FI121638B - Leijupetireaktori - Google Patents

Leijupetireaktori Download PDF

Info

Publication number
FI121638B
FI121638B FI20095674A FI20095674A FI121638B FI 121638 B FI121638 B FI 121638B FI 20095674 A FI20095674 A FI 20095674A FI 20095674 A FI20095674 A FI 20095674A FI 121638 B FI121638 B FI 121638B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
reaction chamber
fluidized bed
bed reactor
indentation
reactor according
Prior art date
Application number
FI20095674A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20095674A (fi
FI20095674A0 (fi
Inventor
Pentti Lankinen
Pertti Kinnunen
Teemu Nevalainen
Original Assignee
Foster Wheeler Energia Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Foster Wheeler Energia Oy filed Critical Foster Wheeler Energia Oy
Publication of FI20095674A0 publication Critical patent/FI20095674A0/fi
Priority to FI20095674A priority Critical patent/FI121638B/fi
Priority to CN201080035677.9A priority patent/CN102458637B/zh
Priority to US13/376,472 priority patent/US8992841B2/en
Priority to PL10729714T priority patent/PL2440317T3/pl
Priority to RU2012100759/04A priority patent/RU2495712C2/ru
Priority to EP10729714.5A priority patent/EP2440317B1/en
Priority to KR1020117028977A priority patent/KR101129288B1/ko
Priority to JP2012514505A priority patent/JP5584759B2/ja
Priority to PCT/FI2010/050490 priority patent/WO2010142861A2/en
Publication of FI20095674A publication Critical patent/FI20095674A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI121638B publication Critical patent/FI121638B/fi
Priority to JP2014147926A priority patent/JP5897658B2/ja

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836—Heating and cooling the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0055—Separating solid material from the gas/liquid stream using cyclones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • 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
    • 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
    • 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
    • F23C10/002—Fluidised bed combustion apparatus for pulverulent solid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/02—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed
    • F23C10/04—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone
    • F23C10/08—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases
    • F23C10/10—Fluidised bed combustion apparatus with means specially adapted for achieving or promoting a circulating movement of particles within the bed or for a recirculation of particles entrained from the bed the particles being circulated to a section, e.g. a heat-exchange section or a return duct, at least partially shielded from the combustion zone, before being reintroduced into the combustion zone characterised by the arrangement of separation apparatus, e.g. cyclones, for separating particles from the flue gases the separation apparatus being located outside the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00194—Tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

LEIJUPETIREAKTORI
[001] Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen leijupetireaktoriin.
5 [002] Leijupetireaktorin reaktiokammio käsittää tyypillisesti vaakasuoralta poikkileikkaukseltaan suorakulmaisen, neljän sivuseinän, pohjan ja katon rajaaman sisäosan, jossa kiintoainetta ja esimerkiksi polttoainetta sisältävää pe-timateriaalia leijutetaan pohjan läpi johdettavan leijutuskaasun, yleensä reak- 10 tiokammiossa tapahtuvien eksotermisten kemiallisten reaktioiden vaatiman happipitoisen ensiökaasun avulla. Sisäosaa, ts. reaktiokammiota kutsutaan yleisesti tulipesäksi ja reaktoria leijupetikattilaksi, kun leijupetireaktorissa toteutetaan polttoprosessia. Tulipesän sivuseinillä on tyypillisesti myös yhteitä ainakin polttoaineen ja toisioilman syöttöä varten.
15 [003] Tulipesän sivuseinät on yleensä valmistettu putkista ja niiden välisistä evistä muodostetuista paneeleista, jolloin polttoaineen kemiallisissa reaktioissa vapautuvaa energiaa käytetään putkissa viilaavan veden höyrystämiseen. Usein leijupetireaktoriin sovitetaan myös tulistuspintoja höyryn energiasisällön 20 kasvattamiseksi entisestään.
[004] Kun halutaan valmistaa suuritehoinen, esimerkiksi lämpöteholtaan useamman sadan megawatin tehoinen kattila, tarvitaan suuri reaktiotilavuus ja paljon höyrystys-ja tulistuspintaa. Eräs tällainen suuritehoinen leijukerroskattila on o 25 esitetty julkaisussa US 6,470,833 B1. Kattilan pohjan ala on vaadittavan leiju- ° tusilman määrän ja nopeuden perusteella suoraan verrannollinen kattilan te- hoon. Koska on ainakin rakenteellisesti epäedullista, että tulipesän pohja on £ kovin pitkä ja kapea, on sivuseinien höyrystyspinnan saamiseksi riittävän suu- x reksi kasvatettava myös kattilan korkeutta ja sen pohjan leveyttä. Korkeuden
CL
30 huomattava lisääminen voi johtaa rakenteellisiin vaikeuksiin ja leveyden kasvat- taminen vaikeuttaa tasaisen polttoaineen ja toisioilman syötön järjestämistä, m g Tulipesän pohjalta kattoon ulottuvien sivuseinien, jotka korkeuteensa nähden o
(M
2 voivat olla suhteellisen ohutrakenteiset, muodostaminen korkeaan kattilaan voi olla riittävän lujuuden ja jäykkyyden saavuttamisen kannalta vaikeaa.
[005] Erityisesti suuritehoinen läpivirtausleijupetikattila on haasteellinen toteut-5 taa. Tulipesän poikkipinta-alan kasvattaminen asettaa entistä suuremmat haasteet muodostettavan leijukerroksen tasaiseen käyttäytymiseen leijutuksessa. Tämä tarkoittaa käytännössä myös sitä, että tulipesän lämpöpinnat joutuvat erilaiseen leijukerroksen vaikutukseen riippuen mm. arinan ja tulipesän alaosan rakenteista ja prosessin ohjauksesta. Läpivirtausleijupetikattilan luotettavalle 10 toiminnalle on tärkeää, että höyrystinpinnoilla putkissa tapahtuva veden höyrystyminen on riittävän yhtenäistä tulipesän seinämien eri osissa. Suurikokoisissa leijupetikattiloissa, erityisesti läpivirtausleijupetikattiloissa on leijupedin tasaisuudella entistä suurempi merkitys. Erityisesti suuren kattilan sisänurkat ovat alueita, joissa leijupedin vaikutus höyrystykseen on helposti muista alueista 15 poikkeava.
[006] Keksinnön tarkoituksena on kohottaa alalla vallitsevaa tekniikan tasoa esittämällä sellainen leijupetireaktori, joka entistä paremmin mahdollistaa suuritehoisen ja -kokoisen kattilan toteuttamisen.
20 [007] Keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada läpivirtausleijupetikattila, jonka toiminta on entistä luotettavampaa.
[008] Keksinnön tavoitteet saavutetaan leijupetireaktorilla, joka käsittää poh-25 jaosan ja katto-osan sekä pystysuunnassa pohjaosan ja katto-osan välillä ulot- o tuvat sivuseinät muodostaen leijupetireaktorin reaktiokammion, sekä reeked tiokammioon yhteydessä olevan kiintoaine-erottimen, ja jossa ainakin yksi reak- tiokammion sivuseinä muodostaa reaktiokammioon ainakin yhden sisennyksen, o joka on oleellisesti pystysuuntainen, ja joka ulottuu sivuseinän tasosta reak-
CC
30 tiokammioon päin.
h-·
CD
[009] Tällaisesta leijupetireaktorin sivuseinästä muodostuu entistä jäykempi, o ^ jolloin sivuseinän vaakasuuntaista pituutta voidaan kasvattaa seinän jäykkyy den oleellisesti heikentymättä.
