksia, juokseva väliaine ei pysy liikkumattomana leijupetissä, ja polttoaine, kuten hiili tai öljyhiili, tulee yhtenäisesti hajotetuksi ja poltetuksi ilman kokkaroitumista. Siten kaasuturbiinin tehok-10 kuus ei vähene. Muodostuvan hiilimonoksidin ja typpioksidin (NO*) määrä pidetään vähäisenä, koska leijupetistä tulevaa poistokaasua ei jäähdytetä lämmön-siirtoputkien avulla.
Lisäksi laajan tilan vievä vapaa kylkilevy muodostuu lämpöenergian talteenottokammion ja pääasiallisen polttokammion väliin, jolloin lämpöenergian 15 talteenottokammiosta ja pääasiallisesta polttokammiosta tuleva polttokaasu sekoittuu tässä vapaassa kylkilevyssä. Siten polttokaasu jää vapaaseen kylkile-vyyn pitkäksi ajaksi ja palavat materiaalit tulevat riittävällä tavalla poltetuiksi vapaassa kylkilevyssä. Lisäksi, koska apuilmaa syötetään vapaaseen kylkilevyyn, lämpöenergian talteenottokammiosta ja pääasiallisesta polttokammiosta tuleva 20 polttokaasu sekoittuu täysin ja polttokaasun mukana kulkeutuvat palamattomat polttomateriaalit poltetaan riittävällä tavalla vapaassa kylkilevyssä.
(2) Lieriömäinen polttolaite on asetettu paineastiaan, joka kykenee pidättämään ilmakehäpainetta korkeamman sisäisen paineen. Tämä paineastia voi olla muodoltaan lieriömäinen tai pallomainen. Lieriömäisen polttolaitteen lei-’ 25 jupetin sisään on asetettu lieriömäinen väliseinä, jonka kapeneva yläosa muo dostaa kartiomaisen väliseinän, joka erottaa pääasiallisen polttokammion lämpöenergian talteenottokammiosta. Tämä kartiomainen osa vaikuttaa fluidisaa-tioilman ylöspäin suuntautuvaan virtaukseen ohjaten siten ilman kohti pääasiallisen polttokammion keskiosaa. Lämpöenergian talteenottokammioon upotetut 30 lämmönsiirtoputket on asennettu radiaaliseen kuvioon päälliskuvannossa tarkasteltuna. Pääasiallisen polttokammion pohjapinta on muodoltaan kartiomainen ja varustettu ilmanhajotussuuttimilla, jotka fluidisoivat pääasiallisessa poltto-kammiossa olevan petimateriaalin. Näistä ilmanhajotussuuttimista suihkutettavaa ilmamäärää valvotaan siten, että fluidisointikaasun nopeus samankeskisen 35 ympyrän alueella, jonka läpimitta on suunnilleen puolet pääasiallisen poltto-kammion läpimitasta, hidastuu nopeuteen, joka on noin 1 - 2,5-kertainen fluidi- 11 104344 sointikaasun miniminopeuteen (Umf) verrattuna. Tätä samankeskistä ympyrää ympäröivällä alueella esiintyvä fluidisointikaasun nopeus saavuttaa korkean arvon, joka on noin 4 - 12-kertainen fluidisointikaasun miniminopeuteen (Umf) verrattuna.
5 Näiden järjestelyjen ansiosta pääasiallisen polttokammion leijupetin petimateriaali (juokseva väliaine) alkaa laskeutua pääasiallisen polttokammion keskiosassa hajoten sitten hitaasti kaikkiin suuntiin muodoltaan kartiomaista pohjapintaa pitkin saavuttaakseen ympärillä olevan rengasmaisen alueen, jossa olemassa olevan tehokkaan fluidisaation johdosta juokseva väliaine pakotetaan 10 virtaamaan ylöspäin, sen kulkiessa lieriömäisen väliseinän sisäpintaa pitkin. Tällöin, koska kartiomainen osa on muodostettu lieriömäisen väliseinän yläosaan, pakotusvoimaa keskitetään, niin että se saavuttaa lopuksi maksimitasonsa tullessaan leijupetin pinnalle, jossa juokseva väliaine muuttaa voimakkaasti suuntansa päinvastaiseksi reaktiovoiman johdosta hajoten siten vaaka-15 suorasti kaikkiin suuntiin sekä myös osittain ylöspäin kulkevaan suuntaan.
Tämän toiminnan tuloksena suuri määrä juoksevaa väliainetta (petimateriaalia) virtaa lämpöenergian talteenottokammioon väliseinän yläpuolella, leijupetin pinnalla jäljellä olevan väliaineen laskeutuessa alas lieriömäisenä virtauksena keskiosan läheisyydessä viedessään mukanaan ympärillä olevan 20 juoksevan väliaineen. Kun juokseva väliaine saavuttaa pääasiallisen poltto-kammion kartiomaisen pohjapinnan keskiosan vieressä olevan alueen, se muuttuu kiertovirtaukseksi, joka kulkee vaakasuoraan suuntaan kohti kehäalu-etta. Tämä kiertovirtaus saa juoksevan väliaineen virtaamaan hajotettuna virtauksena keskiosasta kartiomaista pohjapintaa pitkin vähitellen kaikkiin suuntiin 25 hajottaen siten yhtenäisesti polttoainetta ja rikinpoistoainetta. Poltto tapahtuu siten yhtenäisesti ilman kokkaroitumista. Polttoaineen syöttöporttien määrä voidaan minimoida, mikä johtaa erittäin yksinkertaiseen polttoaineen syöttöjärjes-telmään. Koska leijupetin pinnalla pysyvä juokseva väliaine laskeutuu alas lieriömäisenä virtauksena keskiosan läheisyydessä viedessään mukanaan ympä-30 rillä olevan juoksevan väliaineen, polttoaine ja rikinpoistoaine pysyvät leijupetis-I. sä pitkän aikaa, mikä lisää polton ja rikinpoiston tehokkuutta.
Suuri määrä juoksevaa väliainetta virtaa väliseinän yli ja tulee lämpö-energian talteenottokammioon. Kampamaisella hammastuksella varustettu seula on asetettu vapaaseen kylkilevyyn pääasiallisen polttokammion yläosan ja 35 lämpöenergian talteenottokammion yläpuolelle ympäröimään lämpöenergian talteenottokammiota. Tämä kampamaisella hammastuksella varustettu seula 12 104344 estää tehokkaasti kiinteän polttoaineen, kuten läpimitaltaan suurten hiilihiuk-kasten, pääsyn lämpöenergian talteenottokammioon. Siten kokkareiden muodostuminen voidaan välttää lämpöenergian talteenottokammiossa olevassa lei-jupetissä, vaikka tämä leijupeti virtaa hitaasti nopeudella, joka on pienempi kuin 5 fluidisaatiokaasun kaksinkertainen miniminopeus. Tämä seula toimii ohjauslevy-nä lämpöenergian talteenottokammiossa muodostunutta polttokaasua vastaan, sallien siten polttokaasun riittävän sekoittumisen ja hämmentymisen pääasiallisessa polttokammiossa syntyneen kaasun kanssa. Kun paineistetussa leijupeti-keittimessä esiintyvän polttokaasun mukana seuraa suuri määrä palamattomia 10 materiaaleja, johtaa tämä polttotehon vähenemiseen ja nämä palamattomat materiaalit poltetaan myötävirran puolella olevassa pölynkeräämislaitteessa, kuten syklonissa, jolloin tapahtuu kokkaroitumista, ja jos tämä pölynkeräämis-laite käsittää keraamiset suodattimet, palavat materiaalit poltetaan näiden keraamisten suodattimien pinnalla, mikä vahingoittaa keraamisia suodattimia. Nä-15 mä seikat aiheuttavat paineistetulla leijupetillä varustetun keittimen toiminnan epäonnistumisen. On siten suotavaa polttaa täysin palavat materiaalit polttolaitteessa. Seulan aikaansaama sekoitus- ja hämmennysvaikutus ohjauslevynä toimiessaan on erittäin tehokas yhdessä apuilman syöttämistavan, vapaan kyl-kilevyn korkeuden ja sen ajan kanssa, jonka polttokaasu pysyy vapaassa kylki-20 levyssä palavien materiaalien täydelliseksi polttamiseksi vapaassa kylkilevyssä.
(3) Koska mitään lämmönsiirtopintaa ei käytetä esillä olevan keksinnön mukaisen sisäkierrolla varustetun leijupetikeittimen pääasiallisessa poltto-kammiossa, niin on mahdollista polttaa polttoaine pelkistävässä ilmakehässä pääasiallisessa polttokammiossa. Siten asettamalla tietty jakelusuhde polttoil-25 maa varten pääasialliseen polttokammioon syötetään ilmaa nopeudella, joka on yhtä suuri tai alhaisempi kuin polttoa varten vaadittu stoikiometrinen ilmavirtaus-nopeus, ja lämpöenergian talteenottokammio täytetään ilmalla käyttäen virtausnopeutta, joka vaaditaan lämpöenergian talteenoton valvontaa varten, täydellistä polttoa varten vaaditun jäljellä olevan ilman tullessa syötetyksi apuilmana 30 vapaaseen kylkilevyyn asennettujen useiden apuilmasuuttimien kautta kaksivai-heisen polton suorittamiseksi. Tämän seurauksena polttoaine poltetaan pelkistetyssä ilmakehässä pääasiallisessa polttokammiossa hiilen sisältämien haihtuvien aineiden aktiiviseksi poistamiseksi. Hiilivedyt, kuten CH4, CO tai kaasumaiset kemialliset N-yhdisteet, kuten NHi, HCN jne., vähentävät kaasuvaihepolton 35 yhteydessä muodostuneiden typpioksidien määrää ja valinnaisuus tai todennäköisyys näiden kemiallisten N-yhdisteiden muuntumisen suhteen typpioksideiksi is 104344 vähenee. On siten mahdollista suorittaa vain vähän NOx:ää muodostava poltto pääasiallisessa polttokammiossa.
(4) llmakammio ja ilmanhajotuslaite, jotka on asetettu uunipetiin väliseinän alapuolella olevan liitäntäaukon alle, fiuidisoivat tehokkaasti juoksevan 5 väliaineen koko liitäntäaukossa lisäten siten juoksevan väliaineen määrää, joka kiertää lämpöenergian talteenottokammiosta pääasialliseen polttokammioon. llmakammio voi olla yhteydessä lämpöenergian talteenoton valvontaa varten tarkoitetun ilmakammion kanssa tai sitä voidaan valvoa itsenäisesti tästä ilma-kammiosta riippumatta. Jos ilmakammiota valvotaan itsenäisesti lämpöenergian 10 talteenoton valvontaa varten tarkoitetusta ilmakammiosta riippumatta, niin on mahdollista valvoa juoksevan väliaineen kierrätysmäärää lämpöenergian tal-teenottokammiossa olevan hajotetun ilman määrästä riippumatta. Tässä tapauksessa ilmakammio toimii säätöventtiilinä. Tämän seurauksena on mahdollista, että lieriömäinen polttolaite kierrättää suuremman määrän juoksevaa väliainetta 15 kuin suorakaiteen muotoinen polttolaite, ja lieriömäisen polttolaitteen lämpö-energian talteenottokammio voi olla suorakulmaisen polttolaitteen vastaavaa kammiota suurempi, mikä on lieriömäisen polttolaitteen eräänä etuna.
(5) Lämpöenergian talteenottokammion leijupetiin upotetut lämmön-siirtoputket on asetettu radiaalisesti ja jaettu toiminnallisesti haihdutusputkien 20 muodostamaan lohkoon, höyrytulistusputkilohkoon ja höyrykuumennusputkiloh-koon. Lämpöenergian talteenottokammion uunipetistä tulevan hajotetun ilman määrää voidaan siten säätää kussakin lohkossa siten, että talteenotetun lämpö-energian määrää voidaan valvoa itsenäisesti kussakin lohkossa. Huoltotilat ovat olemassa lohkojen välillä upotettujen lämmönsiirtoputkien tarkastamista varten. 25 Koska näitä huoltotiloja ei ehkä välttämättä tarvita, keitin voidaan tehdä rakenteeltaan tiiviimmäksi, jos huoltotilat jätetään pois.
(6) Kun poistokaasuvirtauksen myötävirtapäähän asetetun hiukkase-rottimen keräämä lentävä tuhka palautetaan lämpöenergian talteenottokammi-oon, tässä kammiossa olevien hiukkasten keskimääräinen läpimitta ja ominais- 30 paino vähenevät. Kun pääasiallisessa polttokammiossa olevien hiukkasten kes-I. kimääräinen läpimitta on noin 0,6 mm, polttokaasua seuraavien ja hiukkaserot- timen uudelleenkierrätystä varten keräämien hiukkasten läpimitta on paljon pienempi ja niiden ominaispaino on myös pieni, sillä ne sisältävät puuhiiltä. Fluidi-saatiokaasun nopeus lämpöenergian talteenottokammiossa on pieni, noin kak-35 sinkertainen fluidisaatiokaasun miniminopeuteen verrattuna. Kierrätetyt hiukkaset estetään siten kulkeutumasta pois uudelleen, jolloin lämpöenergian talteen- u 104344 ottokammiossa olevien hiukkasten keskimääräinen läpimitta ja ominaispaino ovat pienempiä kuin pääasiallisessa polttokammiossa olevilla hiukkasilla.
Fluidisaatiokaasun miniminopeus (Umf) on suoraan verrannollinen juoksevan väliaineen hiukkasläpimitan neliöön ja myös sen ominaispainoon, 5 jolloin fluidisaatiokaasun nopeus lämpöenergian talteenottokammiossa on huomattavasti pienempi kuin pääasiallisessa polttokammiossa. Siten ilmavirtauksen nopeus lämpöenergian talteenottovalvontaa varten voi olla selvästi alhaisempi kuin silloin, jos lentävää tuhkaa ei kierrätetä lämpöenergian talteenottokammi-oon. Tämän seurauksena fluidisaatiokaasun nopeus (UO) lämpöenergian tallo teenottokammiossa vähenee. Koska lämpöenergian talteenottokammioon asetettujen upotusputkien kulumisnopeus on suoraan verrannollinen fluidisaatiokaasun nopeuden (UO) kolmanteen potenssiin, näiden upotettujen lämmönsiir-toputkien kulumisnopeus vähenee suuresti, kun fluidisaatiokaasun nopeus (UO) alenee. Lämpöenergian talteenottoilman virtausnopeuden vähentyminen voi mi-15 nimoida palamiseen kohdistuvat vaikutukset muutoksen tapahtuessa ilmavirtauksen nopeudessa, saaden erittäin tehokkaasti aikaan vakaan palamisen.
(7) Pölynkeräämislaite on asetettu lieriömäisestä sisäkierrolla varustetusta leijupetikeittimestä tulevan poistokaasun väylälle, luokittelulaitteen ollessa asetettuna keräämään reagoimaton rikinpoistoaine ja palamaton hiili ke- 20 rätystä lentävästä tuhkasta ja luokittelemaan tämä lentävä tuhka kolmeen ryhmään, jotka sisältävät läpimitaltaan suuret, keskikokoiset ja pienet hiukkaset, jolloin vain läpimitaltaan keskikokoisia hiukkasia sisältävä lentävä tuhkamateri-aali palautetaan pääasialliseen polttokammioon ja/tai vapaaseen kylkilevyyn ja/tai polttoaineen syöttöjärjestelmään. Koska vain läpimitaltaan 10-60 mm ole-: 25 vat ja eniten puuhiiltä sisältävät hiukkaset palautetaan lieriömäiseen polttolait teeseen, on mahdollista alentaa NOx:n muodostumismäärää ja poistokaasun virtausväylän kulumista sekä lisätä palamistehokkuutta minimimäärällä kiertävää tuhkaa.