3
[0010] Edullisesti sisennys muodostaa reaktorin sivuseinän ulkopuolelle sivu-seinän tasosta reaktiokammioon päin ulottuvan tilan. Tällä aikaan saadaan se, että sisennykseen voidaan järjestää ulkoapäin kulku ja/tai tila reaktorin apulait- 5 teille. Sisennyksen kohdalla sivuseinän rakenne on edullisesti oleellisesti sama kuin sivuseinän rakenne muuallakin seinän alueella.
[0011] Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan mainittu sisennys ulottuu koko sivuseinän pituudella pystysuunnassa pohjaosan ja katto-osan välillä. Tässä 10 suoritusmuodossa seinän jäykkyys paranee koko pystysuuntaiselta pituudeltaan samalla, kun koko sivuseinän pituudella pystysuunnassa syntyy reaktiokammioon päin oleva sisennys, jonka kautta voidaan reaktorissa olevaan lei-jupetiin syöttää erilaisia prosessiin liittyviä ainevirtoja suoraan keskemmälle lei-jupetiin.
15
[0012] Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan sivuseinä ja sisennykset käsittävät eväputkiseinää, johon on siirrettävissä lämpöä reaktiokammiosta. Tällöin sisennykset lisäävät kokonaislämpöpintaa merkittävästi ja mahdollistavat siten suuremman tehon lämmönsiirrolle tulipesästä.
20
[0013] Edullisesti reaktiokammion kaksi vastakkaista sivuseinää käsittää ainakin yhden oleellisesti pystysuuntaisen sisennyksen, joka ulottuu sivuseinän tasosta reaktiokammioon päin. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan reaktorin kaksi vastakkaista seinää, jotka käsittävät keksinnön mukaisen syvennyksen, 25 ovat vaakasuunnassa pidemmät kuin reaktorin kaksi toista vastakkaista seinää, o δ ^ [0014] Erään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan leijupetireaktori on
(M
V ainakin osittain tuettu tukirakenteen avulla, joka tukirakenne käsittää pystysuun- ° täisiä tukipilareita, jotka on järjestetty tukeutumaan ainakin osittain leijupetireak- | 30 torin alapuoliseen perustukseen. Tällöin mainitut pystysuuntaiset tukipilarit edul- lisesti on järjestetty sivuseinän tasosta ainakin osittain mainittujen sivuseinien
Is- [g pystysuuntaisten sisennysten sisään. Tällä tavoin saadaan pilareiden välinen 05 § vaakasuuntainen etäisyys pienemmäksi kuin reaktorikammion sivuseinän taso- c\i 4 jen välinen etäisyys, jolloin pilareita yhdistävä ja leijupetireaktoria tukeva tukirakenne tukeutuu entistä pienemmällä jännevälillä.
[0015] Sivuseinän reaktiokammioon ulottuva sisennys muodostuu sivuseinän 5 osasta, joka poikkeaa sivuseinän tasosta reaktiokammioon päin siten, että mainittu sivuseinän osa käsittää ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennys-seinäosaa, joiden poikkeamakohdat sivuseinän tasosta ovat etäisyyden päässä toisistaan. Tällä tavoin sisennys muodostuu reaktiokammion ulkopuolelle avautuvaksi ja sisennykseen muodostuu hyödynnettävissä olevaa tilaa. Poikkeama- 10 kohtien välinen etäisyys on edullisesti vähintään 1m. Edelleen on edullista, että mainitut ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennysseinäosaa ulottuvat reaktorikammioon päin etäisyyden, joka on vähintään 2 kertaa poikkeamakohti-en välinen etäisyys. Mainitut ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennysseinäosaa ovat edullisesti tasomaisia.
15
[0016] Erään toisen keksinnön suoritusmuodon mukaan mainitut ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennysseinäosaa ovat yhdistettynä toisiinsa reaktiokammion puoleisista reunoistaan sivulta päätyosan välityksellä muodostaen vaakasuuntaiselta poikkileikkaukseltaan nelikulmaisen sisennyksen.
20
[0017] Erään suoritusmuodon mukaan sisennys käsittää elimet happipitoisen reaktiokaasun tuomiseksi reaktiokammioon pohjaosan yläpuolella ja/tai elimet polttoaineen tuomiseksi reaktorikammioon ja/tai ainakin yhden mittalaitteen re-aktiokammiossa tapahtuvan reaktion suureen mittaamiseksi.
° 25 o
[0018] Erään suoritusmuodon mukaan mainitut ainakin kaksi oleellisesti pys-
CVJ
V tysuuntaista sisennysseinäosaa ovat sivuseinän tason normaalista poikkeavas- o sa kulmassa siten, että ne ulottuvat reaktiokammioon päin muodostaen kiila- tai g kolmiomaisen sisennysosan. Edullisesti kiilamaiset sisennykset sovitetaan vas- 30 takkaisille seinämille vaakasuunnassa oleellisesti samalle kohtaa ja lisäksi jär- I'- [g jestetään reaktiokammion päätynurkkiin sisennysosien dimensiota vastaava σ> § kulmapinta ts. viisteytys. Tällöin muodostuu reaktoriin peräkkäisten vaakasuun- C\] täiseltä poikkileikkaukseltaan 8-kulmaisten vyöhykkeiden muodostama reak- 5 tiokammio. Tällaiseen reaktiokammioon on edullisesti järjestetty reaktiokaasun tuonti sisennysosien kautta sunnattuna siten, että kussakin 8-kulmaisessa vyöhykkeessä myötävaikutetaan reaktiokaasun tuonnilla pystysuuntaisen kes-kiakselin omaavan pyörteen syntymistä. Edullisesti mainitut sisennysosat käsit-5 tävät elimet reaktiokaasun tuomiseksi reaktiokammioon siten, että elimet on suunnattu sivuseinän tasoon nähden sellaiseen asentoon, että reaktiokaasun tuominen myötävaikuttaa pystysuuntaisen pyörreliikkeen syntymiseen reaktori-kammioon sen ollessa käytössä.
10 [0019] Reaktorin kahdelle vastakkaiselle seinälle on edullisesti järjestetty si- sennysosa tai sisennysosat poikkisuunnassa samalle kohtaa.
[0020] Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan keksintö kohdistuu läpivir-tausleijupetireaktoriin, edullisesti läpivirtausleijupetikattilaan, joka käsittää poh-15 jaosan ja katto-osan sekä pystysuunnassa pohjaosan ja katto-osan välillä ulottuvat sivuseinät muodostaen leijupetireaktorin reaktiokammion, sekä reaktiokammioon yhteydessä olevan kiintoaine-erottimen. Läpivirtausleijupetireakto-rin reaktiokammion kaksi vastakkaista sivuseinää ovat vaakasuunnassa pidemmät kuin kaksi muuta vastakkaista sivuseinää. Reaktiokammio on täten 20 poikkileikkaukseltaan oleellisesti suorakulmion muotoinen. Reaktiokammion muodostavat sivuseinät käsittävät lämpöpintaa, edullisesti eväputkiseinää, kytkettynä osaksi läpivirtauskattilan höyrystysjärjestelmää. Edullisesti läpivirtaus-leijupetikattilan reaktiokammion kaksi vastakkaista, pidempää sivuseinää käsittää ainakin yhden oleellisesti reaktiokammioon ulottuvan sisennyksen, joka on o 25 järjestetty olennaisesti koko sivuseinän pystysuuntaiselle pituudelle.
δ
CM
c<i [0021] Leijupedin höyrystykseen aiheuttamien vaikutusten tasaamiseksi reak- tiokammion sisänurkat on varustettu viisteosilla, jotka yhdistävät viereiset sivu-o seinät ja jotka on yhdistetty viereisten sivuseinien kanssa samaan läpivirtaus-cc 30 kattilan höyrystysjärjestelmään. Viisteosat on edullisesti tasomaisia ja ne ulottu-^ vat koko sivuseinän pystysuuntaiselle pituudelle.
CD
LO
05 § [0022] Edullisesti vastakkaisten seinien sisennykset ovat samalla vaakasuun-
CM
täisellä kohdalla, jolloin reaktiokammioon muodostuu ainakin kaksi vierekkäistä 6 vyöhykettä, joissa kukin vyöhykkeen muodostama reaktiokammion osa käsittää kaikissa sisäkulmissa viisteosan. Myös sisennyksen sisennysseinäosan reaktiokammion puoleiset sisäkulmat on varustettu viisteosilla 5
[0023] Muut keksinnölle ominaiset lisätunnuspiirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista ja seuraavasta kuvioiden suoritusmuotojen selityksestä.
[0024] Seuraavassa keksintöä ja sen toimintaa selostetaan viittaamalla oheisiin 10 kaaviomaisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erästä suoritusmuotoa keksinnön mukaisesta leijupeti reaktorista, kuvio 2 esittää kuvion 1 leijupetireaktora suunnasta A, kuvio 3 esittää kaaviomaisesti kuvion 1 leikkausta ll-ll, 15 kuvio 4 esittää kaaviomaisesti erästä toista suoritusmuotoa keksinnön mukaisesta leijupetireaktorista suunnasta A, kuvio 5 esittää kaaviomaisesti kuvion 4 vaakasuuntaista poikkileikkausta, kuvio 6 esittää kaaviomaisesti erästä toista suoritusmuotoa keksinnön mukaisesta leijupetireaktorista, 20 kuvio 7 esittää kaaviomaisesti kuvion 6 vaakasuuntaista poikkileikkausta, kuvioissa 8-11 on esitetty sisennyksen erilaisia suoritusmuotoja, kuvio 12 esittää kaaviomaisesti keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen lei-jupetireaktorin poikkileikkausta, kuvio 12a esittää kuvion 12 yksityiskohtaa A, o 25 kuvio 13 esittää kaaviomaisesti erästä toista sisennyksen suoritusmuotoa, ja ^ kuvio 14 esittää kaaviomaisesti vielä erästä toista sisennyksen suoritusmuotoa.
i
(M
ς [0025] Kuvioissa 1, 2 ja 3 on esitetty kaaviomaisesti eräs suoritusmuoto kek- x sinnön mukaisesta leijupetireaktorista 10, joka tässä on kiertopetikattila. Kierto-
CL
30 petikattila 10 käsittää pohjaosan 12 ja katto-osan 16 ja näiden välillä ulottuvat £5 sivuseinät 14. Leijupetikattilan kaksi vastakkaista sivuseinää 14 on järjestetty
LO
§ kalteviksi alaosistaan. On selvää, että leijupetireaktori käsittää monia sellaisia o ^ osia ja elementtejä, joita tässä ei ole selvyyden vuoksi esitetty. Kuvio 2 esittää 7 kuvion 1 leijupetireaktoria suunnasta Aja kuvio 3 esittää kuvion 1 leiju peti reaktorin vaakasuuntaisen leikkauksen ll-ll. Kuvioissa 2 ja 3 ei ole selvyyden vuoksi esitetty myöskään kiintoaine-erotinta.
5 [0026] Pohjaosa, katto-osa ja sivuseinät 14 muodostavat reaktiokammion 20, joka kattilassa on tulipesä. Pohjaosaan 12 kuuluu myös arina 25, jonka kautta reaktoriin johdetaan mm. leijutuskaasua. Kiertopetireaktori käsittää lisäksi kiin-toaine-erottimen 18, joka on tyypillisesti syklonierotin. Kiintoaine-erotin on yhdistetty reaktiokammioon sen yläosasta, katto-osan läheisyydestä kaasukana-10 valla 22, jota pitkin reaktiokaasun ja kiintoaineen yhdistelmä voi virrata kiintoai-ne-erottimeen 18. Kiintoaine-erottimessa kaasusta erotetaan kiintoainetta, jota mahdollisen käsittelyn, kuten jäähdytyksen, jälkeen johdetaan takaisen reaktiokammioon 20, ts. tulipesään. Tätä varten kiintoaine-erotin on yhdistetty reaktiokammion 20 alaosaan paluukanavalla 24. Kaasu, josta kiintoainetta on ero-15 tettu, johdetaan järjestelmässä jatkokäsittelyyn kiintoaine-erottimen kaasunpois-toyhteen 26 kautta.
[0027] Reaktiokammio 20 muodostuu tässä neljästä sivuseinästä 30.1, 30.2, 30.3, 30.4. Tässä yksi sivuseinä 30.2 muodostaa reaktiokammioon 20 nähden 20 sivuseinään 30.1 ainakin yhden sisennyksen 34, joka on oleellisesti pystysuuntainen, ja joka ulottuu sivuseinän tasosta 32 reaktiokammioon 20 päin. Sisennys muodostaa sivuseinän 30.2 tasosta reaktiokammioon 20 ulottuvan ja siihen nähden ulkopuolisen tilan. Sillä, että sivuseinä muodostaa sisennyksen tarkoitetaan mm. sitä, että sisennys on ulospäin avoin, eli sisennykseen jää ulkoapäin 2 25 luoksepäästävä tila, joka avautuu reaktiokammioon nähden seinän vastakkai- selle puolelle. Tilaan voidaan sijoittaa myös sisennyksen tukirakenteita. Tällai-
(N
V nen sisennys jäykistää sivuseinä merkittävästi ja myös mahdollistaa syntyneen o tilan käytön hyödyksi leijupetireaktorin mm. käyttöön ja toimintaan liittyvissä yh- c teyksissä, kuten esimerkiksi reaktorin apulaitteiden sijoittelussa.