(8) Yhdistetyllä huippujaksolla varustetussa sähkövoimajärjestel-30 mässä lieriömäistä sisäkierrolla varustettua leijupetikeitintä käytetään kaasuun- nuslaitteena ja/tai hapetuslaitteena. Kaasuunnuslaitteesta tulevan palamattoman puuhiilen ottaa kokonaisuudessaan mukaansa muodostunut kaasu ja se jäähdytetään lämpötilaan 600 °C tai sen alapuolelle ja kootaan sitten myötävirran puolella olevaan pölynkeräämislaitteeseen. Tämän jälkeen palamatonta 35 puuhiiltä sisältävät hiukkaset syötetään hapetuslaitteeseen, jossa ne täysin poltetaan. Hapetuslaitteessa muodostunut kaasu poistetaan siitä ja jäähdytetään 15 104344 lämpötilaan 600 °C tai sen alapuolelle. Naita, K:ta jne. sisältävät hiukkaset, jotka seuraavat poistokaasua, kootaan myötävirran puoleiseen pölynkeräämislaittee-seen ja poistetaan siitä. Puhdistettu poistokaasu ja syntynyt kasu, joka on poistettu kaasuunnuslaitteesta ja suodatettu Naita, Kita jne. sisältävien hiukkasten 5 poistamiseksi siitä, sekoitetaan keskenään ja poltetaan huippujaksolla varustetussa polttolaitteessa. Tämän huippujaksolla varustetun polttolaitteen korkeassa lämpötilassa oleva poistokaasu syötetään kaasuturbiiniin. Koska tämä poisto-kaasu ei vie mukanaan alkalimetalleja, kuten Naita, Kita jne. sisältäviä hiukkasia, jotka muutoin aiheuttaisivat turbiinin siipien korkeassa lämpötilassa tapahtu-10 vaa korroosiota, kaasuturbiini voi olla tehtynä tavanomaisista materiaaleista ja se voi olla rakenteeltaan tavanomainen.
Esillä olevan keksinnön edellä selostetut ja muut tarkoitukset, ominaispiirteet ja edut käyvät ilmi seuraavasta selostuksesta oheisiin piirustuksiin viitaten, jotka esittävät esillä olevan keksinnön mukaisia suositeltavia esimerkki-15 sovellutuksia.
Piirustusten lyhyt kuvaus
Kuvio 1 esittää poikkileikkauskuvantoa esillä olevan keksinnön ensimmäisen sovellutusmuodon mukaisesta paineistetusta sisäkierrolla varustetusta leijupetikeittimestä; 20 kuvio 2A esittää kuvion 1 linjaa IIA - l!A pitkin otettua poikkileikkaus kuvantoa; kuvio 2B esittää kuviota 2A vastaavaa poikkileikkauskuvantoa, näyttäen lämmönsiirtoputkien järjestelyn; kuvio 3 esittää jäijestelmäkaaviota yhdistetyn toimintajakson sisältä-: 25 västä sähkövoimajärjestelmästä, joka on varustettu esillä olevan keksinnön en simmäisen sovellutusmuodon mukaisella paineistetulla ja sisäkierron sisältävällä leijupetikeittimellä; kuvio 4 esittää graafisesti upotetun kuumennuspinnan kokonaisläm-mönsiirtokertoimen ja fluidisaatiokaasun nopeuden välistä suhdetta; 30 kuvio 5 esittää poikkileikkauskuvantoa, näyttäen kuvion 1 mukaisen lieriömäisen polttolaitteen yksityiskohtaisen rakenteen; kuvio 6 esittää järjestelmäkaaviota yhdistetyn toimintajakson sisältävästä sähkövoimajärjestelmästä, joka on varustettu esillä olevan keksinnön toisen sovellutusmuodon mukaisella paineistetulla ja sisäkierron sisältävällä leiju-35 petikeittimellä; « ie 104344 kuvio 7 esittää järjestelmäkaaviota yhdistetyn toimintajakson sisältävästä sähkövoimajärjestelmästä, joka on varustettu esillä olevan keksinnön kolmannen sovellutusmuodon mukaisella paineistetulla ja sisäkierron sisältävällä leijupetikeittimellä; 5 kuvio 8 esittää muunnettua järjestelmäkaaviota yhdistetyn toiminta- jakson sisältävästä sähkövoimajärjestelmästä, joka on varustettu esillä olevan keksinnön kolmannen sovellutusmuodon mukaisella paineistetulla ja sisäkierron sisältävällä leijupetikeittimellä; kuvio 9 esittää järjestelmäkaaviota yhdistetyn toimintajakson sisältä-10 västä sähkövoimajärjestelmästä, joka on varustettu esillä olevan keksinnön neljännen sovellutusmuodon mukaisella paineistetulla ja sisäkierron sisältävällä leijupetikeittimellä; kuvio 10 esittää järjestelmäkaaviota yhdistetyllä huippujaksolla varustetusta sähkövoimajärjestelmästä, joka sisältää esillä olevan keksinnön vii-15 dennen sovellutusmuodon mukaisen hapetuslaitteena toimivan paineistetun si-säkierrolla varustetun leijupetikeittimen; kuvio 11 esittää järjestelmäkaaviota yhdistetyllä huippujaksolla varustetusta sähkövoimajärjestelmästä, joka sisältää esillä olevan keksinnön kuudennen sovellutusmuodon mukaisen hapetus- ja kaasuunnuslaitteena toimivan 20 paineistetun sisäkierrolla varustetun leijupetikeittimen; kuvio 12 esittää poikkileikkauskuvantoa, näyttäen hapetus- ja kaa-suunnuslaitteen sisältävän kiinteän uunin käyttöä varten esillä olevan keksinnön seitsemännen sovellutusmuodon mukaisessa yhdistetyllä huippujaksolla varustetussa sähkövoimajärjestelmässä; 25 kuvio 13 esittää järjestelmäkaaviota esillä olevan keksinnön kahdek sannen sovellutusmuodon mukaisesta yhdistetyllä huippujaksolla varustetusta sähkövoimajärjestelmästä, joka sisältää kuvion 12 mukaisen hapetus- ja kaa-suunnuslaitteella varustetun kiinteän uunin; kuvio 14 esittää päälliskuvantoa, näyttäen tavanomaisen paineistetun 30 kuplivan leijupetikeittimen; ja kuvio 15 esittää päälliskuvantoa, näyttäen erään toisen tavanomaisen paineistetun kuplivan leijupetikeittimen.
„ 104344
Esillä olevan sovellutusmuodon yksityiskohtainen selostus
Esillä olevan keksinnön mukaista paineistettua sisäkierrolla varustettua leijupetikeitintä selostetaan seuraavassa kuvioihin 1-13 viitaten.
(Ensimmäinen sovellutusmuoto) 5 Kuten kuviosta 1 näkyy, yhdistetyn toimintajakson sisältävä sähkö- voimajärjestelmä sisältää paineastian, jolla on lieriömäinen rakenne. Paineastia 1 on varustettu yläosassaan olevalla polttokaasun poistoaukolla 4, fluidisaatioil-man syöttöaukolla 3 ja pohjassa olevilla lämpöenergian talteenottokammion val-vontailman syöttöaukoilla 5. Paineastia 1 on valmistettu siten, että se kykenee 10 pidättämään ilmakehäpainetta korkeamman sisäisen paineen. Paineastia voi sisältää pallomaisen rungon.
Paineastian 1 sisälle on asetettu lieriömäinen polttolaite 2, joka käsittää vesiputkista tehdyllä lieriömäisellä kalvoseinällä 11 varustetun ilmatiiviin astian. Pääasiallinen leijupetipolttokammio 9 on muodostettu lieriömäisen polt-15 tolaitteen 2 sisälle. Lieriömäisen polttolaitteen 2 yläosassa on polttokaasun poistoaukko 2a, joka on liitetty paineastian 1 polttokaasun poistoaukkoon 4. Lieriömäinen polttolaite 2 pidetään lujasti pohjassa kiinni lieriömäisen tuen 7 avulla, joka on asennettu paineastian 1 päätelevyyn. Lieriömäisen polttolaitteen 2 leiju-petin sisäpuolelle on asetettu väliseinä 8, joka erottaa lämpöenergian talteenot-20 tokammion 10 pääasiallisesta polttokammiosta 9. Väliseinä 8 käsittää vesiputket, jotka kulkevat radiaalisesti sisäänpäin lieriömäisestä kalvoseinästä 11, ja tähän kalvoseinään vuoratut tulenkestävät materiaalit. Väliseinä 8 käsittää lieriömäisen väliseinän 8a ja kartiomaisen väliseinän 8b, joka sisältää radiaalisesti sisäänpäin kaltevan sisäpinnan ja on muodostettu lieriömäisen väliseinän 8a ylä-*: 25 osaan. Kartiomainen väliseinä 8b toimii heijastavana seinänä, joka heijastaa il- masuuttimista suihkutetun fluidisaatioilman kohti pääasiallisen polttokammion 9 keskikohtaa, jolloin juoksevan väliaineen pyörrevirtaukset muodostuvat pääasiallisessa polttokammiossa 9 kuvion 1 nuolien mukaisesti. Vapaa kylkilevy 31 on muodostettu pääasiallisen polttokammion 9 ja lämpöenergian talteenottokammi-30 on 10 väliin. Mitään väliseinää ei ole lämpöenergian talteenottokammion 10 ylä-puolella olevan vapaan kylkilevyn ja pääasiallisen polttokammion 9 yläpuolella olevan vapaan kylkilevyn välissä, joten muodostuu laaja kiinteä vapaa kylkilevy, joka sallii molemmista kammioista tulevan polttokaasun vapaan keskinäisen yhteydenpidon.
35 Lämpöenergian talteenottokammiossa 10 olevat upotetut lämmön- siirtoputket 15 on asennettu radiaaliseen kuvioon kuvion 2A esittämän päällis- « ie 104344 kuvannon mukaisella tavalla. Nämä putket 15 on haaroitettu ylhäällä ja alhaalla olevien kokoomaurien 13, 14 kohdalla, jotka on asetettu lieriömäisen polttolaitteen 2 lieriömäiseen kalvoseinään 11. Vedensyöttöaukko 16 on muodostettu paineastian 1 alaosaan. Vedensyöttöaukosta 16 tuleva keitinvesi virtaa lieriö-5 mäisen kalvoseinän 11 ja liitäntäputken 16a kautta alempaan kokoomauraan 14, tullen sen jälkeen jaetuksi lämmönsiirtoputkiin 15. Pääasiallisessa poltto-kammiossa 9 synnytetty lämpöenergia otetaan talteen lämpöenergian talteen-ottokammiossa 10 olevien lämmönsiirtoputkien 15 välityksellä höyryn muodostamiseksi tällä tavoin. Lämmönsiirtoputkissa 15 synnytetty höyry kerätään ylem-10 pään kokoomauraan 13 ja poistetaan höyrynpoistojohdon 17 kautta ulkopuolelle.
Tasaussuutin 18 on asetettu paineastiaan 1. Tämä tasaussuutin 18 on liitetty fluidisaatioilman syöttöjärjestelmään 19 tasausilman syöttöputken 19a välityksellä. Fluidisaatioilman syöttöjärjestelmä 19 on liitetty fluidisaatioilman 15 syöttöaukkoon 3. Fluidisaatioilman syöttöjärjestelmä 19 saa aikaan saman paineen sekä paineastiaan 1 että lieriömäiseen polttolaitteeseen 2 tasapainottaen siten lieriömäisen polttolaitteen 2 sisäisen ja ulkoisen paineen pientä paine-eroa lukuun ottamatta, joka johtuu leijupetin painehäviöstä. Tämän rakenneratkaisun yhteydessä lieriömäisen polttolaitteen 2 rakenteen ei tarvitse olla painetiivis. 20 Tässä tapauksessa lieriömäinen polttolaite 2 on vapaassa kylkilevyssään 31 ulkoisen paineen alaisena. Kun paine tasapainotetaan paineastian 1 ja lieriömäisen polttolaitteen 2 välisessä tilassa sekä vapaassa kylkilevyssä 31 asettamalla paineenkevennysventtiili tasaussuuttimesta 18 ylävirtaan, leijupetin alaosa on sisäisen paineen alaisena leijupetin painehäviön johdosta. Polttoaineen syöttö-: 25 aukko 6 on muodostettu paineastiaan 1. Polttoaineen syöttöaukko 6 on liitetty polttoaineen syöttöporttiin 22. Pääasiallisen polttokammion 9 pohjapinta 20 on muodoltaan kartiomainen ja varustettu ilmanhajotussuuttimilla 21, jotka fluidisoi-vat juoksevan väliaineen pääasiallisessa polttokammiossa. Polttoaineen syöttö-portin 22 avauspää sijaitsee pääasiallisen syöttökammion 9 pohjapinnan lähei-30 syydessä. Ilmanhajotussuuttimista 21 puhallettavaa ilmamäärää valvotaan siten, että fluidisaatiokaasun nopeus samankeskisen ympyrän sisällä, jonka läpimitta on noin puolet pääasiallisen polttokammion 9 läpimitasta, hidastuu nopeuteen, joka on noin 1 - 2,5-kertainen fluidisaatiokaasun miniminopeuteen (Umf) verrattuna. Fluidisaatiokaasun nopeus tätä samankeskistä ympyrää ympäröivällä ren-35 gasmaisella vyöhykkeellä saavuttaa suuren arvon, joka noin 4- 12-kertainen fluidisaatiokaasun minimiarvoon (Umf) verrattuna.
<0 104344 19
Edellä selostetun järjestelyn johdosta pääasiallisen polttokammion 9 leijupetissä oleva juokseva väliaine alkaa laskeutua alas pääasiallisen poltto-kammion 9 keskiosassa, hajoten sitten hitaasti kaikkiin suuntiin kartiomaista pohjapintaa pitkin saavuttaakseen ympärillä olevan rengasmaisen alueen, jossa 5 esiintyvän tehokkaan fluidisaation ansiosta juokseva väliaine pakotetaan virtaamaan ylöspäin väliseinän 8 sisäpintaa pitkin. Tällöin, koska kartiomainen väliseinä 8b on muodostettu lieriömäisen väliseinän 8a yläosaan, tätä puhallusvoi-maa keskitetään sen maksimitason saavuttamiseksi lopulta leijupetin pinnan saavuttamisen yhteydessä, juoksevan väliaineen muuttaessa voimakkaasti 10 suuntaansa päinvastaiseksi tässä pinnassa reaktiivisen voiman välityksellä, hajoten siten vaakasuorasti kaikkiin suuntiin sekä osittain myös ylöspäin olevaan suuntaan.
Tämän toiminnan tuloksena suuri määrä juoksevaa väliainetta virtaa lämpöenergian talteenottokammioon 10 väliseinän 8 yli. Lämpöenergian tal-15 teenottokammiossa 10 olevan leijupetin nopeus ei ole suurempi kuin kaksinkertainen fluidisaatiokaasun miniminopeuteen verrattuna (Umf). Koska leijupeti on hitaassa fluidisaatiotilassa, pyrkii syntymään kokkareita. Siten kiinteä polttoaine, kuten läpimitaltaan suuret hiilihiukkaset, eivät saa päästä lämpöenergian talteenottokammioon 10. Kampamaisella hammastuksella varustettu seula 12 on 20 asetettu vapaaseen kylkilevyyn pääasiallisen polttokammion 9 yläosan ja lämpöenergian talteenottokammion 10 yläpuolelle ympäröimään lämpöenergian talteenottokammiota 10. Kampamaisilla hampailla varustettu seula 12 estää tehokkaasti läpimitaltaan suuren kiinteän polttoaineen pääsyn lämpöenergian talteenottokammioon 10. Siten kokkareiden muodostuminen voidaan estää läm-25 pöenergian talteenottokammiossa 10 olevassa leijupetissä, vaikka tämä leijupeti virtaakin hitaasti nopeudella, joka on pienempi kuin fluidisaatiokaasun kaksinkertainen miniminopeus. Tämä seula 12 toimii ohjauslevynä lämpöenergian talteenottokammiossa 10 muodostunutta polttokaasua vastaan, sallien siten polt-tokaasun riittävän sekoittumisen ja hämmentymisen pääasiallisessa polttokam-30 miossa 9 syntyneen kaasun kanssa. Kun paineistetussa leijupetikeittimessä esiintyvän polttokaasun mukana seuraa suuri määrä palamattomia materiaaleja, johtaa tämä polttotehon vähenemiseen ja nämä palamattomat materiaalit poltetaan myötävirran puolella olevassa pölynkeräämislaitteessa, kuten syklonissa, jolloin tapahtuu kokkaroitumista, ja jos tämä pölynkeräämislaite käsittää keraa-35 miset suodattimet, palavat materiaalit poltetaan näiden keraamisten suodattimien pinnalla, mikä vahingoittaa keraamisia suodattimia. Nämä seikat aiheuttavat 20 104344 paineistetulla leijupetillä varustetun keittimen toiminnan epäonnistumisen. On siten suotavaa polttaa täysin palavat materiaalit polttolaitteessa. Seulan 12 aikaansaama sekoitus- ja hämmennysvaikutus ohjauslevynä toimiessaan on erittäin tehokas yhdessä apuilman syöttämistavan, vapaan kylkilevyn 31 korkeuden 5 ja sen ajan kanssa, jonka polttokaasu pysyy vapaassa kylkilevyssä palavien materiaalien täydelliseksi polttamiseksi vapaassa kylkilevyssä 31.
Toisaalta pääasiallisen polttokammion 9 sisältämä juokseva väliaine alkaa laskeutua alas keskiosassa lieriömäisenä virtauksena. Heti kun tämä alaslaskeutuva väliaine saavuttaa pääasiallisen polttokammion 9 kartiomaisen 10 pohjapinnan 20 keskiosan, se alkaa hajaantua taas kaikkiin suuntiin. Tällä tavoin saadaan aikaan sisäinen kierto kuvion 1 esittämällä tavalla. Tämän sisäisen kierron avulla polttoaine, kuten esimerkiksi vesipitoinen hiilitahna, joka on syötetty polttoaineen syöttöportin 22 kautta, hajaantuu kaikkiin suuntiin yhtenäisesti pääasiallisessa polttokammiossa 9. Siten silloinkin, kun polttoaineen syöttöjär-15 jestelmä on rakenteeltaan yksinkertainen, voidaan polttoaineen epätasainen jakautuminen välttää ja estää siten kokkareiden muodostuminen.
Lämpöenergian talteenottokammion 10 pohjapinta 23 on muodoltaan kartiomainen ja varustettu ilmanhajotussuuttimilla 24, jotka fluidisoivat lämpö-energian talteenottokammiossa 10 olevan juoksevan väliaineen. Suihkuttamalla 20 ilmaa ilmanhajotussuuttimista 24, jotka on liitetty lämpöenergian talteenotto-kammion valvontailman syöttöaukkoihin 5, lämpöenergian talteenottokammioon 10 väliseinän 8 yli tuleva juokseva väliaine alkaa laskeutua hitaasti lämpöenergian talteenottokammion 10 leijupetin kautta, sen joutuessa tällöin lämmönsiirto-putkien 15 kautta tapahtuvan lämmönvaihtoprosessin alaiseksi. Väliaine kulkee 25 sitten lieriömäisen väliseinän 8a alapuolella olevan liitäntäaukon 27 kautta palaten pääasialliseen polttokammioon 9. Tällä tavoin pääasiallisessa polttokammiossa 9 synnytetty lämpöenergia otetaan tehokkaasti talteen lämpöenergian talteenottokammioon 10 asetettujen lämmönsiirtoputkien 15 avulla.
Lisäksi voidaan lisäilmanhajotussuuttimet 26 ja niihin liitetty ilman-30 syöttöputki asentaa kartiomaisen osan 8b ulkopintaan. Nämä lisäilmanhajotussuuttimet 26 suihkuttavat ilmaa väliaineen fluidisoimiseksi ja lämpöenergian talteenottokammioon 10 tulleiden palavien materiaalien osittaiseksi polttamiseksi. Kuitenkin, kun kysymys on suurella kaltevuuskulmalla varustetusta kartiomai-sesta väliseinästä 8b, tällaisia lisäilmanhajotussuuttimia 26 ei välttämättä tarvita. 35 Fluidisaatioilmakammio 28 on muodostettu pääasiallisen polttokam mion 9 pohjapinnan 20 alapuolelle. Tätä fluidisaatioimakammiota 28 ympäröi „ 104344 21 kalvoseinä 29, joka tukee väliseinää 8 ja on liitetty fluidisaatioilman syöttöauk-koon 3. Lämpöenergian talteenottovalvontailmakammio 30 on muodostettu lämpöenergian talteenottokammion 10 pohjapinnan 23 alapuolelle. Lämpöenergian talteenottovalvontailmakammio 30 on liitetty ilmansyöttöjärjestelmään lämpö-5 energian talteenottovalvontailman syöttöaukkojen 5 välityksellä.
Tilavuudeltaan suuri vapaa kylkilevy 31 on muodostettu pääasiallisen polttokammion 9 ja lämpöenergian talteenottokammion 10 yläpuolelle. Tällöin ei mitään nielukohtaa esiinny pääasiallisen polttokammion 9, lämpöenergian talteenottokammion 10 ja vapaan kylkilevyn 31 välissä. Siten pääasiallisesta polt-10 tokammiosta 9 ja lämpöenergian talteenottokammiosta 10 tulevat polttokaasut sekoittuvat riittävästi toisiinsa vapaassa kylkilevyssä 31 ja pysyvät siinä pitkän aikaa, jolloin kaasujen mukanaan tuomat polttomateriaalit voidaan riittävällä tavalla polttaa vapaassa kylkilevyssä 31.
Lisäksi useita apuilman syöttöaukkoon 34 liitettyjä apuilmasuuttimia 15 33 on asetettu vapaaseen kylkilevyyn 31 kaksivaiheisen polton mahdollistami seksi. Koska pääasiallinen polttokammio 9 ei sisällä mitään lämmönsiirtopintaa, on mahdollista polttaa polttoaine pelkistävässä ilmakehässä pääasiallisessa polttokammiossa 9. Siten asettamalla jakelusuhde polttoilmaa varten pääasialliseen polttokammioon 9 syötetään ilmaa nopeudella, joka on yhtä suuri tai pie-20 nempi kuin palamista varten vaadittu stoikiometrinen ilmavirtausnopeus, ja lämpöenergian talteenottokammio 10 täytetään ilmalla virtausnopeudella, joka vaaditaan lämpöenergian talteenottovalvontaa varten, jolloin täydellistä palamista varten vaadittu jäljellä oleva ilma syötetään apuilmana vapaaseen kylkilevyyn 31 asetettujen useiden apuilmasuuttimien 33 kautta kaksivaiheisen palamisen suo-:v 25 ottamiseksi. Tämän seurauksena polttoaine poltetaan pelkistävässä ilmakehässä pääasiallisessa polttokammiossa 9 hiilen sisältämien haihtuvien ainesosien aktiivista poistamista varten. Hiilivedyt, kuten CH4, CO, tai kaasumaiset kemialliset N-yhdisteet, kuten NHi, HCN jne., vähentävät kaasuvaihepolton yhteydessä muodostuneiden typpioksidien määrää ja valinnaisuus tai todennäköisyys näi-30 den kemiallisten N-yhdisteiden muuntumisen suhteen typpioksideiksi vähenee. On siten mahdollista suorittaa vain vähän NOx:ää muodostava poltto pääasiallisessa polttokammiossa 9.
Ohjauslevy 32 on asetettu vapaaseen kylkilevyyn 31 estämään polt-tokaasua kulkemasta oikotietä pitkin kohti polttokaasun poistoaukkoa 4 ja mah-35 dollistamaan polttokaasun sekoittumisen riittävällä tavalla vapaassa kylkilevyssä 31. Kuitenkin tapauksessa, jolloin polttokaasu on riittävästi sekoittunut apuil- 22 104344 maan tai kaasun pintanopeus on pieni ja vapaan kylkilevyn korkeus riittävän suuri, ei ohjauslevyä 32 välttämättä tarvita, koska on olemassa vain vähäinen mahdollisuus tämän oikotien kulkemisen suhteen.
Kuvio 2B esittää kuvion 2A mukaisten lämmönsiirtoputkien muun-5 nettua järjestelyä. Lämmön talteenottokammion leijupetiin upotetut lämmönsiir-toputket on asetettu radiaalisesti ja jaettu toiminnallisesti haihdutusputkilohkoon 40, höyryntulistusputkien muodostamaan lohkoon 41 nro 1 ja 42 nro 2 sekä 43 nro 3, ja höyrynkuumennusputkilohkoon 44. Kysymyksen ollessa kertakulkukeit-timestä, höyry virtaa peräkkäisessä järjestyksessä haihdutusputkilohkon 40 sekä 10 höyryntulistusputkilohkojen 41 nro 1, 42 nro 2 ja 43 nro 3 kautta. Muodostunut tulistunut höyry syötetään suurpaineiseen höyryturbiiniin ja palautetaan sitten takaisin höyrynkuumennusputkilohkoon 44, jonka kuumentama höyry syötetään välipaineessa olevaan höyryturbiiniin.
Tällaisen lämmönsiirtoputkijärjestelyn yhteydessä voidaan lämpö-15 energian talteenottokammiossa 10 olevista ilmanjakelusuuttimista 24 tulevan ilman määrää siten säätää kussakin lohkossa sillä tavoin, että talteenotetun lämpöenergian määrää voidaan valvoa itsenäisesti kussakin lohkossa. Huoltotilat 45 on jätetty lohkojen väliin upotettujen lämmönsiirtoputkien tarkastusta varten. Keitin voidaan tehdä rakenteeltaan tiiviimmäksi, jos nämä huoltotilat jätetään 20 pois.
Kuvio 3 esittää järjestelyä ilmansyöttöjärjestelmän valvomista varten kuormituksessa tapahtuvasta muutoksesta riippuen. Kuormituksen muuttuessa höyryn virtausnopeus höyryn poistojohdossa 17, so. turbiinin syöttöaukkoon liitetyssä höyryjohdossa, muuttuu, muuttaen siten höyrynvirtausmittarin F31 lä-25 hettämää höyrynvirtausnopeussignaalia. Laskentayksikkö YO laskee lähtösig-naalin, joka perustuu höyrynvirtausmittarista F31 tulevaan höyrynvirtausnopeus-signaaliin ja höyrynpaineen valvontalaitteesta P31 tulevaan painesignaaliin, ja lähettää tämän lasketun lähtösignaalin polttoaineen syöttöjärjestelmään polttoaineen syöttämiseksi kuormitusta vastaavalla nopeudella. Laskentayksiköstä 30 YO tuleva lähtösignaali lähetetään myös ilmansyöttöjäijestelmän laskentayksikköön YO*.
Laskentayksikkö YO' vastaanottaa laskentayksiköstä YO tulevan lähtösignaalin lisäksi poistokaasun virtaustiellä olevasta happipitoisuuden valvontalaitteesta A25 ja lämmöntalteenottovalvontailman virtausvalvontalaitteesta 35 F21 tulevat lähtösignaalit. Näiden vastaanotettujen signaalien perusteella las kentayksikkö YO' laskee lähtösignaalin, joka ilmoittaa jäljellä olevan ilman vir- 23 104344 tausnopeuden, joka on sama kuin täydellistä palamista varten vaaditun koko-naisilmavirtausnopeuden ja lämpöenergian talteenottoilmavirtausnopeuden välinen ero, säätäen siten polttoilman virtausnopeutta happipitoisuuden tekemiseksi vakioksi polttokaasussa. Laskentayksiköstä YO' tulevan lähtösignaalin perus-5 teella laskentayksiköt Y1, Y2 suorittavat ennalta määrätyt laskelmat vastaavien lähtösignaalien muodostamiseksi, jotka lähetetään fluidisaatioilman virtausval-vontalaitteeseen F22 ja apuilman virtausvalvontalaitteeseen F24 fluidisaatioilman ja apuilman syöttämiseksi vakiosuhteessa polttolaitteeseen 2.
Fluidisaatioilman ja apuilman vakiosuhteessa tapahtuvan syöttämi-10 sen jälkeen on mahdollista saada aikaan kaksivaiheinen polttotapa, jonka yhteydessä pääasialliseen polttokammioon 9 syötetään ilmaa nopeudella, joka on sama tai pienempi kuin polttoa varten vaadittu stoikiometrinen ilmavirtausnope-us, ja lämpöenergian talteenottokammio 10 täytetään ilmalla käyttäen virtausnopeutta, joka vaaditaan lämpöenergian talteenottovalvontaa varten, ja täydellistä 15 polttoa varten vaadittu jäljellä oleva ilma syötetään apuilmana vapaaseen kylki-levyyn 31.
Koska poltto suoritetaan pelkistävässä ilmakehässä pääasiallisessa polttokammiossa 9, hiilen sisältämät haihtuvat ainesosat poistetaan tehokkaasti pelkistävän polton avulla, jolloin hiilivedyt, kuten CH4, CO, tai kaasumaiset kemi-20 alliset N-yhdisteet, kuten NHi, HCN jne., vähentävät kaasuvaihepolton yhteydessä muodostuneiden typpioksidien määrää ja valinnaisuus tai todennäköisyys näiden kemiallisten N-yhdisteiden muuntumisen suhteen typpioksideiksi vähenee. On siten mahdollista suorittaa vain vähän NOx:ää muodostava poltto pääasiallisessa polttokammiossa 9.
25 Höyrynpaineen valvontalaitteesta P31 tuleva lähtösignaali valvoo lei- jupetin lämpötilan valvontalaitetta T58 laskentayksikön Y31 välityksellä. Yksityiskohtaisemmin tarkastellen, kun höyrynpainetta hieman lasketaan, laskentayksiköstä Y31 tuleva lähtösignaali alentaa hieman petilämpötilan asetusarvoa leiju-petin lämpötilavalvontalaitteessa T58. Leijupetin lämpötilavalvontalaitteesta T58 30 tuleva valvontasignaalin muuttuu ja se lähetetään laskentayksikön Y21 kautta lämmöntalteenottovalvontailmavirtauksen valvontalaitteeseen F21, joka sitten lisää lämpöenergian talteenottoilmavirtauksen nopeutta.
Kuten kuviosta 4 näkyy, lämpöenergian talteenottokammiossa 10 olevien upotettujen lämmönsiirtoputkien kokonaislämmönsiirtokerroin on pää-35 asiassa suoraan verrannollinen fluidisaatiokaasun nopeuteen lämpöenergian talteenottokammion 10 leijupetissä. Siten, lämpöenergian talteenottoilmavirtauk- 24 104344 sen, so. fluidisaatiokaasun, nopeuden kasvaessa talteenotetun lämmön määrä lisääntyy höyrynpaineen talteenottoa varten. Kun höyrynpaine lisääntyy ennalta asetetun arvon yläpuolelle, järjestelmä toimii vastakkaisella tavalla lämpöenergian talteenottoilmavirtauksen nopeuden vähentämiseksi, mikä siten alentaa höy-5 rynpainetta.
Tällä tavoin polttoaineen syöttönopeutta säädetään pääasiallisella valvontatavalla, ja lämpöenergian talteenottoilmavirtauksen nopeutta säädetään apuvalvontatavalla, jolloin kuormitusmuutosten aiheuttamat haitalliset vaikutukset minimoidaan nopeaa ja vakaata polttovalvontaa varten.
10 Kaasuturbiinin 38 kaasunpoistoaukko ja kompressorin 39 ilmansyöt- töaukko voidaan liittää toisiinsa venttiilin 49 avulla, jota voidaan käyttää säätämään kompressoriin 39 syötettävän ilman kanssa sekoitetun poistokaasun nopeutta NOx:n määrän vähentämiseksi ja fluidisaation vakauttamiseksi fluidisaatiokaasun nopeuden lisääntymisen ansiosta alhaisilla kuormituksilla.