^ 30 I'-- [g [0028] Kuten kuviossa 2 on esitetty, ovat sivuseinä 30.2 ja sisennyksen muo-
CD
g dostava sisennysseinäosa 30.2’ muodostettu jäähdytetystä rakenteesta 35, ku-
CVJ
ten eväputkiseinästä. Eväputkiseinän rakenne sinänsä voi vaihdella, mutta se 8 käsittää tyypillisesti putkien ja niitä yhdistävien evien muodostaman kaasutiiviin rakenteen. Jäähdytettynä rakenteena sisennys toimii myös tulipesän lämpöpin-tana, jolloin samanaikaisesti, kun keksinnön mukaisesti muodostetaan jäykkä sivuseinärakenne taivuttamalla osa sivuseinän eväputkista reaktiokammioon 5 päin ulottuvaksi, ulospäin avautuvaksi sisennykseksi, saadaan reaktorin lämpö-pintaa lisättyä merkittävästi. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaan keksinnön mukaisilla sisennyksillä muodostetaan jopa yli 20 % tulipesän lämpöpin-noista. Erityisesti läpivirtauskattilakytkennässä eväputkiseinän horitsontaalinen kytkentäkohta on sisennyksen ja sivuseinän muodostamissa putkissa oleelli- 10 sesti sama sekä eväputkiseinän alaosassa että yläoasassa.
[0029] Sisennys 34 ulottuu pystysuunnassa kuvion 1 ja 2 suoritusmuodossa ainakin koko sivuseinän pituudella katto-osan 16 ja pohjaosan 12 välillä. Sisen- 15 nys ulottuu tässä kaltevien sivuseinien ja arinan yhtymäkohtaan, jolloin sisennys ei peitä arinaa. Vaikka kuvioissa 1-3 on selvyyden vuoksi esitetty vain yksi sisennys yhdellä sivuseinällä, on kuitenkin edullista, että sisennyksiä järjestetään ainakin kahdelle vastakkaiselle sivuseinälle siten, että sisennysten lukumäärä määräytyy esimerkiksi sivuseinän vaakasuuntaisen pituuden mukaan.
20
[0030] Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty keksinnön toisen suoritusmuodon mukainen leijupetireaktori 10 nähtynä sivulta, ja vastaavasti ylhäältä päin. Tässäkään ei ole esitetty kiintoaine-erotinta /-erottimia selvyyden vuoksi. Tässä kaksi vastakkaista sivuseinää 30.2, 30.4 muodostaa reaktiokammioon 20 ulottuvia useita 25 sisennyksiä 34 molemmille sivuseinille. Sisennykset on järjestetty vastakkaisille 2 seinille vaakasuunnassa samalle kohtaa. Tässäkin sisennykset 34 ovat oleelli- ^ sesti pystysuuntaisia, ja ne ulottuvat sivuseinän tasosta 32 reaktiokammioon 20
(M
V päin. Sisennys on ulospäin avoin, eli sisennykseen jää tila, joka avautuu reak- o tiokammioon 20 nähden seinän vastakkaiselle puolelle. Käytännössä sisennys g 30 aikaansaadaan siten, tiettyihin vaakasuuntaisiin toisistaan etäisyyden päässä ^ oleviin kohtiin järjestetään sivuseinään 30.2 mutkat tai suunnan muutokset kohti [g reaktiokammion 20 keskiosaa siten, että mutkan tai suunnaan muutoksen jäl- cn g keen seinäpinnat ovat oleellisesti vastakkain ja jossa mutkien tai suunnan muu-
(M
9 tosten välinen osuus muodostaa mainitun sisennyksen. Mainittuja seinäpintoja kutsutaan tässä sisennysseinäosiksi.
[0031] Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty suoritusmuoto, jossa leijupetireaktori on ai-5 nakin osittain tuettu tukirakenteen 40 avulla. Tukirakenne käsittää ainakin pystysuuntaisia tukipilareita 42, jotka on järjestetty tukeutumaan ainakin osittain leijupetireaktorin alapuoliseen perustukseen 44. Tukipilarit 42 on järjestetty sivuseinän tasosta 32 ainakin osittain mainittujen sivuseinien pystysuuntaisten sisennysten 34 sisään. Tällöin mm. tukirakenteen 40 vaakapalkkien jänneväli 10 pilareiden välillä on pienempi kuin vastakkaisten sivuseinien tasojen 32 välinen etäisyys. Leijupetireaktoria 10 voidaan tukea tukirakenteeseen 40 esimerkiksi yläpuolisilla tangoilla 46. Sisennysten jäykistävän vaikutuksen johdosta voidaan reaktoria tukea myös käyttämällä sisennyksen muodostavia sisennysseinäosia itsenäisesti kuormaa siirtävänä elementtinä. Kuviossa on esitetty kaksi sisen-15 nystä kummallakin vastakkaisella seinällä, mutta on selvää, että sisennysten määrä voi vaihdella.
[0032] Tällainen sisennys jäykistää sivuseinää merkittävästi ja myös mahdollistaa syntyneen tilan käytön hyödyksi leijupetireaktorin mm. käyttöön ja toimin- 20 taan liittyvissä yhteyksissä.
[0033] Kuvioissa 4 ja 5 kaksi vastakkaista sivuseinää 30.2 ja 30.4 ovat vaakasuunnassa pidemmät kuin reaktorin kaksi toista vastakkasta seinää 30.1, 30.3. Erityisesti tällöin sivuseinät 30.2 ja 30.4 muodostavat edullisesti usemman kuin 25 yhden sisennyksen etäisyyden päässä toisistaan, o cm [0034] Kuvioissa 6 ja 7 on esitetty vielä eräs keksinnön mukainen suoritumuo- to. Tässä leijupetireaktorin kaksi vaakasuunnassa pidempää sivuseinää 30.2, ς 30.4 muodostavat kolme peräkkäistä sisennystä 34 samoille vaakasuuntaiselle x 30 kohdille. Sisennykset ovat tässä kiilamaisia. Tarkemmin ilmaistuna sisennyk-
CL
sen muodostavat sisennysseinäosat 30.21,30.22 ovat tasomasia ja yhtä pitkiä.
Lisäksi kukin pidemmän seinän 30.2, 30.4 ja lyhyemmän seinän 30.1,30.3 väliin § nen nurkka 70 on viistetty ts. muodostettu viisteosa 30.5 sisennyksen sisennys- o seinäosaa poikkisuuntaiselta dimensioltaan vastaavaksi. Tässä suoritusmuo- 10 dossa viisteosa 30.5 on vaakasuuntaiselta pituudeltaan maksimissaan, joka maksimipituus toteutuu silloin, kun kahden viisteosan 30.5 ja niiden väliin jäävän lyhyemmän sivuseinän 30.1,30,3 pituus ovat yhtäsuuria. Tällöin muodostuu reaktoriin 10 peräkkäisten vaakasuuntaiselta poikkileikkaukseltaan 8-5 kulmaisten vyöhykkeiden 20’ muodostama reaktiokammio 20.