15 Kuvio 5 esittää kuvion 1 mukaisen lieriömäisen polttolaitteen 2 yksi tyiskohtaista rakennetta. Kun polttolaitteen 2 muoto on lieriömäinen, kuten kuviossa 1, lämpöenergian talteenottokammio 10 ulottuu rengasmaisena kammiona väliseinän 8 ulkopuolelle ja siten se voi olla kooltaan suurempi kuin suorakulmainen polttolaite, joten siihen voidaan asettaa enemmän lämmönsiirtoputkia. 20 Lämpöenergian talteenottokammion 10 etujen osoittamiseksi on välttämätöntä kierrättää suurempaa määrää juoksevaa väliainetta kuin suorakulmaisessa polttolaitteessa.
Aikaisemmin, koska väliseinän 8 alapuolella olevassa liitäntäaukossa 27 ei ole ollut mitään ilmanhajotussuuttimia, peti on fluidisoitu aputoiminnon " 25 avulla käyttämällä fluidisaatioilmaa, joka tulee lämpöenergian talteenottokammi- osta 10 olevista ilmanhajotussuuttimista 24 ja pääasiallisessa polttokammiossa 9 olevista ilmanhajotussuuttimista 21. Siten aikaisemmin on esiintynyt alue 27a, jossa fluid isaatio ei toimi tehokkaasti. Esillä olevan keksinnön mukaisesti tämä ongelma voidaan ratkaista ilmakammion 30' ja ilmanhajotussuuttimien 24' avul-30 la, jotka on asetettu uunipetiin väliseinän 8 alla olevan liitäntäaukon 27 alapuolelle. Ilmakammio 30' ja ilmanhajotussuuttimet 24' fluidisoivat tehokkaasti petin koko liitäntäaukossa 27 lisäten siten juoksevan väliaineen määrää, joka kiertää lämpöenergian talteenottokammiosta 10 pääasialliseen polttokammioon 9.
Ilmakammio 30' voi olla yhteydessä ilmakammion 30 kanssa lämpö-35 energian talteenottovalvontaa varten tai sitä voidaan valvoa itsenäisesti ilma-kammiosta 30 riippumatta. Jos ilmakammiota 30' valvotaan itsenäisesti ilma- 25 104344 kammiosta 30 riippumatta, niin on mahdollista valvoa juoksevan väliaineen kier-rätysmäärää lämpöenergian talteenottokammiossa 10 olevan hajaantuneen ilman määrästä riippumatta. Tässä tapauksessa ilmakammio 30' toimii säätö-venttiilinä.
5 (Toinen sovellutusmuoto)
Kuvio 6 esittää järjestelmäkaaviota yhdistetyllä jaksolla varustetusta sähkövoimajärjestelmästä, joka sisältää esillä olevan keksinnön mukaisen paineistetun sisäkierrolla varustetun leijupetikeittimen.
Kuten kuviosta 6 näkyy, paineastiasta 1 poistettu poistokaasu syöte-10 tään poistokaasun virtausväylän 50 kautta sykloniin 51. Syklonin 51 avulla koottu lentävä tuhka putoaa painovoiman vaikutuksesta ja varastoidaan sulku-mekanismiin 52, josta tuhka siirretään pois tuhkankierrätysilman 53 välityksellä ja palautetaan lämpöenergian talteenottokammioon 10 kierrätetyn tuhkan syöt-töputken 54 kautta, joka kulkee paineastian 1 sivuseinien ja lieriömäisen poltto-15 laitteen 2 läpi.
Kun lentävä tuhka kierrätetään lämpöenergian talteenottokammioon 10, lämpöenergian talteenottokammiossa 10 olevien hiukkasten keskimääräinen läpimitta ja ominaispaino pienenevät. Vaikka pääasiallisessa polttokammiossa 9 olevien hiukkasten keskimääräinen läpimitta on noin 0,6 mm, niin polttokaasun 20 mukana seuraavien ja syklonin vangitsemien sekä lämpöenergian talteenotto-kammioon 10 uudelleen kierrätettyjen hiukkasten läpimitta on paljon pienempi. Näiden hiukkasten ominaispaino on myös vähäinen, koska ne sisältävät puuhiiltä.
Koska fluidisaatioilman nopeus lämpöenergian talteenottokammiossa 25 10 on alhainen, noin kaksinkertainen fluidisaatiokaasun miniminopeuteen ver rattuna, eivät kierrätetyt hiukkaset enää kulkeudu pois ja siten lämpöenergian talteenottokammiossa 10 olevien hiukkasten keskimääräinen läpimitta on pienempi kuin pääasiallisessa polttokammiossa olevilla hiukkasilla.
Fluidisaatiokaasun miniminopeus (Umf) on suoraan verrannollinen 30 juoksevan väliaineen hiukkasläpimitan neliöön ja myös sen ominaispainoon, jolloin fluidisaatiokaasun nopeus lämpöenergian talteenottokammiossa 10 on huomattavasti pienempi kuin pääasiallisessa polttokammiossa. Siten ilmavirtauksen nopeus lämpöenergian talteenottovalvontaa varten voi olla selvästi alhaisempi kuin silloin, jos lentävää tuhkaa ei kierrätetä lämpöenergian talteenotto-35 kammioon 10. Tämän seurauksena fluidisaatiokaasun nopeus (UO) lämpöenergian talteenottokammiossa 10 vähenee.
26 104344
Koska lämpöenergian talteenottokammioon 10 asetettujen upotus-putkien kulumisnopeus on suoraan verrannollinen fluidisaatiokaasun nopeuden (UO) kolmanteen potenssiin, näiden upotettujen lämmönsiirtoputkien kulumisnopeus vähenee suuresti, kun fluidisaatiokaasun nopeus (UO) alenee.
5 Kuten kuviosta 3 näkyy, lämpöenergian talteenottovalvontaa varten tarkoitetun ilmavirtauksen, so. lämpöenergian talteenottoilmavirtauksen, nopeus muuttuu koko ajan sen valvoessa pääasiallisessa polttokammiossa 9 olevan leijupetin lämpötilaa. Vähennys lämpöenergian talteenottoilman virtauksessa voi minimoida palamiseen kohdistuvat vaikutukset ilmavirtauksen nopeuden muut-10 tuessa, ja se saa erittäin tehokkaalla tavalla aikaan vakaan palamisen.
Kuten kuviosta 6 näkyy, poistokaasu syötetään syklonin 51 kautta pölynkeräämislaitteeseen 55, joka voi käsittää keraamiset tai korkealämpötila-pussisuodattimet. Pölynkeräämislaitteen keräämä lentävä tuhka jäähdytetään tuhkanjäähdytyslaitteen 56 avulla ja poistetaan lukitussuppilon 57 kautta ilma-15 kehään. Korkeassa lämpötilassa oleva poistokaasu, joka on suodatettu ja puhdistettu, syötetään pölynkeräämislaitteesta 55 kaasuturbiiniin 58.
Polttoaineena hiilisäiliöön 59 varastoitu hiili murskataan murskaimessa 60 ja lähetetään hämmennyssäiliöön 61, jossa se sekoitetaan rikinpoistoai-nesäiliöstä 62 syötetyn rikinpoistoaineen ja vesisäiliöstä 64 tulevan veden kans-20 sa, minkä jälkeen tämä seos hämmennetään lietemäiseksi polttoaineeksi. Tämä lietemäinen polttoaine siirretään sitten lietepumpun 65 avulla lieriömäiseen polttolaitteeseen 2, josta se syötetään polttoaineen syöttöportin 22 kautta pääasiallisessa polttokammiossa 9 olevaan leijupetiin.
On lisäksi mahdollista palauttaa lentävä tuhka vapaaseen kylkilevyyn 25 31 kierrätetyn tuhkan syöttöputken 54a välityksellä. Tämän kierrätyksen yhtey dessä hiukkaspitoisuus lisääntyy, polttokaasun hämmennysvaikutus paranee ja palamattoman puuhiilen ja reagoimattoman rikinpoistoaineen kosketusmahdolli-suudet lisääntyvät, mikä johtaa poltto- ja rikinpoistotehokkuuden paranemiseen ja NOx-määrän vähenemiseen.
30 Saattamalla kierrätystuhkan syöttöputki 54a ulottumaan pääasiallisen polttokammion 9 keskiosan läheisyyteen, lentävä tuhka voidaan syöttää liikkuvan petin pinnalle tai sisälle. Antamalla juoksevan väliaineen seurata lentävää tuhkaa, on mahdollista pidättää tuhka leijupetissä pitkäksi aikaa parantaen siten palamattomien materiaalien palamista ja rikinpoiston tehokkuutta sekä vähentä-35 en NOx-määrää.
27 104344
Kuvioiden 6-8 esittämät paineistetut sisäkierrolla varustetut leijupeti-keittimet ovat pakkokiertotyyppisiä, kuvion 1 esittämän paineistetun sisäkierrolla varustetun leijupetikeittimen ollessa taas kertakulkutyyppinen. Pakkokiertotyyp-piset keittimet sisältävät höyryrummun 71, johon syötetään vettä keitinveden 5 syöttöjärjestelmästä 70 ja höyryrummusta 71 tuleva vesi kierrätetään pakko-kiertoputken 73 kautta lämpöenergian talteenottokammiossa 10 oleviin vesisei-niin ja haihdutusputkiin pakkokiertopumpun 72 avulla.
Höyryrummussa 71 synnytetty höyry 74 syötetään liitäntäputken (ei näy) kautta lämpöenergian talteenottokammiossa 10 oleviin tulistusputkiin, jois-10 sa muodostetaan tulistushöyryä 74'. Muodostettu tulistushöyry 74' syötetään sitten korkeapaineiseen höyryturbiiniin.
(Kolmas sovellutusmuoto)
Kuvio 7 esittää esillä olevan keksinnön kolmannen sovellutusmuodon mukaista paineistettua sisäkierrolla varustettua leijupetikeitintä, joka sisältää 15 poistokaasun käsittelyjäijestelmän.
Kuten kuviosta 7 näkyy, syklonin 51 keräämä lentävä tuhka poisto-kaasun virtausväylällä 50 jäähdytetään tuhkanjäähdytyslaitteen 77 avulla. Tuh-kanjäähdytyslaitteessa 77 käytettynä jäähdytysaineena voi olla keittimeen syötetty vesi tai lämpöenergian tehokasta talteenottoa varten tuhkasta tarkoitettu 20 fluidisaatioilma.
Jäähdytetty tuhka syötetään lukitussuppilon 78 kautta luokitussäiliöön 79, jossa tuhka sekoitetaan pölynkeräämislaitteesta 55 tuhkanjäähdytyslaitteen 56 ja lukitussuppilon 57 välityksellä syötetyn lentävän tuhkan kanssa ja tämä seos luokitellaan. Esillä olevassa sovellutusmuodossa luokitusilmaa 80 syöte-25 tään luokitussäiliöön 79 ilmanhajotusputken 81 välityksellä leijupetin luokitusta varten. Tämä sovellutusmuoto ei ole kuitenkaan välttämättä rajoittunut tällaiseen luokitustyyppiin.
Reagoimattoman rikinpoistoaineen ja palamattoman hiilen hiukkaset, jotka on valikoivasti erotettu luokitussäiliössä 79 ja joiden läpimitta on 60 mm tai 30 pienempi, siirretään sykloniin 83 ilman avulla. Sen jälkeen nämä hiukkaset luo-! kitellaan syklonissa 83. Syklonin 83 avulla erotetut luokitellut hiukkaset, joiden läpimitta on noin 10 mm tai pienempi, syötetään pölynkeräämislaitteeseen 84, erotetaan ilmasta pölynkeräämislaitteen 84 avulla ja poistetaan sitten pölynkeräämislaitteesta 84. Syklonista 83 poistettu lentävä tuhka, jonka läpimitta on 10 -35 60 mm, syötetään sulkuventtiilin 85, lukitussuppilon 86 ja kiertoventtiilin 87 välityksellä lieriömäiseen polttolaitteeseen 2 kierrätetyn tuhkan syöttöilman 88 väli- 28 104344 tyksellä. Kun lentävä tuhka palautetaan lämpöenergian talteenottokammioon 10 kierrätetyn tuhkan syöttöputken 54 kautta, voidaan saavuttaa samat edut kuin kuvion 6 mukaisessa sovellutusmuodossa. Kierrättämällä lentävä tuhka vapaaseen kylkilevyyn 31 kierrätystuhkan syöttöputken 54a kautta hiukkaspitoisuus 5 lisääntyy, polttokaasun hämmennysvaikutus paranee ja palamattoman puuhiilen ja reagoimattoman rikinpoistoaineen kosketusmahdollisuudet taas lisääntyvät, mikä parantaa polton sekä rikinpoiston ja NOx-määrän vähentämisen tehokkuutta.
Saattamalla kierrätystuhkan syöttöputki 54a ulottumaan pääasiallisen 10 polttokammion 9 keskiosan läheisyyteen, lentävä tuhka voidaan syöttää liikkuvan petin pintaan tai sen sisään. Antamalla juoksevan väliaineen seurata lentävää tuhkaa, on mahdollis6ta pidättää tuhka leijupetissä pitkän aikaa parantaen siten palamattomien materiaalien palamista sekä rikinpoiston ja NOx-määrän vähentämisen tehokkuutta.
15 Tällä tavoin hiukkaset luokitellaan kolmeen ryhmään läpimitan mu kaisesti. Koska vain eniten puuhiiltä sisältävät hiukkaset, joiden läpimitta on 10 -60 mm, palautetaan lieriömäiseen polttolaitteeseen 2, on mahdollista vähentää NOx- ja SOx-päästöjä sekä poistokaasun virtausväylän kulumisnopeutta ja lisätä polttotehokkuutta minimimäärällä lentävää tuhkaa.
20 Pölyhiukkaset kerätään kahdessa vaiheessa syklonin 51 ja pölynke- räämislaitteen 55 avulla, ja syklonista 51, tuhkanjäähdytyslaitteesta 77 ja luki-tussuppilosta 78 voidaan luopua ja käyttää vain pölynkeräämislaitetta 55 pölyhiukkasten keräämistä varten. Tällaisessa muunnelmassa pölyhiukkaset voidaan luokitella paineen alaisina niiden kulkematta tuhkanjäähdytyslaitteen 56 ja 25 lukitussuppilon 57 kautta. Pölynkeräämislaite 55 käsittää tavallisesti keraamiset suodattimet.
Kuvio 8 esittää erästä toista järjestelyä luokitellun lentävän tuhkan käsittelyä varten.
Kuten kuviosta 8 näkyy, reagoimattoman rikinpoistoaineen ja pala-30 mattoman hiilen hiukkaset, jotka on erotettu valikoivasti luokitussäiliössä 79 ja * joiden läpimitta on 60 mm tai pienempi, siirretään sykloniin 83 ilman avulla. Sen jälkeen sykloni 83 luokittelee nämä hiukkaset. Syklonin 83 luokittelemat hiukkaset, joiden läpimitta on noin 10 mm tai pienempi, syötetään pölynkeräämislait-teeseen 84, erotetaan sen avulla ilmasta ja poistetaan pölynkeräämislaitteesta 35 84.
29 104344
Syklonista 83 poistetut lentävät tuhkahiukkaset, joiden läpimitta on 10-60 mm, syötetään sulkuventtiilin 85, lukitussuppilon 86, ja kiertoventtiilin 87 kautta suppiloon 89. Tämän jälkeen tuhka poistetaan suppilosta 89 ja sekoitetaan hiilen ja rikinpoistoaineen kanssa hiukkasmuodossa olevaksi polttoaineeksi 5 sekoittimen 90 avulla. Tällä tavoin muodostettu polttoaine syötetään sitten lieriömäiseen polttolaitteeseen 2 ilmasäiliöstä 92 tulevan polttoaineen syöttöilman välityksellä.
Kiertoventtiilistä 87 poistetut lentävät tuhkahiukkaset, joiden läpimitta on 10-60 mm, voidaan syöttää vapaan kylkilevyn 31 sisään apuilmaa 34 hy-10 väkseen käyttävän pneumaattisen kuljetustavan välityksellä.
(Neljäs sovellutusmuoto)
Kuvio 9 esittää esillä olevan keksinnön neljännen sovellutusmuodon mukaista paineistettua leijupetikeitinjärjestelmää.
Kuten kuviosta 9 näkyy, paineistettu leijupetikeitin on muodostettu 15 kertakulkuisena paineistettuna leijupetikeittimenä. Tämän paineistetun leijupeti-keittimen toiminnan aikana Hetemäistä polttoainetta syötetään lietepumpun 65 avulla polttimeen 2, jossa se syötetään pääasiallisessa polttokammiossa 9 olevaan leijupetiin ja poltetaan siinä. Polttoaineen polttamisen yhteydessä muodostunut poistokaasu virtaa poistokaasun virtausväylän 50 kautta ja suodate-20 taan sitten pölynkeräämislaitteen 55 välityksellä, joka poistaa pölyhiukkaset poistokaasusta. Tämän jälkeen poistokaasu käyttää korkeapainekaasuturbiinia 100 ja pienpainekaasuturbiinia 101, minkä jälkeen se kuumentaa keittimeen poistokaasujäähdyttimessä 102 syötettävän veden. Tämän jälkeen poistokaasu poistetaan ilmakehään poistoputkesta 103.
25 Leijupetin polttoilma paineistetaan pien- ja korkeapainekompressori- en 104, 106 välityksellä, joita käyttävät vastaavat kaasuturbiinit 101, 100. Osa ilmasta johdetaan kulkemaan lämpöenergian talteenottovalvontaa varten tarkoitettuna ilmana ja syötetään lämpöenergian talteenottovalvontaa varten tarkoitettuun ilmakammioon 30. Jäljellä oleva ilma syötetään ilmakammioon 28, 30 sen polttaessa polttoaineen ja saaden aikaan juoksevan väliaineen pyörrevirta-uksen pääasiallisessa polttokammiossa 9.
Höyryvoimajärjestelmässä vettä syötetään keitinveden syöttöpumpun 107 välityksellä poistokaasun jäähdytyslaitteeseen 102 ja kuumennetaan sitten siellä. Kuumennettu vesi lähetetään keittimeen, jossa se kulkee lieriömäisen 35 seinän muodostavien vesiputkien kautta ja sen jälkeen haihdutusputkien 108 ja höyryntulistusputkien 109 kautta, jolloin se muuttuu tulistetuksi höyryksi.
30 104344 Tämä tulistettu höyry käyttää korkeapainehöyryturbiinia 110, virraten sen jälkeen takaisin polttolaitteeseen 102, jossa se kuumennetaan uudelleen upotettujen lämmönsiirtoputkien 111 avulla. Tämän jälkeen höyry käyttää keskimääräisen paineen alaista turbiinia 112 ja pienpaineista turbiinia 113 saaden 5 sähkögeneraattorin 114 tuottamaan sähköenergiaa. Sen jälkeen höyry lauhdutetaan lauhduttimessa 115 vedeksi, joka syötetään takaisin keittimeen.
(Viides sovellutusmuoto)
Kuvio 10 esittää esillä olevan keksinnön viidennen sovellutusmuodon mukaista sisäkierrolla varustettua leijupetikeitintä, joka toimii hapettimena yh-10 distetyn huippujakson sisältävässä sähkövoimajärjestelmässä.
Vaikka kuvioissa ei olekaan esitetty, voidaan esillä olevan keksinnön mukaista paineistettua lieriömäistä leijupetikeitintä käyttää myös kaasuunnus-laitteena kuvion 10 esittämässä yhdistetyllä huippujaksolla varustetussa sähkövoimajärjestelmässä. Tämä kaasuunnuslaitesovellutus selostetaan seuraavas-15 sa. Kuten edellä on yksityiskohtaisesti selostettu kuvioihin 1 ja 3 viitaten, mitään lämmönsiirtopintaa ei ole asetettu esillä olevan keksinnön mukaisen paineistetun sisäkierrolla varustetun leijupetikeittimen pääasialliseen polttokammioon 9. Siten suoritetaan kaksivaiheinen poltto NOx-määrän vähentämiseksi sillä seurauksella, että polttoaine poltetaan pääasiallisessa polttokammiossa 9 pelkistä-20 vässä ilmakehässä noin 0,8 suuruisella ilmasuhteella. Koska pääasiallisessa polttokammiossa 9 kehittyy erilaisia fluidisaatiokaasun nopeuksia, pääasiallinen ilmasuhde pääasiallisessa polttokammiossa 9 olevassa liikkuvassa ilmapetissä on noin 0,5, tämän arvon ollessa lähellä kaasuunnuslaitteen vastaavaa arvoa. On siten sangen helppoa muuttaa keitin huippujaksolla varustetuksi kaasuun-*: 25 nuslaitteeksi. Jos mitään lämpöenergian talteenottoa ei vaadita petissä halutun lämpötasapainon saavuttamiseksi, voidaan ilmansyöttö lämpöenergian talteen-ottovalvontaa varten keskeyttää tai upotetut lämmönsiirtoputket voidaan poistaa.
Kuviossa 10 esitetty sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin selostetaan seuraavassa.
30 Hiilisäiliöstä 121 tuleva hiili ja rikinpoistoainesäiliöstä 122 saatava ri- kinpoistoaine syötetään kaasuunnuslaitteeseen 120, jossa ne hajotetaan hiili-kaasuksi, puuhiileksi ja CaS:ksi ilman 124 avulla.
Puuhiili ja CaS poistetaan kaasuunnuslaitteesta 120 ja hiilikaasuväy-lään liitetystä pölynkeräämislaitteesta 123 ja johdetaan kulkemaan väylän 125 35 kautta sisäkierrolla varustetun leijupetikeittimen muodossa olevaan hapetuslait-teeseen, jossa ne syötetään lieriömäisen polttokammion 2 uunipetin läheisyy- 31 104344 teen. Puuhiili ja CaS voidaan myös syöttää leijupetiin uunipetin läheisyyden sijasta.
Hapetuslaitteeseen 126 voidaan syöttää hiiltä hiilisäiliöstä 121 ja ri-kinpoistoainetta rikinpoistoainesäiliöstä 122 polttoaineen syöttöportin 22 kautta 5 pääasialliseen polttokammioon 9, jossa ne poltetaan yhdessä puuhiilen kanssa.
Hapetuslaitteessa 126 muodostuva poistokaasu suodatetaan pölyn-keräämislaitteen 127 avulla ja syötetään sitten kaasuturbiinin 128 syöttöaukkoon liitettyyn polttolaitteeseen 129. Polttokaasu sekoitetaan polttolaitteessa 129 hiili-kaasun kanssa, joka on poistettu kaasuunnuuslaitteesta 120 ja suodatettu pö-10 lynkeräämislaitteiden 123, 130 välityksellä. Tämä seos poltetaan, jolloin tulokseksi saadaan korkeassa lämpötilassa oleva kaasu, joka käyttää erittäin tehokkaasti kaasuturbiinia 128.
Kaasuturbiini 128 käyttää puolestaan kompressoria 131 ja sähköge-neraattoria 132. Kaasuturbiinista 128 poistettu poistokaasu jäähdytetään läm-15 möntalteenottoyksikössä 133 ja poistetaan sitten ilmakehään.
Keittimessä muodostunut tulistettu höyry 74' käyttää höyryturbiinia 134 ja siihen liitettyä generaattoria, minkä jälkeen se lauhdutetaan vedeksi lauh-duttimessa 136. Tämä vesi syötetään sitten takaisin keittimeen keitinveden syöttöpumpun 137 avulla. Hapettimessa 126 olevan paineistetun lieriömäisen 20 leijupetikeittimen toiminta on samanlainen kuin esillä olevan keksinnön ensimmäisen, toisen, kolmannen ja neljännen sovellutusmuodon mukaisten keittimien yhteydessä.
(Kuudes sovellutusmuoto)
Kuvio 11 esittää esillä olevan keksinnön kuudennen sovellutusmuo-: 25 don mukaista paineistettua lieriömäistä leijupetikeitintä, joka toimii kaasuunnus- laitteena 120 ja hapetuslaitteena 126 yhdistetyllä huippujaksolla varustetussa sähkövoimajärjestelmässä.
Kuviossa 11 kaasuunnuslaitteeseen 120 syötetään hiiltä hiilisäiliöstä 121 ja rikinpoistoainetta rikinpoistoainesäiliöstä 122. Kaasuunnuslaitteeseen 30 1 20 syötetään myös ilmaa hiilen osittaiseksi polttamiseksi kaasuksi. Happisäi- liöstä 150 tulevaa happea tai höyrysäiliöstä 151 tulevaa höyryä voidaan käyttää hapetusaineena ilman sijasta.
Kaasuunnuslaitteessa muodostunut palamaton puuhiili jne. seuraa kokonaisuudessaan syntyneen kaasun mukana ja tulee jäähdytetyksi lämpöti-35 laan 600 °C tai sen alapuolelle kaasunjäähdytysyksikössä 140, joka on liitetty kaasuunnuslaitteesta 120 myötävirtaan, Na:ta, K:ta jne. sisältävien alkalimetalli- 32 104344 hiukkasten jähmettämiseksi, jotka aiheuttaisivat korkeassa lämpötilassa tapahtuvaa korroosiota turbiinin siivissä, tai näiden alkalimetallien kiinnittämiseksi hiukkasten pinnalle. Nämä hiukkaset kootaan sitten pölynkeräämislaitteessa 141 ja syötetään hapetuslaitteeseen 126, jossa ne poltetaan täydellisesti. Ha-5 petuslaitteessa 126 muodostettu poistokaasu poistetaan siitä ja jäähdytetään lämpötilaan 600 °C tai sen alapuolelle kaasunjäähdytysyksikön 142 avulla, joka on liitetty hapetuslaitteesta 126 myötävirtaan. Na:ta, K:ta jne. sisältävät alkali-metallihiukkaset, jotka ovat jähmettyneet poistokaasua jäähdytettäessä kaa-sunjäähdytysyksikössä 142, kerätään pölynkeräämislaitteen 143 välityksellä ja 10 poistetaan siitä. Pölynkeräämislaitteet 141, 143 käsittävät yleensä keraamiset suodattimet.
Poistokaasu, joka on puhdistettu Na:n, K:n jne. poistamisen avulla, ja syntynyt kaasu, joka on suodatettu ja puhdistettu poistamisensa jälkeen kaa-suunnuslaitteesta 120, sekoitetaan keskenään ja poltetaan polttolaitteessa 129. 15 Koska nämä kaasut on jäähdytetty, niin se polttolämpötila, jossa ne poltetaan polttolaitteen 129 avulla, on hieman alhaisempi. Polttolämpötilan liiallisen laskemisen estämiseksi hapetuslaitetta 126 käytetään ylimääräisen ilman lähteenä mahdollisuuksien mukaan siinä muodostuvan poistokaasun määrän vähentämiseksi. Polttolaitteen 129 vaatima happi syötetään happisäiliöstä 150 polttolait-20 teeseen 129.
Polttolaitteen 129 synnyttämä korkeassa lämpötilassa oleva poisto-kaasu käyttää erittäin tehokkaasti kaasuturbiinia 128. Kaasuturbiini 128 käyttää sitten kompressoria 131 ja sähkögeneraattoria 132. Kaasuturbiinista 128 poistettu poistokaasu jäähdytetään lämpöenergian talteenottoyksikön 133 avulla ja : 25 poistetaan sitten ilmakehään. Jos kaasuturbiinin 128 turbiinisiivet on tehty pa rannetuista korroosionkestävistä materiaaleista, niin kaasunjäähdytysyksiköistä 140,142 voidaan luopua.
(Seitsemäs sovellutusmuoto)
Kuvio 12 esittää kiinteää uunia 201, joka sisältää kaasuunnuslaitteen 30 ja hapetuslaitteen ja jota käytetään paineistettuna sisäkierrolla varustettuna lei-jupetikeittimenä yhdistetyllä huippujaksolla varustetussa sähkövoimajärjestel-mässä.
Kuten kuviosta 12 näkyy, yhdistetyllä huippujaksolla varustetussa sähkövoimajärjestelmässä käytetty lieriömäinen leijupetikeitin 201 sisältää lie-35 riömäisen ulkoseinän 202 ja sen kanssa samankeskisen väliseinän 203. Väliseinä 203 käsittää lieriömäisen väliseinän 203a, kartiomaisen väliseinän 203b, 33 104344 kartiomaisen väliseinän 203b' ja lieriömäisen väliseinän 203a1. Liitäntäaukko 204 on muodostettu kartiomaisen väliseinän 203b ja kartiomaisen väliseinän 203b' väliin, ja liitäntäaukko 205 on muodostettu lieriömäisen väliseinän 203a alapuolelle. Lieriömäisen väliseinän 203a' yläpää on liitetty lieriömäisen ulkoseinän 202 5 yläosaan ja se rajoittaa siihen kaasunpoistoaukon 206.
Väliseinä 203 erottaa kaasuunnuslaitteena 207 toimivan sisätilan ha-petuslaitteena 208 toimivasta ulkoisesta tilasta. Kaasuunnuslaitteen 207 pohja-pinta 209 on muodoltaan kartiomainen kuten myös hapetuslaitteen 208 pohja-pinta 212. Siten koko uunin pohjapinta käsittää W-muotoisen poikkileikkauspro-10 tiilin.
Lisäksi ilmansyöttökammiot 214 - 217, jotka on muodostettu toisistaan erillisinä, sijaitsevat kaasuunnuslaitteen 207 ja hapetuslaitteen 208 pohja-pintojen alapuolella.
Ilmanhajotussuuttimista 210 puhallettavan ilman määrällistä tilavuutta 15 valvotaan siten, että fluidisaatiokaasun nopeus samankeskisen ympyrän alueella, jonka läpimitta on noin puolet kaasuunnuslaitteen 207 läpimitasta, hidastuu nopeuteen, joka on noin 1 - 2,5-kertainen fluidisaatiokaasun miniminopeu-teen (Umf) verrattuna. Fluidisaatiokaasun nopeus tätä samankeskistä ympyrää ympäröivällä alueella saavuttaa korkean arvon, joka on noin 4- 12-kertainen 20 fluidisaatiokaasun miniminopeuteen (Umf) verrattuna.
Tämän järjestelyn ansiosta kaasuunnuslaitteen 207 leijupetissä oleva juokseva väliaine alkaa laskeutua alas keskiosassa, hajoten sitten hitaasti kaikkiin suuntiin kaasuunnuslaitteen 207 kartiomaista pohjapintaa pitkin saavuttaakseen ympärillä olevan rengasmaisen alueen, jossa esiintyvän tehokkaan fluidi-25 säätiön ansiosta juokseva väliaine pakotetaan virtaamaan ylöspäin väliseinän 203 sisäpintaa pitkin. Tällöin, koska kartiomainen väliseinä 203b on muodostettu lieriömäisen väliseinän 8a yläosaan, tätä puhallusvoimaa keskitetään sen maksimitason saavuttamiseksi lopulta leijupetin pinnan saavuttamisen yhteydessä, juoksevan väliaineen muuttaessa voimakkaasti suuntaansa päinvastaiseksi täs-30 sä pinnassa reaktiivisen voiman välityksellä, hajoten siten vaakasuorasti kaikkiin suuntiin sekä osittain myös ylöspäin olevaan suuntaan. Tämän toiminnon seurauksena suuri määrä juoksevaa väliainetta virtaa hapetuslaitteeseen 208 lii-täntäaukon 204 kautta.
Toisaalta kaasuunnuslaitteen 207 sisältämä juokseva väliaine alkaa 35 laskeutua alas keskiosassa lieriömäisenä virtauksena. Heti kun tämä alaslas-keutuva väliaine saavuttaa kaasuunnuslaitteen 207 kartiomaisen pohjapinnan 34 104344 209 keskiosan, se alkaa hajaantua taas kaikkiin suuntiin. Tällä tavoin saadaan aikaan sisäinen kierto kuvion 12 esittämällä tavalla. Tämän sisäisen kierron avulla polttoaine, kuten esimerkiksi vesipitoinen hiilitahna, joka on syötetty polttoaineen syöttöportin 211 kautta, hajaantuu kaikkiin suuntiin yhtenäisesti kaa-5 suunnuslaitteessa 207. Siten silloinkin, kun polttoaineen syöttöjärjestelmä on rakenteeltaan yksinkertainen, voidaan polttoaineen epätasainen jakautuminen välttää ja estää siten kokkareiden muodostuminen.