[0035] Tällaiseen reaktiokammioon on edullisesti järjestetty reaktiokaasun (kat-tilasovelluksessa happipitoisen palamiskaasun) tuonti sisennysosien kautta sunnattuna siten, että kussakin 8-kulmaisessa vyöhykkeessä myötävaikute-10 taan reaktiokaasun tuonnilla pystysuuntaisen keskiakselin omaavan pyörteen syntymistä. Edullisesti mainitut sisennysosat käsittävät elimet 72 reaktiokaasun tuomiseksi reaktiokammioon siten, että elimet on suunnattu siten, että reaktio-kaasun tuominen myötävaikuttaa pystysuuntaisen pyörreliikkeen 73 syntymiseen kuhunkin reaktorikammion 20 vyöhykkeeseen 20’ sen ollessa käytössä. 15 Tätä varten on kunkin vyöhykkeen 20’ muodostaviin peräkkäisiin sisennyksen muodostaviin kulmapintoihin ja/tai sisennysseinäosiin 30.21,30.22 liittyvät reaktiokaasun tuontielimet 72 edullisesti suunnattu etenevästi, esimerkiksi suunnilleen viereisen sivuseinän tai vyöhykkeiden välisen rajan suuntaiseksi. Vierekkäisiin vyöhykkeisiin voidaan tällöin muodostaa yhtymäkohdissaan joko saman-20 suuntaiset 73 tai vastakkaissuuntaiset 73, 73’ pyörteet. Kuvioissa 6 ja 7 esitetty reaktori voidaan yksinkertaisesti modifioida sellaiseksi, että siinä on kussakin vyöhykkeessä oma arinansa kuten tässä on esitetty tai kunkin vyöhykkeen väliset alaosan kavennukset voidaan voidaan korvata vyöhykkeet yhdistävillä seinillä, jolloin reaktorilla on yksi yhtenäinen arina.
o 25 ^ [0036] Kuviossa 7 on esitetty myös vielä eräs suoritusmuoto keksinnöstä, jossa i sisennysosat 34 käsittävät sekä elimet 72 reaktiokaasun tuomiseksi reak- i £ tiokammioon että tukipilarit 43 järjestettynä sivuseinän tasosta 32 ainakin osit- x tain mainittujen sivuseinien pystysuuntaisten sisennysten 34 sisään.
CL
30
[0037] Erityisesti kuvioon 2 viitaten erään keksinnön suoritusmuodon mukaile ^ sesti leijukerrosreaktori on kattila, jossa ainakin yksi reaktiokammion sivuseinä o ^ 30.2 muodostaa kattilan tulipesään 20 nähden sivuseinän ulkopuolelle ainakin yhden sisennyksen 34, joka on olennaisesti pystysuuntainen, ja joka ulottuu 11 sivuseinän tasosta 32 reaktiokammioon päin. Edelleen sisennyksen alaosaan L on järjestetty elimet 21 happipitoisen kaasun tuomiseksi. Alaosa voi ulottua jonkin matkaa pystysuunnassa vinon sivuseinän yläpuolelle, edullisesti 1/3 sivu-seinämän pystysuuntaiselle pituudelle. Lisäksi tässä suoritusmuodossa sisen-5 nyksen alaosan L yläpuolelle reaktorin keski- ja/tai yläosaan on järjestetty mit-tauselimet 23 prosessisuureiden mittaamiseksi. Sekä kaasun tuominen että mit-tauselimien järjestäminen ulospäin avautuvaan sisennykseen on tehokasta, mutta kuitenkin yksinkertaista ja käytettävyyden kannalta edullista, koska näiden huollettavuus on helppoa.
10
[0038] Kuviossa 8 on esitetty tarkemmin kuvioissa 2 ja 3 esitetty sisennys 34. Sisennys muodostuu sivuseinän 30.2 osasta, joka poikkeaa sivuseinän tasosta reaktiokammioon päin, ja että mainittu sivuseinän osa käsittää ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennysseinäosaa 30.21,30.22, joiden poikkeama- 15 kohdat 30.25 sivuseinän tasosta ovat etäisyyden 31 päässä toisistaan. Tällä tavoin sisennys on ulospäin avoin ja sisennyksen sisään mm. huoltotyön suorittamiseksi päästään helposti käsiksi. Edullisesti etäisyys 31 on käytännössä vähintään 1 m. Lisäksi mainitut ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennysseinäosaa 30.21,30.22 ulottuvat edullisesti reaktorikammioon 20 päin etäi-20 syyden 35, joka on vähintään 2 kertaa poikkeamakohtien 30.25 välinen etäisyys 31.
[0039] Sisennysseinäosat on yhdistetty toisiinsa päätyosan 30.23 välityksellä, joka sekin on tässä suoritusmuodossa tasomainen. Kun sisennysseinäosat 25 30.21, 30.22 ovat tässä oleellisesti suorassa kulmassa sivuseinän tasoon 32 o o nähden, muodostuu tällöin sisennyksestä oleellisesti suorakaiteen muotoinen.
c\i Tässäkin suoritusmuodossa sekä sisennysseinäosat että päätyosa on muodos- ^ tettu sivuseinästä ts. ne ovat osa samaa eväputkiseinää.
δ | 30 [0040] Kuviossa 9 - 11 on esitetty sisennyksen 34 erilaisia suoritusmuotoja.
^ Kuviossa 9 esitetty suoritusmuoto eroaa kuvion 8 suoritusmuodosta siten, että h-· [g siinä päätyosa 30.23 on poikkisuunnassa lyhyempi kuin poikkeamakohtien
CO
g 30.25 välinen etäisyys 31.
(M
12
[0041] Kuviossa 10 esitetty suoritusmuoto eroaa kuvion 8 suoritusmuodosta siten, että siinä tasomaiset sisennysseinäosat on yhdistetty toisiinsa kiilamaiseksi sisennykseksi muodostaen kolmiomaisen tilan sisennykseen. Tällöin syntyy samanaikasiesti poikkeamakohtiin 30.25 reaktiokammion puolelle suoraa 5 kulmaa suurempi kulma.
[0042] Kuviossa 11 on esitetty eräs suoritusmuoto sisennyksestä 34, joka vastaa muutoin kuviossa 8 esitettyä sillä erolla, että tässä poikkeamakohdat 30.25 käsittävät kaksi erillistä kulmaltaan yhtä suurta taitosta seinämän suunnassa 10 siten, että ne yhdessä muodostavat oleellisesti suoran kulman. Tätä voidaan pitää myös eräänlaisena pyöristyksenä toteutettuna lyhyillä tasomaisilla väliosil-la 30.5. Väliosia kutsutaan toisaalla tässä hakemuksessa myös viisteosiksi, tarkoittaen tasomaista väliosaa. Lyhyiden tasomaisten väliosien, ts. viisteosien, käyttö vähentävät tulipesän nurkan aiheuttamaa olosuhteiden poikkeavuutta, 15 millä on merkitystä erityisesti läpivirtauskattiloissa, joissa vaaditaan tulipesän eri osissa tapahtuvan höyrystyksen mahdollisimman suurta tasalaatuisuutta.