Hapetuslaitteen 208 pohjapinta 212 on muodoltaan kartiomainen ja varustettu ilmanhajotussuuttimilla 213, jotka fluidisoivat juoksevan väliaineen 10 hapetuslaitteessa 208. Suihkuttamalla ilmaa ilmanhajotussuuttimista 213 hape-tuslaitteeseen liitäntäaukon 204 kautta tuleva juokseva väliaine alkaa laskeutua hitaasti hapetuslaitteen 208 leijupetin löpi. Väliaine kulkee sitten lieriömäisen väliseinän 203a alapuolella olevan liitäntäaukon 205 kautta palaten takaisin kaa-suunnuslaitteeseen 207. Lisäksi lisäilmanhajotussuuttimet ja niihin liittyvä ilman-15 syöttöputki voidaan asentaa kartiomaisen väliseinän 203b ulkopintaan. Kysymyksen ollessa suurella kaltevuuskulmalla varustetusta kartiomaisesta väliseinästä 203b tällaisia lisäilmanhajotussuuttimia ei välttämättä tarvita.
Säätämällä hapetuslaitteen 208 pohjapintaan 212 asetetuista ilmanhajotussuuttimista 213 tulevan ilman määrällistä tilavuutta siten, että fluidisaatio-20 kaasun nopeus rengasmaisen osan alueella lieriömäistä ulkoseinää 202 pitkin on suurempi kuin fluidisaatiokaasun nopeus rengasmaisen osan alueella väliseinää 203 pitkin, juokseva väliaine alkaa laskeutua pitkin väliseinää 203 ja on pakotettu virtaamaan ylöspäin ja kulkemaan lieriömäistä ulkoseinää 202 pitkin muodostaen siten pyörrevirtauksen. Tämän pyörrevirtauksen avulla palamaton ’ ; 25 puuhiili poltetaan täydellisesti pitkän viipymisaikansa ansiosta.
Tämän pyörrevirtauksen muodostamiseksi ilmakammio 214 liikkuvan petin muodostamista varten on asetettu kaasuunnuslaitteen 207 pohjapinnan keskiosan alapuolelle pienen ilmamäärän syöttämistä varten, leijupetin muodostamista varten tarkoitetun ilmakammion 215 ollessa asetettuna kaasuun-30 nuslaitteen 207 pohjapinnan 209 ulkoisen osan alapuolelle. Ilmakammiot 214 ja 215 ovat yhteydessä toistensa kanssa kummassakin kammiossa olevan ilman-syöttöaukon välityksellä.
Lisäksi ilmakammio 216 on muodostettu väliseinän 203 sivulle ja ilmakammio 217 lieriömäisen ulkoseinän sivulle. Ilmakammiot 216 ja 217 valvo-35 vat fluidisaatioilman virtausnopeutta. Lieriömäinen ulkoseinä 202 sisältää poltto-kaasun poistoaukot 218, jotka on liitetty hapetuslaitteeseen 208.
104344
Edellä selostetun jäijestelyn avulla hiiltä ja rikinpoistoainetta syötetään kaasuunnuslaitteeseen 207 ja kierrätetään leijupetissä hiilikaasun ja luuhii-len synnyttämiseksi tällä tavoin. Hiilikaasu poistetaan kaasunpoistoaukosta 206 ja puuhiilen sisältävä petimateriaali johdetaan kulkemaan liitäntäaukon 204 5 kautta hapetuslaitteeseen 208. Puuhiili poltetaan täysin hapetuslaitteessa 208 sen ollessa kierrätettynä. Polttokaasu poistetaan polttokaasun polttoaukon 218 kautta. Apuilmasuuttimet 219 voidaan asettaa hapetuslaitteen 208 vapaaseen kylkilevyyn kaksivaiheisen polton suorittamista varten.
(Kahdeksas sovellutusmuoto) 10 Kuvio 13 esittää järjestelmäkaaviota yhdistetyllä huippujaksolla va rustetusta sähkövoimajärjestelmästä, joka sisältää kuviossa 12 näkyvän kiinteän uunin.
Hiili 251 ja rikinpoistoaine 252 syötetään kaasuunnuslaitteeseen 207 ja poltetaan osittain sekä kaasuunnetaan ilman 207 avulla kaasuunnuslaitteessa 15 207. Happea 150 tai höyryä 151 voidaan syöttää kaasuunnuslaitteeseen 207 hapetus- tai kaasuunnusaineena.
Kaasuunnuslaitteessa 207 muodostunut palamaton puuhiili jne. seuraa kokonaisuudessaan syntyneen kaasun mukana ja se jäähdytetään lämpötilaan 600 °C tai sen alapuolelle kaasunjäähdytysyksikön 254 avulla, joka on lii-20 tetty myötävirtaan kaasuunnuslaitteesta 207, Naita, Kita jne. sisältävien alkali-metallihiukkasten jähmettämiseksi, jotka aiheuttaisivat korkeassa lämpötilassa tapahtuvaa korroosiota turbiinin siivissä, tai näiden alkalimetallien kiinnittämiseksi hiukkasten pinnalle. Nämä hiukkaset kootaan sitten pölynkeräämislaitteessa 255 ja syötetään hapetuslaitteeseen 208, jossa ne poltetaan täydellisesti. Ha-: 25 petuslaitteessa 208 muodostettu poistokaasu poistetaan siitä ja jäähdytetään lämpötilaan 600 °C tai sen alapuolelle kaasunjäähdytysyksikön 256 avulla, joka on liitetty hapetuslaitteesta 126 myötävirtaan. Naita, Kita jne. sisältävät alkali-metallihiukkaset, jotka ovat jähmettyneet poistokaasua jäähdytettäessä kaa-sunjäähdytysyksikössä 256, kerätään pölynkeräämislaitteen 257 välityksellä ja 30 poistetaan siitä.
« Pölynkeräämislaitteen 255 vangitsemat hiukkaset 255 syötetään hapetuslaitteeseen 208 pneumaattisen siirtovälineen avulla. Pölynkeräämislaitteet 255,257 käsittävät normaalisti keraamisen suodattimen. Puhdistettu kaasu, joka on saatu aikaan poistamalla korroosiota korkeassa lämpötilassa aiheuttava Na 35 ja K, ja polttokaasu sekoitetaan keskenään ja poltetaan polttolaitteessa 258, ja korkeassa lämpötilassa oleva polttokaasu syötetään erittäin tehokkaasti käytet- « 104344 36 tyyn kaasuturbiiniin 261. Kaasuturbiini 261 käyttää puolestaan kompressoria ja sähkögeneraattoria 263. Kaasuturbiinista 261 tuleva poistokaasu jäähdytetään lämmöntalteenottolaitteen 264 välityksellä ja poistetaan siitä ilmakehään. Kaa-sunjäähdytysyksiköt 254 ja 256 voidaan jättää pois, jos kaasuturbiinin 261 tur-5 biinisiivet on tehty parannetusta korroosioonkestävästä materiaalista.
Lisäksi voidaan upotetut lämmönsiirtoputket asettaa hapetuslaittee-seen 208. Paineastiaa 266 voidaan käyttää kiinteän uunin 201 asetusta varten, jolloin kiinteän uunin rakenteen ei tarvitse olla painetiivis.
Edellä olevan selostuksen mukaisesti on selvää, että esillä oleva 10 keksintö tarjoaa käyttöön seuraavat edut: (1) Koska pääasiallinen polttokammio ja lämpöenergian talteenotto-kammio on erotettu toiminnallisesti toisistaan samassa polttolaitteessa, voidaan kuormitusta helposti valvoa muuttamalla leijupetin korkeuden muuttamisen sijasta upotettujen lämmönsiirtoputkien kokonaislämmönsiirtokerrointa lämpö- 15 energian talteenottokammioon tulevan fluidisaatioilman nopeuden säätämisen avulla. Siten monimutkaisia valvontaprosesseja ja -laitteita, kuten petimateriaalin varastosäiliötä juoksevan väliaineen siirtämiseksi polttolaitteeseen tai siitä ulos, ei tarvita, ja kokkaroituminen estetään, mitä muutoin tapahtuisi juoksevaa väliainetta siirrettäessä polttolaitteeseen ja ulos siitä. Koska muutokset leijupetin läm-20 pötilassa ovat pieniä silloinkin, kun kuormitus vaihtelee, on mahdollista käyttää keitintä parhaissa mahdollisissa lämpötilaolosuhteissa NOx:n, SOx:n ja muiden haitallisten päästöjen estämisen kannalta katsottuna. Koska upotetut lämmönsiirtoputket on asetettu vain lämpöenergian talteenottokammioon, jossa leijupeti on asteittaisesti juoksevassa tilassa, nämä upotetut lämmönsiirtoputket kuluvat 25 vähemmän kuin silloin, jos ne olisivat tehokkaan fluidisaation alaisina.
(2) Juokseva väliaine virtaa hajotettuna virtauksena keskustasta kohti kartiomaista pohjapintaa asteittaisesti kaikkiin suuntiin hajottaen sitten yhtenäisesti polttoaineen ja rikinpoistoaineen. Poltto tapahtuu siten yhtenäisesti ilman kokkaroitumista. Hiilensyöttöporttien lukumäärä voidaan minimoida, mikä 30 johtaa erittäin yksinkertaiseen syöttöjäijestelmään.
(3) Juokseva väliaine pääasiallisen polttokammion pinnalla laskeutuu alas lieriömäisenä virtauksena keskiosan läheisyydessä vieden mukanaan ympärillä olevan juoksevan väliaineen. Siten polttoaine ja rikinpoistoaine pysyvät leijupetissä pitkän ajan, mikä lisää polton ja rikinpoiston tehokkuutta.
35 (4) Tavanomaisissa suorakulmaisissa sisäkierrolla varustetuissa lei- jupetikeittimissä olevat upotetut lämmönsiirtoputket on asetettu suorakulmaisen 37 104344 petin molemmille vastakkaisille sivuille. Esillä olevan keksinnön mukaisesti kuitenkin, koska petin koko kehä on käytettävissä lämmönsiirtoputkien asetusta varten, voidaan asentaa enemmän lämmönsiirtoputkia, mikä tekee rakenteesta tiiviimmän.
5 (5) Tavanomaisten paineistettujen leijupetikeittimien yhteydessä ve- siseinärakenteella varustettu suorakulmainen polttolaite on asetettu paineastiaan ja riittävät vahvistukset tarvitaan suojaamaan polttolaitetta sen sisä- ja ulkopuolella vallitsevan paineen väliseltä erolta. Esillä olevan keksinnön mukaisesti, koska polttolaitteen muoto on lieriömäinen, sillä on riittävä mekaaninen lujuus ja 10 sitä voidaan vahvistaa yksinkertaisella tavalla. Koska astiasäiliö ja polttolaite käsittävät ympyrämuotojen yhdistelmän, niiden yhteydessä ei tuhlata tilaa ja ne voidaan asettaa tiiviiseen muotoon.
(6) Kampamaisilla hampailla varustettu seula, joka on asetettu vapaaseen kylkilevyyn ympäröimään lämpöenergian talteenottokammiota, estää 15 tehokkaasti kiinteän polttoaineen, kuten läpimitaltaan suurten hiilihiukkasten, pääsyn lämpöenergian tafteenottokammioon. Siten kokkareiden muodostuminen voidaan välttää lämpöenergian talteenottokammiossa. Seula toimii ohjaus-levynä lämpöenergian talteenottokammiossa syntynyttä poistokaasua varten sallien siten tämän poistokaasun riittävän sekoittumisen hämmennetyllä tavalla 20 pääasiallisessa polttokammiossa muodostuneen poistokaasun kanssa.
(7) Koska sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin ei sisällä mitään lämmönsiirtopintaa pääasiallisessa polttokammiossa, on mahdollista polttaa polttoaine pelkistävässä ilmakehässä pääasiallisessa polttokammiossa. Siten haihtuvat ainesosat voidaan poistaa tehokkaasti pääasiallisesta polttokammi- : ' 25 osta. Hiilivedyt, kuten CH4, CO, tai kaasumaiset kemialliset N-yhdisteet, kuten NHi, HCN jne., vähentävät kaasuvaihepolton yhteydessä muodostuneiden typpioksidien määrää ja valinnaisuus tai todennäköisyys näiden kemiallisten N-yhdisteiden muuntumisen suhteen typpioksideiksi vähenee. On siten mahdollista suorittaa vain vähän NOx:ää muodostava poltto pääasiallisessa polttokam-30 miossa.
(8) Lämpöenergian talteenottokammion leijupetiin upotetut lämmön-siirtoputket on asetettu radiaalisesti ja jaettu toiminnallisesti haihdutusputkien muodostamaan lohkoon, höyrytulistusputkilohkoon ja höyrykuumennusputkiloh-koon. Näiden putkiryhmien ollessa toiminnallisesti jaettuina päälliskuvannon 35 esittämällä tavalla, lämpöenergian talteenottoa varten tarkoitetun fluidisaatioil- 104344 38 man määrää voidaan siten säätää kussakin lohkossa siten, että talteenotetun lämpöenergian määrää voidaan valvoa itsenäisesti kussakin lohkossa.
(9) Kun poistokaasun virtausväylän myötävirtapäähän asetetun hiukkaserottimen keräämä lentävä tuhka kierrätetään lämpöenergian talteenot- 5 tokammioon, tässä kammiossa olevien hiukkasten keskimääräinen läpimitta ja ominaispaino vähenevät. Tämän seurauksena fluidisaatiokaasun miniminopeus pienenee ja lämpöenergian talteenottoa varten tarkoitetun fluidisaatioilman määrä voi vähentyä. Upotettujen lämmönsiirtoputkien kulumisnopeus vähenee suuresti ja vaikutukset, jotka lämpöenergian talteenottoa varten tarkoitetun fluidi-10 saatioilman määrän muutoksilla voi olla palamiseen, vähenevät myös, mikä edesauttaa erittäin tehokkaasti vakaata palamista.
(10) Palamatonta hiiltä ja reagoimatonta rikinpoistoainetta sisältävä lentävä tuhka, joka on kerätty polttolaitteesta poistetusta poistokaasusta, luokitellaan. Vain hiukkaskooltaan 10-60 mm oleva lentävä tuhka palautetaan polt- 15 tositteeseen. On siten mahdollista alentaa NOx:n määrää, vähentää poistokaasun virtausväylän kulumisnopeutta ja lisätä polttotehokkuutta minimimäärällä kiertävää tuhkaa. Siten rikinpoistolaite voidaan mahdollisesti jättää pois ja rikinpoistoa varten tarkoitetun rikinpoistoaineen käyttötehokkuutta uunissa voidaan lisätä rikinpoiston tehostamiseksi.
20 (11) Pölynkeräämislaitteen keräämä lentävä tuhka jäähdytetään ja sen jälkeen luokitellaan ilmakehäpaineen alaisena, ja palamaton hiili ja reagoimaton rikinpoistoaine palautetaan valinnaisesti polttolaitteeseen. Siten katkonaisuuden kaltaiset ongelmat, joita saattaa esiintyä korkeassa lämpötilassa olevia hiukkasia käsiteltäessä korkean paineen alaisina, voidaan välttää, ja käsiteltyjen ; 25 aineiden määrä vähenee, koska vain käyttökelpoisia aineita kierrätetään luoki tuksen yhteydessä. Koska nämä käyttökelpoiset aineet kierrätetään polttoaineen käsittelyjärjestelmässä olevaan polttolaitteeseen, toinen polttolaitteeseen johtava kierrätysjärjestelmä jätetään pois ja reagoimaton rikinpoistoaine ja polttoaine saatetaan hyvään kosketukseen toistensa kanssa rikinpoistonopeuden lisäämi-30 seksi.