[0043] Kuviossa 12 on esitetty keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen lä-pivirtausleijupetireaktorin 10 poikkileikkaus, jossa on esitetty edullisesti läpivir- 20 tausleijupetikattila, joka käsittää pohjaosan 12 ja katto-osan (ei esitetty) sekä pystysuunnassa pohjaosan ja katto-osan välillä ulottuvat sivuseinät 30.1,30.2, 30.3, 30.4 muodostaen leijupetireaktorin reaktiokammion 20. Läpivirtausleijupe-tireaktorin reaktiokammion kaksi vastakkaista sivuseinää 30.2, 30.4 ovat vaakasuunnassa pidemmät kuin kaksi muuta vastakkaista sivuseinää 30.1, 30.3. 25 Reaktiokammio on täten poikkileikkaukseltaan oleellisesti suorakulmion muo-o toinen. Reaktiokammion muodostavat sivuseinät käsittävät lämpöpintaa, edulli- c(i sesti eväputkiseinää, kytkettynä rinnakkaisina höyrystysputkina osaksi läpivir- tauskattilan höyrystysjärjestelmää. Höyrystysputket ovat erään suoritusmuodon o mukaan edullisesti sisäpuoleltaan sileäpintaisia. Leijupedin höyrystykseen ai-
CC
30 heuttamien vaikutusten tasaamiseksi reaktiokammion 20 sisänurkat on varus-tettu viisteosilla 30.5, jotka yhdistävät viereiset sivuseinät ja jotka on yhdistetty
CO
^ viereisten seinien kanssa samaan läpivirtauskattilan höyrystysjärjestelmään.
o ° Viisteosat on edullisesti tasomaisia ja ne ulottuvat koko seinän pystysuuntaisel le pituudelle.
13
[0044] Kuvion 12 yksityiskohta A on esitetty tarkemmin kuviossa 12a. Tässä esitetetään keksinnön viisteosan 30.5 edullisia suoritusmuotoja 30.5’. Viiste-osan 30.5’ taitoskohta 30.55 sivuseinän 30.3, 30.4 tasosta voi keksinnön mu- 5 kaisesti vaihdella sivuseinien tason leikkauskohdasta 30.57 minimietäisyyden 30.51 ja maksimietäisyyden 30.52 välillä. Minimietäisyys on n. 150mm ja mak-simietäisyys on n. 500mm. Kuviossa 12a paksulla, yhtenäisellä viivalla on esitetty eräs edullinen suoritusmuoto, jossa taitoskohta on sivuseinien tason leikkauskohdasta etäisyydellä n. 350mm molemmilla sivuseinillä 30.3, 30.4, jolloin 10 viisteen leveys on noin 500mm. Joissakin sovellusmuodoissa voidaan taitoskohta järjestää eri sivuseinällä eri etäisyydelle sivuseinien tason leikkauskohdasta.
[0045] Reaktiokammion 20 kaksi vastakkaista pidempää sivuseinää käsittää 15 ainakin yhden oleellisesti pystysuuntaisen sisennyksen 34, joka ulottuu sivuseinän tasosta reaktiokammioon päin, ja jossa sisennyksen sivuseinä reaktiokammion puoleiset sisäkulmat on varustettu viisteosilla 30.5. Edullisesti vastakkaisten seinien sisennykset ovat samalla vaakasuuntaisella kohdalla, jolloin reaktiokammioon muodostuu ainakin kaksi vierekkäistä vyöhykettä 20’, joissa 20 kukin vyöhykkeen muodostama reaktiokammion osa käsittää kaikissa sisäkulmissa viisteosan. Vyöhykkeet käsittävät reaktorissa yhteisen arinan 25. Tällöin leijupedin vaikutus rinnakkaisiin höyrystysputkiin saadaan hyvin tasaiseksi ja läpivirtauskattilan höyrystystoiminto on entistä paremmin hallittavissa.
25 [0046] Kuviossa 13 on esitetty eräs suoritusmuoto keksinnön mukaisesta läpi- o virtausleijupetikattilan 10 sisennyksestä 34. Sisennyksen muodostavat sisen- <<i nysseinäosat 30.21, 30.22 ovat tasomaisia ja ne muodostuvat eväputkiraken- teestä 130. Sisennyksen muodostavien sisennysseinäosien eväputket ovat ylä- δ osaltaan pystysuoria ja ne on taivutettu kulkemaan tasomaisena sivuseinältä ^ 30 sen kaltevan osan suuntaisiksi ja ulottuvat pohjaosalle 12 asti. Sisennyssei- näosat 30.21, 30.22 muodostuvat kahdesta eväputkiryhmästä 132, 134, joista
CO
^ ensimmäinen eväputkiryhmä 132 on järjestetty sivuseinän yhteyteen ja toinen o ° eväputkiryhmä 134 on järjestetty ensimmäisen eväputkiryhmän jatkeeksi ulot tumaan tasomaisena seinänä poispäin reaktorin seinästä. Ensimmäisen evä- 14 putkiryhmän 132 putket on taivutettu kulkemaan oleellisesti sivuseinän suuntaisina arinan tasolle saakka. Toisen eväputkiryhmän 134 putket on järjestetty kulkemaan myöskin oleellisesti sivuseinän suuntaisina, kunnes ne on taivutettu siten, että toinen eväputkiryhmä asettuu ensimmäisen eväputkiryhmän rinnalle 5 sen ollessa pohjaosan 12 arinan tasolla. Kuviossa on viitenumerolla 135 viitattu alueeseen, jossa eväputkiryhmät ovat oleellisesti päällekkäin. Sisennyksen päätyosa 30.23 on järjestetty kulkemaan yläosasta suoraan pohjaosan 12 arinan tasolle. Tässä suoritusmuodossa toinen eväputkiryhmä 134 altistuu viitenumeron 137 osoittamalta alueelta kokonaan leijupedin vaikutukselle ts. siihen 10 siirtyy lämpöä molemmilta puolilta. Erityisesti, kun tässä suoritusmuodossa on kyseessä läpivirtausleijupetikattila, on toinen eväputkiryhmä 134 alueella 137 edullisesti pinnoitettu toiselta puoleltaan lämpöä eristäväksi, ts. se on massattu toiselta puoleltaan riittävän paksulla lämpöä eristävällä kerroksella. Tällä tavoin saadaan leijupedin ja palamistapahtuman vaikutus tasattua ensimmäiselle ja 15 toiselle rinnakkaiselle eväputkiryhmälle siten, että lämmönsiirto vastaa toisiaan riittävän hyvin ja tällöin minioidaan läpivirtauskattilan eväputkiseinän rakenteelle epähomogeenisesta lämmönsiirrosta aiheutuvat rasitukset.
[0047] Kuviossa 14 on esitetty eräs toinen suoritusmuoto keksinnön mukaises-20 ta läpivirtausleijupetikattilan 10 sisennyksestä 34. Sisennyksen muodostavat sisennysseinäosat 30.21, 30.22 ovat tässäkin tasomaisia ja ne muodostuvat eväputkirakenteesta 130. Sisennysseinäosan eväputket on järjestetty kuvion 13 esittämällä tavalla. Sisennyksen päätyosa 30.23 on järjestetty kulkemaan siten, että se seuraa sisennysseinäosan toisen eväputkiryhmän 134 reunaa ja on sii- 2 25 ten kaasutiivisti yhdistetty muodostaen sisennyksen 34. Kun päätyosa on järjes- tetty tällä tavalla, jää toinen eväputkiryhmä 134 kuviossa 13 esitetyllä alueella
(M
V 135 päätyosan taakse eikä siten ole tällä alueella suorassa yhteydessä tuli- ° pesään.
X
tr
CL
^ 30 [0048] Kolmas vaihtoehto, jota ei ole esitetty oheisissa kuvioissa, on se, että [g sisennyksen molempien sisennysseinäosien kaikki putket jatkavat ensimmäisen
Oi g taitoksen jälkeen yhdensuuntaisina arinalle asti, ja sisennyksen päätyosa jatkaa C\l vastaavasti ulomman eväputkiryhmän reunan suuntaisena arinalle asti. Tässä 15 vaihtoehdoissa on jokaiseen putkeen kohdistuva lämmönsiirto koko matkalla likimain samanlainen. Haittapuolena on, että sisennys ulottuu syvemmälle arinan alueelle kuin Kuvioissa 13 ja 14 esitetyissä vaihtoehdoissa, mikä pienentää arinan pinta-alaa.
5
[0049] On huomattava, että edellä on esitetty vain muutamia keksinnön edullisimpia suoritusmuotoja. Siten on selvää, että keksintöä ei ole rajoitettu edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan soveltaa monin tavoin oheisten vaatimusten määrittämissä puitteissa. Eri suoritusmuotojen yhteydessä esitetty-10 jä piirteitä voidaan keksinnön perusajatuksen puitteissa niin ikään käyttää muiden suoritusmuotojen yhteydessä ja/tai yhdistellä esitetyistä piirteistä erilaisia kokonaisuuksia, mikäli niin halutaan ja tekniset mahdollisuudet tähän ovat olemassa.
o δ
CVJ
CM
δ
X
cc
CL
l''- co
LO
σ> o o
CM

Claims (15)

1. Leijupetireaktori (10), joka käsittää pohjaosan (12) ja katto-osan (16) sekä pystysuunnassa pohjaosan ja katto-osan välillä ulottuvat sivuseinät (14) 5 muodostaen leijupetireaktorin reaktiokammion (20), sekä reaktiokammioon yhteydessä olevan kiintoaine-erottimen (18), tunnettu siitä, että ainakin yksi reaktiokammion sivuseinä (30.1) muodostaa reaktiokammioon (20) ainakin yhden sisennyksen (34), joka on oleellisesti pystysuuntainen, ja joka ulottuu sivuseinän tasosta (32) reaktiokammioon päin. 10
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että mainittu sisennys ulottuu koko sivuseinän pituudella pystysuunnassa pohjaosan ja katto-osan välillä.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen leijupetireaktori, tunnettu sii tä, että sivuseinät ja sisennykset käsittävät eväputkiseinää, johon on siirrettävissä lämpöä reaktiokammiosta.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että 20 reaktiokammion kaksi vastakkaista sivuseinää käsittää ainakin yhden oleellisesti pystysuuntaisen sisennyksen, joka ulottuu sivuseinän tasosta reaktiokammioon päin.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että 25 reaktorin kaksi vastakkaista seinää (30.2 ja 30.4) ovat vaakasuunnassa pi- ? demmät kuin reaktorin kaksi toista vastakkaista seinää (30.1, 30.3). (M i
6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen leijupetireaktori, tunnettu sii- i ς tä, että leijupetireaktori on ainakin osittain tuettu tukirakenteen (40) avulla, joka x 30 tukirakenne käsittää pystysuuntaisia tukipilareita (42), jotka on järjestetty tukeu- CL tumaan ainakin osittain leijupetireaktorin alapuoliseen perustukseen (44), ja että mainitut pystysuuntaiset tukipilarit (42) on järjestetty sivuseinän tasosta (32) m § ainakin osittain mainittujen sivuseinien pystysuuntaisten sisennysten (34) βί ο sään.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että sivuseinän reaktiokammioon ulottuva sisennys muodostuu sivuseinän osasta, joka poikkeaa sivuseinän tasosta reaktiokammioon päin, ja 5 että mainittu sivuseinän osa käsittää ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennysseinäosaa, joiden poikkeamakohdat sivuseinän tasosta ovat etäisyyden päässä toisistaan.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että 10 poikkeamakohtien välinen etäisyys on vähintään 1m.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että mainitut ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennysseinäosaa ulottuvat reaktori-kammioon päin etäisyyden, joka on vähintään 2 kertaa poikkeamakoh- 15 tien välinen etäisyys.
10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että mainitut ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennysseinäosaa ovat yhdistettynä toisiinsa reaktiokammion puoleisista reunoistaan sivulta päätyosan 20 (30.23) välityksellä.
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että sisennys käsittää elimet happipitoisen reaktiokaasun, tuomiseksi reaktiokammioon pohjaosan yläpuolella ja/tai elimet polttoaineen tuomi- 25 seksi reaktorikammioon ja/tai ainakin yhden mittalaitteen reaktiokammiossa tapahtuvan reaktion suureen mittaamiseksi, o
12. Patenttivaatimuksen 7 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että C\l V mainitut ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennysseinäosaa ovat ta- o 30 somaisia. X tr CL
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, ^ että mainitut ainakin kaksi oleellisesti pystysuuntaista sisennysseinäosaa ovat LO § sivuseinän tason normaalista poikkeavassa kulmassa siten, että ne ulottuvat o w 35 reaktiokammioon päin muodostaen kiilamaisen sisennysosan.