(12) Yhdistetyllä huippujaksolla varustetussa sähkövoimajärjestel-mässä käytetään esillä olevan keksinnön mukaista lieriömäistä sisäkierrolla varustettua leijupetikeitintä kaasuunnuslaitteena ja/tai hapetuslaitteena. Kaasuun-nuslaitteesta poistettu palamaton puuhiili seuraa kokonaisuudessaan syntynyttä 35 kaasua ja se jäähdytetään lämpötilaan 600 °C tai sen alapuolelle ja kerätään myötävirran puolella olevan pölynkeräämislaitteen avulla. Tämän jälkeen pala- 39 104344 matonta puuhiiltä sisältävät hiukkaset syötetään hapetuslaitteeseen, jossa ne poltetaan täysin. Hapetuslaitteessa muodostunut poistokaasu poistetaan siitä ja jäähdytetään 600 °C:seen tai sen alapuolelle. Poistokaasun mukana seuraavat Naita, Kita jne. sisältävät hiukkaset kootaan myötävirran puoleiseen pölynke-5 räämislaitteeseen ja poistetaan siitä. Puhdistettu poistokaasu ja muodostunut kaasu, joka on poistettu kaasuunnuslaitteesta ja suodatettu Naita, Kita jne. sisältävien ainesosien poistamiseksi siitä, sekoitetaan keskenään ja poltetaan huippujaksolla varustetussa polttolaitteessa. Tässä huippujaksolla varustetussa polttolaitteessa syntynyt korkeassa lämpötilassa oleva poistokaasu syötetään 10 kaasuturbiiniin. Koska tämä poistokaasu ei kuljeta mukanaan alkalimetalleja, kuten Naita, Kita jne. sisältäviä hiukkasia, jotka muutoin aiheuttaisivat korkeassa lämpötilassa esiintyvää korroosiota turbiinin siivissä, kaasuturbiini voidaan tehdä tavanomaisista materiaaleista ja suunnitella tavanomaisella tavalla.
(13) Paineistetun yhdistetyn leijupetisähkövoimajärjestelmän sisäl-15 tämässä lieriömäisessä leijupetiuunissa lieriömäisen ulkoseinän kanssa samankeskinen väliseinä on asetettu leijupetiin, ja tämän väliseinän väli- ja alaosaan on muodostettu liitäntäaukot. Väliseinä sisältää yläpään, joka pidetään kosketuksessa lieriömäisen ulkoseinän katon kanssa, sen rajoittaessa kaasunpoisto-aukon. Väliseinästä sisäänpäin oleva tila toimii kaasuunnuslaitteena, välisei-20 nästä ulospäin olevan rengasmaisen tilan toimiessa hapetuslaitteena. Siten lieriömäinen leijupetiuuni käsittäessään yhden ainoan uunin toimii yhdistettynä uunina, jolla on kaksi toimintoa eli kaasuunnuslaitteena ja hapetuslaitteena toimiminen ja jota voidaan käyttää erittäin tehokkaasti.
• »

Claims (27)

  1. 40 104344
  2. 1. Paineistettu sisäkierrolla varustettu lieriömäinen leijupetikertin, joka käsittää: paineastian; paineastiaan (1) asennetun polttolaitteen (2); pääasiallisen 5 leijupetipolttokammion (9) varustettuna polttolaitteen (2) pohjassa olevalla il-manhajotuslaitteella (21), joka on sovitettu ruiskuttamaan fluidisaatioilmaa ylöspäin massavirtauksen alaisena, joka on ainakin suurempi yhdellä sivulla toiseen sivuun verrattuna; väliseinän (8) ilmanhajotuslaitteen (21, 24) osan yläpuolella; lämpöenergian talteenottokammion (10), jonka mainittu väliseinä (8) erottaa 10 pääasiallisesta polttokammiosta (9); lämmönsiirtopintavälineen (15) asetettuna lämpöenergian talteenottokammioon (10) lämpöä vastaanottavan juoksevan väliaineen kuljettamiseksi sen läpi; ilmanhajotuslaitteen (24) asetettuna lämpö-energian talteenottokammion (10) alaosaan; ja vapaan tilan (31) asetettuna pääasiallisen polttokammion (9) ja lämpöenergian talteenottokammion (10) ylä-15 puolelle; tunnettu siitä, että lämpöenergian talteenottokammio (10) on yhteydessä ylä- ja alaosassaan pääasiallisen leijupetipolttokammion (9) kanssa, liikkuvan petin ollessa muodostettuna ilmanhajotuslaitteen (21, 24) sen osan yläpuolelle, jossa suihkutettu massavirtaus on pienempi, jolloin juokseva väliaine laskeutuu alas ja hajoaa liikkuvan petin sisällä ja kiertävä leijupeti muodostuu il-20 manhajotuslaitteen (21, 24) sen osan yläpuolelle, jossa fluidisaatioilman massa-virtaus on suurempi, niin että juokseva väliaine tulee tehokkaasti fluidisoiduksi ja virtaa pyörteisenä kohti liikkuvan petin yläpuolella olevaa asentoa, osan juoksevasta väliaineesta ollessa syötettynä lämpöenergian talteenottokammioon (10) väliseinän (8) yläosan yli, jolloin liikkuvan petin ja kiertävän leijupetin muodostu-: 25 miseen vaikutetaan säätämällä pääasiallisessa polttokammiossa (9) olevasta il- manhajotuslaitteesta (21, 24) ylöspäin suihkutetun ilman määrää, ja ilmanhajo-tuslaitteesta (24) lämpöenergian talteenottokammiossa (10) suihkutetun fluidisaatioilman säätäminen saa lämpöenergian talteenottokammiossa (10) olevan juoksevan väliaineen laskeutumaan alas liikkuvan petin tilassa kierrätystä varten 30 pääasiallisessa polttokammiossa (9), pääasiallisesta polttokammiosta (9) ja 1. lämpöenergian talteenottokammiosta (10) tulevan polttokaasun sekoittuessa vapaassa tilassa (31).
  3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi vähintään yhden 35 apuilman syöttösuuttimen (33) apuilman syöttämiseksi vapaaseen tilaan (31), niin että pääasiallisesta polttokammiosta (9) ja lämpöenergian talteenottokam- « 104344 41 miosta (10) tulevat polttokaasut sekoittuvat keskenään ja polttokaasun sisältämät palamattomat polttomateriaalit tulevat poltetuiksi.
  4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi pääasiallisen polt- 5 tokammion (9) ja lämpöenergian talteenottokammion (10) välissä olevan seula-välineen (12) raekooltaan suurten polttomateriaalien pääsyn estämiseksi lämpöenergian talteenottokammioon (10) ja tästä lämpöenergian talteenottokammi-osta (10) tulevan polttokaasun kulkemisen sallimiseksi tämän seulavälineen (12) kautta säätäen samalla polttokaasun virtausta ja sekoittaen sen pääasiallisesta 10 polttokammiosta (9) tulevaan polttokaasuun.
  5. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi ilmansyöttöjäijes-telmän (19) polttoilman määrän valvomiseksi polttoaineen polttamista varten ennalta määrätyssä ilmasuhteessa, joka on syötettävän polttoainemäärän mukai- 15 nen, pitäen samalla happipitoisuus ennalta määrätyssä arvossa polttolaitteesta (2) poistetussa poistokaasussa, jossa polttolaitteessa (2) jäljellä oleva ilmamäärä määritetään ilmansyöttöjärjestelmällä (19) vähentämällä lämpöenergian tal-teenottokammiossa (10) olevaan ilmanhajotuslaitteeseen (24) syötettävä ilma-määrä polttoilman määrästä ja jolloin sanottu jäljellä oleva ilmamäärä jaetaan 20 pääasiallisessa polttokammiossa (9) olevaan ilmanhajotuslaitteeseen (21, 24) syötettäväksi ilmamääräksi ja vapaaseen tilaan (31) apuilmana syötettäväksi ilmamääräksi.
  6. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että pääasialliseen polttokammioon (9) : 25 syötettävää ilmamäärää valvotaan siten, että se on pienempi kuin stoikiometri- nen ilmavirtausnopeus.
  7. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi vapaaseen tilaan (31) asetetun ohjauslevyn (32), joka on asetettu polttolaitteen (2) polttokaasun 30 poistoaukosta ylävirtaan estämään polttokaasun kulkeminen oikotietä pitkin. . 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineistettu sisäkierrolla varus tettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi kaasuturbiinin (38), jota käyttää polttolaitteen polttokaasu, jolloin tästä kaasuturbiinista (38) poistettu poistokaasu sekoittuu polttolaitteeseen (2) syötettävän polttoilman kanssa.
  8. 8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineistettu sisäkierrolla varus tettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi tasaussuuttimen 42 104344 (18) paineistetun kaasun syöttämiseksi paineastian (1) ja polttolaitteen (2) välissä olevaan tilaan sanotun polttolaitteen (2) sisä- ja ulkopuolen paineen tasapainottamiseksi.
  9. 9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineistettu sisäkierrolla varus-5 tettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi pölynkeräämis- laitteen (55) asetettuna polttolaitteesta (2) poistetun polttokaasun kulkuväylälle, jolloin tämän pölynkeräämislaitteen (55) vangitsema lentävä tuhka luokitellaan kolmeen ryhmään suurten, keskimääräisten ja pienten hiukkasläpimittojen perusteella, ja vain läpimitaltaan keskimääräiset lentävät tuhkahiukkaset palaute-10 taan ainakin joko pääasialliseen polttokammioon (9), vapaaseen tilaan (31) tai polttoaineen syöttöä varten tarkoitettuun polttoaineen syöttöjärjestelmään (6).
  10. 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi pölynkeräämislaitteen (55) asetettuna polttolaitteesta (2) poistetun polttokaasun kulkuväylälle, 15 jolloin tämän pölynkeräämislaitteen vangitsema lentävä tuhka palautetaan lämpöenergian talteenottokammioon paineastiaan muodostetun aukon kautta.
  11. 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi pölynkeräämislaitteen (55) asetettuna polttolaitteesta poistetun polttokaasun kulkuväylälle, jol- 20 loin tämän pölynkeräämislaitteen vangitsema lentävä tuhka palautetaan ainakin joko pääasialliseen polttokammioon tai vapaaseen kylkilevyyn paineastiaan muodostetun aukon kautta.
  12. 12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää väliseinän, : 25 joka käsittää lieriömäisen väliseinän ja kartiomaisen väliseinän muodostettuna tämän lieriömäisen väliseinän yläosaan, sanotun kartiomaisen väliseinän ollessa asetettuna ilmanhajotuslaitteen sen osan yläpuolelle, jossa massavirtaus on suurempi, fluidisaatioilman ylöspäin tapahtuvaan virtaukseen vaikuttamiseksi ja ilman ohjaamiseksi siten kohti ilmanhajotuslaitteen keskisivulla olevaa osaa, jos-30 sa massavirtaus on pienempi; ja jossa mainitulla väliseinällä mainitusta pääasi-allisesta polttokammiosta erotettu lämpöenergian talteenottokammio on rengasmainen.
  13. 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että ilmanhajotuslaite (21, 24) on 35 asetettu pääasiallisen polttokammion pohjapintaan, joka on muodoltaan kartio-mainen. « 43 104344
  14. 14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi vapaan tilan (31) asetettuna kiinteästi pääasiallisen polttokammion (9) ja lämpöenergian tal-teenottokammion (10) yläpuolelle, pääasiallisesta polttokammiosta ja lämpö- 5 energian talteenottokammiosta tulevien polttokaasujen sekoittuessa keskenään tässä vapaassa tilassa.
  15. 15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että ilmanhajotuslaite on asetettu lämpöenergian talteenottokammion pohjapintaan, joka on kalteva sisäänpäin kohti 10 pääasiallista polttokammiota, lämpöenergian talteenottokammion alimman poh-japinnan sijaitessa vastapäätä liitäntäaukkoa, jonka kautta juokseva väliaine palautetaan lämpöenergian talteenottokammiosta pääasialliseen polttokammi-oon.
  16. 16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen paineistettu sisäkierrolla va- 15 rustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi ilmanhajotus- laitteen asetettuna sanottuun liitäntäaukkoon juoksevan väliaineen fluidisoimi-sen sallimiseksi tässä liitäntäaukossa.
  17. 17. Patenttivaatimuksen 12 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että lämmönsiirtopintaväline käsittää 20 radiaaliseen kuvioon asetetut lämmönsiirtoputket, jotka on jaettu useisiin lohkoihin (40, 41,...) käyttöä varten haihdutusputkilohkona, höyryntulistusputkilohkona ja höyryn uudelleenkuumennusputkilohkona.
  18. 18. Patenttivaatimuksen 13 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että polttoaineen syöttämistä varten 25 pääasialliseen polttokammioon tarkoitettu polttoaineen syöttöaukko on muodostettu pääasiallisen polttokammion pohjapinnan läheisyyteen.
  19. 19. Patenttivaatimuksen 14 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi pölynkerää-mislaitteen asetettuna polttolaitteesta poistetun polttokaasun kulkuväylälle, jol- 30 loin tämän pölynkeräämislaitteen vangitsema lentävä tuhka sekoitetaan apuil-man kanssa ja tämä lentävän tuhkan ja apuilman seos syötetään vapaaseen tilaan paineastiaan muodostetun aukon kautta.
  20. 20. Patenttivaatimuksen 12 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi pölynkerää- 35 mislaitteen asetettuna polttolaitteesta poistetun polttokaasun kulkuväylälle lentä- • · 44 104344 vän tuhkan keräämistä varten, ja luokituslaitteen reagoimattoman rikinpoistoai-neen ja palamattoman hiilen talteenottoa varten lentävästä tuhkasta.
  21. 21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että luokituslaitteen talteenottama 5 reagoimaton rikinpoistoaine ja palamaton hiili palautetaan joko pääasialliseen polttokammioon tai polttoaineen syöttöä varten tarkoitettuun polttoaineen syöt-töjärjestelmään.
  22. 22. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että mainittu lämpö- 10 energian talteenottokammio (10) on järjestetty siten, että se olennaisesti ympäröi mainittua pääsiallista leijupetipolttokammiota (9).
  23. 23. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että lämmönsiirtopinta-väline (15) käsittää toiminnallisesti lohkoihin (40, 41, 42, 43, 44) jaetussa läm- 15 pöenergian talteenottokammiossa leijupetiin upotetut lämmönsiirtoputket.
  24. 24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että ilmanhajottimen (24) ruiskuttamaa ilmamäärää voidaan säätää jokaisessa lämpöenergian talteenotto-kammion (10) mainitussa lohkossa.
  25. 25. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että lämmönsiirtopinta-väline käsittää lämpöenergian talteenottokammiossa (10) leijupetiin upotetut lämmönsiirtoputket (15), jotka on asennettu radiaaliseen kuvioon vaakaprojek-tioon.
  26. 26. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että mainittu väliseinä on kalteva väliseinä.