14. Patenttivaatimuksen 5 tai 13 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että reaktorin kahdelle vastakkaiselle seinälle on järjestetty sisennysosa poikkisuunnassa samalle kohtaa. 5
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen leijupetireaktori, tunnettu siitä, että mainitut sisennysosat käsittävät elimet reaktiokaasun tuomiseksi reak-tiokammioon, ja että elimet on suunnattu sivuseinän tasoon nähden sellaiseen asentoon, että reaktiokaasun tuominen myötävaikuttaa pystysuuntaisen pyörre- 10 liikkeen syntymiseen reaktorikammioon sen ollessa käytössä. 0 δ (M CNJ δ X cc CL ^l" I'-- co LO 01 o o (M
FI20095674A 2009-06-12 2009-06-12 Leijupetireaktori FI121638B (fi)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20095674A FI121638B (fi) 2009-06-12 2009-06-12 Leijupetireaktori
RU2012100759/04A RU2495712C2 (ru) 2009-06-12 2010-06-11 Реактор с кипящим слоем
US13/376,472 US8992841B2 (en) 2009-06-12 2010-06-11 Fluidized bed reactor
PL10729714T PL2440317T3 (pl) 2009-06-12 2010-06-11 Reaktor ze złożem fluidalnym
CN201080035677.9A CN102458637B (zh) 2009-06-12 2010-06-11 流化床反应器
EP10729714.5A EP2440317B1 (en) 2009-06-12 2010-06-11 Fluidized bed reactor
KR1020117028977A KR101129288B1 (ko) 2009-06-12 2010-06-11 유동층 반응기
JP2012514505A JP5584759B2 (ja) 2009-06-12 2010-06-11 流動層反応器
PCT/FI2010/050490 WO2010142861A2 (en) 2009-06-12 2010-06-11 Fluidized bed reactor
JP2014147926A JP5897658B2 (ja) 2009-06-12 2014-07-18 流動層反応器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20095674A FI121638B (fi) 2009-06-12 2009-06-12 Leijupetireaktori
FI20095674 2009-06-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20095674A0 FI20095674A0 (fi) 2009-06-12
FI20095674A FI20095674A (fi) 2010-12-13
FI121638B true FI121638B (fi) 2011-02-15

Family

ID=40825377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20095674A FI121638B (fi) 2009-06-12 2009-06-12 Leijupetireaktori

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8992841B2 (fi)
EP (1) EP2440317B1 (fi)
JP (2) JP5584759B2 (fi)
KR (1) KR101129288B1 (fi)
CN (1) CN102458637B (fi)
FI (1) FI121638B (fi)
PL (1) PL2440317T3 (fi)
RU (1) RU2495712C2 (fi)
WO (1) WO2010142861A2 (fi)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102466223B (zh) * 2010-10-29 2014-08-20 中国科学院工程热物理研究所 一种循环流化床锅炉
US10118147B1 (en) * 2017-07-13 2018-11-06 Sumitomo SHI FW Energia Oy Tubular waterwall structure in a fluidized bed reaction chamber and a fluidized bed reaction chamber
CN108940134B (zh) * 2018-06-20 2020-07-31 东南大学 煤沥青球氧化不熔化的连续反应装置及方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR697760A (fr) * 1929-07-12 1931-01-22 Poetter Gmbh Perfectionnements aux gazogènes générateurs de vapeur
US3233597A (en) * 1963-12-30 1966-02-08 Combustion Eng Apparatus for forming openings in furnace walls
US4183330A (en) * 1977-12-28 1980-01-15 Foster Wheeler Development Corporation Fast fluidized bed steam generator
JPS6042841B2 (ja) * 1979-11-21 1985-09-25 三井造船株式会社 流動層燃焼装置
US4301771A (en) * 1980-07-02 1981-11-24 Dorr-Oliver Incorporated Fluidized bed heat exchanger with water cooled air distributor and dust hopper
US4314967A (en) * 1980-10-02 1982-02-09 Dorr-Oliver Incorporated Fluidized bed reactor with vertical cooling coils
JPS6026241Y2 (ja) * 1980-12-03 1985-08-07 川崎重工業株式会社 流動床ボイラの隔壁伝熱面構造
JPS58122826U (ja) * 1982-02-16 1983-08-20 昭和電工株式会社 粉粒体を燃料とする流動層燃焼炉
US4672918A (en) * 1984-05-25 1987-06-16 A. Ahlstrom Corporation Circulating fluidized bed reactor temperature control
DE3624444A1 (de) * 1986-07-19 1988-01-28 Niemsch Otto Lanico Maschbau Maschine zum beiderseitigen boerdeln und einziehen zylindrischer dosenruempfe
US4694758A (en) * 1986-12-16 1987-09-22 Foster Wheeler Energy Corporation Segmented fluidized bed combustion method
CN2037430U (zh) * 1988-04-28 1989-05-10 湖北省武昌锅炉容器厂 对称锯齿形水冷壁锅炉炉膛
US5091156A (en) * 1989-02-13 1992-02-25 A. Ahlstrom Corporation Waterwalls in a fluidized bed reactor
SU1712422A2 (ru) * 1989-05-03 1992-02-15 Экспериментально-Производственный Комбинат Уральского Политехнического Института Им.С.М.Кирова Аппарат с кип щим слоем
JPH0810727Y2 (ja) * 1990-03-30 1996-03-29 石川島播磨重工業株式会社 加圧型流動層ボイラ
US5101773A (en) * 1991-06-03 1992-04-07 Foster Wheeler Energy Corporation Heat exchanger feed system and method
US5203284A (en) * 1992-03-02 1993-04-20 Foster Wheeler Development Corporation Fluidized bed combustion system utilizing improved connection between the reactor and separator
FR2712378B1 (fr) * 1993-11-10 1995-12-29 Stein Industrie Réacteur à lit fluidisé circulant à extensions de surface d'échange thermique.
JPH08178212A (ja) * 1994-12-28 1996-07-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 流動層ボイラの炉壁構造
FI105499B (fi) 1998-11-20 2000-08-31 Foster Wheeler Energia Oy Menetelmä ja laite leijupetireaktorissa
JP2002221302A (ja) * 2001-01-23 2002-08-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 火炉蒸発管用磨耗防止機構付き循環流動層ボイラ
JP2004333041A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Takuma Co Ltd 流動床ボイラの燃焼室コーナー部の炉壁構造
US7251654B2 (en) 2004-05-15 2007-07-31 International Business Machines Corporation System and method for ranking nodes in a network
FI124429B (fi) * 2005-12-15 2014-08-29 Foster Wheeler Energia Oy Menetelmä ja laitteisto voimakattilan seinien tukemiseksi
KR101534040B1 (ko) 2007-03-15 2015-07-06 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. 내부 다중관 벽과 다수의 버너를 갖는 가스화 반응기 용기
CN201205497Y (zh) * 2007-03-30 2009-03-11 国际壳牌研究有限公司 气化反应器
CN101050854B (zh) * 2007-05-18 2010-05-26 哈尔滨工业大学 防止侧墙水冷壁结渣的w型火焰锅炉
DE102008034112A1 (de) * 2008-07-21 2010-01-28 Uhde Gmbh Schlackerinne an Brennern zum Schutz vor herabfließender Schlacke

Also Published As

Publication number Publication date
CN102458637A (zh) 2012-05-16
RU2012100759A (ru) 2013-07-20
FI20095674A (fi) 2010-12-13
JP5584759B2 (ja) 2014-09-03
PL2440317T3 (pl) 2017-06-30
WO2010142861A3 (en) 2011-02-03
EP2440317B1 (en) 2017-01-18
WO2010142861A2 (en) 2010-12-16
EP2440317A2 (en) 2012-04-18
US20120134882A1 (en) 2012-05-31
RU2495712C2 (ru) 2013-10-20
JP2012529365A (ja) 2012-11-22
US8992841B2 (en) 2015-03-31
FI20095674A0 (fi) 2009-06-12
JP5897658B2 (ja) 2016-03-30
KR101129288B1 (ko) 2012-03-26
KR20120003497A (ko) 2012-01-10
CN102458637B (zh) 2015-07-15
JP2014240747A (ja) 2014-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI114289B (fi) Laite hiukkasten erottamiseksi kuumista kaasuista
FI103299B (fi) Kiertopetireaktori
FI121638B (fi) Leijupetireaktori
US6470833B1 (en) Method and apparatus in a fluidized bed reactor
FI89535B (fi) Foerbraenningsanlaeggning
KR102052140B1 (ko) 순환 유동층 보일러
KR102278435B1 (ko) 유동화 가스 노즐 헤드 및 다중 유동화 가스 노즐 헤드를 갖는 유동층 반응기
US20170136425A1 (en) Static mixer
KR101378347B1 (ko) 증기 발생 보일러
KR102091502B1 (ko) 빗살형 수냉각 기둥 및 그 수냉각 기둥을 가지는 노
FI123548B (fi) Leijupetireaktorijärjestely
KR20200141940A (ko) 연도 가스관을 지지하기 위한 지지 빔 어레인지먼트
KR102121648B1 (ko) 유동층 열교환기
EP3054215B1 (en) Fluidized bed heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 121638

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: SUMITOMO SHI FW ENERGIA OY