  27. 27. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen paineistettu sisäkierrolla varustettu leijupetikeitin, tunnettu siitä, että vapaa tila (31) on 30 järjestetty integroidusti pääasiallisen leijupetipolttokammion (9) ja lämpöenergian talteenottokammion (10) yläpuolelle. i · · 45 104344
FI940997A 1993-03-03 1994-03-02 Paineistettu sisäinen leijukerroskiertokattila FI104344B1 (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6598593 1993-03-03
JP6598593 1993-03-03

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI940997A0 FI940997A0 (fi) 1994-03-02
FI940997A FI940997A (fi) 1994-09-04
FI104344B true FI104344B (fi) 1999-12-31
FI104344B1 FI104344B1 (fi) 1999-12-31

Family

ID=13302820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI940997A FI104344B1 (fi) 1993-03-03 1994-03-02 Paineistettu sisäinen leijukerroskiertokattila

Country Status (9)

Country Link
US (2) US5513599A (fi)
EP (3) EP1367115B1 (fi)
KR (1) KR100305444B1 (fi)
CN (1) CN1087415C (fi)
AU (1) AU685766B2 (fi)
CA (1) CA2116745C (fi)
DE (2) DE69416537T2 (fi)
FI (1) FI104344B1 (fi)
RU (1) RU2123637C1 (fi)

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3773302B2 (ja) 1995-10-03 2006-05-10 株式会社荏原製作所 熱回収システム及び発電システム
US6139805A (en) * 1995-11-15 2000-10-31 Ebara Corporation Fluidized-bed reactor
US6709636B1 (en) 1996-06-21 2004-03-23 Ebara Corporation Method and apparatus for gasifying fluidized bed
WO1998046863A1 (en) * 1997-04-14 1998-10-22 Ebara Corporation Pressurized fluidized-bed combined-cycle electric generating system
US7285144B2 (en) * 1997-11-04 2007-10-23 Ebara Corporation Fluidized-bed gasification and combustion furnace
CA2309139C (en) * 1997-11-04 2008-08-19 Ebara Corporation Fluidized-bed gasification and combustion furnace
JP4243919B2 (ja) * 1997-12-18 2009-03-25 株式会社荏原製作所 燃料のガス化システム
GB9823669D0 (en) * 1998-10-30 1998-12-23 Serck Heat Transfer Limited Exhaust gas cooler
KR20020035705A (ko) * 2000-11-07 2002-05-15 최세환 석탄 보일러 장치
DE10129166C1 (de) * 2001-06-12 2003-01-16 Herbert Huettlin Vorrichtung zum Behandeln von partikelförmigem Gut
DE10254780B4 (de) * 2002-11-22 2005-08-18 Alstom Power Boiler Gmbh Durchlaufdampferzeuger mit zirkulierender atmosphärischer Wirbelschichtfeuerung
EE05298B1 (et) * 2004-04-29 2010-04-15 Foster Wheeler Energia Oy Meetod p?levkivi v?i oma omadustelt p?levkiviga sarnase kütuse p?letamiseks tsirkuleeriva keevkihiga katlas
PL1753999T3 (pl) * 2004-05-28 2014-05-30 General Electric Technology Gmbh Urządzenie ze złożem fluidalnym z utleniaczem wzbogaconym w tlen
US20060198774A1 (en) * 2005-03-03 2006-09-07 Cross Joseph B Mercury Removal sorbent
CN1831426A (zh) * 2005-03-10 2006-09-13 三井巴布科克能源公司 超临界下射锅炉
AU2007240969B2 (en) * 2006-03-31 2013-02-21 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Methods and systems for gasifying a process stream
US20080190026A1 (en) 2006-12-01 2008-08-14 De Jong Johannes Cornelis Process to prepare a mixture of hydrogen and carbon monoxide from a liquid hydrocarbon feedstock containing a certain amount of ash
US9051522B2 (en) * 2006-12-01 2015-06-09 Shell Oil Company Gasification reactor
US8906121B2 (en) * 2007-09-12 2014-12-09 Synthesis Energy Systems, Inc. Fluidized beds, sizing of fluidized medium inlet holes and methods of fluidizing
US8752615B2 (en) 2008-01-08 2014-06-17 General Electric Company Methods and systems for controlling temperature in a vessel
DE102008008943B4 (de) * 2008-02-13 2016-10-27 Outotec Oyj Verfahren und Anlage zur Raffination organische Anteile enthaltender Rohstoffe
US8287815B2 (en) * 2008-05-02 2012-10-16 General Electric Company Methods and systems for controlling temperature in a vessel
US8475546B2 (en) * 2008-12-04 2013-07-02 Shell Oil Company Reactor for preparing syngas
US8960651B2 (en) * 2008-12-04 2015-02-24 Shell Oil Company Vessel for cooling syngas
DE102009005856A1 (de) * 2009-01-23 2010-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Druckausgleich zwischen Reaktionsraum und Kühlschirmspalt bei einem Flugstromvergaser mit fest eingeschweißtem Kühlschirm
US9068743B2 (en) * 2009-02-26 2015-06-30 8 Rivers Capital, LLC & Palmer Labs, LLC Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system
CA2753822C (en) * 2009-02-26 2014-02-18 Palmer Labs, Llc Apparatus and method for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system and device
US8986002B2 (en) 2009-02-26 2015-03-24 8 Rivers Capital, Llc Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system
US20100242361A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 Vail Timothy E Fluidized beds having membrane walls and methods of fluidizing
US20100325956A1 (en) * 2009-06-30 2010-12-30 General Electric Company Cooling chamber assembly for a gasifier
EP2478073B1 (en) * 2009-09-18 2018-03-28 Wormser Energy Solutions, Inc. Integrated gasification combined cycle plant with char preparation system
US9873840B2 (en) 2009-09-18 2018-01-23 Wormser Energy Solutions, Inc. Integrated gasification combined cycle plant with char preparation system
IT1398370B1 (it) * 2010-01-26 2013-02-22 Consiglio Nazionale Ricerche Impianto di combustione a letto fluido alimentabile con combustibili liquidi convenzionali ed alternativi.
RU2455499C2 (ru) * 2010-07-26 2012-07-10 Леонид Васильевич Степанов Комбинированная парогазовая установка
CN102012016B (zh) * 2010-11-18 2012-08-01 上海锅炉厂有限公司 一种具有双回程式蒸发受热面的超临界循环流化床锅炉
US20130133222A1 (en) * 2011-11-30 2013-05-30 General Electric Company Particulate fluidization system
RU2489646C1 (ru) * 2011-12-27 2013-08-10 Открытое акционерное общество "Российский концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Росэнергоатом") Пароводяной подогреватель
JP5491550B2 (ja) * 2012-01-31 2014-05-14 月島機械株式会社 加圧流動炉システム及びその制御方法
KR101998448B1 (ko) * 2012-02-13 2019-07-09 에바라 간쿄 플랜트 가부시키가이샤 유동층 보일러의 층 내 전열관
JP5916430B2 (ja) * 2012-02-21 2016-05-11 三菱重工業株式会社 流動層乾燥装置、ガス化複合発電設備および粉体燃料の供給方法
US20140065559A1 (en) * 2012-09-06 2014-03-06 Alstom Technology Ltd. Pressurized oxy-combustion power boiler and power plant and method of operating the same
CN102824952A (zh) * 2012-09-27 2012-12-19 河南省电力公司电力科学研究院 一种双进双出磨煤机分离器防堵装置
RU2546351C2 (ru) * 2013-07-19 2015-04-10 Закрытое акционерное общество "КОТЭС" Способ сжигания кавитационного водоугольного топлива втопке кипящего слоя инертного материала, снижающий образование вредных выбросов оксидов азота и серы
KR102108576B1 (ko) * 2013-09-10 2020-05-07 한국전력공사 열 교환기를 구비한 순환 유동층 보일러
CN103697451B (zh) * 2013-12-12 2015-11-18 广东省农业科学院蔬菜研究所 一种高温常压蒸汽发生器
JP6338430B2 (ja) * 2014-04-16 2018-06-06 荏原環境プラント株式会社 旋回流型流動床炉
CN106032898B (zh) * 2015-03-18 2018-01-02 王兴华 一种用于提高大型火电燃煤锅炉热效率的燃烧装置
JP6999423B2 (ja) * 2015-05-14 2022-01-18 エンメ・ドッピオヴ・エンメ スクミエランラーゲン ソチエタ ア リスポンサビリタ リミタータ 電子的調整及び制御による最小連続流量のオイルエア潤滑の方法及びシステム
PL3203150T3 (pl) * 2016-02-02 2021-10-25 General Electric Technology Gmbh Elektrownia i sposób zwiększenia wydajności elektrowni
US10577973B2 (en) 2016-02-18 2020-03-03 General Electric Company Service tube for a turbine engine
CN105936836B (zh) * 2016-06-07 2023-09-15 广东工业大学 小型生物质气化燃烧系统
RU2641270C1 (ru) * 2016-08-22 2018-01-16 Благодаров Юрий Петрович Способ газификации твердых видов топлива в газогенераторе и устройство реактора для осуществления способа
CN106753564A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 张家口海特钢管有限责任公司 一种新型节能煤气化炉
BR112019018466A2 (pt) 2017-03-07 2020-04-14 8 Rivers Capital Llc sistema e método para a operação de um combustor de combustível flexível para uma turbina de gás
KR102554955B1 (ko) 2017-03-07 2023-07-12 8 리버스 캐피탈, 엘엘씨 고체 연료들 및 그 파생물들의 연소를 위한 시스템 및 방법
KR101895379B1 (ko) * 2017-09-04 2018-09-05 제이오에너지 주식회사 연소가스의 오염물질을 저감시키는 고압 증기 발생 장치
JP7079627B2 (ja) * 2018-03-13 2022-06-02 荏原環境プラント株式会社 流動層熱回収装置
CN108579654A (zh) * 2018-03-30 2018-09-28 东南大学 一种有序组织超细颗粒混合的流化床
US11506379B2 (en) * 2018-05-07 2022-11-22 Victor DE AVILA RUEDA Catalytic oxidizer
CN108373934A (zh) * 2018-05-18 2018-08-07 华北电力大学（保定） 多种类生物质循环流化床气化反应器及其气化方法
CA3106955A1 (en) 2018-07-23 2020-01-30 8 Rivers Capital, Llc System and method for power generation with flameless combustion
CN109185869B (zh) * 2018-09-05 2019-12-20 江西黄龙油脂有限公司 一种分层燃烧室流态化锅炉
CN110686408A (zh) * 2019-08-21 2020-01-14 厦门建霖健康家居股份有限公司 一种自排冷装置
CN110488599B (zh) * 2019-08-22 2022-03-01 安徽枫慧金属股份有限公司 一种炉膛压力控制系统
WO2021108395A1 (en) 2019-11-25 2021-06-03 Wormser Energy Solutions, Inc. Char preparation system and gasifier for all-steam gasification with carbon capture
CN111322610A (zh) * 2020-03-06 2020-06-23 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种氨气的流化床燃烧装置和发电系统及其燃烧方法
CN115059546B (zh) * 2022-07-01 2024-09-20 星辰萌想科技(北京)有限公司 一种具有单筒燃烧室的固态燃料燃气轮机
CN115178195B (zh) * 2022-07-12 2023-07-07 中国石油大学(华东) 一种加压鼓泡流化床冷模实验装置
CN115307425A (zh) * 2022-07-28 2022-11-08 湖南烁科热工智能装备有限公司 一种用于锂电材料烧结的新型燃气辊道窑炉
CN115368937B (zh) * 2022-08-12 2023-04-18 北京中瀚能源有限公司 低热值固体燃料的预处理装置、燃烧装置及燃烧方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK366278A (da) * 1977-08-19 1979-02-20 Flameless Furnaces Ltd Forbraendingsapparat som arbejder med fluidiseret leje
GB2072524B (en) * 1980-03-18 1984-03-28 Babcock Hitachi Kk Fluidized bed combustor
DE3204672A1 (de) * 1982-02-11 1983-08-18 Deutsche Babcock Anlagen Ag, 4200 Oberhausen Kombinierter gas-/dampfturbinenprozess
AU2375284A (en) * 1983-01-28 1984-08-02 Central Pacific Minerals N.L. Hc from shale retorting
CA1206728A (en) * 1983-01-28 1986-07-02 Donald J. Nicklin Method of and apparatus for contacting fluids and particulate materials
US5138982A (en) * 1986-01-21 1992-08-18 Ebara Corporation Internal circulating fluidized bed type boiler and method of controlling the same
CA1285375C (en) * 1986-01-21 1991-07-02 Takahiro Ohshita Thermal reactor
SE451501B (sv) * 1986-02-21 1987-10-12 Asea Stal Ab Kraftanleggning med centrifugalavskiljare for aterforing av material fran forbrenningsgaser till en fluidiserad bedd
DE3708799A1 (de) * 1987-03-18 1988-09-29 Steinmueller Gmbh L & C Verfahren zum verbrennen von kohlenstoffhaltigem material in einer wirbelschichtfeuerung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
JPH0629652B2 (ja) * 1987-07-13 1994-04-20 株式会社荏原製作所 流動床ボイラにおける燃焼制御装置
KR950007013B1 (ko) * 1987-07-20 1995-06-26 가부시기가이샤 에바라 세이사꾸쇼 내부순환형 유동층 보일러와 그의 제어방법
AT401419B (de) * 1987-07-21 1996-09-25 Sgp Va Energie Umwelt Wirbelschichtverfahren zur vergasung und verbrennung von brennstoffen sowie vorrichtung zu seiner durchführung
SE458955B (sv) * 1987-10-20 1989-05-22 Abb Stal Ab Pfbc-kraftanlaeggning
US5156099A (en) * 1988-08-31 1992-10-20 Ebara Corporation Composite recycling type fluidized bed boiler
EP0431163B1 (en) * 1988-08-31 1995-12-06 Ebara Corporation Composite circulation fluidized bed boiler
EP0395619A1 (fr) * 1989-04-25 1990-10-31 COCKERILL MECHANICAL INDUSTRIES Société Anonyme Procédé de traitement et d'utilisation de produits de pyrolyse et de combustion provenant d'un gazéificateur et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé
JP3015152B2 (ja) * 1991-06-28 2000-03-06 株式会社荏原製作所 加圧内部循環型流動床ボイラ
US5313913A (en) * 1993-05-28 1994-05-24 Ebara Corporation Pressurized internal circulating fluidized-bed boiler
FI97424C (fi) * 1993-06-23 1996-12-10 Foster Wheeler Energia Oy Menetelmä ja laite kuuman kaasun käsittelemiseksi tai hyödyntämiseksi

Also Published As

Publication number Publication date
EP0619455B1 (en) 1999-02-17
FI940997A (fi) 1994-09-04
DE69416537T2 (de) 1999-09-23
EP0882872A2 (en) 1998-12-09
KR100305444B1 (ko) 2001-11-30
AU5647794A (en) 1994-09-08
CN1087415C (zh) 2002-07-10
EP0619455A3 (en) 1995-03-08
CN1095810A (zh) 1994-11-30
EP0882872A3 (en) 1999-02-03
RU2123637C1 (ru) 1998-12-20
AU4535897A (en) 1998-02-12
EP1367115B1 (en) 2008-08-20
CA2116745A1 (en) 1994-09-04
KR950027307A (ko) 1995-10-16
USRE37300E1 (en) 2001-07-31
AU685766B2 (en) 1998-01-29
EP0619455A2 (en) 1994-10-12
FI104344B1 (fi) 1999-12-31
CA2116745C (en) 2007-05-15
DE69435131D1 (de) 2008-10-02
EP1367115A1 (en) 2003-12-03
FI940997A0 (fi) 1994-03-02
US5513599A (en) 1996-05-07
DE69416537D1 (de) 1999-03-25
AU694397B2 (en) 1998-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI104344B (fi) Paineistettu sisäinen leijukerroskiertokattila
KR100595042B1 (ko) 연료의 가스화시스템
US7285144B2 (en) Fluidized-bed gasification and combustion furnace
US4424766A (en) Hydro/pressurized fluidized bed combustor
KR100302526B1 (ko) 유동층증기발생시스템및재순환된연도가스를사용하는증기발생방법
JPH07332614A (ja) 流動層ガス化及び熔融燃焼方法並びに装置
US9388348B2 (en) Gasification apparatus
CN109401798A (zh) 一种双切圆两段式干煤粉加压气化炉及其气化方法
RU2107866C1 (ru) Котел с циркулирующим псевдоожиженным слоем под давлением, работающий при сверхкритическом давлении пара
CN100458282C (zh) 燃烧石油焦或气化余焦的内混式燃烧装置
JP3504324B2 (ja) 加圧内部循環型流動床ボイラ
JP3625817B2 (ja) 複合流動層炉および複合流動層炉の運転方法
JP3625818B2 (ja) 加圧流動層炉
CN208667614U (zh) 用于垃圾气化的固定床气化炉及用于垃圾气化的工艺系统
JP4208817B2 (ja) 燃料のガス化による発電方法
JP2007147270A (ja) 廃棄物の処理方法及びガス化及び熔融装置
JPH0339808A (ja) 流動床反応器及びその操作方法
JP3838699B2 (ja) 円筒形流動層ガス化燃焼炉
JPH10103641A (ja) 流動層燃焼装置に於ける燃焼空気の供給方法
JP2004264017A5 (fi)
JPS61143610A (ja) 多段流動層ボイラ−

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired